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

第一节电磁感应现象的发现(新学案)

第一节电磁感应现象的发现学案一、目标要求班别__________ 姓名____________ 学号__________ 1．知道电磁感应现象，了解利用不同磁体的磁场产生感应电流的方法。

2．知道感应电流的产生是由于穿过闭合回路的磁通量发生改变而引起的。

3．了解电源电动势的概念，知道感应电流大小是由感应电动势大小决定的。

二、预习课文，自主学习：⑴磁通量的定义：______________________________________________________________.⑵磁通量的表达式：____________________________________________________________.⑶引起磁通量变化的情形:①B不变，S ____________.②B变化，S ____________.③B和S都____________.⑷、奥斯特发现了电流能够产生_____________,反过来，磁场是不是也能产生电流呢？法拉第回答了这个问题，磁场能产生电流，但是需要一定的条件。

那么需要什么条件？下面进行实验探究。

⑸实验探究一：根据课本实验，实验装置如图2-1-1所示，请利用给出的器材，设计一个实验方案，探根据以上信息你能得出什么结论：。

⑹实验探究二：根据以上信息你能得出什么结论：。

分析上述两种情况，闭合电路中电流的产生与穿过闭合电路的磁通量的变化之间有什么关系？⑺实验总结：产生感应电流的条件是：只要穿过闭合电路的______，则闭合电路中就有感应电流产生。

⑻、法拉第于1831年总结出：只要穿过闭合电路的__________发生变化，闭合电路中就有电流产生。

这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫做__________现象，所产生的电流叫做__________电流。

⑼、如果要使一个闭合电路中出现电流，电路中必须有一个。

描述电源把其他形式的能量转换成电能的本领的物理量，称为，电动势的符号是，它的单位与电压单位相同，是，符号是。

高中物理第二章电磁感应与电磁场2.1电磁感应现象的发现11

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目标
(mùbiāo)
导航
预习(yùxí)
导引
自主预习合作探究
一二
触类旁通
二、感应电动势
如果要使一个闭合电路中出现电流,电路中必须有一个电源,描述v电源把
其他形式的能量转换成电能本领大小的物理量,称为电动势,它的符号是Ev,它的v 单位与电压单位相v 同,是伏,符号是V.使用(shǐyòng)闭合电v 路中出现感v 应电流的电动势被称为感应电动势.
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自主预习
知识(zhī shi)精要
合作探究
典题例解
触类旁通
迁移(qiānyí)
应用
3.磁通量变化的原因和变化的方式很多也很复杂,常见(chánɡ jiàn)的磁通量变化原因有如下几种情况:
(1)闭合电路的部分导体在匀强磁场中做切割磁感线平动,此时B不变,S在变. (2)闭合电路的部分导体在匀强磁场中做切割磁感线转动,此时也是B不变,S 在变. (3)闭合电路在匀强磁场中绕一定轴转动,定轴与电路平面共面,且与磁场方向垂直.此时B不变,S在变. (4)闭合电路处在磁感应强度B随时间变化的磁场中,此时S不变,B在变.
典题例解
迁移(qiānyí)
应用
2.如图所示,线圈A插在线圈B中,线圈B与电流表接成闭合电路,线圈A与蓄电池、
开关、滑动变阻器组成另一个电路,用此装置来研究电磁感应现象,下列说法正确
的是( )
A.开关闭合瞬间,电流表指针发生偏转 B.开关闭合稳定后,电流表指针发生偏转 C.开关断开(duàn kāi)瞬间,电流表指针不发生偏转 D.开关闭合和断开瞬间,电流表指针都不发生偏转解析:开关闭合和断开瞬间,穿过线圈B的磁通量发生变化,电流表指针发生偏转.开关闭合稳定后,穿过线圈B的磁通量不变,电流表指针不发生偏转. 答案:A

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课件粤教版选修11

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1．感应电流产生的条件穿过闭合回路的磁通量发生变化，无论是闭合回路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，还是穿过闭合回路的磁通量发生变化，都会引起穿过闭合回路的磁通量发生变化，在回路中就会有感应电流产生．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．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．
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 2-1-6
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如图 2-1-7 所示，在匀强磁场中的“U”形导轨上，有两根等长的平行导线 ab 和 cd，它们以相同的速度 v 匀速向右滑动．为使 ab 中有感应电流产生，对开关 S 来说( )
A．打开和闭合都可以 B．应打开 C．打开和闭合都不行 D．应闭合
【答案】磁通量减小
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1．在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框 abcd，放置在跟长导线同一竖直平面内，今使小线框分别做如图--四种不同的运动，其中线框磁通量没有变化的是( )
A．左右平移 B．上下平移 C．在纸面前后平移 D．绕 ab，cd 边的中心轴转动
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【解析】闭合电路的部分导线切割磁感线致使穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中产生感应电流．
【答案】 D
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3．如图 2-1-10 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( )
A．向上平移 B．向右平移 C．向左平移 D．以 ab 为轴转动

高中物理第二章电磁感应与电磁场1第一节电磁感应现象的发现11

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(双选)关于感应电流，下列说法中正确的是 () A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C．线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流 D．只要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流解析：选 12/10/2021 CD.由感应电流的产生条件可判断 C、D 正确．
量
解析：选 BD.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 平行，则 Φ 为零，故 A、C
错，B、D 12/10/2021 正确．
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二、产生感应电流条件的理解 1．电磁感应现象产生的条件产生电磁感应现象的条件，归根结底，是穿过闭合电路的磁通量发生变化．关键在“变化”两字上，这是指穿过闭合电路的磁通量从无变有、从有变无、从小变大、从大变小等等，例如闭合线圈从与磁感线平行的位置转到与磁感线垂直的位置；磁铁与闭合电路间的相对运动；产生磁通量的电路中的电源开关的接通与断开、调节电流大小的滑动变阻器的移动等等，都会使穿过闭合电路的磁通量发生变化，从而产生感应电流．需要
提示：在初中学习的产生感应电流的条件是闭合回路的部分导体做切割磁感线运动，是由于闭合回路的部分导体做切割磁感线运动引起了回路面积的变化，进而改变穿过回路的磁通量，本质上是相同的．
12/10/2021
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二、感应电动势 1．电动势 (1)定义：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)符号：E. (3)单位：伏，符号 V. 2．感应电动势：电磁感应(diàncí-现 gǎny象ìng中 ) 产生的电动势叫感应电动势，产生感应电动势的那部分就相当于电源(diàny，uán在 ) 其它条件不变的情况下，感应电动势的大小决定了电路中感应电流的大小．

