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《2021_2022学年高中物理第一章电磁感应1.2感应电流产生的条件学案教科版选修3_220210319259.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、高考电磁感应的发现感应电流产生的条件必备知识·自主学习一、电磁感应的发现1.“电生磁”的发现:1820年,奥斯特发现了电流的磁效应。2.“磁生电”的发现:1831年,法拉第发现了电磁感应现象。3.法拉第的分类:这些现象叫电磁感应,由电磁感应现象产生的电流叫感应电流。4.电磁感应规律发现的意义:(1)电磁感应的发现,使人们发明了发电机,把机械能转化成电能;同时又使人们发明了变压器,解决了电能远距离传输中能量大量损耗的问题。(2)使人们制造出了结构简单的感应电动机反过来把电能转化成机械能。使人类迈进了电气化时代。(3)电磁感应的发现不仅对物理学和现代技术的发展做出了划时代的贡献,而且对整
2、个现代文明的发展有着深刻的影响。二、探究感应电流产生的条件-15-/15高考甲乙(1)图甲中,AB棒如何运动,灵敏电流计的指针才会摆动?(2)图乙中,有哪些方式可让灵敏电流计的指针摆动?提示:(1)左右摆动。(2)①开关闭合或断开。②A插入B中或从B中拔出。③移动滑动变阻器的滑片。1.导体在磁场中做切割磁感线的运动:实验操作实验现象(指针是否摆动)分析论证导体棒静止不摆动当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割-15-/15高考磁感线运动时,电路中有感应电流产生导体棒平行磁感线运动不摆动导体棒切割摆动磁感线运动2.通过闭合回路的磁场发生变化:实验操作电流计指针摆动情况分析论证螺线管B匝数
3、少螺线管B匝数多开关接通瞬间摆动摆动线圈B中磁通量变化时有感应电流产生,磁通量变化越快,摆角越大,电流越大,线圈B的匝数越多,摆动时角度越大,电流越大电流稳定不摆动不摆动开关断开瞬间摆动摆动A、B螺线管相对运动摆动摆动滑片快速推动摆动摆动滑片缓慢推动摆动摆动3.感应电流产生的条件:大量实验证实,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。关键能力·合作学习知识点一磁通量和磁通量的变化1.磁通量:(1)磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。(2)磁通量是标量,但是有正负。磁通量的正负不代表大小,只表示磁感线是怎样穿过平面的。即若以向里穿过某面的磁通量为正,则向外
4、穿过这个面的磁通量为负。-15-/15高考(3)某面积内有相反方向的磁场时,分别计算不同方向的磁场的磁通量,然后规定某个方向的磁通量为正,反方向的磁通量为负,求其代数和。2.磁通量的计算:(1)B与S垂直时(匀强磁场中),Φ=BS。B指匀强磁场的磁感应强度,S为线圈的面积。(2)B与S不垂直时(匀强磁场中),Φ=BS⊥。S⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影,S⊥=Ssinθ,称之为有效面积,如图甲所示。也可写为Φ=B⊥S。B⊥为磁感线B垂直线圈平面方向上的分量,B⊥=Bsinθ,如图乙所示。3.磁通量变化的四种情况:情况图示举例磁通量变化B不变,S变化ΔΦ=BΔSB变化,S不变化ΔΦ=Δ
5、BSB变化,S也变化ΔΦ=B2S2-B1S1B不变,S不变,θ变化ΔΦ=BS(sinθ2-sinθ1)(θ为闭合回路与磁场方向的夹角)-15-/15高考(1)公式Φ=BS的适用条件是什么?提示:①磁场为匀强磁场。②B与S要垂直。如果B与S不垂直,S投影到与B垂直的平面上(投影面积为S⊥)或B分解为与S平行和垂直的分量B∥、B⊥,则Φ=BS⊥=B⊥S。③S是指闭合回路中穿过的那部分有效面积,而不一定是线圈的面积。(2)Φ、ΔΦ的大小与线圈的匝数有关吗?提示:无关。【典例】如图所示,一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B1=0.8T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为2cm。现于纸
6、面内先后放上圆线圈,圆心均在O处,A线圈半径为1cm,10匝,B线圈半径为0.5cm,20匝。则:(1)在磁感应强度减为B2=0.4T的过程中,A线圈中的磁通量改变多少?(2)当磁场转过30°角的过程中,B线圈中磁通量改变多少?【解题探究】(1)B变化,S不变化,磁通量变化为ΔΦ=ΔBS。(2)B不变,S不变,θ变化(θ为闭合回路与磁场方向的夹角),磁通量变化为ΔΦ=BS(sinθ2-sinθ1)。【解析】(1)对A线圈:Φ1A=B1π,Φ2A=B2π。磁通量改变量ΔΦA=
7、Φ2A-Φ1A
8、=(0.8-0.4)×3.14×10-4Wb=1.256×10-4Wb。(2)对B线圈:Φ1B
9、=Bπr2,磁场转过30°,线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr2sin60°,则Φ2B=Bπr2sin60°,-15-/15高考磁通量改变量ΔΦB=
10、Φ2B-Φ1B
11、=Bπr2(1-sin60°)=0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866)Wb=8.415×10-6Wb。答案:(1)1.256×10-4Wb (2)8.415×10-6Wb1.关于磁通量,下列说法正确的是( )A.穿过某个面的磁通量为零,该处的磁感应强度也为零B.穿过任一平面
