浙江2018届高三物理复习电磁感应交变电流实验13探究电磁感应的产生条件课后限时训练

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高中物理实验探究电磁感应的现象

高中物理实验探究电磁感应的现象在高中物理学习中，电磁感应是一个重要而有趣的主题。

通过实验，我们可以深入探究电磁感应的现象，并加深对电磁感应原理的理解。

本文将重点介绍几个有趣的高中物理实验，以探究电磁感应的现象。

实验一：法拉第电磁感应实验法拉第电磁感应实验是一种常见的实验，通过导体在磁场中的移动来观察电磁感应现象。

实验中我们需要准备一段导线和一块强磁铁。

首先，将导线与一个插座连接，并连接一个波尔特表来观察当电流通过导线时的变化。

接下来，将导线与磁铁相对静止放置，然后迅速将磁铁插入导线附近。

当磁铁接近导线时，波尔特表上的指针会偏转，这表明电流通过导线，产生了电磁感应。

实验二：自感和互感实验自感和互感是电磁感应现象中的重要概念。

自感指的是导线本身在变化磁场作用下产生的电动势，互感则是指两个相邻线圈之间通过变化磁场相互引起的电动势。

为了探究自感和互感现象，我们可以进行一个简单的实验。

实验中，准备两个线圈，将一个线圈连接到电源，另一个线圈连接到一个灯泡。

当我们慢慢改变第一个线圈中的电流时，可以观察到灯泡的亮度发生变化。

这说明由于自感和互感现象，灯泡中的电流发生了改变。

实验三：楞次定律实验楞次定律是电磁感应领域的重要定律之一，它通过描述产生的电动势的方向来帮助我们理解电磁感应。

为了验证楞次定律，可以进行一个简单的实验。

实验中，我们需要一个U型磁铁、一条金属导线和一个磁场指示器。

将金属导线绕在U型磁铁上，并连接到一个电流表。

当我们改变U型磁铁的位置或方向时，观察电流表的指针移动情况。

根据楞次定律，电流的方向应该会发生变化以产生磁场的改变。

通过以上这些实验，我们可以深入了解电磁感应的现象和原理。

对于高中物理学习，实验起着重要的作用，通过实践的方式帮助我们更好地掌握知识。

同时，实验也能激发学生的学习兴趣，使他们更加主动积极地参与到学习中来。

总结起来，通过进行法拉第电磁感应实验、自感和互感实验以及楞次定律实验，我们可以深入了解电磁感应现象。

高中物理-《探究感应电流的产生条件》教学设计 (2)

高中物理-《探究感应电流的产生条件》教学设计
力的培养的设计,教与学方式的创新等）200字左右
整节课始终以学生为主体、理论与实验探究相结合,突出现代化教育技术手段的综合运用,突出了教学的结构化、可视化、探究化与交互性,有别于一般的传统教学。

1.情景创设策略：运用生活中与教学内容相关的情景,设计问题,设计物理实验,组织教学内容,提出有启发性的引申问题,激发学生的学习兴趣,积极地参与到实验猜想、实验验证、探究规律的学习当中。

2.自主合作策略：创造小组自主学习、网络交流、合作的课堂氛围。

3.综合探究策略：在传统探究的基础上,引入Flash动画模拟,进一步优化探究过程。

4.总结提高策略：在完成教学要求的基础上,通过设置相关的物理情境,巩固提高学生运用物理知识解决实际问题的能力,并及时检测教学目标的落实效果。

高中物理必修三讲解讲义 18 B电磁感应现象及应用中档版

电磁感应现象及应用知识点：电磁感应现象及应用一、划时代的发现1．丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为电流的磁效应，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系．2．英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应．产生的电流叫作感应电流．二、感应电流的产生条件当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流．技巧点拨一、磁通量的变化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(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．二、感应电流产生的条件1．实验：探究感应电流产生的条件(1)如下图所示，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．(均选填“有”或“无”)(2)如下图所示，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．(均选填“有”或“无”)(3)如下图所示，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．(均选填“有”或“无”)(4)归纳总结：实验一中：导体棒切割磁感线运动，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，线圈中的磁场发生变化，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：产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化．2．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，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化．例题精练1．（珠海二模）高频加热是一种利用电磁感应来加热材料的方式，其基本原理如图所示，给线圈两端ab通电，然后将材料棒放进线圈中，就能在材料内部产生涡流，达到加热的效果下列说法正确的是（）A．材料棒一般是金属等导体B．材料棒是绝缘体也能有很好的加热效果C．线圈两端接恒定电流D．材料棒的发热主要是因为线圈通电发热热传导引起2．（浙江模拟）“探究电磁感应的产生条件“实验的部分装置如图所示，正确连接时两虚线方框A、B内的器材分别是（）A．直流电源、交流电流表B．交流电源、直流电流表C．直流电流表、直流电源D．交流电流表、交流电源随堂练习1．（鼓楼区校级期中）涡流、电磁驱动和电磁阻尼都是电磁感应现象，三者常常有紧密联系，下列说法正确的是（）A．图甲中，如果在上下振动的碰铁下固定一个铝板，磁铁振动时，铝板中会产生涡流，涡流对碰铁总有吸引作用B．图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁振动时，铝板中会产生涡流，涡流对磁铁总有排斥作用C．图乙中，竖直放置的蹄形磁铁转动后，同轴的闭合线圈会同向转动，这是电磁驱动现象D．图乙中，蹄形磁铁匀速转动时间足够长，闭合线圈的转速可以大于蹄形磁铁的转速2．（杭州期末）现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。

