2019_2020学年高中物理第一章电磁感应第一节第二节电磁感应现象产生感应电流的条件学案粤教版

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1、第一节　电磁感应现象第二节　产生感应电流的条件[学科素养与目标要求]　物理观念：能够从分析归纳产生感应电流条件的过程中，加深对磁通量的概念及其变化的理解，形成“磁生电”的认识．科学探究：1.了解探究感应电流产生条件的实验方法.2.经历探究过程，综合信息得出产生感应电流的条件．科学思维：从有序设计的系列递进实验，用归纳思想得出产生感应电流的一般性条件，并会判断分析具体实例．科学态度与责任：了解人类探究电磁感应现象的过程，体会并培养探究自然规律的科学态度和科学精神．一、电磁感应的探索历程1．探索过程(1)电生磁：1820年，丹麦物理学家

2、奥斯特发现了电流的磁效应，从此揭开了研究电磁联系的序幕．(2)磁生电①1820年之后，安培、菲涅尔、阿拉果、沃拉斯顿、科拉顿等致力于磁生电的研究，但是并没有出现所期望的结果．②1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电和磁的内在联系，引领人类进入电气时代．2．法拉第的概括：法拉第把引起感应电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系．(1)变化着的电流；(2)变化着的磁场；(3)运动的恒定电流；(4)运动的磁铁；(5)在磁场中运动的导体．这种由磁生电的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流．二、产生感应电流的条

3、件只要使穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生．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)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________

4、(填“不偏转”或“偏转”)．图1答案　偏转　不偏转一、磁通量及其变化如图所示，闭合导线框架的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B.(1)分别求出B⊥S(图示位置)和B∥S(线框绕OO′转90°)时，穿过闭合导线框架平面的磁通量．(2)由图示位置绕OO′转过60°时，穿过框架平面的磁通量为多少？这个过程中磁通量变化了多少？答案　(1)BS　0　(2)BS　减少了BS1．对磁通量的理解(1)磁通量表示穿过某一横截面的磁感线条数的多少，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．2．匀强磁场中

5、磁通量的计算(1)B与S垂直时，Φ＝BS.图2(2)B与S不垂直时，Φ＝BS⊥(S⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积)或Φ＝B⊥S(B⊥为B垂直于线圈平面的分量)．如图2所示，Φ＝BSsinθ.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，有效面积S发生变化．如图3(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3例1　如图4所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为

6、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4(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Bπr2　变化了Bπr2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．ΔΦ＝(－B)·πr2＝－即A、B线圈中的磁通量都减少了.(2)对线圈C，Φ1＝Bπr′2＝Bπr2当磁场转过90°角时，Φ2

7、＝0，故ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝－Bπr2当转过180°角时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1为正，则Φ3为负，有Φ3＝－Bπr2，故ΔΦ2＝

8、Φ3－Φ1

9、＝Bπr2.例2　磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图5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ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　)图5A．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2D．无法确定答案　C解析　设闭合线框在位置1时穿过闭合线框的磁通量为Φ1，平移到位置

10、2时穿过闭合线框的磁通量为Φ2，导线MN中的电流产生的磁场在位置1处的磁感应强度比在位置2处要强，故Φ1>Φ2.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ΔΦ1＝

11、Φ2－Φ1

12、＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