2018_2019学年高中物理第二章电磁感应与电磁场第一节电磁感应现象的发现课时巩固粤教版选修1_1

第一节电磁感应现象的发现1．在闭合电路中不能产生感应电流的是( )A．磁通量不变B．磁通量增加C．磁通量减小D．磁通量先增大，后减小解析：根据产生感应电流的条件可知，要闭合电路，同时穿过闭合电路的磁通量要发生变化，二者缺一不可．答案：A2．下列物理量是标量的是( )A．电场强度B．电动势C．磁感应强度D．安培力分析：标量是只有大小、没有方向的物理量．矢量是既有大小又有方向的物理量．电动势是标量，而电场强度、磁感应强度和安培力都是矢量．解析：电场强度是矢量，其方向与正电荷所受的电场力方向相同，故A错误；电动势有方向，但运算按代数法则，不是矢量，是标量，故B正确；磁感应强度是矢量，其方向就是该点的磁场方向，故C错误；安培力是矢量，不是标量，故D错误．答案：B点评：电动势与电流相似，它的方向表示电流的流向，要注意它的运算法则是代数法则．3．下列现象属于电磁感应现象的是( )A．带电物体吸引小纸屑B．同名磁极相互排斥C．通电导线能使小磁针发生偏转D．闭合电路中一部分导体切割磁感线，产生电流分析：电磁感应是指闭合回路中磁通量发生变化时，回路中产生感应电流的现象．解析：带电物体吸引小纸屑是静电的作用，故A错误；同名磁极相互排斥是磁场原理，故B错误；通电导线使小磁针发生偏转是导体在磁场中受力，故C错误；闭合回路中的一部分导体切割磁感线产生电流，属于电磁感应现象，故D正确．答案：D点评：本题考查电磁感应的现象及原理，要明确各种物理规律的意义．4．如图所示，与磁场方向垂直的线圈以OO′为轴旋转90°的过程中，穿过线圈的磁通量( )A．变大B．变小C．先变大后变小D．先变小后变大解析：初始位置B⊥S，穿过线圈的磁通量最大Φ＝BS.当以OO′为轴转过90°的过程中线圈平面投影到与磁场垂直方向的面积减小．故磁通量减小．答案：B5.如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，下述过程中可以使线圈产生感应电流的是( )A．以ad为轴转动45°B．以bc为轴转动45°C．将线圈向下平移D．将线圈向上平移解析：线圈在匀强磁场内以ad边为轴转动45°，穿过线圈的，磁通量改变，所以可以产生感应电流，故A项正确；在匀强磁场内以bc边为轴转动45°，穿过线圈的，磁通量不改变，所以不能产生感应电流，故B项错误；匀强磁场内线圈向上向下移动，穿过线圈的，磁通量不变，所以不能产生感应电流，故C、D项错误．答案：A6.如图所示，条形磁铁以速度v远离螺线管，螺线管中的感应电流的情况是( )A．穿过螺线管中的磁通量增加，产生感应电流B．穿过螺线管中的磁通量减少，产生感应电流C．穿过螺线管中的磁通量增加，不产生感应电流D．穿过螺线管中的磁通量减少，不产生感应电流解析：条形磁铁从左向右远离螺线管的过程中，穿过线圈的原磁场方向向下，且磁通量在减小，所以能产生感应电流．所以B选项是正确的．答案：B7．如下图所示，将条形磁铁从相同的高度分别以速度v和2v插入线圈，电流表指针偏转角度较大的是( )A．以速度v插入B．以速度2v插入C．一样大D．不能确定答案：B8．关于感应电动势和感应电流，下列说法中正确的是( )A．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电动势B．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流C．不管电路是否闭合，只要有磁通量穿过电路，电路中就会有感应电动势D．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会有感应电流解析：只要通过线圈的磁通量发生了变化，线圈中就一定会产生感应电动势；但要产生感应电流，线圈必须是闭合的．答案：B9．下列图示中，正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动，线圈中能产生感应电流的是( )解析：A中穿过线圈的磁通量Φ＝0；B、C中穿过线圈的磁通量不为零，但不变；D中穿过线圈的磁通量Φ发生了变化．答案：D10．在探究电磁感应现象的实验中，用导线将螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合电路，如下图所示．在下列情况中，灵敏电流计指针不发生偏转的是( )A．线圈不动，将磁体向线圈中插入B．线圈不动，将磁体从线圈中抽出C．磁体放在线圈里不动D．磁体不动，将线圈上下移动解析：产生感应电动势的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，A、B、D中穿过螺线管的磁通量都发生了变化，有感应电流．答案：C11．(多选)关于磁通量的下列说法中，正确的是( )A．穿过线圈的磁通量为零，表明此处的磁感应强度为零B．穿过线圈的磁通量为零，此处的磁感应强度可以不为零C．磁通量的变化可以不是磁场的变化引起的D．对于一个面积不变的线圈，穿过线圈的磁通量越大，表明此处的磁感应强度越强分析：磁通量Φ＝BS cos θ，若线圈与磁场平行，磁通量为零，若垂直磁通量最大为BS.解析：穿过线圈的磁通量为零，可能是线圈与磁场平行，磁感应强度不一定为零，故A 错误，B正确；磁通量的变化可以由夹角或线圈面积的变化而引起，不一定是由磁场的变化引起的，故C正确；线圈面积不变，但线圈与磁场的夹角可以变化，当相互垂直时，磁通量最大，故D错误．答案：BC点评：本题考查磁通量的定义，要注意明确磁通量取决于磁感应强度、线圈面积及夹角三个因素．12．下图是观察电磁感应现象的实验装置．闭合开关，要使灵敏电流计指针发生偏转，可采取的措施有( )A．将线圈M快速插入线圈N中B．将线圈M快速从线圈N中抽出C．快速移动滑动变阻器的滑片D．将线圈M静置于线圈N中答案：ABC。

