2019_2020版高中物理第一章电磁感应1_2电磁感应的发现感应电流产生的条件讲义精练（含解析）教科版

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1、电磁感应的发现感应电流产生的条件[学科素养与目标要求]　物理观念：能够从分析归纳感应电流产生条件的过程中，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，综合信息得出感应电流产生的条件．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、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．二、电磁感应现象的发现1

2、831年，英国物理学家法拉第发现了“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应，产生的电流叫感应电流．三、感应电流产生的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个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

3、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________(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′转过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面积的磁感线条数的

4、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．匀强磁场中磁通量的计算(1)B与S垂直时，Φ＝BS.(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.图23．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

5、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线圈中的磁通量均减少了(2)减少了Bπr2　减少了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)·πr

6、2＝－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°时，Φ2＝0，故ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝－Bπr2当转过180°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＝Φ3－Φ1＝－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．ΔΦ

7、1<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＝

8、Φ2－Φ1

9、＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，穿过闭合线框的磁感线反向，所以ΔФ2＝

10、(－Φ2)－Φ1

11、＝Φ1＋Φ2(以原来磁感线穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向)，故正确选项为C.二、感应电流产生的条件1．实验：探究感

12、应电流产生的条件(1)如图6所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中________电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中________电流产生．(填“有”或“无”)图6(2)如图7所示，当条形磁铁