高中物理第一章電磁感應(yīng)1電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)2感應(yīng)電流產(chǎn)生的條

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電磁感應(yīng)發(fā)覺(jué)2感應(yīng)電流產(chǎn)生條件第一章電磁感應(yīng)1/281.知道奧斯特試驗(yàn)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象，了解電生磁和磁生電發(fā)覺(jué)過(guò)程.2.經(jīng)過(guò)試驗(yàn)觀察和試驗(yàn)探究，了解感應(yīng)電流產(chǎn)生條件.3.能說(shuō)出磁通量改變含義，會(huì)利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生條件處理實(shí)際問(wèn)題.目標(biāo)定位2/28二、磁通量及其改變?nèi)?、產(chǎn)生感應(yīng)電流條件欄目索引一、電磁感應(yīng)發(fā)覺(jué)對(duì)點(diǎn)檢測(cè)自查自糾3/28一、電磁感應(yīng)發(fā)覺(jué)知識(shí)梳理1.奧斯特試驗(yàn)啟迪1820年，丹麥物理學(xué)家

發(fā)覺(jué)了電流

效應(yīng).不少物理學(xué)家依據(jù)

思索提出，既然電能產(chǎn)生磁，是否磁能產(chǎn)生電呢？2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)覺(jué)1831年，英國(guó)物理學(xué)家

發(fā)覺(jué)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即“由磁生電”條件，產(chǎn)生電流叫

.法拉第將“磁生電”現(xiàn)象分為五類(lèi)：(1)改變中電流；(2)

；(3)運(yùn)動(dòng)中恒定電流；(4)運(yùn)動(dòng)中磁鐵；(5)

.答案法拉第奧斯特對(duì)稱(chēng)性感應(yīng)電流改變中磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)中導(dǎo)線磁4/28【深度思索】電流磁效應(yīng)與電磁感應(yīng)有什么區(qū)分？答案電流磁效應(yīng)是指電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，即“電生磁”.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是利用磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即“磁生電”.“電生磁”和“磁生電”是兩種因果關(guān)系相反現(xiàn)象，要正確區(qū)分這兩種現(xiàn)象，搞清現(xiàn)象因果關(guān)系是關(guān)鍵.答案5/28典例精析例1以下屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象是(

)A.通電導(dǎo)體周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)B.磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流發(fā)生作用，妨礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)C.因?yàn)閷?dǎo)體本身電流發(fā)生改變，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流D.電荷在磁場(chǎng)中定向移動(dòng)形成電流解析依據(jù)引發(fā)電流原因五類(lèi)情況可知，導(dǎo)體本身電流發(fā)生改變，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流為電磁感應(yīng)現(xiàn)象.故選項(xiàng)C正確.C返回解析答案6/28二、磁通量及其改變答案知識(shí)梳理1.磁通量計(jì)算(1)B與S垂直時(shí)：Φ＝

，S為線圈有效面積.如圖1(a)所表示.(2)B與S不垂直時(shí)：Φ＝BS⊥＝B⊥S，S⊥為線圈在

方向上投影面積.B⊥為B在

方向上分量.如圖(b)、(c)所表示.(3)某線圈所圍面積內(nèi)有不一樣方向磁場(chǎng)時(shí)，要求某個(gè)方向磁通量為正，反方向磁通量為

，求其代數(shù)和，如圖(d)所表示.垂直于S垂直磁場(chǎng)圖1BS負(fù)7/284.用磁感線條數(shù)表示磁通量.當(dāng)回路中有不一樣方向磁感線穿過(guò)時(shí)，磁通量是指穿過(guò)某一面磁感線“凈”條數(shù)，即不一樣方向磁感線條數(shù)差.2.磁通量是

量，但有正、負(fù)，其正、負(fù)分別表示與要求穿入方向相同、相反.3.磁通量改變大致可分為以下幾個(gè)情況：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，