高中物理第二章电磁感应与电磁场第一节电磁感应现象的发现课件粤教版选修1-

解析：欧姆发现导体中电流与电压、电阻的关系 ——欧姆定律，不符合题意，故A错误；奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流的磁效应的科学家，故B错误；库仑发现了库仑定律，不符合题意，故C错误；法拉第发现了电磁感应现象及其规律，符合题意，故D正确．
答案：D 点评：多了解物理学史，了解科学家的贡献，对培养学习物理的兴趣、树立奋斗目标是有帮助的．
2．电磁感应现象及感应电流：在闭合电路中_磁__通__量__ 发生变化，闭合电路中就会产生电流；这种由于磁通量发生变化产生电流的现象叫_电__磁___感应现象，所产生的电流叫作_感__应__电流．
3．产生感应电流的条件：只要穿过 _闭__合__电路的 __磁__通__量__发生变化，闭合电路中就会产生感件：闭合线圈的磁通量发生变化，而磁通量的变化可以是由磁场变化引起的，也可以是由线圈的面积变化或位置变化引起的．
[例❸]如图所示，在水平向右范围足够大的匀
强磁场中有一用导线围成的闭合线框，线框平面与磁场方向垂直，能使该回路产生感应电流的是( )
A．将线框在磁场中沿着磁感线方向向右平移 B．将线框在磁场中沿着磁感线方向向左平移 C．将线框在磁场中竖直向上平移 D．转动线框使线框平面与磁场方向不垂直
2024/10/13
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如下图所示，当条形磁铁穿入线圈时，线圈的磁通量增大，可以看到电流表指针发生偏转，说明电路中产生了感应电流．同样地，当条形磁铁从线圈拔出时，通过线圈的磁通量减小，电流表指针也会发生偏转，说明电路中也产生了电流．
考点二感应电动势
1．电源的电动势：描述电源将其他形式的能量转化成电能的本领的物理量．电动势的符号为_E__，它的单位与电压单位相同，是_伏__特___，符号为 V.

(通用版)2018-2019版高中物理第1章电磁感应与现代生活 1.1 电磁感应——划时代的发现学案沪科版选修3-

1.1 电磁感应——划时代的发现[目标定位] 1.知道奥斯特发现了电流磁效应、法拉第发现了电磁感应现象.2.知道磁通量和磁通量变化量的含义.3.知道感应电流的产生条件.一、划时代的发现传统的英格兰科学研究方法中有一种叫做对称思维的方法.在奥斯特发现电流磁效应之后，学术界提出了什么新课题？答案根据对称思维的方法，学术界开始了对“把磁转变为电”的研究.[要点总结]1.新课题的提出：奥斯特发现了电流的磁效应，即“电能转化为磁”.根据对称思维的方法，法拉第在1822年提出了自己的新课题：“把磁转变为电”.2.深入探究得真谛：法拉第把这种由磁得到电的现象叫做电磁感应现象.产生的电流叫做感应电流.他把引起电流的原因概括为：变化的电流、变化的磁场、运动的磁铁、在磁场中运动的导体等.二、磁通量及其变化如图1所示，框架的面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B .试求：图1(1)框架平面与磁感应强度B 垂直时，穿过框架平面的磁通量为多少？(2)若框架绕OO ′转过60°，则穿过框架平面的磁通量为多少？(3)若从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？(4)若从图示位置转过180°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？答案 (1)BS (2)12BS (3)－BS (4)－2BS [要点总结]1.磁通量(1)定义：闭合导体回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量，符号为Φ.在数值上等于穿过投影面的磁感线的条数.(2)公式：Ф＝BS.其中S为回路平面在垂直磁场方向上的投影面积，也称为有效面积.所以当回路平面与磁场方向之间的夹角为θ时，磁通量Φ＝BS sin_θ，如图2所示.图2(3)单位：韦伯，简称韦，符号是Wb.(4)注意：①磁通量是标量，但有正、负之分.一般来说，如果磁感线从线圈的正面穿入，线圈的磁通量就为“＋”，磁感线从线圈的反面穿入，线圈的磁通量就为“－”.②磁通量与线圈的匝数无关(填“有关”或“无关”).2.磁通量的变化量ΔΦ(1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS.(2)当B变化，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.特别提醒：计算穿过某平面的磁通量变化量时，要注意前、后磁通量的正、负值，如原磁通量Φ1＝BS，当平面转过180°后，磁通量Φ2＝－BS，磁通量的变化量ΔΦ＝－2BS.例1如图3所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1 cm.现于纸面内先后放上圆线圈A、B、C，圆心均处于O处.线圈A的半径为1 cm，10匝；线圈B的半径为2 cm,1匝；线圈C的半径为0.5 cm,1匝.问：图3(1)在B减为0.4 T的过程中，线圈A和线圈B中的磁通量变化多少？(2)在磁场转过90°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？转过180°角呢？答案(1)A、B线圈的磁通量均减少了1.256×10－4 Wb(2)减少了6.28×10－5 Wb 减少了1.256×10－4 Wb解析(1)A、B线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样.ΔΦ＝(B′－B)·πr2＝－1.256×10－4 Wb即A、B线圈中的磁通量都减少1.256×10－4 Wb(2)对线圈C，Φ1＝Bπr′2＝6.28×10－5 Wb当转过90°时，Φ2＝0，故ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝0－6.28×10－5 Wb＝－6.28×10－5 Wb当转过180°时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1为正，则Φ3为负，有Φ3＝－Bπr′2，故ΔΦ2＝Φ3－Φ1＝－2Bπr′2＝－1.256×10－4 Wb.例2磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图4所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )图4A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1＝ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.