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《2020_2021学年新教材高中物理第5章初识电磁场与电磁波2电磁感应现象及其应用学案鲁科版必修320210319228.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2节 电磁感应现象及其应用必备知识·自主学习一、磁通量 如图所示为一水平方向的匀强磁场,矩形线圈abcd水平放置。(1)此时有磁感线穿过线圈吗?磁通量是多少?(2)线圈如何放置,穿过的磁感线条数最多?提示:(1)没有磁感线穿过线圈,磁通量为零。(2)线圈垂直于磁场放置时穿过的磁感线条数最多。1.磁通量的两种表述:(1)设面积为S的平面与匀强磁场垂直,磁感应强度B与面积S的乘积,称为穿过这个平面的磁通量,用Φ表示,磁通量是标量。(2)穿过某个面的磁通量可以理解为穿过该面的磁感线条数。2.磁通量的计
2、算:如果面积S与磁场垂直,Φ=BS,单位韦伯,符号Wb。如果面积S与磁场不垂直,设S与垂直于B的平面间的夹角为α,则磁通量为Φ=BScosα。-18-3.磁通密度:磁感应强度又称磁通密度,B=,其中Sn为垂直于磁场方向的面积,表示磁感应强度在数值上等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁通量。4.下列关于磁通量的说法正确的是①④①穿过某一平面的磁感线的条数越多,则穿过该面的磁通量越大。②由公式Φ=BS可知,在匀强磁场中,平面面积越大,磁通量越大。③磁通量有正、负之分,所以它是矢量。④磁通量越大,磁感应强度
3、不一定越大。二、电磁感应现象如图所示,导体棒ad放在垂直于磁场放置的U形导轨上,形成回路,当导体棒ad向右运动时。(1)穿过abcd的磁通量有没有发生改变?(2)闭合回路中有无感应电流?提示:(1)穿过abcd的磁通量变大。(2)闭合回路中有感应电流产生。1.在下列三个探究中不同的操作下,闭合回路能产生电流的有②④⑤⑦⑧⑨,不能产生感应电流的有①③⑥。探究一:如图甲所示,导体在磁场中运动。操作:①当导体棒AB在磁场中静止或者平行于磁感线运动时;②当导体棒AB做切割磁感线运动时。探究二:如图乙所示,
4、条形磁铁插入或拔出螺线管。-18-操作:③条形磁铁静止在螺线管中;④条形磁铁插入螺线管;⑤条形磁铁拔出螺线管。探究三:如图丙所示,磁场和导体无相对运动。操作:⑥保持螺线管A中的电流不变;⑦增大螺线管A中的电流;⑧减小螺线管A中的电流;⑨断开开关瞬间。2.产生感应电流的条件:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就产生电流。3.电磁感应:因闭合回路中磁通量变化而产生电流的现象,称为电磁感应,所产生的电流称为感应电流。三、电磁感应的应用 如图所示是手机无线充电的原理图,下面是发射线圈与电源相连,
5、上面是接收线圈与手机电池相连。(1)发射线圈内的电流是恒定电流还是变化的电流?(2)在两个线圈中间放上一块玻璃板还能不能实现无线充电?-18-提示:(1)通以变化的电流,接收线圈的磁通量发生变化才能产生电流,因此需要发射线圈中的电流变化进而改变接收线圈位置处的磁场。(2)在两个线圈中间放上一块玻璃板能实现无线充电,因为玻璃板不能隔绝磁场。1.电磁感应现象的发现,进一步推动了电磁技术的发展,引领人类社会进入了电气时代。2.电磁感应应用在计算机磁盘与磁记录、无线充电、动圈式话筒等。 (1)磁感应强度等
6、于穿过单位面积的磁通量。(×)(2)磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量。(×)(3)电磁感应现象是把电转变为磁的过程。(×)(4)电磁感应是一种在变化、运动过程中才会出现的现象。(√)(5)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。(√)(6)闭合线圈和磁场发生相对运动时,一定能产生感应电流。(×)关键能力·合作学习 知识点一 磁通量的性质及计算1.磁通量的计算:(1)公式:Φ=BS。适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。(2)在匀强磁场B中,若磁感线与平面不垂直,公式
7、Φ=BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。2.磁通量的正、负:-18-(1)磁通量是标量,但有正、负,当磁感线从某一面上穿入时,磁通量为正值,磁感线从此面穿出时即为负值。(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反向磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2。3.磁通量的变化量:(1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦ=B·ΔS。(2)当B变化,有效面积S不变时,ΔΦ=ΔB·S。(3)B和S同时变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1,但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。 能否说磁通密度
8、就是该处的磁感应强度?提示:能。由Φ=BSn知B=,即磁感应强度等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁通量,就是磁通密度。【典例1】(多选)关于磁通量的概念,下列说法正确的是( )A.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.穿过线圈的磁通量为零,该处的磁感应强度不一定为零C.磁感应强度越大、磁场中的线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量越大D.穿过线圈的磁通量大小可以用穿过线圈的磁感线条数来衡量【解析】选B、D。磁通量的多少可以用穿过某面积的磁感线条数多少表示,若B很大,而线圈与B平
