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1、1电磁感应的发现2 感应电流产生的条件第一章电磁感应1.知道奥斯特实验、电磁感应现象，了解电生磁和磁生电的发现过程.2.通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件.3.能说出磁通量变化的含义，会利用电磁感应产生的条件解决实际问题.目标定位二、磁通量及其变化三、产生感应电流的条件栏目索引一、电磁感应的发现对点检测 自查自纠一、电磁感应的发现n知识梳理1.奥斯特实验的启迪1820年，丹麦物理学家 发现了电流的 效应.不少物理学家根据 的思考提出，既然电能产生磁，是否磁能产生电呢？2.电磁感应现象的发现1831年，英国物理学家发现了电磁感应现象，即“由磁生电”的条件，产生的电流叫.法拉第将“磁生
2、电”的现象分为五类：(1)变化中的电流；(2)；(3)运动中的恒定电流；(4)运动中的磁铁；(5).答案法拉第奥斯特对称性感应电流变化中的磁场运动中的导线磁【深度思考】电流的磁效应与电磁感应有什么区别？答答案案电流的磁效应是指电流周围产生磁场，即“电生磁”.电磁感应现象是利用磁场产生感应电流，即“磁生电”.“电生磁”和“磁生电”是两种因果关系相反的现象，要正确区分这两种现象，弄清现象的因果关系是关键.答案n典例精析例例1下列属于电磁感应现象的是()A.通电导体周围产生磁场B.磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C.由于导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流D.电荷在磁场中定向移动形成电流解
3、解析析根据引起电流原因的五类情况可知，导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流为电磁感应现象.故选项C正确.C返回解析答案二、磁通量及其变化答案n知识梳理1.磁通量的计算(1)B与S垂直时：，S为线圈的有效面积.如图1(a)所示.(2)B与S不垂直时：BSBS，S为线圈在 方向上的投影面积.B为B在 方向上的分量.如图(b)、(c)所示.(3)某线圈所围面积内有不同方向的磁场时，规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为 ，求其代数和，如图(d)所示.垂直于S垂直磁场图1BS负4.用磁感线的条数表示磁通量.当回路中有不同方向的磁感线穿过时，磁通量是指穿过某一面磁感线的“净”条数，即不同方向的
4、磁感线的条数差.2.磁通量是 量，但有正、负，其正、负分别表示与规定的穿入方向相同、相反.3.磁通量的变化大致可分为以下几种情况：(1)磁感应强度B不变，发生变化.如图2(a)所示.(2)有效面积S不变，发生变化.如图(b)所示.(3)磁感应强度B和有效面积S都不变，它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.答案图2标有效面积S磁感应强度B答案【深度思考】将两个同圆心但大小不同的线圈套在条形磁铁上，通过哪个线圈的磁通量大？答答案案通过小线圈的磁通量大.若穿过某一平面的磁感线既有穿出，又有穿入，则穿过该面的合磁通量为磁感线的净条数.n典例精析例例2磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图3所示，
5、通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为1和2，则()A.12 B.12C.12 D.无法确定解析答案图3总结提升解析答案图4例例3边长L10 cm的正方形线框有10匝，固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面间的夹角30，如图4所示，磁感应强度随时间的变化规律为B23t(T)，求：(1)2 s末穿过线框的磁通量.解析解析2 s末穿过线框的磁感应强度B2(232)T8 T，答案答案4102 Wb由BSsin，知2 s末穿过线框的磁通量B2Ssin 8(0.1)2sin 30 Wb4102 Wb.(
6、2)第3 s内穿过线框的磁通量的变化量.返回解析解析第3 s内磁感应强度的变化B3 T，所以BSsin 3(0.1)2sin 30 Wb1.5102 Wb.图4答案答案1.5102 Wb解题技巧解析答案三、产生感应电流的条件n知识梳理1.导体在磁场中做切割磁感线运动如图5所示，将可移动导体棒AB放置在磁场中，并和电流表组成闭合回路.实验操作及现象如下：答案图5实验操作实验现象(有无电流)导体棒静止_导体棒平行磁感线上、下运动_导体棒垂直磁感线左、右运动_无无有观察操作电流计指针的摆动情况螺线管B匝数少螺线管B匝数多螺线管A、B相互垂直开关接通瞬间轻微摆动较大摆动不摆动电流稳定 摆动 摆动 摆动
7、开关断开瞬间 摆动 摆动 摆动滑片快速推动 摆动 摆动 摆动滑片缓慢推动 摆动 摆动 摆动答案2.通过闭合回路的磁场发生变化如图6所示，实验操作及电流计指针的摆动情况如右：图6不轻微较大轻微不较大最大较大不不不不3.归纳结论：产生感应电流的条件(1)电路；(2).如果电路不闭合，不会产生感应电流，但仍会产生感应电动势，就像直流电路一样，电路不闭合，没有电流，但电源仍然存在.闭合磁通量发生变化答案【深度思考】在螺线管A(如图7甲所示)中电流随时间变化的图像如图乙所示，则tt0时刻线圈B中有感应电流吗？答案图7答答案案有.虽然此时穿过B的磁通量为0，但磁通量在变化，感应电流的产生取决于的变化，与的
8、大小无关.n典例精析例例4图中能产生感应电流的是()解析解析根据产生感应电流的条件：A选项中，电路没有闭合，无感应电流；B选项中，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C选项中，穿过线圈的磁感线相互抵消，恒为零，无感应电流；D选项中，磁通量不发生变化，无感应电流.B解析答案总结提升返回 对点检测 自查自纠1234解析答案1(磁通量的理解)六根绝缘的导线，在同一平面内组成四个相等的正方形，导线中通以大小相等的电流，方向如图8所示，在这个四个正方形区域中，指向纸面内且磁通量最大的区域是()A BC D图8解解析析由于是直线电流的磁场，6支电流在每个区域的磁感线的分布都有区别，只有逐一求出6支
9、电流在每个区域的分磁通量之和，才能进行比较设每支电流的磁感线穿过相邻区域的有两条，穿过较远区域的有1条，就可以作出穿过各区域的磁感线分布图，如图所示故本题正确答案为A.A2.(电磁感应现象)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁 后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电 的瞬间，观察电流表的变化1234解析答案12343.(产生感应电流的判断)(多选)如图9所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框产生感应电流的是()A.导线中的电流变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以AB边为轴转动图9ABD答案12344.(磁通量的变化)一电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成45角(如图10所示).当导线框以ab边为轴顺时针转过90的过程中，穿过导线框abcd的磁通量的变化量_.解析答案图10返回本课结束