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1、第四章电磁感应2021/8/11 星期三11划时代的发现2 探究感应电流的产生条件2021/8/11 星期三2电流磁效应内容发现者丹麦物理学家奥斯特发现的实验现象通电的导线能够使导线下面的小磁针转动定义任何通电导线，都可以在其周围产生磁场的现象意义电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用力，揭示了电现象与磁现象之间存在的某种联系奥斯特的思维和实践突破了人类对电与磁认识的局限性知识点 1 电磁感应的探索历程1电流磁效应2021/8/11 星期三3电磁感应内 容发现者英国物理学家法拉第发现的实验现象把两个线圈绕在同一个铁环上，一个线圈接到电源上，另一个线圈接入电流表，在给一个线圈通电或断电的瞬间，另
2、一个线圈中也出现了电流定义利用磁场产生电的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流意义电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，使大量生产电成为可能2.电磁感应2021/8/11 星期三4知识点 2 磁通量1定义：穿过一个闭合电路的磁感线的条数的多少，叫做穿过这个闭合电路的磁通量2定义式：BS.只适用于匀强磁场3单位：韦伯(Wb)，1 Wb1 Tm2.2021/8/11 星期三5知识点 3 产生感应电流的条件1产生感应电流的条件闭合电路中的磁通量发生变化，就会产生感应电流2判断能否产生感应电流的方法(1)首先看电路是否闭合，电路不闭合不能产生感应电
3、流(2)当电路闭合时，看此闭合电路中的磁通量是否变化(穿过该电路的磁感线的条数是否发生变化)磁通量增大或减小时才能产生感应电流产生感应电流对应一个过程，而不是一个状态2021/8/11 星期三63引起回路磁通量发生变化的情况(1)空间的磁场分布不变，而闭合电路的面积发生变化.如图 411 所示，左、右移动线圈时有感应电流产生(2)空间的磁场分布不变，闭合电路所围面积也不变，闭合电路所在平面与磁场方向的夹角发生变化如图 411 所示线圈绕 ab 边、cd 边、ad 边、bc 边转动时，线圈中皆有感应电流产生图 4112021/8/11 星期三7(3)闭合回路所围的面积不变，而空间分布的磁场发生变
4、化，引起闭合电路中的磁通量变化如图 412 所示，磁铁插入和拉出线圈时，电路中的磁通量发生变化而产生感应电流(4)闭合电路所围的面积变化的同时，空间分布的磁场也发生变化，引起闭合电路中磁通量变化图 4122021/8/11 星期三8【例1】闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中，如图 413 所示，当铜环向右移动时(金属框不动)，下列说法中正确的是()图 4132021/8/11 星期三9A半圆 egf 及半圆 ehf 中都没有感应电流产生，因为圆环中磁通量没有发生变化B金属框内没有感应电流产生，因为金属框内磁通量没有发生变化C金属框 ab 边中有感应电流，因为回路 abfgea 中磁通量增
5、加了D以上分析都不对解析：铜环移动时，铜环与金属框中的磁通量没有变，但回路abfgea 的面积发生了变化，它们中的磁通量发生变化，这个回路中会有感应电流产生同样，回路ehfcde 也有感应电流答案：C2021/8/11 星期三101下列图中能产生感应电流的是()B解析：A 中的磁通量不变，C、D 中线圈中的磁通量始终为零，所以不产生感应电流B 中线圈中的磁通量减小，所以 B有感应电流2021/8/11 星期三11题型 1对电磁感应现象的判断【例2】(双选)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电流计及开关如图 414 连接，某同学如下操作中均发现电流表的指针发生偏转，用法拉第总结
6、的五种引起感应电流方法，对产生的原因描述正确的是()图 4142021/8/11 星期三12A闭合与打开开关均发现指针偏转，是变化的电流引起的B闭合开关，线圈 A 向上拔出与向下插入时指针偏转，是运动的恒定电流引起的C闭合开关，线圈 A 中的铁芯拔出与插入，指针偏转是变化的电流引起的D闭合开关，滑动滑动变阻器滑片，指针偏转的原因是运动恒定电流引起的解析：法拉第在实验中总结出的五种引起感应电流的原因是：变化的磁场，变化的电流，运动的恒定电流，运动的磁场，在磁场中运动的导体答案：AB2021/8/11 星期三132如图 415 所示，有两个同心导体圆环内环中通有顺时针方向的电流，外环中原来无电流当
7、内环中电流逐渐增大时，外环中()图 415A一定有电流C一定没有电流B不一定有电流D无法确定A2021/8/11 星期三14题型2判断磁通量的大小【例 3】两圆环 a、b 同圆心同平面放置，且半径 RaRb，将一条形磁铁置于两环的轴线上，如图 416 所示设通过a、b 圆环所包围的面积的磁通量分别为a 和b，则比较a 和b 有()图 416AabCabBaRb，所以 SaSb，所以通过 a 线圈的磁通量小一些答案：B(1)求解磁通量时要抓住磁通量的“双向性”，相反方向的磁通量可以相互抵消(2)要知道条形磁铁磁感线的分布情况，条形磁铁内部也有磁场，内部的磁感线与外部的磁感线形成闭合曲线，内部磁感
8、线的方向与外部磁感线的方向相反，内部由 SN，外部由 NS.2021/8/11 星期三163一条形磁铁水平放置，一闭合导线框 abcd 位于磁铁的一端，线框平面始终与磁铁上表面垂直并与端面平行当线框从磁体一端平移到另一端过程中(如图 417 所示)，穿过线框的磁通量变化的情况是()图 4172021/8/11 星期三17A始终增大C先增大后减小B始终减小D先减小后增大解析：在磁铁的外部两极处磁场强，磁感线密，磁铁中间的磁感线疏，所以从 N 极处到 S 处时，磁体外部的磁感线穿过线圈的条数由大变小再变大，内部始终全部穿过，抵消后的磁感线条数由小变大再变小，所以磁通量是先逐渐增加，后逐渐减少答案：
9、C2021/8/11 星期三18题型 3对产生感应电流条件的考查 【例4】如图 418 所示，矩形线框 abcd 的一边 ad恰与长直导线重合(互相绝缘)现使线框绕不同的轴转动，不能使框中产生感应电流的是()图 4182021/8/11 星期三19A以 ad 边为轴转动C以 bc 边为轴转动B以 OO为轴转动D以 ab 边为轴转动解析：通有电流的长直导线产生的磁场是以长直导线为中心的同心圆并且离导线越远磁感线越疏以 ad 边为轴转动时通过线框 abcd 的磁通量没有发生变化，不产生感应电流，以OO、bc 边、ab 边为轴转动时通过线框 abcd 的磁通量均发生变化，都能产生感应电流所以 A 正确答案：A2021/8/11 星期三204(双选)如图 419 所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，若要线圈产生感应电流，下列方法中可行的是()图 4192021/8/11 星期三21A将线圈向左平移一小段距离B将线圈向上平移C将线圈向右平移一小段距离D将线圈向下平移解析：闭合电路的磁通量发生变化时电路中会产生感应电流将线圈向左或向右平移一小段距离线圈中的磁通量逐渐变小或变大，线圈中会产生感应电流；将线圈向上或向下平移，线圈中的磁通量没有发生变化，不会产生感应电流答案：AC2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23