无法确定答案 C解析设闭合线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在位置1处的磁感应强度比在位置2处要强，故Φ1>Φ2.将闭合线框从位置1平移到位置2，磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以ΔФ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来磁感线穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向)，故正确选项为C.三、感应电流的产生条件1.实验1：如图5所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生.(填“有”或“无”)图52.实验2：如图6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，线路中无电流产生(填“有”或“无”).图63.实验3：如图7所示，将小螺线管A插入大螺线管B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一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器滑动触头不动时，电流表中无电流产生(填“有”或“无”).图74.上述三个实验产生感应电流的情况不同，但其中肯定有某种共同的原因，完成下表并总结产生感应电流的条件.总结：实验1是磁体即磁场运动改变磁通量；实验2是通过导体相对磁场运动改变磁通量；实验3通过改变电流从而改变磁场强弱，进而改变磁通量，所以可以将产生感应电流的条件描述为“只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流”.[要点总结]1.产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化.2.例如：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动.在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时，应该注意：(1)导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”就不能说切割.如图8所示，甲、乙两图中，导线是真“切割”，而图丙中，导体没有切割磁感线.图8(2)是否仅是闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动，如图丁.如果由切割不容易判断，则要回归到磁通量是否变化上去.例3下图中能产生感应电流的是( )答案 B解析A选项中，电路没有闭合，无感应电流；B选项中，面积增大，通过闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C选项中，穿过线圈的磁感线相互抵消，Φ恒为零，无感应电流；D选项中，磁通量不发生变化，无感应电流.1.电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件，二者缺一不可.2.磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大，若没有变化也不会产生感应电流，磁通量虽然是零，但是如果在变化仍然可以产生感应电流.例4金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是( )答案 A解析在选项B、C中，线圈中的磁通量始终为零，不产生感应电流；选项D中磁通量始终最大，保持不变，也没有感应电流；选项A中，在线圈转动过程中，磁通量做周期性变化，产生感应电流，故A正确.1.(电磁感应现象的发现与认识)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，一段时间后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接.往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化答案 D解析同时满足电路闭合和穿过电路的磁通量发生变化这两个条件，电路中才会产生感应电流，本题中的A、B选项都不会使得电路中的磁通量发生变化，并不满足产生感应电流的条件，故都不正确.C选项中磁铁插入线圈时，虽有短暂电流产生，但未能及时观察，C项错误.在给线圈通电、断电瞬间，会引起穿过另一线圈的闭合电路磁通量发生变化，产生感应电流，因此D项正确.2.(对磁通量的理解)如图9所示，a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量Φa、Φb的大小关系为( )图9A.Φa>ΦbB.Φa<ΦbC.Φa＝ΦbD.不能比较答案 A解析条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：①磁铁内、外磁感线的条数相同；②磁铁内、外磁感线的方向相反；③磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏.两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在中央时，通过圆环的磁感线的俯视图如图所示，穿过圆环的磁通量Φ＝Φ进－Φ出，由于两圆环面积S a<S b，两圆环的Φ进相同，而Φ出a<Φ出b，所以穿过两圆环的磁通量Φa>Φb，故A正确.3.(感应电流的产生条件)(多选)如图10所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框产生感应电流的是( )图10A.导线中的电流变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以AB边为轴转动答案ABD4.(感应电流的产生条件)如图11所示，绕在铁心上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路，在铁心的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( )图11A.线圈中通以恒定的电流B.通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动C.通电时，使滑动变阻器的滑片P加速移动D.将开关突然断开的瞬间答案 A解析只要通电时滑动变阻器的滑片P移动，电路中电流就会发生变化，变化的电流产生变化的磁场，铜环A中磁通量发生变化，有感应电流；同样，将开关断开瞬间，电路中电流从有到无，仍会在铜环A中产生感应电流.。

