电磁感应现象的发现学案

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1、2.1电磁感应现象的发现学案（粤教版选修1-1）问题探究在我国磁悬浮列车每小时运行450km.上海磁悬浮列车于2002年12月首次试运行，中国国务院总理朱镕基和德国总理施罗德乘坐磁悬浮列车，体会了7分钟31km的全程运行.如图2-1-1所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环水平放在磁铁A的上方，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁的上方.图2-1-1（1）试分析说明产生磁悬浮现象的原因；（2）试分析这种列车能达到这样高速的原因.解答：（1）线圈B下降，磁通量发生变化，B

2、中产生感应电流，由于B为超导线圈，电阻极小，故电流极大且几乎不会减小，它受到向上的安培力与重力平衡而处于悬浮状态.（2）由于悬浮而受阻力极小.自学导引1.1820年丹麦物理学家奥斯特发现通电导线周围存在磁场，我们今天称之为_______.英国物理学家法拉第在1831年发现磁场可以产生感应电流，这就是_______.2.磁场产生电流的条件是____________________________________________________.3.如果要使一个闭合电路中出现电流，电路中必须有一个_______.描述

3、电源把其他形式的能量转换成电能的本领的物理量，称为_______,电动势的符号是_______,它的单位与电压单位相同，是_______,符号是_______.例如一节普通的1号干电池的电动势是_______,普通铅蓄电池的电动势是_______.4.探究试验：根据检流计的指针是否偏转、偏转方向可以判定感应电流的有无和方向；利用发光二极管的单向导电性把两只发光二极管按图2-1-2所示并联后接入实验电路，若两只二极管均不发光，则电路中_______；若某一只二极管发光，则感应电流是从该二极管的　　　流向______

4、_.图2-1-2疑难剖析感应电动势与感应电流【例1】产生感应电动势与产生感应电流的条件是否相同？解答：产生感应电动势的条件是：电路中的磁通量发生变化（不论电路是否闭合）而产生感应电流的条件：闭合电路中的磁通量发生变化.【例2】穿过闭合电路的磁通量很大，是否一定发生电磁感应现象？解答：不一定.产生电磁感应现象的条件，归根结底是穿过闭合电路的磁通量发生变化，关键在“变化”两字上，例如穿过闭合电路的磁通量从无变有、从有变无、从小变大、从大变小等等.可以说有无感应电流的产生与闭合电路中的磁通量大小无关.【例3】套在条形磁

5、铁上有一根由金属丝绕制成的闭合环，如图2-1-3所示，当闭合环收缩导致它所围的面积减小时：图2-1-3（1）穿过它的磁通量是否有变化?如有变化，怎样变？（2）闭合环中是否存在感应电流，为什么？解析：条形磁铁内部的磁感线方向由S极到N极，外部从N极到S极;条形磁铁外部向下穿过闭合环的磁通量抵消了一部分内部向上穿过的磁通量，当环收缩时被抵消的部分减少，所以穿过闭合环的磁通量增加，由于穿过环的磁通量有变化，所以在环中产生感应电流.【例4】如图2-1-4所示，闭合的铁芯上有两组线圈，右侧的线圈两端连接一电阻R，左侧的线

6、圈连着水平放置的两平行导轨M、N，导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，其上放一金属棒ab，当ab在外力F作用下由静止开始向左加速运动的过程中，电阻R上是否有感应电流通过？图2-1-4解析：ab棒由静止开始向左加速运动的过程中，ab与左侧线圈组成的回路中磁通量增加，左侧的回路中产生了感应电流，由于ab棒向左加速运动，所以这一感应电流不断增加，在铁芯中产生的磁通量也不断地增加，铁芯中不断增加的磁通量通过右侧闭合的线圈，导致右侧线圈中产生感应电流，因此电阻R上有感应电流通过.拓展迁移1.磁带录音机的工作原理电流的磁效应和

7、电磁感应是普通录音机录、放音不同过程的基本原理，根据磁头线圈在录、放音时不同的连接方式，以及传声器和扬声器的不同作用，不难对录音机的工作原理作出理论上的定性分析.普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的，磁头结构如图2-1-5所示.图2-1-5　录音和放音原理在一个环形铁芯上绕一个线圈，铁芯上有缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动.录音磁头线圈跟传声器相连，放音时，磁头线圈改为跟扬声器相连，磁带涂上一层磁粉，磁粉能被磁化且留下剩磁.传声器的作用是把声音的变化转化为电流的变化；扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的

8、变化.根据学过的知识，简明扼要地描述普通录音机的录音、放音原理.答案：（1）录音原理：当有传声器把声音信号转化为电流信号后，电流信号流经线圈，在铁芯中产生随声音变化的磁场，磁带经过磁头时磁粉被不同程度地磁化，并留下剩磁，且剩磁变化与声音变化一致.这样，声音的变化就被记录成磁粉不同程度的磁化.可见，录音过程是利用了电流的磁效应.（2）放音原理：各部分被不同程度磁化的磁带经过