{高考必备]高二物理教科版选修3-2学案：11电磁感应的发现含解析(经典)

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1、THEFIRSTCHAPTER第一章电磁感应第1讲电磁感应的发现［目标定位］1.知道奥斯特实验、电磁感应现象，了解电生磁和磁牛电的发现过程.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.戸预习导学皇梳理•识记•点拨—、电磁感应的发现1.奥斯特实验的启迪1820年，奥斯特从实验小发现了电流的磁效应,不少物理沖家根据对称性的思考提出，既然电能产牛磁，是否也存在逆效应，即磁产牛•电呢?2.电磁感应现象的发现1831年，法拉第发现了“磁生电”的现象，他把这些现象止式定名为电磁感应

2、.由电磁感应现象产生的电流叫感应电流.法拉第把电磁感应现象分为五类:(1)变化中的电流;(2)变化屮的磁场；(3)运动屮的恒定电流；(4)运动中的磁铁;(5)运动屮的导线.二、感应电流产生的条件实验1导体在磁场中做切割磁感线的运动如图1所示，将可移动的导体加放置在磁场中，并和电流表组成闭合回路.实验操作及现象如下：实验操作电流计指针的摆动情况导体棒静止不摆动导体棒乖直磁感线运动摆动导体棒平行磁感线运动不摆动(填“摆动”或“不摆动”)实验2通过闭合回路的磁场发生变化如图2所示，螺线管A通过变阻器和开关连接到电源上，螺线管B的两端连到电流表上

3、,把螺线管/装在螺线管〃的里而.实验操作及现象如下：观察操作电流计指针的摆动情况螺线管3匝数少螺线管B匝数多螺线管力3相互垂直开关接通瞬间摆动幅度小摆动幅度人不摆动电流稳定不摆动不摆幼不摆动开关断开瞬间摆动幅度小摆动幅度大不摆动滑动片快速推动X摆动幅度人不摆动滑动片缓慢推动摆动幅度小不摆动（填“摆动幅度大”、“摆动幅度小”或“不摆动”）想一想从磁通量的角度思考上述产牛•感应电流的实例.（1）实验1中引起感应电流的原因是什么？（2）实验2中，螺线管/没冇动，回路也没冇动，弓I起感应电流的原因是什么？实验2中的螺线管力的作用是什么？（3）产牛

4、感应电流的条件都跟哪个物理量有关？答案（1）面积变化引起磁通量的变化（2）电流变化引起磁场变化，从而引起磁通量的变化螺线管/可等效为磁铁（3）磁通量以及磁通量的变化.戸课堂讲义/理解•深化•探究一、磁通量的理解及变化分析1.磁通量的计算(1)3与S垂直时：6=BS,S为线圈的而积.如图3(a)所示.(2)3与S不垂肓•时：Q〉=BS、=B-S,S_为线圈在垂直磁场方向上的投影面积.B丄为3在垂直于S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，反方向的磁通量为负，求其代数和，如图(

5、d)所示.(b)图32.磁通量是标量，但冇正负，其正负表示与规定的穿入方向相同或相反，穿过某一面的磁通量等于各部分磁通量的代数和.3.磁通量的变化大致可分为以下几种情况：⑴磁感应强度B不变，面积S发生变化,如图4(a)所示.⑵闭合电路的而积S不变，磁感应强度3发生变化，如图(b)所示.(3)磁感应强度3和而积S都不变，它们之间的夹角发工变化，如图(c)所示.(b)4.用磁感线的条数表示磁通虽.当回路中冇不同方向磁感线穿过时，磁通量是指穿过某面磁感线的“净”条数，即指不同方向的磁感线的条数差.【例11如图5所示，一根条形磁铁穿过一个弹性线圈

6、，将线圈面积拉大，放手后穿过线圈的()A.磁通量减少合磁通量向左B.磁通最增加且合磁通最向左C.磁通最减少且合磁通最向右1.用磁感线的条数表示磁通虽.当回路中冇不同方向磁感线穿过时，磁通量是指穿过某面磁感线的“净”条数，即指不同方向的磁感线的条数差.【例11如图5所示，一根条形磁铁穿过一个弹性线圈，将线圈面积拉大，放手后穿过线圈的()A.磁通量减少合磁通量向左B.磁通最增加且合磁通最向左C.磁通最减少且合磁通最向右A.磁通量增加.「L合磁通量向右答案B解析放手后线圈的面积将减小，由条形磁铁磁感线分布特点可知，当弹性线圈面积减小时，磁场外部

7、的磁通量减少，磁场内部的磁通量未发生变化，合磁通量增加，且合磁通量向左・21匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,矩形线圈必cd的面积5=0.5m2,共］0匝,开始时磁感线与线圈所在平血垂肓且线圈有一半在磁场屮，如图6所示.求：XX；c图6(1)当线圈绕ab边转过60。时，线圈的磁通量以及此过程中磁通量的变化量为多少？(2)当线圈绕血边转过60。时，线圈屮的磁通最以及此过程屮磁通最的变化量为多少？答案(l)0.2Wb0(2)0-0.2Wb解析⑴当线圈绕必边转过60。日寸，(P=BSl=BScos60°=0.8X0.5x

8、wb=0.2Wb(此时

9、的线圈正好全部处在磁场中).在此过程中S丄没变，穿过线圈的磁感线条数没变，故磁通量的(2)当线圈绕de边转过60。时，①2二BSJ，此时没有磁场穿过线圈，所以02=0,在图示位S置二=0.2W