2018-2019版物理新导学笔记选修3-2江苏专用版讲义:第四章 电磁感应 1、2 Word版含答案.docx
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1、1划时代的发现2探究感应电流的产生条件学习目标1.理解什么是电磁感应现象及产生感应电流的条件.2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验.3.了解磁通量的定义及变化.一、划时代的发现1.丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动,这种作用称为电流的磁效应,揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系.2.英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”现象,他把这种现象命名为电磁感应.产生的电流叫做感应电流.二、感应电流的产生条件只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流.即学即用1.判断下列说法的正误.(1)若把导线东西放置,当接通电源时,导线下面的小磁针一定会发生转动.()
2、(2)奥斯特发现了电流的磁效应;法拉第发现了电磁感应现象.()(3)小磁针在通电导线附近发生偏转的现象是电磁感应现象.()(4)通电线圈在磁场中转动的现象是电流的磁效应.()2.如图1所示,条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中,电流表G的指针_(填“不偏转”或“偏转”);若条形磁铁A在线圈B中保持不动,电流表G的指针_(填“不偏转”或“偏转”).图1答案偏转不偏转一、磁通量及其变化导学探究如图2所示,闭合导线框架的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B.图2(1)分别求出BS(图示位置)和BS(线框绕OO转90)时,穿过闭合导线框架的磁通量.(2)由图示位置绕OO转过60时,穿过框架的磁通量为多
3、少?这个过程中磁通量变化了多少?答案(1)BS0(2)BS减少了BS知识深化1.匀强磁场中磁通量的计算(1)B与S垂直时,BS.(2)B与S不垂直时,BS,B为B垂直于线圈平面的分量.如图3甲所示,BS(Bsin )S.也可以BS,S为线圈在垂直磁场方向上的投影面积,如图乙所示,BSBScos .图32.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,有效面积S发生变化.如图4(a)所示.(2)有效面积S不变,磁感应强度B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.图4例1如图5所示,有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度
4、为B,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为r.现于纸面内先后放上圆线圈A、B、C,圆心均处于O处,线圈A的半径为r,10匝;线圈B的半径为2r,1匝;线圈C的半径为,1匝.图5(1)在B减为的过程中,线圈A和线圈B中的磁通量变化了多少?(2)在磁场转过90角的过程中,线圈C中的磁通量变化了多少?转过180角呢?答案(1)A、B线圈的磁通量均减少了(2)减少了Br2减少了Br2解析(1)A、B线圈中的磁通量始终一样,故它们的变化量也一样.(B)r2即A、B线圈中的磁通量都减少了(2)对线圈C,1Br2Br2当磁场转过90时,20,故121Br2当转过180时,磁感线从另一侧穿过线圈,若取1为正
5、,则3为负,有3Br2,故231Br2.1.磁通量与线圈匝数无关.2.磁通量是标量,但有正、负,其正、负分别表示与规定的穿入方向相同、相反.例2磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图6所示,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量的大小分别为1和2,则()图6A.12 B.12C.12.将闭合线框从位置1平移到位置2,穿过闭合线框的磁感线方向不变,所以1|21|12;将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2,穿过闭合线框的磁感线反向,所以2|(2)1|12(以原来磁感线穿过的方向为正方向,则后来
6、从另一面穿过的方向为负方向),故正确选项为C.二、感应电流产生的条件导学探究(1)如图7所示,导体AB做切割磁感线运动时,线路中_电流产生,而导体AB顺着磁感线运动时,线路中_电流产生.(填“有”或“无”)图7(2)如图8所示,当条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中_电流产生,但条形磁铁在线圈中静止不动时,线圈中_电流产生.(填“有”或“无”)图8(3)如图9所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中_电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中_电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中_电流通过.(填“有”或“无”)图9总结:上
7、述三个实验中,什么情况下产生了感应电流?产生感应电流时共同特点是什么?答案(1)有无(2)有无(3)有有无实验一中:导体棒切割磁感线运动,引起闭合回路面积发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验二中:磁铁插入或拔出线圈时,引起线圈中的磁场变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验三中:开关闭合、断开、滑动变阻器的滑动触头移动时,A线圈中电流变化,从而引起穿过B线圈的磁通量变化,产生了感应电流.三个实验共同特点是:产生感应电流时闭合回路的磁通量发生了变化.知识深化1.感应电流产生条件的理解不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只
8、要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.2.注意区别与:感应电流的产生与无关,只取决于的变化,即与有关.与的大小没有必然的联系.例3下图中能产生感应电流的是()答案B解析A选项中,电路没有闭合,无感应电流;B选项中,面积增大,通过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.1.电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件,二者缺一不可.2.磁通量发生变化,其主要内涵体现在“变化”上,磁通量很大,若没有变化也不会产生感应电流,磁通量虽然是零,但是如果在变化仍然可以产生感应
9、电流.针对训练(多选)如图10所示装置,在下列各种情况中,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是()图10A.开关S闭合的瞬间B.开关S闭合后,电路中电流稳定时C.开关S闭合后,滑动变阻器触头滑动的瞬间D.开关S断开的瞬间答案ACD1.(电磁感应现象)(2018南通市高二上学期调研)下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.通电线圈在磁场中转动B.因闭合线圈在磁场中运动而产生电流C.磁铁吸引小磁针D.小磁针在通电导线附近发生偏转答案B解析线圈在磁场中由于磁通量的变化而产生电流的现象叫电磁感应,B正确.A中通电线圈在磁场中转动是因为受安培力作用,A错误.D是电流的磁效应,D错误.C
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