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_10115258.doc

第一节电磁感应现象的发现[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211所示．图211(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212所示．图2122．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213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213A．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]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214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214A．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215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( )图215A．线框沿纸面向左匀速运动B．线框沿纸面向左加速运动C．线框垂直纸面向外运动D．线框绕ad边转动D[线框沿纸面向左匀速、加速运动，只要不出磁场，磁通量不变，线框垂直纸面向外运动，磁通量也不变．线框绕ad边转动时，磁通量变化．故A、B、C错误，D正确．]1穿过闭合回路的磁通量发生变化，无论是闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，还是穿过回路的磁场或回路的面积发生变化，都会引起穿过闭合回路的磁通量发生变化，在回路中就会有感应电流产生．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．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．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216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，线路中无电流产生．图216图217(2)磁铁在线圈中运动如图217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，线圈中无电流产生．(3)改变螺线管AB中的电流如图218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218如图所示，矩形线框在磁场中做各种运动，能够产生感应电流的是( )A B C DB[感应电流产生条件为：①磁通量发生变化；②闭合回路．A、C、D中穿过矩形线框的磁通量都不变，故不产生感应电流．]闭合回路磁通量发生变化，回路中就会产生感应电流[针对训练]2．如图219所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路．在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是( ) 【导学号：71082044】图219A．线圈不动，磁铁插入线圈时B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出C．磁铁不动，线圈上、下移动D．磁铁插在线圈内不动D[产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流计已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流计指针就偏转．在选项A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流．][当堂达标·固双基]1．磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”．在图2110所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0.下列判断正确的是( )图2110A．Φ1最大B．Φ2最大C．Φ3最大D．Φ1、Φ2、Φ3相等A[磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少．]2．在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框abcd，放置在跟长导线同一竖直平面内，今使小线框分别做如图所示的四种不同的运动，其中线框磁通量没有变化的是( )A．左右平移B．上下平移C．在纸面前后平移D．绕ab、cd边的中心轴转动A[长直导线下方的磁场是不均匀的，离导线越远磁感应强度越小，因此线框上下平移、在纸面前后平移、绕ab、cd边的中心轴转动时，磁通量均发生变化，但线框左右平移时，磁通量不发生变化．]3．如图2111所示，将一个矩形线圈放入匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，在线圈中会产生感应电流的是( )【导学号：71082045】图2111A．矩形线圈做平行于磁感线的平移运动B．矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动C．矩形线圈绕AB边转动D．矩形线圈绕BC边转动C[A、B、D三个选项中在发生运动状态的变化时，没有引起磁通量的变化，故都没有发生电磁感应现象，所以没有感应电流产生．C选项中，线圈的磁通量发生了改变，故线圈中产生了感应电流．]精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。

