高中物理 第4章 电磁感应 1 划时代的发现 2 探究感应电流的产生条件学案 新人教版选修3-2-新人教版高中选修3-2物理学案VIP免费

1划时代的发现2探究感应电流的产生条件[学习目标]1.[物理观念]了解电磁感应现象及相关的物理学史．2.[科学探究]通过实验探究产生感应电流的条件．(重点、难点)3.[物理观念]能正确分析磁通量的变化情况．(重点)4.[科学思维]能运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生．(重点、难点)一、划时代的发现1．奥斯特梦圆“电生磁”：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应．2．法拉第心系“磁生电”：1831年，英国物理学家法拉第发现了“磁生电”的现象，这种现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流．3．法拉第对引起感应电流的原因的五类概括：二、探究感应电流的产生条件1．探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(如图所示)：实验操作实验现象(有无电流)实验结论导体棒静止无闭合回路包围的面积A时，回路中有感应电流；包围的面积B时，回路中无感应电流(A.变化B.不变)导体棒平行磁感线运动无导体棒切割磁感线运动有2.探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流(如图所示)：实验操作实验现象(有无电流)实验结论N(或S)极插入线圈有线圈中的磁场A时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场B时，线圈中无感应电流(A.变化B．不变)N(或S)极停在线圈中无N(或S)极从线圈中抽出有3.模拟法拉第的实验(如图所示)：实验操作实验现象(线圈B中有无电流)实验结论开关闭合瞬间有线圈B中磁场A时，线圈B中有感应电流；线圈B中磁场B时，线圈B中无感应电流(A.变化B．不变)开关断开瞬间有开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动无开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片有4.感应电流产生的条件：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就会产生感应电流．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)有电流即生磁场．(√)(2)有磁场即生电流．(×)(3)静止的电荷周围也能产生磁场．(×)(4)穿过闭合回路的磁通量发生变化，一定产生感应电流．(√)2．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是()A．安培和法拉第B．法拉第和楞次C．奥斯特和安培D．奥斯特和法拉第D[1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确．]3．下列选项中能产生感应电流的是()ABCDB[A项中线圈没有闭合，不能构成闭合回路，无感应电流产生，C项中穿过闭合线圈的磁通量始终为零，不发生变化，D项中，闭合线圈在匀强磁场中平动，穿过线圈的磁通量不变化，故A、C、D错误；B项中，闭合回路的面积增大，穿过回路的磁通量增大，有感应电流产生，故B正确．]磁通量Φ及其变化量ΔΦ的理解与计算1.对磁通量的三点理解(1)磁通量是标量，但是有正负．磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的．即若以向里穿过某面的磁通量为正，则向外穿过这个面的磁通量为负．(2)若穿过某一面的磁感线既有穿出，又有穿入，则穿过该面的合磁通量为净磁感线的条数．(3)由Φ＝BS可知，磁通量的大小与线圈的匝数无关．2．匀强磁场中磁通量的计算(1)B与S垂直时：Φ＝BS.B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积．(2)B与S不垂直时：Φ＝BS⊥.S⊥为线圈在垂直磁场方向上的有效面积，在应用时可将S分解到与B垂直的方向上，如图所示，Φ＝BSsinθ.3．磁通量变化量的计算当B与S垂直时，通常有以下三种情况：(1)S不变，B改变，则ΔΦ＝ΔBS.(2)S改变，B不变，则ΔΦ＝B·ΔS.(3)B、S同时改变，则ΔΦ＝B2S2－B1S1.【例1】如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B＝0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1cm.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1cm，10匝；线圈B的半径为2cm，1匝；线圈C的半径为0.5cm，1匝．问：(1)在B减为0.4T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30°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？(3)在磁场转过180°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？思路点拨：解答本题应把握以下三点：(1)磁通量与线圈匝数无关．(2)当线圈平面与磁场不垂直时，应分解B或取S在与B垂直的平面上的投影面积．(3)磁感线反向穿过线圈平面时，Φ为负值．[解析](1)由题意知线圈B与线圈A中的磁通量始终一样，故它...