{高考必备]高二物理教科版选修3-2学案：12感应电流产生的条件含解析(经典)

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1、THEFIRSTCHAPTER第一章电磁感应第2讲感应电流产生的条件［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.产预习导学/梳理・识记•点拨—、电磁感应的发现1.奥斯特实验的启迪1820年，奥斯特从实验中发现了电流的磁效应,不少物理学家根据对称性的思考提出，既然电能产生磁，是否也存在逆效应，即磁产生电呢?2.电磁感应现象的发现1831年，法拉第发现了“磁生电”的现象，他把这些现象正式定名为电磁感应.由电磁感应现彖产生的电流叫感应电流.法拉第把电磁感

2、应现象分为五类:(1)变化屮的电流;(2)变化屮的磁场;(3)运动中的恒定电流;(4)运动中的磁铁;(5)运动中的导线.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MB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垂直磁感线运动摆动导体棒平行磁感线运动不摆动傾“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,把螺线管A装在螺线管B的里面.实验操作及现彖如下：电流计指针的摆动情况螺线管〃匝数少螺线管3匝数多螺

3、线管相互垂直开关接通瞬间摆动幅度小摆动幅度大不摆动电流稳定不摆动不摆动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摆动幅度大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生感应电流的实例.⑴实验1中引起感应电流的原因是什么？（2）实验2中，螺线管力没有动，回路也没有动，引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）产生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加可等效为磁铁（3）磁通量以及磁通量的变化.〒课堂

4、讲义全理解•深化•探究一、磁通量的理解及变化分析1.磁通量的计算⑴B与S垂直时：XBS,S为线圈的面积.如图3(a)所示.(2)3与S不乖直时：(D=BSl=B$S丄为线圈在垂直磁场方向上的投影面积.B丄为B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吋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(d)所示.(b)图3(C)2.磁通暈是标量，但有正负，其正负表示与规定的穿入方向相同或相反，穿过某一而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:(1)磁感应强度B不变，面积S发生变化，如图4(a)所示.

5、(2)闭合电路的面积S不变，磁感应强度B发生变化，如图(b)所示.⑶磁感应强度3和而积S都不变，它们Z间的夹角发生变化，如图(c)所示.(b)4.用磁感线的条数表示磁通量.当冋路中有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1)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.磁通量减少且合磁通量向左B.磁通量增加且合磁通量向左C.磁通量减少且合磁通量向右D.磁通量增加冃.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，磁场外部的磁通量减少，磁场內部的磁通

6、量未发生变化，合磁通量增加，且合磁通量向左.【例2】匀强磁场的磁感应强度8=0.8T,矩形线圈血刃的面积5=0.5m2,共10匝，开始时磁感线与线圈所在平面垂直且线圈有一半在磁场中，如图6所示.求：XX•图6(1)当线圈绕ab边转过60。时，线圈的磁通量以及此过程屮磁通量的变化量为多少？(2)当线圈绕血边转过60。时，线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的变化量为多少？答案(1)0.2Wb0(2)0-0.2Wb解析⑴当线圈绕亦边转过60。时，①=BS_=BSgs600=0.8X0.5X*Wb=0.2Wb(此时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

7、变化量A0=O.(2)当线圈绕de边转过60。时，①2=BS」,此时没有磁场穿过线圈，所以。2=0,在图示位置3=8•㊁=0.2Wb,ZW>=02—。1=一0.2Wb,故磁通量的变化量为一0.2Wb.针对训练1如图7所示，线框与通电直导线均位于水平面内，当线框abed由实线位置在水平面内向右平动逐渐移动到虚线位置，穿过线框的磁通量如何变化？图7答案线框的水平平动，可分为三个阶段.第一阶段，从实线位置开始至如边到达直导线位置，穿过线框