2018届高考一轮复习教案：9. 2法拉第电磁感应定律

第2课时法拉第电磁感应定律基础知识归纳1.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＝NΔΦ/Δt.2.对法拉第电磁感应定律的理解(1>E＝NΔΦ/Δt中，N为线圈匝数，本式是确定感应电动势的普遍规律，回路可以不闭合.(2>E＝NΔΦ/Δt中，ΔΦ总是取绝对值，E的大小是由线圈匝数及磁通量的变化率决定的，与Φ或ΔΦ的大小无必然联系.b5E2RGbCAP (3>E＝NΔΦ/Δt一般用以求Δt时间内感应电动势的平均值，依I＝E/R及q＝IΔt可进一步求平均电流及Δt时间内通过回路某横截面积的电荷量，但一般不能依平均电流计算电路中电流所做的功以及电路中产生的电热.p1EanqFDPw(4>ΔΦ/Δt的常见几种计算式：ΔΦ/Δt＝BΔS/Δt＝SΔB/Δt.3.导体切割磁感线运动时产生感应电动势(1>E＝BLv(2>E＝BLvsin θ4.对E＝BLv的理解(1>上式只适用于导体各点以相同速度在匀强磁场中切割磁感线的情况，且L、v与B两两垂直.角时，导体切割磁感线产生的感应电动势大小为E＝BLvsin θ.DXDiTa9E3d(3>若导线是曲折的，或L与v不垂直时，则L应为导线的有效切割长度，即导线两端点v、B所决定平面的垂线上的投影长度，如右图所示，三种情况下感应电动势大小相同.RTCrpUDGiT (4>公式E＝BLv中，若v为一段时间内的平均速度，则E为平均感应电动势，若v为某时刻的切割速度，则E为瞬时感应电动势.5PCzVD7HxA (5>导体转动切割磁感线产生感应电动势，当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动切割磁感线产生感应电动势时，E＝BLv平＝错误!BL2ω.jLBHrnAILg重点难点突破一、两种求电动势的方法E＝NΔΦ/Δt和E＝BLvsin θ有什么不同1.研究对象不同：前者是一个回路(不一定闭合>，后者是一段直导线(或能等效为直导线>.2.适用范围不同：E＝NΔΦ/Δt具有普遍性，BLvsin θ只适用于导体切割磁感线的情况.前者计算的是在Δt时间内的平均电动势，只有当Δt→0或磁通量的变化率是恒定不变时，它算出的才是瞬时电动势；E＝Blvsinθ中的v若为瞬时速度，则算出的就是瞬时电动势，若v为平均速度，算出的就是平均电动势.xHAQX74J0X二、什么是动生电动势和感生电动势1.由于导体运动而产生动生电动势时，运动部分的导体相当于电源；由于磁场变化产生感生电动势时，磁场穿过的线圈部分相当于电源.LDAYtRyKfE2.动生电动势和感生电动势具有相对性动生电动势和感生电动势的划分，在某些情况下只有相对意义.将条形磁铁插入线圈中，如果在相对于磁铁静止的参考系内观察，磁铁不动，空间各点的磁场也没有发生变化，而线圈在运动，线圈中的电动势是动生的；但是，如果在相对于线圈静止的参考系内观察，则看到磁铁在运动，引起空间磁场发生变化，因而，线圈中的电动势又是感生的.在这种情况下，究竟把电动势看做是动生的还是感生的，决定于观察者所在的参考系.然而，并不是在任何情况下都能通过转换参考系把一种电动势归结为另一种电动势.不管是对哪一种电动势，法拉第电磁感应定律、楞次定律都成立.Zzz6ZB2Ltk三、怎样求解导体棒转动切割磁感线的电动势方法一：利用公式E＝NΔΦ/Δt设导体棒长为L，绕O点转动角速度为ω，则在t时间内，其扫过一扇形面积S＝错误!ωtL2dvzfvkwMI1则由公式得E＝=BωL2方法二：利用公式E＝BLv上图中O点速度v0＝0，A点速度vA＝ωL则由公式E＝BLv，其中v取平均速度，得E＝BL·错误!ωL＝错误!BωL2典例精析1.感生电动势的求解【例1】如图甲所示，在周期性变化的匀强磁场区域内有一垂直于磁场、半径为r＝1 m、电阻为R＝3.14 Ω的金属单匝圆型线圈，若规定逆时针方向的电流为正方向，B垂直于纸面向里为正，当磁场按图乙所示的规律变化时，线圈中产生的感应电流图象正确的是( >rqyn14ZNXI【解读】首先由楞次定律感应电流方向，在0～1s内，判断磁通量正向增大，感应磁场垂直纸面向外，电流为逆时针，为正向电流，又由法拉第电磁感应定律E＝n·S得E＝2πr2，I＝错误!得I ＝2 A，在1 s～3 s内，磁场正向减小，感应电流为负，故答案选B.EmxvxOtOco【答案】B 【思维提升】线圈面积不变时，磁场均匀变化会产生一恒定电流，还应注意电流方向随时间变化.【拓展1】两个用相同材料制成的粗细相同的圆环环置于均匀变化的磁场中，测得P、Q两点间电压为U1，再单独将B环置于同一均匀变化的磁场中，测得P、Q两点间的电压为U2，则U1∶U2＝2∶1(连接处电阻不计>.SixE2yXPq5【解读】当单独将A环置于磁场中时，A环产生感应电动势E＝RB∶RA＝rB∶rA＝1∶2当单独让B环置于磁场中时，B环相当于电源，此时P、Q两点间的电压为A环电阻上的分电压，有U2＝πr故2.动生电动势的求解【例2】如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40 T，方向垂直于导轨平面的匀强磁场，导体棒ab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ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：(结果保留两位有效数字>kavU42VRUs(1>ab棒中感应电动势的大小，并指出a、b哪端电势高；(2>回路中感应电流的大小；(3>维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小.【解读】(1>根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为E＝BLv＝0.40×0.50×4.0 V＝0.80 Vy6v3ALoS89根据右手定则可判定感应电流的方向为由b→a，所以a端电势高.(2>感应电流大小为I＝错误!＝错误! A＝4.0 AM2ub6vSTnP(3>由于ab棒受安培力，故外力F＝ILB＝4.0×0.50×0.40 N＝0.80 N故外力的大小为0.80 N 【思维提升】把产生动生电动势部分当做电源，电源正极就是电势较高的点.ab棒受力平衡是因为外力与安培力等大反向，可用二力平衡求出外力.0YujCfmUCw【拓展2】若将例2中右图改为如图所示，其他条件不变，试探究分析：(1>ab棒中感应电动势的大小；(2>回路中感应电流的大小；(3>维持ab棒做匀速运动的外力F的大小和方向.比较一下，两种情况相同吗？【解读】(1>能够引起感应电流的电动势是ab间产生的电动势，有效切割长度不是L，而是＝2L根据法拉第电磁感应定律，得E＝2BLv＝2×0.40×0.50×4.0 V＝1.6 V(2>感应电流大小I＝错误!＝错误! A＝8.0 AeUts8ZQVRd(3>外力F＝I·2L·B＝3.2 N，外力F的方向与v相同.通过计算可以发现，两种情况下，感应电动势、感应电流均增加了1倍，外力F增加到4倍，外力方向也发生了改变.sQsAEJkW5T3.平均电动势、瞬时电动势及电动势有效值【例3】如图所示，边长为a，总电阻为R的闭合正方形单匝线框，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁感线与线框平面垂直.当线框由图示位置以ω的角速度转过180°角的过程中，GMsIasNXkA(1>磁通量变化量为多大？(2>线框中的平均电动势多大？平均电流多大？(3>流过线框导线横截面的电荷量是多少？(4>线框中产生多少热量？【解读】(1>ΔΦ＝BS－(－BS>＝2Ba2(2>错误!＝＝错误!＝错误!＝(3>q＝错误!Δt＝＝(4>Q＝·Δt，注意，此时E必须用有效值，故Q＝(>2·Δt/R＝＝【思维提升】流过横截面的电荷量可以用平均电流求解，但线框发热量不能用平均电流，而要用有效值求解.【拓展3】如图所示，边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动，磁感应强度为B，初始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过t时间后转过120°角，求：TIrRGchYzg(1>线框内感应电动势在t时间内的平均值；(2>转过120°角时感应电动势的瞬时值.【解读】(1>因为Φ1＝Ba2，Φ2＝－错误!Ba2所以ΔΦ＝错误!Ba2则错误!＝＝(2>线框转过120°这一时刻，CD边的线速度v＝，速度方向与磁场方向的夹角θ＝60°，所以E瞬＝BLvsin θ＝7EqZcWLZNX易错门诊4.电磁感应中电势高低的判断【例4】如图所示，圆形线圈中串联了一个平行板电容器，线圈内有磁场，磁通量Φ随时间按正弦规律变化.以垂直纸面向里的磁场为正，从t＝0时刻开始，在平行板电容器中点释放一个电子，若电子在运动中不会碰到板，关于电子在一个周期内的加速度的判断正确的是( >lzq7IGf02EA.第二个T/4内，加速度方向向上，大小越来越小B.第二个T/4内，加速度方向向上，大小越来越大C.第三个T/4内，加速度方向向下，大小越来越大D.第三个T/4内，加速度方向向下，大小越来越小【错解】第二个T/4内，磁通量正向减小，感应磁场与原方向相同，感应电动势为顺时针，故上板电势高，带正电，电子加速度向上，磁通量减小，电子加速度越来越小，A对，第三个T/4内，磁通量垂直向外增大，电动势也为顺时针，加速度仍然向上，故C、D均错，B对.zvpgeqJ1hk 【错因】把产生感应电动势的部分回路当成外电路处理.【正解】第二个1/4周期内，磁感应强度向里减小(磁通量减小>，若有感应电流，其磁场方向应向里，感应电流方向为顺时针方向，则电容器下极板带正电，电子的加速度方向向下，由于B的变化越来越快，感应电动势越来越大，板间的电场强度越来越大，电子的加速度也越来越大，故A、B均错.第三个1/4周期内，磁通量向外增加，感应电流的磁场仍向里，电子的加速度方向向下，由于Φ变化越来越慢，则电动势越来越小，加速度也越来越小，故C错，D对.NrpoJac3v1【答案】D 【思维提升】判断电磁感应中电势高低时，需把产生电动势部分当做一个电源，电路当做电源内部电路处理.申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。

