探究電磁感應的產生條件及條件

1、探究電磁感應的產生條件 學習目標 1. 了解電磁感應現象的發(fā)現過程2. 了解奧斯特、法拉第等科學家的科學思維方法3. 理解磁通量的概念，會用公式BS 計算穿過某一面積的磁通量和該公式中每一個物理量的物理意義4. 知道穿過某一面積的磁通量大小也可以用穿過這一面積的磁感線多少來表示，且與磁感線怎樣穿過（垂直該面或傾斜該面穿過）無關，如果有一條磁感線穿過某一面積但又穿 過來一條，則穿過這一面積的磁通量為零。5. 知道磁通量的變化等于末磁通量 2 與初磁通量 1 的差，即 2 16. 理解產生感應電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，有兩個要點，一是閉合電路，二是磁通

2、量變 化；與穿過閉合電路的磁通量有無，多少無關，只要磁通量變化，閉合電路中就有 感應電流，不變就沒有。如圖 1所示，閉合線圈在勻強磁場中繞垂直磁場方向的軸 轉動， 當線圈平面與磁場垂直時， 穿過線圈平面的磁通量最大， 但此時磁通量不變， 線圈中無感應電流（可用示波器觀察） 。 自主學習 1、定義：的現象稱為電磁感應現象。在電磁感應現象中所產生的電流稱為 。2、到了 18世紀末，人們開始思考不同自然現象之間的聯系，一些科學家相信電 與磁之間存在著某種聯系， 經過艱苦細致地分析、 試驗， 發(fā)現了電生磁， 即電流的磁效應； 發(fā)現了磁生電，即電磁感應現象。3、在電磁感應現象中產生的電動勢稱為，產生感應

3、電動勢的那段導體相當于 ；4、產生感應電流的條件是：。5、判斷感應電流的方向利用或 ，但前者應用于閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，后者可應用于一切情況。 典型例題 例 1 如圖 2所示，兩個同心圓形線圈 a、 b在同一水平面內，圓半徑Ra Rb ，條形磁鐵穿過圓心垂直于圓面，穿過兩個線圈的磁通量分別為 a 和 b ，則：(A) a b，（B） a b，（C） a b ，（D）無法判斷分析： 在磁鐵的內部磁感線從 S極指向 N極，在磁鐵的外部磁感線從 N極指向 S極； 故從下向上穿過的磁感線條數一樣多，但面積越大從上向下穿過來的磁感線條數越 多，則磁感線的條數差越少，磁通量越少，C

4、正確例 2 光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖3 所示，拋物線的方程是2y x ，下部處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是 y a 的直線（圖 中的虛線所示） 。一個小金屬塊從拋物線上 y b（b a）處以速度 V沿拋物線自由下 滑，假設拋物線足夠長，金屬塊沿拋物線下滑后產生的總熱量是：圖3(A)mgb (B) 12 mv22(C) mg(b a) (D)mg(b a) 21 mv2分析：金屬塊可以看成一圈一圈的線圈組成的，線圈在進、出磁場的過程中， 穿過線圈的磁通量變化，有感應電流產生，金屬塊的機械能越來越少，上升的最大 高度越來越小，最后限定在磁場內運動，由能量守恒定律12Q

5、(mgb 21 mv ) mga ，所以 D正確。 針對訓練 1、1831年8月29日，法拉第終于取得突破性進展。這次他用一個軟鐵圓環(huán)，環(huán) 上繞兩個互相絕緣的線圈 A和B，如圖 4所示，他在日記中寫道： “使一個有 10對極板， 每板面積為 4平方英寸的電池充電。用一根銅導線將一個線圈，或更確切地說把B邊的線圈的兩個端點連接，讓銅線通過一個距離，恰好經過一根磁針的上方(距鐵環(huán) 3 英尺遠)然后把電池連接在 A邊線圈的兩端；這時立即觀察到磁針的效應，它振蕩起 來，最后又停在原先的位置上，一旦斷開A邊與電池的連接，磁針再次被擾動。 ”( 以上載自郭奕玲 沈慧君所著物理學史，清華大學出版社 )在法拉