發(fā)生改變.如圖2(a)所表示.(2)有效面積S不變，

發(fā)生改變.如圖(b)所表示.(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和有效面積S都不變，它們之間夾角發(fā)生改變.如圖(c)所表示.答案圖2標(biāo)有效面積S磁感應(yīng)強(qiáng)度B8/28答案【深度思索】將兩個(gè)同圓心但大小不一樣線圈套在條形磁鐵上，經(jīng)過(guò)哪個(gè)線圈磁通量大？答案經(jīng)過(guò)小線圈磁通量大.若穿過(guò)某一平面磁感線現(xiàn)有穿出，又有穿入，則穿過(guò)該面合磁通量為磁感線凈條數(shù).9/28典例精析例2磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象主要物理量，如圖3所表示，通有恒定電流導(dǎo)線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設(shè)先后兩次經(jīng)過(guò)線框磁通量改變分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則(

)A.ΔΦ1>ΔΦ2

B.ΔΦ1＝ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2

D.無(wú)法確定解析答案圖3總結(jié)提升10/28解析設(shè)閉合線框在位置1時(shí)磁通量為Φ1，在位置2時(shí)磁通量為Φ2，直線電流產(chǎn)生磁場(chǎng)在位置1處比在位置2處要強(qiáng)，故Φ1>Φ2.將閉合線框從位置1平移到位置2，磁感線是從閉合線框同一面穿過(guò)，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；將閉合線框從位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，磁感線分別從閉合線框正反兩面穿過(guò)，所以ΔФ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原來(lái)穿過(guò)方向?yàn)檎较?，則以后從另一面穿過(guò)方向?yàn)樨?fù)方向).故正確選項(xiàng)為C.答案C總結(jié)提升11/28總結(jié)提升磁通量即使是標(biāo)量，但有正、負(fù).該題中線框由位置1平移到位置2和繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2時(shí)，在位置2磁通量大小都相等，但磁感線穿入方向相反.12/28解析答案圖4例3邊長(zhǎng)L＝10cm正方形線框有10匝，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面間夾角θ＝30°，如圖4所表示，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間改變規(guī)律為B＝2＋3t(T)，求：(1)2s末穿過(guò)線框磁通量.解析2s末穿過(guò)線框磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝(2＋3×2)T＝8T，答案4×10－2Wb

由Φ＝BSsinθ，知2s末穿過(guò)線框磁通量Φ＝B2Ssinθ＝8×(0.1)2×sin30°Wb＝4×10－2Wb.13/28(2)第3s內(nèi)穿過(guò)線框磁通量改變量ΔΦ.返回解析第3s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度改變?chǔ)＝3T，所以ΔΦ＝ΔBSsinθ＝3×(0.1)2×sin30°Wb＝1.5×10－2Wb.圖4答案1.5×10－2Wb解題技巧解析答案14/28返回解題技巧(1)求解磁通量改變量時(shí)要取有效面積；(2)磁通量改變與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)；(3)磁感線從不一樣側(cè)面穿過(guò)線圈時(shí)磁通量正、負(fù)不一樣.15/28三、產(chǎn)生感應(yīng)電流條件知識(shí)梳理1.導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)如圖5所表示，將可移動(dòng)導(dǎo)體棒AB放置在磁場(chǎng)中，并和電流表組成閉合回路.試驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下：答案圖5試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象(有沒(méi)有電流)導(dǎo)體棒靜止____導(dǎo)體棒平行磁感線上、下運(yùn)動(dòng)____導(dǎo)體棒垂直磁感線左、右運(yùn)動(dòng)____無(wú)無(wú)有16/28觀察操作電流計(jì)指針擺動(dòng)情況螺線管B匝數(shù)少螺線管B匝數(shù)多螺線管A、B相互垂直開(kāi)關(guān)接通瞬間輕微擺動(dòng)較大擺動(dòng)不擺動(dòng)電流穩(wěn)定

擺動(dòng)

擺動(dòng)

擺動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間

擺動(dòng)

擺動(dòng)

擺動(dòng)滑片快速推進(jìn)

擺動(dòng)

擺動(dòng)

擺動(dòng)滑片遲緩?fù)七M(jìn)

擺動(dòng)

擺動(dòng)

擺動(dòng)答案2.經(jīng)過(guò)閉合回路磁場(chǎng)發(fā)生改變?nèi)鐖D6所表示，試驗(yàn)操作及電流計(jì)指針擺動(dòng)情況如右：圖6不輕微較大輕微不較大最大較大不不不不17/283.歸納結(jié)論：產(chǎn)生感應(yīng)電流條件(1)電路