4.2探究电磁感应的产生条件(上课2)

4、如图所示，导线ab和cd互相平行，则在下列情况中导线cd中无电流的是（ D ） A、电键S闭合或断开的瞬间 B、电键S是闭合的，但滑动触头向左滑 C、电键S是闭合的，但滑动触头向右滑 D、电键S始终闭合，滑动触头不动
a
5、如图所示，范围很大的匀强磁场平行于 OXY平面，线圈处在OXY平面中，要使线圈中产生感应电流，其运动方式可以是（C ） Y A、沿OX轴匀速平动 B、沿OY轴加速平动 0 C、绕OX轴匀速转动 D、绕OY轴加速转动
新型无线充电器可为一米外设备充电
课后习题3
课后探究
如图所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心线正好和线圈的一条直径MN重合.要使线圈a中产生感应电流，可采用的方法有（ D ） A.将螺线管在线圈a所在平面内转动 B.使螺线管上的电流发生变化 C.使线圈以MN为轴转动 D.使线圈以与MN垂直的一条直径为轴转动
应用新型无线充电器可为一米外设备充电
据英国《每日邮报》报道，日本科学家研制了一种新型无线充电器并进行了成功演示。这种新型充电器能够为1米外的设备充电，随着它的出现和普及，我们将在某一天与电源插头说“再见”。
新型无线充电器可为一米外设备充电 Gear4 日前在香港举办记者会，宣布在香港推出一系列 iPhone 产品，其中以上图的无线充电器最受曯目。该无线充电器使用无线充电技术，把套上特别保护套的 iPhone 放在该无线充电版上即可充电。
D
A、只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流产生 B、只要闭合导线做切割磁感线的运动，导线中就一定有感应电流 C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线运动，则闭合电路中就一定没有感应电流 D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流

高中物理_交变电流是怎样产生的教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理选修3-2《交变电流是怎样产生的》教学设计教学环节教学内容及活动设计活动目标新课导入播放由学生自编、自导、自演的三幕物理幽默情景剧《电磁演义》。

第一幕：法拉第的发现（电磁感应定律）第二幕：“来拒去留”（楞次定律）第三幕：“特斯拉大战爱迪生”（交流直流之争）拍摄工具：iPhone 6视频特效处理软件：iMovie、Corel Video Studio X51. 让学生把精力从课间活动集中到课堂教学中来。

2. 通过物理幽默情景剧所展示的“电磁感应”“楞次定律”等物理概念，让学生回顾之前所学知识。

3. 借物理幽默情景剧最后一幕爱迪生和特斯拉的直流与交流之争，引入新课，提升学生的学习兴趣。

复习回顾复习回顾1. 教师提问：物理情景剧中反映了哪些物理现象或物理定律？学生回答：（1）电磁感应现象；（2）楞次定律。

2. 教师根据学生回答情况，教师给予点评、鼓励、补充。

3. 简述视频中最后一幕爱迪生和特斯拉的交流、直流之争，引入新课《交变电流是怎样产生的》。

简要回顾之前所学的上位知识，为下位知识的构建做好准备。

演示实验演示实验1. 实验器材：（1）手摇式发电机两台，一台设为交流档，一台设为直流档；（2）自制教学展示电路板一块（红蓝两个LED反向并联）；（3）零刻度线在中央的演示用电流表一只；（4）导线若干。

2. 实验过程（由学生操作、讲解）：（1）展示自制教学展示电路板：红蓝两个发光二极管（LED）反向并联，如图所示：将反向并联的LED用导线连接到教学用发电机的两端。

接直流发电机时，转动发电机手柄，两发光二极管中只有一个闪烁，接交流发电机时，转动发电机手柄，两反向并联的发光二极管交替闪烁，让学生解释这种现象的产生原因。

（2）分别将两台发电机接到零刻度线在中央的演示用电流表上，转动发电机手柄，电流表接直流发电机时，电流表指针向一边偏转，电流表接交流发电机时，电流表指针以零刻度线为中心左右摆动，让学生解释产生这种现象的原因。