6、第的這個實驗中， (1)電路的連接是： A線圈與，B線圈。法拉第觀察到的現象是：( 2)線圈與電源接通時，小磁針，說明另一個線圈中產生了 。并且最后小磁針又 。2、下列說法正確的是：(A) 導體在磁場中運動時，導體中一定有感應電流(B) 導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中一定有感應電流(C) 只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定有感應電流產生(D) 只要穿過閉合電路磁通量發(fā)生變化，電路中一定有感應電流3、關于電磁感應現象，下列說法正確的是：(A) 導體相對磁場運動，導體內一定會產生感應電流(B) 導體垂直磁場運動，導體內一定會產生感應電流(C) 閉合電路在磁場中作切割磁感線運動，電路內

7、一定會產生感應電流(D) 穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定會產生感應電流4、關于電磁感應現象，下列說法中正確的是：(B) 閉合線圈放在變化的磁場中，必然有感應電流產生(C) 閉合正方形線圈在勻強磁場中垂直磁感線運動，必然產生感應電流(D) 穿過閉合線圈的磁通量變化時，線圈中有感應電流(E) 穿過閉合電路的磁感線條數發(fā)生變化時，電路中有感應電流 能力訓練 1、如圖 5所示，條形磁鐵穿過一閉合彈性導體環(huán)，且導體環(huán)位于條形磁鐵的中垂面上，如果把導體環(huán)壓扁成橢圓形，那么這一過程中：(B) 穿過導體環(huán)的磁通量減少，有感應電流產生(C) 穿過導體環(huán)的磁通量增加，有感應電流產生(D) 穿過導體環(huán)的磁

8、通量變?yōu)榱?，無感應電流(E) 穿過導體環(huán)的磁通量不變，無感應電流2金屬矩形線圈 abcd在勻強磁場中做如圖 6所示的運動，線圈中有感應電流的是：()圖6圖73、如圖7所示， 一個矩形線圈與通有相同大小電流的平行直導線在同一平面內， 且處于兩直導線的中央，則線框中有感應電流的是 ;(E) 兩電流同向且不斷增大 ( B)兩電流同向且不斷減小(C)兩電流反向且不斷增大 (D) 兩電流反向且不斷減小4、如圖 8所示，線圈兩端接在電流表上組成閉合回路，在下列情況中，電流表 指針不發(fā)生偏轉的是(A) 線圈不動，磁鐵插入線圈(C)磁鐵插在線圈內不動(B) 線圈不動，磁鐵拔出線圈(D) 磁鐵和線圈一塊平動圖8

9、能使該回路產生感5、一個處在勻強磁場中的閉合線圈中有一定的磁通量穿過， 應電流的是： ()A) 改變磁場的磁感應強度(B) 改變回路平面與磁場方向的夾角(C) 改變閉合線圈所圍成的面積(D) 線圈在磁場中平移圖96、如圖 9所示，直導線中通以電流 I ，矩形線圈與電流共面，下列情況能產生感 應電流的是：(A) 電流I增大 (B)線圈向右平動 (C) 線圈向下平動(D) 線圈繞 ab邊轉動圖107、如圖 10所示，線圈 abcd 在磁場區(qū)域 ABCD中，下列哪種情況下線圈中有感應電 流產生：(B) 把線圈變成圓形(周長不變)(B) 使線圈在磁場中加速平移(C) 使磁場增強或減弱(D) 使線圈以過

10、 ad的直線為軸旋轉圖11圖 128、閉合矩形線圈跟磁感線方向平行，如圖11所示，下列那種情況線圈中有感應電流：(A) 線圈繞 ab軸轉動(B) 線圈垂直紙面向外平動(C) 線圈沿 ab軸向下移動 (D) 線圈繞 cd 軸轉動9、如圖 12所示， 開始時矩形線圈平面與磁場垂直， 且一半在勻強磁場內一半在 勻強磁場外，若要使線圈中產生感應電流，下列方法可行的是：(A) 以 ab為軸轉動(B)以 OO 為軸轉動(C) 以ad為軸轉動 (小于 60 ) (D) 以 bc為軸轉動(小于 60 )圖1310、如圖 13所示，在條形磁鐵的外面套著一個閉合彈簧線圈，若把線圈四周向 外拉，使線圈包圍的面積變大，這時：(A) 線圈中有感應電流(B)線圈中無感應電流(C) 穿過線圈的磁通量增大 (D) 穿過線圈的磁通量減小 學后反思 參考答案自主學習： 1. 利用磁場產生電 感應電