；(2)

.假如電路不閉合，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，但仍會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，就像直流電路一樣，電路不閉合，沒(méi)有電流，但電源依然存在.閉合磁通量發(fā)生改變答案18/28【深度思索】在螺線管A(如圖7甲所表示)中電流隨時(shí)間改變圖像如圖乙所表示，則t＝t0時(shí)刻線圈B中有感應(yīng)電流嗎？答案圖7答案有.即使此時(shí)穿過(guò)B磁通量為0，但磁通量在改變，感應(yīng)電流產(chǎn)生取決于Φ改變，與Φ大小無(wú)關(guān).19/28典例精析例4圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流是(

)解析依據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件：A選項(xiàng)中，電路沒(méi)有閉合，無(wú)感應(yīng)電流；B選項(xiàng)中，面積增大，閉合電路磁通量增大，有感應(yīng)電流；C選項(xiàng)中，穿過(guò)線圈磁感線相互抵消，Φ恒為零，無(wú)感應(yīng)電流；D選項(xiàng)中，磁通量不發(fā)生改變，無(wú)感應(yīng)電流.B解析答案總結(jié)提升返回20/28總結(jié)提升(1)電路閉合和磁通量發(fā)生改變是產(chǎn)生感應(yīng)電流兩個(gè)條件，二者缺一不可.(2)磁通量發(fā)生改變，其主要內(nèi)涵表達(dá)在“改變”上，磁通量很大若沒(méi)有改變也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，某時(shí)刻磁通量即使是零不過(guò)假如在改變依然能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流.返回21/28對(duì)點(diǎn)檢測(cè)自查自糾1234解析答案1．(磁通量了解)六根絕緣導(dǎo)線，在同一平面內(nèi)組成四個(gè)相等正方形，導(dǎo)線中通以大小相等電流，方向如圖8所表示，在這個(gè)四個(gè)正方形區(qū)域中，指向紙面內(nèi)且磁通量最大區(qū)域是(

)A．Ⅰ B．ⅡC．Ⅲ D．Ⅳ圖8解析因?yàn)槭侵本€電流磁場(chǎng)，6支電流在每個(gè)區(qū)域磁感線分布都有區(qū)分，只有逐一求出6支電流在每個(gè)區(qū)域分磁通量之和，才能進(jìn)行比較．設(shè)每支電流磁感線穿過(guò)相鄰區(qū)域有兩條，穿過(guò)較遠(yuǎn)區(qū)域有1條，就能夠作出穿過(guò)各區(qū)域磁感線分布圖，如圖所表示．故本題正確答案為A.A22/282.(電磁感應(yīng)現(xiàn)象)在法拉第時(shí)代，以下驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”構(gòu)想試驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)電流是(

)A.將繞在磁鐵上線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表改變B.在一通電線圈旁放置一連有電流表閉合線圈，然后觀察電流表改變C.將一房間內(nèi)線圈兩端與相鄰房間電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵

后，再到相鄰房間去觀察電流表改變D.繞在同一鐵環(huán)上兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電

瞬間，觀察電流表改變1234解析答案23/28解析產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿(mǎn)足條件：①電路閉合；②穿過(guò)閉合電路磁通量要發(fā)生改變.選項(xiàng)A、B電路閉合，但磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A、B不能觀察到電流表改變；選項(xiàng)C滿(mǎn)足產(chǎn)生感應(yīng)電流條件，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，不過(guò)等我們從一個(gè)房間到另一個(gè)房間后，電流表中已沒(méi)有電流，故選項(xiàng)C也不能觀察到電流表改變；選項(xiàng)D滿(mǎn)足產(chǎn)生感應(yīng)電流條件，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，能夠觀察到電流表改變，所以選D.1234答案D24/2812343.(產(chǎn)生感應(yīng)電流判斷)(多項(xiàng)選擇)如圖9所表示，豎直放置長(zhǎng)直導(dǎo)線通有恒定電流，有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，在以下情況中線框產(chǎn)生感應(yīng)電流是(

)A.導(dǎo)線中電流變大B.線框向右平動(dòng)C.線