高中物理必修三13.3 电磁感应现象及应用导学案

13.3电磁感应现象及应用导学案[学习目标] 1.了解电磁感应现象及相关的物理学史.2.通过实验探究产生感应电流的条件．(重点、难点)3.能正确分析磁通量的变化情况．(重点)4.能运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生．(重点、难点)一、电磁感应的探索历程1．“电生磁”的发现1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应．2．“磁生电”的发现1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象．产生的电流叫作感应电流．3．法拉第的概括法拉第把引起感应电流的原因概括为五类：(1)变化的电流；(2)变化的磁场；(3)运动的恒定电流；(4)运动的磁铁；(5)在磁场中运动的导体．4．电磁感应法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流．5．发现电磁感应现象的意义(1)使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生．(2)使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代．二、探究感应电流的产生条件1．探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流(如图所示)：2．探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生感应电流(如图所示)：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)有电流即生磁场． (√)(2)有磁场即生电流． (×)(3)静止的电荷周围也能产生磁场．(×)(4)穿过闭合回路的磁通量发生变化，一定产生感应电流．(√)2．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是()A．安培和法拉第B．法拉第和楞次C．奥斯特和安培D．奥斯特和法拉第D[1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确．]3．下列选项中能产生感应电流的是()A B C DB[A项中线圈没有闭合，有感应电动势，但无感应电流产生，C项中穿过线圈的磁通量始终为零，不发生变化，D项中，线圈在匀强磁场中平动，穿过线圈的磁通量不变化，故A、C、D错误；B项中，闭合回路的面积增大，穿过回路的磁通量增大，有感应电流产生，故B正确．]1.区别：要抓住过程的本质，“动电生磁”是指运动电荷周围产生磁场；“动磁生电”是指线圈内的磁通量发生变化而在闭合线圈内产生了感应电流．“动电生磁”中的“动”是运动的意思，电荷相对磁场运动，“动磁生电”中的“动”是变化的意思．要从本质上来区分它们．2．联系：二者都是反映了电流与磁场之间的关系．【例1】下列属于电磁感应现象的是()A．通电导体周围产生磁场B．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C．由于导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流D．电荷在磁场中定向移动形成电流C[根据引起感应电流的原因的五类情况可知，导体中自身电流变化在回路中产生感应电流为电磁感应现象，C正确．]是否为电磁感应现象的判断方法(1)由磁生电的现象都是电磁感应现象．(2)所有的电磁感应现象都与变化和运动相联系．1．(多选)下列现象中，能表明电和磁有联系的是()A．摩擦起电B．两块磁铁相互吸引或排斥C．小磁针靠近通电导线时偏转D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流CD[摩擦起电是静电现象；两块磁铁相互吸引或排斥是磁现象；小磁针靠近通电导线时偏转，说明“电生磁”；磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明“磁生电”．C、D表明电和磁有联系．]1.所以判断感应电流有无时必须明确以下两点：(1)明确电路是否为闭合电路；(2)判断穿过回路的磁通量是否发生变化．2．判断穿过闭合导体回路的磁通量是否变化时，可充分利用磁感线来进行定性判断．即通过观察穿过闭合导体回路的磁感线的条数是否变化判断某过程中磁通量是否变化．【例3】如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流且磁通量逐渐变大，则线框的运动情况应该是()A．向右平动(ad边还没有进入磁场)B．向上平动(ab边还没有离开磁场)C．以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场)D．以ab边为轴转动(转角不超过90°)思路点拨：解答本题时应把握以下两点：(1)产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化；(2)判断线框做各种运动时穿过线框的磁通量是否发生变化．A[选项A和D所描述的情况，线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A 情况下S增大，D情况下S变小)，穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流．而选项B、C所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变，不会产生感应电流．D中磁通量大小变小．](1)如果电路不闭合，即使磁通量发生变化也不会产生感应电流．(2)磁通量发生变化，其内涵主要体现在“变化”上．比如穿过电路的磁通量很大，若不变化，也不会产生感应电流．3．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有一闭合导体环，环面与磁场垂直．当导体环在磁场中完成下述运动时，可能产生感应电流的是()A．导体环保持水平且在磁场中向上或向下运动B．导体环保持水平向左或向右加速平动C．导体环以垂直环面、通过环心的轴转动D．导体环以一条直径为轴，在磁场中转动D[只要导体环保持水平，无论它如何运动，穿过环的磁通量都不变，都不会产生感应电流，只有导体环绕通过直径的轴在磁场中转动时，穿过环的磁通量改变，才会产生感应电流，D项正确．]课堂小结知识脉络1.熟记电磁感应现象及相关的物理学史.2.通过实验探究产生感应电流的条件.3.正确分析磁通量的变化情况.1．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的C[穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素，所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况，A、B项错误；同样由磁通量的特点，也无法判断其中一个因素的情况，C项正确，D项错误．]2．关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是()A．位于磁场中的闭合线圈一定会产生感应电流B．闭合线圈平行磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流C．穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，一定产生感应电流D．闭合线圈垂直磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流C[位于磁场中的闭合线圈，只有磁通量发生变化，才一定会产生感应电流，故A错误；闭合线圈平行磁感线运动时，闭合电路中磁通量没有变化，则闭合电路中就没有感应电流，故B错误；穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化，磁通量一定发生变化，则闭合电路中就有感应电流，故C正确；紧紧围绕感应电流产生的条件：闭合电路，磁通量发生变化；导体切割磁感线，磁通量不一定发生变化，故D错误．]3．如图所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有()A．Φ1>Φ2B．Φ1<Φ2C．Φ1＝Φ2D．无法确定C[对于大环和小环来说，有效垂直面积相同，所以选C.]4．(多选)如图所示，下列情况能产生感应电流的是()A．如图甲所示，导体棒AB顺着磁感线运动B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时BD[A中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故A错误；B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故C错误；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A产生的磁场发生变化，螺线管B中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故D正确．]。