2018-2019学年高中物理第二章电磁感应与电磁场第一节电磁感应现象的发现课时巩固粤教版

第一节电磁感应现象的发现1．在闭合电路中不能产生感应电流的是( )A．磁通量不变B．磁通量增加C．磁通量减小D．磁通量先增大，后减小解析：根据产生感应电流的条件可知，要闭合电路，同时穿过闭合电路的磁通量要发生变化，二者缺一不可．答案：A2．下列物理量是标量的是( )A．电场强度B．电动势C．磁感应强度D．安培力分析：标量是只有大小、没有方向的物理量．矢量是既有大小又有方向的物理量．电动势是标量，而电场强度、磁感应强度和安培力都是矢量．解析：电场强度是矢量，其方向与正电荷所受的电场力方向相同，故A错误；电动势有方向，但运算按代数法则，不是矢量，是标量，故B正确；磁感应强度是矢量，其方向就是该点的磁场方向，故C错误；安培力是矢量，不是标量，故D错误．答案：B点评：电动势与电流相似，它的方向表示电流的流向，要注意它的运算法则是代数法则．3．下列现象属于电磁感应现象的是( )A．带电物体吸引小纸屑B．同名磁极相互排斥C．通电导线能使小磁针发生偏转D．闭合电路中一部分导体切割磁感线，产生电流分析：电磁感应是指闭合回路中磁通量发生变化时，回路中产生感应电流的现象．解析：带电物体吸引小纸屑是静电的作用，故A错误；同名磁极相互排斥是磁场原理，故B错误；通电导线使小磁针发生偏转是导体在磁场中受力，故C错误；闭合回路中的一部分导体切割磁感线产生电流，属于电磁感应现象，故D正确．答案：D点评：本题考查电磁感应的现象及原理，要明确各种物理规律的意义．4．如图所示，与磁场方向垂直的线圈以OO′为轴旋转90°的过程中，穿过线圈的磁通量( )A．变大B．变小C．先变大后变小D．先变小后变大解析：初始位置B⊥S，穿过线圈的磁通量最大Φ＝BS.当以OO′为轴转过90°的过程中线圈平面投影到与磁场垂直方向的面积减小．故磁通量减小．答案：B5.如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，下述过程中可以使线圈产生感应电流的是( )A．以ad为轴转动45°B．以bc为轴转动45°C．将线圈向下平移D．将线圈向上平移解析：线圈在匀强磁场内以ad边为轴转动45°，穿过线圈的，磁通量改变，所以可以产生感应电流，故A项正确；在匀强磁场内以bc边为轴转动45°，穿过线圈的，磁通量不改变，所以不能产生感应电流，故B项错误；匀强磁场内线圈向上向下移动，穿过线圈的，磁通量不变，所以不能产生感应电流，故C、D项错误．答案：A6.如图所示，条形磁铁以速度v远离螺线管，螺线管中的感应电流的情况是( )A．穿过螺线管中的磁通量增加，产生感应电流B．穿过螺线管中的磁通量减少，产生感应电流C．穿过螺线管中的磁通量增加，不产生感应电流D．穿过螺线管中的磁通量减少，不产生感应电流解析：条形磁铁从左向右远离螺线管的过程中，穿过线圈的原磁场方向向下，且磁通量在减小，所以能产生感应电流．所以B选项是正确的．答案：B7．如下图所示，将条形磁铁从相同的高度分别以速度v和2v插入线圈，电流表指针偏转角度较大的是( )A．以速度v插入B．以速度2v插入C．一样大D．不能确定答案：B8．关于感应电动势和感应电流，下列说法中正确的是( )A．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电动势B．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流C．不管电路是否闭合，只要有磁通量穿过电路，电路中就会有感应电动势D．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会有感应电流解析：只要通过线圈的磁通量发生了变化，线圈中就一定会产生感应电动势；但要产生感应电流，线圈必须是闭合的．答案：B9．下列图示中，正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动，线圈中能产生感应电流的是( )解析：A中穿过线圈的磁通量Φ＝0；B、C中穿过线圈的磁通量不为零，但不变；D中穿过线圈的磁通量Φ发生了变化．答案：D10．在探究电磁感应现象的实验中，用导线将螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合电路，如下图所示．在下列情况中，灵敏电流计指针不发生偏转的是( )A．线圈不动，将磁体向线圈中插入B．线圈不动，将磁体从线圈中抽出C．磁体放在线圈里不动D．磁体不动，将线圈上下移动解析：产生感应电动势的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，A、B、D中穿过螺线管的磁通量都发生了变化，有感应电流．答案：C11．(多选)关于磁通量的下列说法中，正确的是( )A．穿过线圈的磁通量为零，表明此处的磁感应强度为零B．穿过线圈的磁通量为零，此处的磁感应强度可以不为零C．磁通量的变化可以不是磁场的变化引起的D．对于一个面积不变的线圈，穿过线圈的磁通量越大，表明此处的磁感应强度越强分析：磁通量Φ＝BS cos θ，若线圈与磁场平行，磁通量为零，若垂直磁通量最大为BS.解析：穿过线圈的磁通量为零，可能是线圈与磁场平行，磁感应强度不一定为零，故A 错误，B正确；磁通量的变化可以由夹角或线圈面积的变化而引起，不一定是由磁场的变化引起的，故C正确；线圈面积不变，但线圈与磁场的夹角可以变化，当相互垂直时，磁通量最大，故D错误．答案：BC点评：本题考查磁通量的定义，要注意明确磁通量取决于磁感应强度、线圈面积及夹角三个因素．12．下图是观察电磁感应现象的实验装置．闭合开关，要使灵敏电流计指针发生偏转，可采取的措施有( )A．将线圈M快速插入线圈N中B．将线圈M快速从线圈N中抽出C．快速移动滑动变阻器的滑片D．将线圈M静置于线圈N中答案：ABC。

