2018版高中物理 第2章 电磁感应与电磁场 第1节 电磁感应现象的发现学案 粤教版选修1 -1.doc

第一节电磁感应现象的发现学 习 目 标知 识 脉 络1.了解电磁感应现象发现的历史过程，体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法2通过实验，知道电磁感应现象及其产生的条件(重点、难点)3了解法拉第及其对电磁学的贡献，认识发现磁生电现象对推动电磁学理论和电磁技术发展的重大意义.法 拉 第 与 电 磁 感 应 现 象1实验观察(1)磁铁与螺线管有相对运动时能产生电流在条形磁铁插入或拨出螺线管的瞬间，电流表的指针发生了偏转条形磁铁在螺线管中保持不动时，电流表的指针不发生偏转如图211所示图211(2)改变原线圈中的电流，改变磁场的强弱，在副线圈中也能产生电流当开关接通瞬间、断开瞬间、开关接通变阻器滑片移动时，电流表的指针发生了偏转，开关接通变阻器滑片不动时，电流表的指针不发生偏转如图212所示图2122法拉第的实验结论只要穿过闭合电路的磁通量发生变化闭合电路中就有电流产生这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫做电磁感应现象，所产生的电流叫做感应电流1奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激发人们去探索“磁生电”的方法()2闭合电路中的磁通量发生变化就会产生感应电流()闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，回路中产生感应电流，这时穿过闭合回路的磁通量是否一定发生了变化？【提示】只要有感应电流产生，穿过闭合回路的磁通量一定发生变化根据磁通量的定义式BS，引起磁通量变化的方法有1闭合回路的面积不变，由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化2磁场不变，由于闭合回路的面积发生变化而引起闭合回路的磁通量的变化3磁场、闭合回路面积都发生变化时，也可引起穿过闭合电路的磁通量的变化总之，穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时磁通量就发生了变化1关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是()A只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流【解析】只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，才会产生感应电流，D正确【答案】D2在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框abcd，放置在跟长导线同一竖直平面内，今使小线框分别做如图所示的四种不同的运动，其中线框磁通量没有变化的是()【导学号：75392056】A左右平移B上下平移C在纸面前后平移D绕ab、cd边的中心轴转动【解析】长直导线下方的磁场是不均匀的，离导线越远磁感应强度越小，因此线框上下平移、在纸面前后平移、绕ab、cd边的中心轴转动时，磁通量均发生变化，但线框左右平移时，磁通量不发生变化【答案】A3如图213所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置，若沿其半径向外拉弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通量将如何变化？图213【解析】注意弹簧面所在处存在两个方向的磁场，即磁铁的内磁场和外磁场，它们各自产生正负不同的磁通量，总的磁通量等于两者绝对值之差，当拉大弹簧面积时，内磁场的磁通量不变，而外磁场的磁通量却增大(穿过磁铁与弹簧间磁感线条数增多)，故|内|外|应减小【答案】磁通量减小感 应 电 动 势1电动势：描述电源将其他形式的能量转换成电能本领的物理量2感应电动势：由于电磁感应现象而产生的电动势1只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流()2线框不闭合，即使穿过线框的磁通量变化，线框中也没有感应电流()如果穿过断开电路的磁通量发生变化，电路中有没有感应电流？有没有感应电动势？【提示】由于电路是断开的，电路中没有感应电流，但有感应电动势1感应电流产生的条件穿过闭合回路的磁通量发生变化，无论是闭合回路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，还是穿过闭合回路的磁通量发生变化，都会引起穿过闭合回路的磁通量发生变化，在回路中就会有感应电流产生其条件可以归纳为两个：一是电路本身必须闭合，二是穿过回路本身的磁通量发生变化主要体现在“变化”上，回路中有没有磁通量穿过不是产生感应电流的条件，如果穿过回路的磁通量很大但无变化，那么无论多么大，都不会产生感应电流2产生感应电流的方法(1)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动如图214所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生图214图215(2)磁铁在线圈中运动如图215所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但磁铁在线圈中静止不动时，线路中无电流产生(3)改变螺线管AB中的电流如图216所示，将小螺线管AB插入大螺线管CD中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中也有电流通过图2164如图217所示，三角形线圈abc放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动，能产生感应电流的是()【导学号：75392057】图217A向上平移B向右平移C向左平移D以ab为轴转动【解析】以ab为轴转动时，穿过线圈中的磁通量发生变化，则将线圈上、下、左、右平移时穿过矩形线圈的磁通量不变，根据产生感应电流的条件可知选项D正确【答案】D5.如图218所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是()图218A线圈不动，磁铁插入线圈时B线圈不动，磁铁从线圈中拔出C磁铁不动，线圈上、下移动D磁铁插在线圈内不动【解析】产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流计已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流计指针就偏转在选项A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流【答案】D6如图219所示，在匀强磁场中的“U”形导轨上，有两根等长的平行导线ab和cd，它们以相同的速度v匀速向右滑动为使ab中有感应电流产生，对开关S来说()【导学号：75392058】图219A打开和闭合都可以B应打开C打开和闭合都不行D应闭合【解析】若开关打开，导线运动时，闭合电路abdc中磁通量不变，不产生感应电流；若开关闭合，导线运动时，闭合电路abNM中磁通量变化，产生感应电流，所以应选D.【答案】D分析是否产生感应电流，关键是分析穿过闭合线圈的磁通量是否变化，分析磁通量是否变化，可通过分析穿过线圈的磁感线条数是否变化