浙江新高考专用高中物理第四章电磁感应现象5电磁感应现象的两类情况讲义新人教版选修3_

5 电磁感应现象的两类情况麦克斯韦在他的电磁理论中指出：变化的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫感生电场.二、感生电动势的产生感生电场产生的电动势叫感生电动势.2.感生电动势大小：E ＝n ΔΦΔt. 3.方向判断：由楞次定律和右手螺旋定则判定.三、动生电动势的产生导体运动产生的电动势叫动生电动势.2.动生电动势大小：E ＝Blv (B 的方向与v 的方向垂直).3.方向判断：右手定则.1.判断下列说法的正误.(1)只要磁场变化，即使没有电路，在空间也将产生感生电场.( √ )(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用.( √ )(3)动生电动势(切割磁感线产生的电动势)产生的原因是导体内部的自由电荷受到洛伦兹力的作用.( √ )(4)产生动生电动势时，洛伦兹力对自由电荷做了功.( × )2.研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用.在北半球若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为5×10－5T.鸽子以20m/s 的速度水平滑翔，鸽子两翅展开可达30cm 左右，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为________V ，________(填“左”或“右”)侧电势高. 答案 3×10－4 左一、感生电场和感生电动势如图1所示，B 变化时，就会在空间激发一个感生电场E .如果E 处空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流.图12.变化的磁场周围产生的感生电场，与闭合电路是否存在无关.如果在变化的磁场中放一个闭合回路，回路中就有感应电流，如果无闭合回路，感生电场仍然存在.3.感生电场可用电场线形象描述.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的，而静电场的电场线不闭合.4.感生电场(感生电动势)的方向一般由楞次定律判断，感生电动势的大小由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt计算. 例1 (多选)(2017·温州中学高二上学期期中)下列说法中正确的是( )D.感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向答案 AC解析变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以在周围产生电场，故A 正确；恒定的磁场在周围不产生电场.故B 错误；感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定，故C 正确；感生电场的电场线是闭合曲线，其方向不一定是沿逆时针方向，故D 错误. 例2 (多选)某空间出现了如图2所示的一组闭合的电场线，这可能是( )图2AB 方向磁场在迅速减弱AB 方向磁场在迅速增强BA 方向磁场在迅速增强BA 方向磁场在迅速减弱答案 AC闭合回路(可假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向.判断思路如下：二、动生电场和动生电动势如图3所示，导体棒CD 在匀强磁场中运动.图3CD 向右匀速运动，由左手定则可判断自由电子受到沿棒向下的洛伦兹力作用，C 端电势高，D 端电势低.随着C 、D 两端聚集电荷越来越多，在CD 棒间产生的电场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动，C 、D 两端形成稳定的电势差.感生电动势动生电动势产生原因磁场的变化导体做切割磁感线运动移动电荷的非静电力感生电场对自由电荷的电场力导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力回路中相当于电源的部分处于变化磁场中的线圈部分做切割磁感线运动的导体方向判断方法由楞次定律判断通常由右手定则判断，也可由楞次定律判断大小计算方法由E ＝n ΔΦΔt 计算通常由E ＝Blv sin θ计算，也可由E ＝n ΔΦΔt计算例3 (多选)如图4所示，导体AB 在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是( )图4答案 AB解析根据动生电动势的定义，选项A 正确.动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关，选项B 正确，选项C 、D 错误.[学科素养] 通过例1、例2和例3，加深对感生电动势和动生电动势的理解，掌握它们方向的判断方法，并会对两者进行区分，体现了“科学思维”的学科素养.三、导体棒转动切割产生动生电动势的计算1.当导体棒在垂直于匀强磁场的平面内，其一端固定，以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为E ＝Bl v ＝12Bl 2ω，如图5所示. 图5ω绕圆心匀速转动时，如图6所示，相当于无数根“辐条”转动切割，它们之间相当于电源的并联结构，圆盘上的感应电动势为E ＝Br v ＝12Br 2ω. 图6例4 长为l 的金属棒ab 以a 点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，如图7所示，磁感应强度大小为B .求：图7(1)金属棒ab 两端的电势差；(2)经时间Δt (Δt <2πω)金属棒ab 所扫过的面积中通过的磁通量为多少？此过程中的平均感应电动势多大？答案 (1)12Bl 2ω (2)12Bl 2ωΔt 12Bl 2ω 解析 (1)ab 两端的电势差：U ab ＝E ＝Bl v ＝12Bl 2ω. (2)经时间Δt 金属棒ab 所扫过的扇形面积ΔS ＝12l 2θ＝12l 2ωΔt ，ΔΦ＝B ΔS ＝12Bl 2ωΔt . 由法拉第电磁感应定律得： E ＝ΔΦΔt ＝12Bl 2ωΔt Δt ＝12Bl 2ω. 1.(对感生电场的理解)如图8所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增强时，小球将( )图8答案 A2.(对感生电场的理解)如图9所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)的规律随时间变化，t ＝0时，P 、Q 两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t ，电容器P 板( )图9t 成正比C.带正电，电荷量是kL 2C 4π D.带负电，电荷量是kL 2C 4π 答案 D解析磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)的规律随时间变化，由法拉第电磁感应定律得：E ＝ΔΦΔt＝S ΔB Δt ＝kS ，而S ＝πr 2＝π(L 2π)2＝L 24π，经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝kL 2C 4π；由楞次定律和安培定则知电容器P 板带负电，故D 选项正确.3.(转动切割产生的电动势)(2017·慈溪市高二上学期期中)如图10所示，导体棒ab 长为4L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，导体绕过b 点垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动，则a 端和b 端的电势差U 的大小等于( )图10 BL 2ω B.BL 2ωBL 2ωBL 2ω答案 D解析 ab 棒以b 端为轴在纸面内以角速度ω匀速转动，则a 、b 两端的电势差大小U ＝E ＝12B (4L )2ω＝8BL 2ω.故选D. 4.(平动切割产生的动生电动势)如图11所示，“∠”形金属框架MON 所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，金属棒ab 能紧贴金属框架运动，且始终与ONab 从O 点开始(t ＝0)匀速向右平动时，速度为v 0，∠MON ＝30°.图11(1)试求bOc 回路中感应电动势随时间变化的函数关系式；(2)闭合回路中的电流随时间变化的图象是________.答案 (1)E ＝33Bv 20t (2)B 解析 (1)t ＝0时ab 从O 点出发，经过时间t 后，ab 匀速运动的距离为s ，则有s ＝v 0t .由tan30°＝bc s ，有bc ＝v 0t ·tan30°.则金属棒ab 接入回路的bc 部分切割磁感线产生的感应电动势为E ＝Bv 0bc ＝Bv 02t tan30°＝33Bv 02t . (2)l Ob ＝v 0t ，l bc ＝v 0t tan30°，l Oc ＝v 0tcos30°，单位长度电阻设为R 0，则回路总电阻R ＝R 0(v 0t ＋v 0t tan30°＋v 0t cos30°)＝R 0v 0t (1＋3)，则回路电流I ＝E R ＝(3－3)Bv 06R 0，故I 为常量，与时间t 无关，选项B 正确.一、选择题考点一感生电场和感生电动势1.(多选)在空间某处存在一变化的磁场，则 ( )A.在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B.在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定会产生感应电流C.在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D.在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场答案 BD解析由感应电流产生的条件可知，只有闭合回路中的磁通量发生改变，才能产生感应电流，如果闭合线圈平面与磁场方向平行，则线圈中无感应电流产生，故A 错，B 对；感生电场的产生与变化的磁场周围有无闭合回路无关，故C 错，D 对.2.在如下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是( )答案 C解析均匀变化的磁场产生恒定的电场，故C正确.3.(多选)著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板四周固定着一圈带电的金属小球，如图1所示.当线圈接通电源后，将产生图示逆时针方向的电流.则下列说法正确的是( )图1A.接通电源瞬间，圆板不会发生转动C.若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流方向相反D.若金属小球带正电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流方向相反答案BD解析线圈接通电源瞬间，变化的磁场产生感生电场，从而导致带电小球受到电场力，使其转动，A错误；不论线圈中电流是增大还是减小，都会引起磁场的变化，从而产生不同方向的电场，使小球受到电场力的方向不同，所以会向不同方向转动，B正确；接通电源瞬间，产生顺时针方向的电场，如果小球带负电，圆板转动方向与线圈中电流方向相同，C错误；同理可知D正确.4.现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备.电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成.当电磁铁绕组通以变化的电流时，产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下加速.如图2所示(上图为侧视图、下图为真空室的俯视图)，若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时( )图2A.若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速B.若电子沿顺时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速C.若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速答案 A解析当电磁铁绕组通有题图中所示的电流时，由安培定则可知将产生向上的磁场，当电磁铁绕组中电流增大时，根据楞次定律和安培定则可知，这时真空盒空间内产生顺时针方向的感生电场，电子沿逆时针运动，电子将加速，选项A正确；同理可知选项B、C错误；由于电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，被加速时电子做圆周运动的周期减小，选项D错误.5.如图3甲所示，线圈总电阻r＝0.5Ω，匝数n＝10，其端点a、b与Ra、b两点电势差的大小为( )图3解析根据法拉第电磁感应定律得：E ＝n ·ΔΦΔt ＝10×,0.4)V ＝2V.I ＝E R 总＝21.5＋0.5A ＝1A.a 、b 两点的电势差相当于电路中的路端电压，其大小为U ＝IR ＝1.5V ，故A 正确. 考点二动生电动势abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图4甲所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于t ＝0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正).下列说法正确的是( )图4tt答案 BC解析由题图Et 图象可知，导线框经过0.2s 全部进入磁场，则速度v ＝l t ＝,0.2)m/s ＝0.5 m/s ，选项B 正确；由图象可知，E ＝0.01V ，根据E ＝Blv 得，B ＝E lv ＝,0.1×0.5)T ＝0.2T ，选项A 错误；根据右手定则及正方向的规定可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C 正确；在tt ＝0.6s 这段时间内，导线框中的感应电流I ＝E R ＝,0.005)A ＝2A, 所受的安培力大小为F ＝BIl ＝0.2×2×0.1N＝0.04N ，选项D 错误.7.如图5所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框abc 以恒定的速度v 沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与ab 边垂直，且保持ac 平行于OQ .关于线框中的感应电流，以下说法正确的是( )图5答案 D解析线框中感应电流的大小正比于感应电动势的大小，又感应电动势E ＝BL 有v ，L 有指切割磁感线部分两端点连线在垂直于速度方向上的投影长度，故开始进入磁场时感应电流最大，开始穿出磁场时感应电流最小，选项A 、B 错误.感应电流的方向可以用楞次定律判断，可知选项D 正确，C 错误.8.(多选)如图6所示，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于abab 边以角速度ωbc 边的长度为l .下列判断正确的是( )图6abcaC.|U bc |＝12Bl 2ω D.|U bc |＝Bl 2ω解析金属框abc 平面与磁场方向平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感应电流产生，选项A 正确，B 错误；由转动切割产生感应电动势得|U bc |＝12Bl 2ω，选项C 正确，D 错误. 9.(2017·温州中学高二上学期期中)如图7所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的磁感应强度大小为B 的匀强磁场中绕圆心O 点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，圆盘的圆心和边缘间接有一个阻值为R 的电阻，则通过电阻R 的电流的大小和方向分别为(金属圆盘的电阻不计)( )图7A.I ＝Br 2ωR，由c 到d B.I ＝Br 2ωR，由d 到c C.I ＝Br 2ω2R，由c 到d D.I ＝Br 2ω2R，由d 到c 答案 D解析将金属圆盘看成无数条金属辐条组成的，这些辐条切割磁感线，产生感应电流，由右手定则判断可知：通过电阻R 的电流的方向为从d 到c ，金属圆盘产生的感应电动势为：E ＝12Br 2ω，通过电阻R 的电流的大小为：I ＝E R ＝Br 2ω2R.故选D. 10.如图8所示，导体棒AB 的长为2R ，绕O 点以角速度ω匀速转动，OB 长为R ，且O 、B 、A 三点在一条直线上，有一磁感应强度为B 的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB 两端的电势差大小为( )图8A.12BωR 2BωR 2 BωR 2BωR 2答案 C解析 A 点线速度v A ＝ω·3R ，B 点线速度v B ＝ωR ，AB 棒切割磁感线的平均速度v ＝v A ＋v B 2＝2ωR ，由E ＝Blv 得，AB 两端的电势差大小为E ＝B ·2R ·v ＝4BωR 2，C 正确.11.如图9所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间变化的变化率ΔB Δt的大小应为( ) 图9A.4ωB 0πB.2ωB 0πC.ωB 0πD.ωB 02π答案 C解析设半圆的半径为L ，电阻为R ，当线框以角速度ω匀速转动时产生的感应电动势E 1＝12B 0ωL 2.当线框不动，而磁感应强度随时间变化时E 2＝12πL 2·ΔB Δt ，由E 1R ＝E 2R 得12B 0ωL 2＝12πL 2·ΔB Δt ，即ΔB Δt ＝ωB 0π，故C 项正确. 12.(多选)如图10所示，三角形金属导轨EOF 上放有一金属杆AB ，在外力作用下，使AB 保持与OF 垂直，从O 点开始以速度v 匀速右移，该导轨与金属杆均由粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是 ( )图10答案 AC解析设金属杆从O 点开始运动到题图所示位置所经历的时间为t ，∠EOF ＝θ，金属杆切割磁感线的有效长度为L ，故E ＝BLv ＝Bv ·vt tan θ＝Bv 2tan θ·t ，即电路中感应电动势的大小与时间成正比，C 选项正确；电路中感应电流I ＝E R ＝Bv 2tan θ·t ρl S，而l 为闭合三角形的周长，即l ＝vt ＋vt ·tan θ＋vtcos θ＝vt (1＋tan θ＋1cos θ)，所以I ＝Bv tan θ·Sρ(1＋tan θ＋1cos θ)是恒量，所以A 正确.二、非选择题 13.如图11所示，线框由导线组成，cd 、ef 两边竖直放置且相互平行，导体棒ab 水平放置并可沿cd 、ef 无摩擦滑动，导体棒ab 所在处有垂直线框所在平面向里的匀强磁场且B 2＝2T ，已知ab 长L ＝0.1m ，整个电路总电阻R ＝5Ω，螺线管匝数n ＝4，螺线管横截面积S 2.在螺线管内有如图所示方向磁场B 1，若磁场B 1以ΔB 1Δt＝10T/s 均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(取g ＝10 m/s 2)图11(1)通过导体棒ab 的电流大小；(2)导体棒ab 的质量m 的大小；(3)若B 1＝0，导体棒ab 恰沿cd 、ef 匀速下滑，求棒ab 的速度大小.答案 (1)0.8A (2)0.016kg (3)20m/s解析 (1)螺线管产生的感应电动势：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB 1ΔtS 得E ＝4×10×0.1V＝4V通过导体棒ab 的电流I ＝E R(2)导体棒ab 所受的安培力F ＝B 2IL导体棒静止时受力平衡有F ＝mg解得m ＝0.016kg.(3)ab 匀速下滑时 E 2＝B 2LvI ′＝E 2RB 2I ′L ＝mg联立解得v ＝20m/s14.如图12甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距dCDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B 按如图乙所示规律变化，CFt ＝0时，金属棒ab 从图示位置由静止在恒力F 作用下向右运动到EFab 电阻为1Ω，求：图12(1)通过小灯泡的电流；(2)恒力F 的大小；(3)金属棒的质量.解析 (1)金属棒未进入磁场时，电路的总电阻R 总＝R L ＋R ab ＝5 Ω回路中感应电动势为：E 1＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝0.5 V 灯泡中的电流为I L ＝E 1R 总＝0.1 A. (2)因灯泡亮度始终不变，故第4 s 末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流I ＝I L ＝0.1 A金属棒受到的恒力大小：F ＝F 安＝BId ＝0.1 N.(3)因灯泡亮度始终不变，金属棒在磁场中运动时，产生的感应电动势为E 2＝E 1＝0.5 V 金属棒在磁场中匀速运动的速度v ＝E 2Bd ＝0.5 m/s金属棒未进入磁场时的加速度为a ＝v t ＝0.125 m/s 2 故金属棒的质量为m ＝F a ＝0.8 kg.。

