2018_2019高中物理第2章电磁感应与电磁场第1节电磁感应现象的发现学案粤教版选修1_1 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/4 15:36:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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第一节 电磁感应现象的发现

学 习 目 标 1.了解电磁感应现象发现的历史过程,体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法. 2.通过实验,知道电磁感应现象及其产生的条件.(重点、难点) 3.了解法拉第及其对电磁学的贡献,认识发现磁生电现象对推动电磁学理论和电磁技术发展的重大意义. [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理]

一、法拉第与电磁感应现象 1.实验观察

(1)磁铁与螺线管有相对运动时能产生电流.在条形磁铁插入或拔出螺线管的瞬间,电流表的指针发生了偏转.条形磁铁在螺线管中保持不动时,电流表的指针不发生偏转.如图2-1-1所示.

知 识 脉 络

图2-1-1

(2)改变原线圈中的电流,改变磁场的强弱,在副线圈中也能产生电流.当开关接通瞬间、断开瞬间、开关接通变阻器滑片移动时,电流表的指针发生了偏转;开关接通变阻器滑片不动时,电流表的指针不发生偏转.如图2-1-2所示.

图2-1-2

2.法拉第的实验结论

只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.这种由于磁通量的变

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化而产生电流的现象叫做电磁感应现象,所产生的电流叫做感应电流.

二、感应电动势

1.电动势:描述电源将其他形式的能量转换成电能的本领的物理量. 2.感应电动势:由于电磁感应现象而产生的电动势.

[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)闭合电路中的磁通量发生变化就会产生感应电流.(√)

(3)只要有感应电流产生,穿过闭合回路的磁通量一定发生了变化.(√) (4)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流.(×)

(5)线框不闭合,即使穿过线框的磁通量变化,线框中也没有感应电流.(√) (6)如果穿过断开电路的磁通量发生变化,电路中没有感应电流,也没有感应电动势.(×)

[提示] (4)若磁通量不发生变化,则没有感应电流. (6)只要磁通量发生变化,电路中就有感应电动势. 2.关于产生感应电流的条件,下列说法中正确的是( ) A.只要闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定有感应电流 B.只要闭合电路中有磁通量,闭合电路中就有感应电流 C.只要导体做切割磁感线运动,就有感应电流产生

D.只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化,闭合电路中就有感应电流 D [只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时,才会产生感应电流,D正确.] 3.如图2-1-3所示,三角形线圈abc放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动,能产生感应电流的是( )

图2-1-3

A.向上平移 B.向右平移 C.向左平移 D.以ab为轴转动

D [以ab为轴转动时,穿过线圈中的磁通量发生变化,而将线圈上、下、左、右平移时穿过矩形线圈的磁通量不变,根据产生感应电流的条件可知选项D正确.]

[合 作 探 究·攻 重 难]

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对磁通量及其变化量的理解 根据磁通量的定义式Φ=BS,引起磁通量变化的方法有 1.闭合回路的面积不变,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发生变化而引起闭合回路的磁通量的变化. 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.

如图2-1-4所示,一环形线圈沿条形磁铁的轴线,从磁铁N极的左侧A点运动

到磁铁S极的右侧B点,A、B两点关于磁铁的中心对称,则在此过程中,穿过环形线圈的磁通量将( )

【导学号:71082043】

图2-1-4

A.先增大,后减小 B.先减小,后增大

C.先增大、后减小,再增大、再减小 D.先减小、后增大,再减小、再增大

思路点拨:①分析条形磁铁周围磁感线的特点. ②由磁通量的意义分析线圈磁通量的变化.

A [穿过线圈的磁通量应以磁铁内部磁场为主,而内部的磁感线是一定值,在A、B点时,外部磁感线比较密,即与内部相反的磁感线多,相抵后剩下的内部的磁感线就少;中间位置时,外部磁感线比较疏,即与内部相反的磁感线少,相抵后剩下的内部的磁感线就多.所以两端磁通量小,中间磁通量大,A正确.]

)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. 若穿过某线圈有方向相反的磁场,则线圈的磁通量为它们抵消后净的磁感线的条

数.

[针对训练]

1.如图2-1-5所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形闭合线框

abcd,线框平面与磁场垂直.在下列情况中,线框中磁通量发生变化的是( )

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