2019-2020年高中物理 4.2探究电磁感应产生的条件学案新人教版选修3

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1、2019-2020年高中物理4.2探究电磁感应产生的条件学案新人教版选修3编制：杨恒秋审核：王昌伟［要点导学］1、探究的方法主要是实验。连同初中学习的一个实验，课文介绍了三个实验，见图4-2-1，图4-2-2和图4-2-3。我们要认真做好这三个实验，并从这三个实验中分析、归纳、概括出电磁感应产生的条件。学习初中物理时，我们已经知道：闭合电路的一部分导体切割磁感应线，电路就会产生感应电流。那么在普遍情况下，电磁感应产生的条件是什么呢？完成下面两张表格可以帮助我们发现三个实验之间的内在联系。表格一、磁铁相对于线圈运动时的电磁感应现象（图4-2-2）磁铁的动作情

2、况电流计指针的动作磁铁的动作情况电流计指针的动作N极插入线圈S极插入线圈N极停在线圈中S极停在线圈中N极从线圈中抽出S从线圈中抽出表格二、线圈中的电流变化时的电磁感应现象（图4-2-3）线圈A中电流的变化情况线圈B中磁场的变化情况电流计指针的动作开关闭合的瞬间开关断开的瞬间开关闭合滑动变阻器不动开关闭合变阻器电阻变化2、对实验现象的归纳。从上面的两张表格中我们可以看到，指针无动作时，无一例外地线圈中的磁场都是不变化的，那么在上面的表格中，凡是指针有动作的，线圈中的磁场又有什么共同点呢？请你用尽可能简单的语言表达它们的共同点：。在图4-2-1所示的实验中，磁

3、场是不变的，只是导体AB在切割磁感线运动而产生了电磁感应，这种方式产生电磁感应与上面所说的线圈中磁场变化产生电磁感应之间肯定是有联系的。前者是磁场不变但闭合电路包围磁场的面积在变，后者是闭合电路的面积不变，但电路中的磁场在变。由此可见，穿过闭合电路的磁场变化或者电路包围磁场的面积变化都会引起电磁感应。3、概括电磁感应的条件。由于闭合电路的面积与垂直穿过此面积的磁感应强度的乘积叫做磁通量，所以产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。从磁感线的角度来看，磁通量就是穿过闭合电路的磁感线的数目，因此即使磁场和闭合电路的面积都不变，如果磁场与闭合电路所在

4、平面之间的夹角变化（如由垂直变为不垂直），磁通量也会发生变化。[范例精析]例1如图4-2-4所示，在有界匀强磁场中有一矩形线圈abcd垂直磁场放置，现使线圈做如下几种运动：（a）向上加速平移，（未出磁场），（b）匀速向右平移，（c）绕ab边转90°，其中线圈中能产生感应电流的是。例2如图4-2-5所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是A、先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转B、S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转C、先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转

5、D、S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转例3恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向。当线圈在此磁场中作下列哪种运动时，线圈能产生感应电流？A.线圈沿自身所在的平面作匀速运动B.线圈沿自身所在的平面作加速运动C.线圈绕任意一条直径作匀速转动D.线圈绕任意一条直径作变速转动[能力训练]1、如图4-2-6，竖直放置的长直导线ef中通有恒定电流，有一矩形线框abcd与导线在同一平面内，在下列情况中线圈产生感应电流的是（）A、导线中电流强度变大B、线框向右平动C、线框向下平动D、线框以ab边为轴转动E、线框以直导线ef为轴转动2

6、、下列关于产生感应电流的说法中，正确的是（）A、只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流产生B、只要闭合导线做切割磁感线的运动，导线中就一定有感应电流C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线运动，则闭合电路中就一定没有感应电流D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流3、如图4-2-7所示，一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线在同一平面，且处于两直导线的中央，则线框中有感应电流的是（）A、两电流同向且不断增大B、两电流同向且不断减小C、两电流反向且不断增大D、两电流反向且不断减小4、如图4-2-8所示，导线ab和

7、cd互相平行，则在下列情况中导线cd中无电流的是（）A、电键S闭合或断开的瞬间B、电键S是闭合的，但滑动触头向左滑C、电键S是闭合的，但滑动触头向右滑D、电键S始终闭合，滑动触头不动5、如图4-2-9所示，范围很大的匀强磁场平行于OXY平面，线圈处在OXY平面中，要使线圈中产生感应电流，其运动方式可以是（）A、沿OX轴匀速平动B、沿OY轴加速平动C、绕OX轴匀速转动D、绕OY轴加速转动6、目前观察到的一切磁体都存在N、S两个极，而科学家却一直在寻找是否存在只有一个磁极的磁单极子。若确定存在磁单极子，设法让磁单极子A通过一超导材料制成的线圈如图4-2-10所

8、示，则下列对于线圈中的感应电流的判断，正确的是（）A、只有A进入线