高中物理教科版选修32课件：第一章第1、2节电磁感应的发现感应电流产生的条件

[答案] AD
(1)在闭合电路中是否产生感应电流，取决于穿过电路的磁通量是否发生变化，而不是取决于电路有无磁通量。
(2)闭合电路的部分导体做切割磁感线运动是引起电路磁通量变化的具体形式之一。但闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，不一定总会引起闭合电路的磁通量变化。如图所示，矩形线框 abcd 在范围足够大的匀强磁场中在垂直磁场的平面内向右平动，虽然 ad、bc 边都切割磁感线，但穿过线框的磁通量没有变化，因而没有产生感应电流。
(5)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生。(×)
(6)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没
有感应电流产生。
(√)
2．合作探究——议一议 (1)很多科学家致力于磁与电的关系的探索，为什么他们在磁生电的
研究中没有成功？提示：很多科学家在实验中没有注意磁场的变化、导体与磁场之间的相对运动等环节，只想把导体放入磁场中来获得电流，这实际上违反了能量转化和守恒定律。 (2)怎样理解“电生磁”？提示：电流周围存在磁场是无条件的，无论电流是恒定不变的，还是变化的，只要有电流，它的周围就一定有磁场。
(3)S 内有不同方向的磁场时，应先分别计算不同方向磁场的磁通量，然后规定从某个面穿入的磁通量为正，从该面穿出的磁通量为负，最后求代数和。
(4)有多匝线圈时，因为穿过线圈的磁感线的条数不受匝数影响，故磁通量的计算也与匝数无关。
2．求磁通量的变化的三种方法方法一：当磁感应强度 B 不变，而磁感线穿过的有效面积 S 变化时，则穿过回路的磁通量的变化量 ΔΦ＝Φt－Φ0＝B·ΔS。方法二：当磁感应强度 B 变化，而磁感线穿过的有效面积 S 不变时，则穿过回路的磁通量的变化量 ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔB·S。方法三：若磁感应强度 B 和回路面积 S 同时变化，则穿过回路的磁通量的变化量 ΔΦ＝Φt－Φ0。注意：此时，ΔΦ＝Φt－Φ0≠ΔB·ΔS。