2018_2019学年高考物理电磁感应3.1.1划时代的发现3.1.2探究感应电流的产生条件学案新人教版

3.1.1 划时代的发现3.1.2 探究感应电流的产生条件一、电磁感应的发现1.奥斯特梦圆“电生磁”1820年，丹麦物理学家奥斯特发现通电导线能使放在导线附近的小磁针偏转，这种现象称为电流的磁效应。

电流的磁效应说明电流能在其周围产生磁场。

2.法拉第心系“磁生电”1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“由磁生电”的现象。

法拉第把引起电流的原因概括为五类：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。

把这些现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

思维拓展电流的磁效应与电磁感应有什么区别？答案电流的磁效应是指电流周围产生磁场，即“电生磁”。

电磁感应现象是利用磁场产生感应电流，即“磁生电”。

“电生磁”和“磁生电”是两种因果关系相反的现象，要正确区分这两种现象，弄清现象的因果关系是关键。

二、探究感应电流的产生条件实验1 如图1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，线路中无电流产生。

(填“有”或“无”)图1实验2 如图2所示，当条形磁铁插入或抽出线圈时，线圈中有电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生。

(填“有”或“无”)图2实验3 如图3所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中无电流通过。

(填“有”或“无”)图3结论归纳：产生感应电流的条件是：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。

思考判断(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生。

(×)(2)穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生。

(×)(3)穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流。

(√)(4)闭合正方形线框在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流。

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

4 电磁感应定律[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 ＝ΔΦΔt ，若为n 匝线圈，则产生的电动势为：E ＝n ΔΦΔt. 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1 Wb ，则( )【导学号：37032051】A ．线圈中感应电动势每秒增加1 VB ．线圈中感应电动势每秒减少1 VC ．线圈中感应电动势始终为1 VD ．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1 VC [磁通量始终保持每秒钟均匀地增加1 Wb ，则E ＝n ΔΦΔt ＝11V ＝1 V ，知线圈中的感应电动势始终为1 V，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]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量增加，由于穿过环的磁通量有变化，所以在环中产生感应电流．【答案】(1)变化；增加(2)有；因为穿过闭合环的磁通量有变化注意有相反方向的磁场产生的磁通量的判断、首先要清楚哪个方向的磁通量大，然后再看它们各自如何变化，进而判断总磁通量变化情况.[针对训练]1．如图244所示，匀强磁场足够大，闭合线圈abcd处在磁场中，且与磁感应强度B 垂直，则下列说法中，正确的是( )图244A．线圈在该平面内匀速运动时，有感应电流B．线圈在该平面内做加速直线运动时，有感应电流C．线圈在该平面内以a为圆心做匀速转动时，有感应电流D ．以上三种情况，均无感应电流D [线圈在该平面内匀速运动时，穿过线圈的磁通量不变，则无感应电流产生，选项A 错误；线圈在该平面内做加速直线运动时，穿过线圈的磁通量不变，则无感应电流产生，选项B 错误；线圈在该平面内以a 为圆心做匀速转动时，穿过线圈的磁通量不发生变化，则无感应电流产生，选项C 错误，D 正确；故选D.]1．如何区分磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率Δt路平面垂直时，Φ＝BS .(2)ΔΦ是过程量，是表示闭合回路从某一时刻变化到另一时刻的磁通量的增减，即ΔΦ＝Φ2－Φ1.常见磁通量变化方式有：B 不变，S 变；S 不变，B 变；B 和S 都变，回路在磁场中相对位置改变(如转动等)．总之，只要影响磁通量的因素发生变化，磁通量就会变化．(3)ΔΦΔt表示磁通量的变化快慢，即单位时间内磁通量的变化，又称为磁通量的变化率． (4)Φ、ΔΦ、ΔΦΔt 的大小没有直接关系，这一点可与运动学中v 、Δv 、Δv Δt三者类比．需要指出的是：Φ很大，ΔΦΔt 可能很小；Φ很小，ΔΦΔt 可能很大；Φ＝0，ΔΦΔt可能不为零(如线圈平面转到与磁感线平行时)．当Φ按正弦规律变化时，Φ最大时，ΔΦΔt＝0，反之，当Φ为零时，ΔΦΔt最大． 2．对法拉第电磁感应定律的理解(1)感应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt，与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然的联系，与电路的电阻R 也无关，而感应电流的大小与E 和R 有关．(2)公式E ＝n ΔΦΔt适用于回路中磁通量发生变化产生的感应电动势的计算，回路可以闭合，也可以不闭合．感应电动势是整个闭合电路的感应电动势，不是电路中某部分导体的电动势．(3)如图245所示，长为L 的导体棒在匀强磁场中切割磁感线，且导体棒与磁场及切割方向相互垂直，产生感应电动势．图245导体棒的运动引起回路面积的变化，根据Φ＝BS 可知E ＝ΔΦΔt ＝B ΔS Δt ＝B l ·v Δt Δt＝Blv用此式计算导体棒切割磁感线产生的电动势大小，非常方便．一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10 Ω，置于水平面上．若穿过线框的磁通量在0.02 s 内，由垂直纸面向里，从6.4×10－2Wb 均匀减小到零，再反向均匀增加到9.6×10－2 Wb.则在此时间内，线圈内导线中的感应电动势大小为多少？【导学号：37032052】思路点拨：①磁通量与匝数无关，但感应电动势与匝数有关．②磁通量是标量，但要注意正值和负值的意义．【解析】设垂直纸面向外为正方向，在0.02 s 内，磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－(－Φ1)＝Φ2＋Φ1＝9.6×10－2 Wb ＋6.4×10－2 Wb ＝0.16 Wb根据法拉第电磁感应定律： E ＝n ΔΦΔt ＝10×0.160.02V ＝80 V. 【答案】 80 V磁通量的变化ΔΦ≠Φ2－Φ1.在0.02 s 内磁场的方向发生了一次反向.设垂直纸面向外为正方向，则ΔΦ＝Φ2－－Φ1＝Φ2＋Φ1.[针对训练]2．如图246所示，水平放置的平行金属导轨，相距l ＝0.50 m ，左端接一电阻R ＝0.20 Ω，磁感应强度B ＝0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac 垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ac棒以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：图246(1)ac棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的方向．【解析】(1)ac棒产生的感应电动势E＝Blv＝0.40×0.50×4.0 V＝0.80 V.(2)由右手定则判定电流方向为c→a.【答案】(1)0.80 V (2)方向c→a[当堂达标·固双基]1．下面所示的实验示意图中，用于探究电磁感应现象的是( )D[A图是奥斯特实验，该实验证明了通电导线周围存在着磁场，利用电生磁现象制成了电磁铁，故A错误；B图中闭合开关，导线中有电流通过时，它就会运动起来，即说明通电导线在磁场中受力的作用，即是电动机的制作原理，故B错误；C图中闭合开关，线圈中有电流通过时，它就会运动起来，即说明通电导线在磁场中受力的作用，即是电动机的制作原理，故C错误；D图中磁铁在进入线圈的过程，由于磁通量的变化，产生感应电流；这是用来探究电磁感应现象的，故D正确．]2．如图247所示，下列情况下线圈中不能产生感应电流的是( )【导学号：37032053】图247A．I增加B．线圈向右平动C．线圈向下平动D．线圈以ab边为轴转动C[当I增加时，则穿过线圈的磁通量增大，所以导致线圈中产生感应电流，故A错误；当线圈向右平动时，导致线圈中磁通量变小，则线圈中会出现感应电流，故B错误；当线圈向下平动时，穿过线圈的磁通量仍不变，则线圈中不会出现感应电流，故C正确；线圈以ab边为轴转动时，致线圈中磁通量发生变化，则线圈中会出现感应电流，故D错误；故选C.]3．如图248所示，下列各种情况中，穿过回路的磁通量增大的有( )图248A．图(甲)所示，在匀强磁场中，先把由弹簧状导线组成回路撑开，而后放手，到恢复原状的过程中B．图(乙)所示，裸铜线ab在裸金属导轨上向右匀速运动过程中C．图(丙)所示，条形磁铁拔出线圈的过程中D．图(丁)所示，闭合线框远离与它在同一平面内通电直导线的过程中B[由Φ＝BS得，题图(甲)穿过回路的磁通量随闭合回路面积的减小而减小；题图(乙)穿过回路的磁通量随闭合回路面积的增大而增加；题图(丙)穿过线圈的磁通量随磁极的远离而减小；题图(丁)离通电直导线越远，磁场越弱；穿过线框的磁通量越小，故选项B正确．] 4．如图249所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置，若沿其半径向外拉弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通量将如何变化？图249【解析】注意弹簧面所在处存在两个方向的磁场，即磁铁的内磁场和外磁场，它们各自产生正负不同的磁通量，总的磁通量等于两者绝对值之差，当拉大弹簧面积时，内磁场的磁通量不变，而外磁场的磁通量却增大(穿过弹簧的外部磁感线条数增多)，故Φ＝|Φ内|－|Φ外|应减小．【答案】磁通量减小。

