2018-2019学年高中物理 第二章 电流与磁场 4 电磁感应定律学案 教科版选修1 -1

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1、4　电磁感应定律学习目标知识脉络1.知道电磁感应现象及产生条件．(难点)2．知道法拉第电磁感应定律，会用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小．(重点)3．了解发电机的工作原理.[自主预习·探新知][知识梳理]一、电磁感应现象1．电磁感应现象是英国物理学家法拉第在奥斯特发现电流磁效应的启发下，经过十年不懈努力发现的．2．概念(1)电磁感应现象：只要通过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生感应电流，这种由于磁通量发生变化而产生电流的现象称为电磁感应．(2)感应电流：电磁感应现象中所生成的电流叫感应电流．二、法拉第电磁感应定律　发电机1．感

2、应电动势(1)概念：由电磁感应所产生的电动势叫感应电动势．(2)产生条件：只要穿过回路的磁通量发生改变，在回路中就产生感应电动势．2．法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比．(2)公式：E＝，若为n匝线圈，则产生的电动势为：E＝n.3．交流发电机(1)结构：产生磁场的磁体、线圈、转轴、滑环、电刷等组成．(2)原理：线圈在磁场中切割磁感应线产生感应电流．(3)常见的发电机形式有：水力、风力、蒸汽压力等．4．新型发电方式其他发电形式有：太阳能发电、磁流体发电等，此外还有新型化学电池发电，热电子发

3、射发电等．[基础自测]1．思考判断(1)奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激发人们去探索“磁生电”的方法．(　　)(2)法拉第发现了电磁感应现象．(　　)(3)只要穿过回路的磁通量发生改变，回路中就有感应电动势产生．(　　)(4)线圈中磁通量的变化量越大，产生的感应电动势一定越大．(　　)(5)线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大．(　　)【提示】　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√2．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是(　　)A．只要有磁通量穿过电路，电路中就有感应电流B．只要闭合电路在做运动，电路中就有感应电流C．只

4、要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感应电流D．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流D　[产生感应电流的条件为：穿过闭合回路的磁通量发生变化，或者闭合回路的一部分电路做切割磁感线运动，D正确．]3．下列现象涉及电磁感应的是(　　)B　[电子束在显像管中的偏转是运动电荷在磁场中偏转，故A错误；安全门报警是利用电磁感应原理工作的，故B正确；灯丝颤抖是因为通电电流受到磁场力的作用，故C错误；电子束在磁场中偏转是利用了运动电荷在磁场中偏转，故D错误．故选B.]4．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加1Wb，则(　　)【导

5、学号：37032051】A．线圈中感应电动势每秒增加1VB．线圈中感应电动势每秒减少1VC．线圈中感应电动势始终为1VD．线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于1VC　[磁通量始终保持每秒钟均匀地增加1Wb，则E＝n＝V＝1V，知线圈中的感应电动势始终为1V，与线圈的电阻无关．故C正确，ABD错误．故选C.][合作探究·攻重难]感应电流的产生1．感应电流产生的条件其条件可以归纳为两个：一是电路本身必须闭合，二是穿过回路本身的磁通量发生变化．这里主要体现在“变化”上，回路中有没有磁通量穿过不是产生感应电流的条件，如果穿过

6、回路的磁通量很大但无变化，那么无论多么大，都不会产生感应电流．2．引起磁通量变化的方法根据磁通量的定义式Φ＝BS，引起磁通量变化的方法有：(1)由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化．(2)磁场不变，由于闭合回路的面积S发生变化而引起磁通量的变化．(3)磁场、闭合回路面积都发生变化时，也可引起穿过闭合电路的磁通量的变化．总之，穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时磁通量就发生了变化．3．产生感应电流的方法(1)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动如图241所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中无电

7、流产生．图241(2)磁铁在线圈中运动如图所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但磁铁在线圈中静止不动时，线路中无电流产生．(3)改变螺线管AB中的电流如图242所示，将小螺线管AB插入大螺线管CD中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中也有电流通过．图242　有一根由金属丝绕制成的闭合环套在条形磁铁上，如图243所示，当闭合环收缩导致它所围的面积减小时：图243(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

8、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