第13章第3节电磁感应现象及应用新教材高中物理必修第三册(人教版)(解析版)

第3节电磁感应现象及应用课程内容要求核心素养提炼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．3．了解法拉第发现电磁感应现象的重大意义．1．物理观念：电磁感应、感应电流．2．科学探究：探究感应电流产生的条件．一、划时代的发现1.1822年到1831年，法拉第经过长达10年的探索，发现了“由磁产生电”．2．由磁产生电叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流．[判断](1)只有很强的磁场才能产生感应电流．(×)(2)法拉第发现电磁感应现象是只有在变化、运动的过程中才出现的现象．(√)(3)奥斯特首先发现了电磁感应现象．(×)二、产生感应电流的条件1．实验装置：模拟法拉第的实验(如图)：2．实验过程和现象实验操作实验现象(线圈B 中有无电流)分析论证开关闭合瞬间有磁场变化时，线圈B 中有感应电流；磁场不变时，线圈B 中无感应电流开关断开瞬间有开关保持闭合，滑动变阻器的滑片不动无开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片有3．实验结论：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流．这就是产生感应电流的条件．三、电磁感应现象的应用1．开辟了人类社会的电气化时代．2．生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等也是根据电磁感应制造的．[思考]某一时刻穿过闭合回路的磁通量为0时，回路一定无感应电流吗？提示不一定，如果穿过闭合回路的磁通量正在变化，只是某时刻的磁通量为0，则回路中会产生感应电流．探究点一实验：探究感应电流产生的条件探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示．甲：AB 棒垂直磁感线左右运动乙：AB 棒沿磁感线上下运动丙：AB 棒垂直磁感线左右运动(1)本实验中，我们通过观察________________________来判断电路中是否有感应电流．(2)通过比较图甲和丙可知，产生感应电流的一个条件是电路要________；通过比较图________可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动．(3)若图甲中AB 棒不动，磁铁左右水平运动，电路________(选填“有”或“无”)感应电流．(4)在产生感应电流的实验中，将________能转化为电能，生活中的________机就是根据上述原理工作的．解析(1)实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流．(2)甲电路是闭合电路，电流表的指针发生偏转，说明电路中产生了感应电流．丙电路是断开的，电流表的指针没有偏转，说明电路中没有产生感应电流．由此可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合．要得出产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动，这两次实验导体分别在磁场中做切割磁感线运动和不做切割磁感线运动，由此比较可以确定要选用图甲和图乙．(3)在图甲中，电路是闭合的；若AB 棒不动，磁体运动，利用运动和静止的相对性可以确定，AB棒也做切割磁感线运动．具备了感应电流产生的两个条件，所以电路中有电流产生．(4)电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能．利用电磁感应现象制成了发电机．答案(1)电流表指针是否偏转(2)闭合甲和乙(3)有(4)机械发电[题后总结]产生感应电流的判断方法(1)电路一定是闭合的．(2)导体做切割磁感线的运动．(3)导体不动，磁场运动，造成导体切割磁感线．[训练1]某同学做观察电磁感应现象的实验，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是()A．开关位置接错B．电流表的正、负极接反C．线圈B的接头3、4接反D．蓄电池的正、负极接反A[图中所示连接的开关不能控制含有电源的电路中电流的通断，而本实验的内容之一就是研究在开关通断瞬间，电流的有无导致磁场变化，进而产生感应电流的情况，但图中的接法却达不到目的．][训练2]如图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材．请你协助该小组完成如下工作，用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________．解析实物连接如图所示．①合上(或断开)开关瞬间；②合上开关后，将原线圈A插入副线圈B中或从副线圈B中抽出；③合上开关，将原线圈A插入副线圈B后，移动滑动变阻器的滑片．答案见解析探究点二感应电流有无的判断如图，图甲中磁铁下方有一个闭合线圈，图乙中通电导线右侧有一个闭合线框．甲乙(1)图甲中，线圈不动，磁铁向下靠近线圈时，线圈中有无感应电流？(2)图乙中，通电导线中的电流减小时，线框中有无感应电流？提示(1)线圈中的磁通量增大，有感应电流．(2)线框中的磁通量减小，有感应电流．判断有无感应电流的基本步骤1．明确所研究的电路是否为闭合电路．2．分析最初状态穿过电路的磁通量情况．3．根据相关量变化的情况分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化．常见的情况有以下几种：(1)磁感应强度B不变，线圈的面积S发生变化，例如闭合电路的一部分导体切割磁感线时．(2)线圈的面积S不变，磁感应强度B发生变化，例如线圈与磁体之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管产生而螺线管中的电流变化时．(3)磁感应强度B和线圈的面积S同时发生变化，此时可由ΔΦ＝Φ1－Φ0计算并判断磁通量是否发生变化．(4)线圈的面积S不变，磁感应强度B也不变，但二者之间的夹角发生变化，例如线圈在磁场中转动时．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，则在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动C[四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为0，按选项A、B、D三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为0不变，线框中不产生感应电流．选项C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，选项C正确．] [题后总结]判断产生感应电流的条件应注意的问题(1)磁通量有变化，但回路没闭合，不产生感应电流．(2)闭合回路切割磁感线，但磁通量没变，不产生感应电流．(3)初末位置磁通量相同，但过程中闭合回路磁通量有变化，产生感应电流．(4)线圈有正反两面，磁感线穿过的方向不同，磁通量不同，产生感应电流．[训练3]法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针．实验中可能观察到的现象是()A．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转C．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转C[根据“磁生电”即电磁感应现象的产生条件，只有线圈B中磁通量变化时才能在线圈B中产生感应电流，因此无论线圈B的匝数多少，无论线圈A中的电池多少，都不能在线圈B中产生感应电流，选项A、B错误；只有在线圈A和电池连接或断开的瞬间，线圈B 中才能产生感应电流，电流产生磁场，使导线下面平行放置的小磁针发生偏转，选项C正确，选项D错误．]。

物理高考一轮复习讲义：选修3-2第九章实验11 探究电磁感应的产生条件实验12 探究感应电流方向的规律

实验11 探究电磁感应的产生条件实验12 探究感应电流方向的规律一、探究电磁感应的产生条件实验原理通过改变闭合回路中的磁通量，闭合电路中就可以产生感应电流，感应电流的有无可以通过连在电路中的电流表指针是否偏转来判定。

实验器材蹄形磁铁、条形磁铁、导体棒、线圈（正、副各一个）、灵敏电流计、直流电源、滑动变阻器、导线、开关。

实验过程1.观察导体棒在磁场中是否产生感应电流：如图1所示，导体棒静止、左右平动、前后运动、上下运动，观察电流表指针是否偏转，记录实验现象。

图12.观察条形磁铁在线圈中运动是否产生感应电流：如图2所示，N、S极分别向线圈中插入、静止、拔出，观察电流表指针是否偏转，记录实验现象。

图23.模仿法拉第的实验：如图3所示，观察开关闭合瞬间、开关断开瞬间、开关闭合滑动变阻器滑片不动、开关闭合滑动变阻器滑片迅速移动时，电流表指针是否偏转，记录实验现象。