2018-2019版高中物理第一章电磁感应 1.1-1.2 电磁感应的发现感应电流产生的条件学案教科版选修3-2

1 电磁感应的发现2 感应电流产生的条件[学习目标] 1.理解什么是电磁感应现象及产生感应电流的条件.2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验.3.了解磁通量的定义及变化.一、奥斯特实验的启迪1820年，奥斯特从实验中发现了电流的磁效应.二、电磁感应现象的发现1831年，英国物理学家法拉第发现了“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应，产生的电流叫感应电流.三、感应电流产生的条件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.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)若把导线东西放置，当接通电源时，导线下面的小磁针一定会发生转动.( ×)(2)奥斯特发现了电流的磁效应；法拉第发现了电磁感应现象.( √)(3)小磁针在通电导线附近发生偏转的现象是电磁感应现象.( ×)(4)通电线圈在磁场中转动的现象是电流的磁效应.( ×)2.如图1所示，条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中，电流表G的指针 (填“不偏转”或“偏转”)；若条形磁铁A在线圈B中保持不动，电流表G的指针 (填“不偏转”或“偏转”).图1答案偏转不偏转一、磁通量及其变化[导学探究] 如图2所示，闭合导线框架的面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B .图2(1)分别求出B ⊥S (图示位置)和B ∥S (线框绕OO ′转90°)时，穿过闭合导线框架平面的磁通量. (2)由图示位置绕OO ′转过60°时，穿过框架平面的磁通量为多少？这个过程中磁通量变化了多少？答案 (1)BS 0 (2)12BS 减少了12BS[知识深化]1.匀强磁场中磁通量的计算 (1)B 与S 垂直时，Φ＝BS .(2)B 与S 不垂直时，Φ＝B ⊥S ，B ⊥为B 垂直于线圈平面的分量.如图3甲所示，Φ＝B ⊥S ＝ (B sin θ)·S .也可以Φ＝BS ⊥，S ⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积，如图乙所示，Φ＝BS ⊥＝BS cos θ.图32.磁通量的变化大致可分为以下几种情况(1)磁感应强度B 不变，有效面积S 发生变化.如图4(a)所示. (2)有效面积S 不变，磁感应强度B 发生变化.如图(b)所示.(3)磁感应强度B 和有效面积S 都不变，它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.图4例1 如图5所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，磁场有明显的圆形边界，圆心为O ，半径为r .现于纸面内先后放上圆线圈A 、B 、C ，圆心均处于O 处，线圈A 的半径为r,10匝；线圈B 的半径为2r,1匝；线圈C 的半径为r2，1匝.图5(1)在B 减为B2的过程中，线圈A 和线圈B 中的磁通量变化了多少？(2)在磁场转过90°角的过程中，线圈C 中的磁通量变化了多少？转过180°角呢？答案 (1)A 、B 线圈的磁通量均减少了B πr 22 (2)减少了14B πr 2 减少了12B πr 2解析 (1)A 、B 线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样. ΔΦ＝(B2－B )·πr 2＝－B πr 22即A 、B 线圈中的磁通量都减少了B πr 22(2)对线圈C ，Φ1＝B πr ′2＝14B πr 2当磁场转过90°时，Φ2＝0，故ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝－14B πr 2当转过180°时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1为正，则Φ3为负，有Φ3＝－14B πr 2，故ΔΦ2＝Φ3－Φ1＝－12B πr 2.1.磁通量与线圈匝数无关.2.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.例2 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图6所示，通有恒定电流的长直导线MN 与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd 边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化量的大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )图6A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1＝ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.无法确定答案 C解析设闭合线框在位置1时穿过闭合线框的磁通量为Φ1，平移到位置2时穿过闭合线框的磁通量为Φ2，导线MN中的电流产生的磁场在位置1处的磁感应强度比在位置2处要强，故Φ1>Φ2.将闭合线框从位置1平移到位置2，穿过闭合线框的磁感线方向不变，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，穿过闭合线框的磁感线反向，所以ΔФ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来磁感线穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向)，故正确选项为C.二、感应电流产生的条件[导学探究] (1)如图7所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中电流产生.(填“有”或“无”)图7(2)如图8所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中电流产生.(填“有”或“无”)图8(3)如图9所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中电流通过.(填“有”或“无”)图9总结：上述三个实验中，什么情况下产生了感应电流？产生感应电流时共同特点是什么？答案(1)有无(2)有无(3)有有无实验一中：导体棒切割磁感线运动，引起回路面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流. 实验二中：磁铁插入或拔出线圈时，引起线圈中的磁场变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流. 实验三中：开关闭合、断开、滑动变阻器的滑动触头移动时，A线圈中电流变化，从而引起穿过B的磁通量变化，产生了感应电流.三个实验共同特点是：产生了感应电流时闭合回路的磁通量发生了变化.[知识深化]1.感应电流产生条件的理解不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.2.注意区别ΔΦ与Φ：感应电流的产生与Φ无关，只取决于Φ的变化，即与ΔΦ有关.ΔΦ与Φ的大小没有必然的联系.例3下图中能产生感应电流的是( )答案 B解析A选项中，电路没有闭合，无感应电流；B选项中，面积增大，通过闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C选项中，穿过线圈的磁感线相互抵消，Φ恒为零，无感应电流；D选项中，磁通量不发生变化，无感应电流.1.电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件，二者缺一不可.2.磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大，若没有变化也不会产生感应电流，磁通量虽然是零，但是如果在变化仍然可以产生感应电流.针对训练(多选)如图10所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是( )图10A.开关S闭合的瞬间B.开关S闭合后，电路中电流稳定时C.开关S闭合后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间D.开关S断开的瞬间答案ACD1.(电磁感应现象的发现与认识)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，一段时间后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化答案 D解析同时满足电路闭合和穿过电路的磁通量发生变化这两个条件，电路中才会产生感应电流，本题中的A 、B 选项都不会使得电路中的磁通量发生变化，并不满足产生感应电流的条件，故都不正确.C 选项中磁铁插入线圈时，虽有短暂电流产生，但未能及时观察，C 项错误.在给线圈通电、断电瞬间，会引起穿过另一线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，因此D 项正确.2.(对磁通量的理解)如图11所示，矩形线框abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝45，回路面积为S ，磁感应强度为B ，则通过线框的磁通量为( )图11A.BSB.45BSC.35BSD.34BS答案 B解析根据磁通量的定义，可得通过线框的磁通量Φ＝BS sin α，代入数据解得Φ＝45BS ，所以B 选项正确.3.(对磁通量的理解)如图12所示，a 、b 是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量Φa 、Φb 的大小关系为( )图12A.Φa >ΦbB.Φa <ΦbC.Φa ＝ΦbD.不能比较答案 A解析条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：①磁铁内、外磁感线的条数相同；②磁铁内、外磁感线的方向相反；③磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏.两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在圆环内时，通过圆环的磁感线的俯视图如图所示，穿过圆环的磁通量Φ＝Φ进－Φ出，由于两圆环面积S a<S b，两圆环的Φ进相同，而Φ出a<Φ出b，所以穿过两圆环的磁通量Φa>Φb，故A正确.4.(感应电流的产生条件)(多选)如图13所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框产生感应电流的是( )图13A.导线中的电流变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以AB边为轴转动答案ABD。

高中物理第2章电磁感应与电磁场第2节电磁感应定律的建立第3节电磁感应现象的应用学案粤教版选修1-1

2018版高中物理第2章电磁感应与电磁场第2节电磁感应定律的建立第3节电磁感应现象的应用学案粤教版选修1-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高中物理第2章电磁感应与电磁场第2节电磁感应定律的建立第3节电磁感应现象的应用学案粤教版选修1-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第二节电磁感应定律的建立第三节电磁感应现象的应用学习目标知识脉络1。

了解探究感应电动势大小与磁通量变化的关系．2．知道法拉第电磁感应定律的内容．(重点)3．知道理想变压器的原理．(重点、难点)4．了解汽车防抱死制动系统.电磁感应定律的建立［先填空]1．探究感应电动势与磁通量变化的关系(1)当磁通量变化过程所用时间相同时，磁通量变化量越大，感应电流就越大,表明感应电动势越大．（2）当磁通量变化量相同时，磁通量变化过程所用时间越短，感应电流就越大,表明感应电动势越大．（3)感应电动势的大小随磁通量变化快慢的增大而增大．2．法拉第电磁感应定律(1）内容：电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．(2)表达式:E＝n错误!，其中n是线圈匝数,错误!是磁通量变化率．[再判断］1．决定闭合电路中感应电动势大小的因素是磁通量的变化量．(×）2．闭合电路中感应电动势的大小由磁通量的变化率决定．（√）3．由E＝n错误!可知，E与ΔΦ成正比．（×）错误!磁通量变化大，感应电动势一定大吗？【提示】不一定．感应电动势大小与磁通量变化率有关，而与磁通量变化量无直接关系．1．如何区分磁通量Φ,磁通量的变化量ΔΦ，磁通量的变化率错误!(1）Φ是状态量,是在某时刻(某位置)穿过闭合回路的磁感线的条数,当磁场与回路平面垂直时，Φ＝BS。