图3注意事项1.注意区分两个回路：引起磁通量变化的电路和产生感应电流的电路。

2.开关应接在引起磁通量变化的电路中。

二、探究感应电流方向的规律实验原理楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

实验器材条形磁铁、灵敏电流计、线圈、导线、一节干电池（用来判明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向的关系）。

实验过程1.实验探究（1）选旧干电池用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏转方向之间的关系。

（2）实验装置将螺线管与电流计组成闭合电路，如图4所示。

图4（3）实验记录分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈，如图5所示，记录感应电流的方向如下。

图5（4）实验分析①线圈内磁通量增加时的情况（5当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场阻碍磁通量的减少。

注意事项1.实验前应先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系，电路如图6所示。

图62.电路中要保护灵敏电流计，接入变阻器，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转情况。

高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》检测(有答案解析)(32)

一、选择题1．下列说法中正确的是（）A ．电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度不一定为零B ．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C ．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D ．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱2．关于静电场电场线和磁感线说法正确的是（）A ．法拉第最早用电场线和磁感线来清晰的描述电场和磁场B ．电场线和磁感线都是客观存在的C ．不画电场线（磁感线）的地方，一定没有电场（磁场）D ．电场线和磁感线都是不闭合的曲线3．下列关于物理史实正确的是（）A ．安培建立了场的概念并引入电场线和磁感线来形象直观描述电场和磁场B ．法拉第发现了电流的磁效应并建立了右手螺旋定则来判断电流周围磁场的方向C ．奥斯特发现了电流的磁效应，首先建立了电和磁的联系D ．奥斯特建立了安培定则来判断电流周围的磁场，同时提出了分子电流假说将磁体的磁场和电流的磁场归于相同本质——电荷的运动4．如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线12L L 、，1L 中的电流方向向左，2L 中的电流方向向上；1L 的正上方有a b 、两点，它们关于2L 对称。

整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为0B ，方向垂直于纸面向外。

已知a b 、两点的磁感应强度大小分别为013B 和012B ，方向也垂直于纸面向外，则（）A ．流经1L 的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0112B B ．流经1L 的电流在b 点产生的磁感应强度大小为0712BC ．流经2L 的电流在b 点产生的磁感应强度大小为013BD ．流经2L 的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0712B 5．为观察电磁感应现象，某学生将电流表．螺线管A 和B 。

蓄电池．电键用导线连接成如图所示的实验电路.当只接通和断开电键时，电流表的指针都没有偏转，其原因是___________。

物理电磁感应教案

物理电磁感应教案物理电磁感应教案作为一名辛苦耕耘的教育工作者，编写教案是必不可少的，借助教案可以有效提升自己的教学能力。

那么问题来了，教案应该怎么写？以下是小编整理的物理电磁感应教案，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

物理电磁感应教案1一、教学任务分析电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上，进一步学习电与磁的关系，也为后面学习电磁波打下基础。

以实验创设情景，通过对问题的讨论，引入学习电磁感应现象，通过学生实验探究，找出产生感应电流的条件。

用现代技术手段“DIS 实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流，使学生感受现代技术的重要作用。

通过“历史回眸”，介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家的献身精神，懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。

在探究感应电流产生的条件时，使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法，经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程；在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时，体验科学家在探究真理过程中的献身精神。

二、教学目标1．知识与技能（1）知道电磁感应现象及其产生的条件。

（2）理解产生感应电流的条件。

（3）学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。

2．过程与方法通过有关电磁感应的探究实验，感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。

3．情感、态度价值观（1）通过观察和动手操作实验，体验乐于科学探究的情感。

（2）通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家在探究真理过程中的献身精神。

三、教学重点与难点重点和难点：感应电流的产生条件。

四、教学资源1、器材（1）演示实验：①电源、导线、小磁针、投影仪。

②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。

（2）学生实验：①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。

②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。

③DIS实验：微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。

高中物理解题思路-第十三章电磁感应与电磁波初步-电磁波的发现及应用

用途
加热、遥测
通信广播、遥感、红外
导航
摄像、红外
制导
可见光感光性强
紫外线 X射线 γ射线
化学作用
穿透力
穿透力强
荧光效应
最强
照明、照相等
杀菌消毒、检查、探
探测、
治疗皮肤测、透视、
治疗
病等
治疗
典例3 下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
典例1 关于电磁场的理论，下列说法正确的是
()
A．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的
B．变化的磁场周围产生的电场一定是变化的
C．均匀变化的磁场周围产生的电场是均匀变化的
D．振荡电场周围产生的磁场也是振荡的
[解析] 非均匀变化的电场产生变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳
定的磁场，所以变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生
2．波长、频率与波速之间的关系波速＝波长×频率，即v＝λf。 (1)频率由波源决定，与介质无关，波长、波速的大小与介质有关。所以同一电磁波在不同介质中传播时，频率不变，波速、波长发生改变，在介质中的速度都比在真空中速度小。 (2)不同频率的电磁波在同一介质中传播时，传播速度不同。 (3)在真空中传播时，不同频率的电磁波的速度都相同：v＝c。
【重难释解】 1．电磁波的特点 (1)电磁场中储存电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程。 (2)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波。 (3)电磁波可以在真空中传播，因为电磁波本身就是一种物质——场物质，所以传播时不再需要其他介质。 (4)任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的速度，即c＝3.0×108 m/s，电磁波传播虽然不需要介质，但在其他介质中的速度都比在真空中的小。

高中物理第四章 2探究感应电流的产生条件教案新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理教案

《探究感应电流的产生条件》教案设计各一个，电源，滑动变阻器，导线假设干，电键。

2、多媒体课件六、教学过程[引入课题]老师演示“铝管隧道〞实验，用一个铁球和一个磁性球，在同一个管中演示他们下落的时间，发现铁球下落快，制造悬念，使学生产生疑问。

为什么磁性小球会下落的慢呢？通过这一节课的学习，我们会揭开之一谜底。

[史料介绍]师：1820年奥斯特发现了电流的磁效应，引起了科学界极大的震动。

英国物理学家法拉第对这一发现非常敏感，他立刻意识到磁和电是相互联系的，也应该能相互转化。

既然电能生磁；那么磁也一定能生成电。

同学们，如果你是当年的法拉第，为了证明由磁能生电这一假想，你将做怎样的实验尝试呢？[提出问题—猜想假设]：师：“磁生电〞，磁指的是什么？电指的是什么？学生思考回答以下问题:师：大家可以再回想一下，前面学过的电路中形成电流的条件是什么？生：电源、通路〔闭合电路〕师：而现在又是谁“生〞电？即使生电，我们怎样才能“看见〞？我们需要什么器材？怎样利用这些器材让磁去生电呢？大胆地猜一猜，动手做实验。

[介绍当年法拉第的实验猜想和装置]结合学生的猜想实验，老师介绍1925年11月28日法拉第的四个实验。

重点分析介绍四组实验中都有两个回路，其中一个是产生磁场的，另一个是验证感应电流的。

为后面设计电路埋下伏笔。

师：当年法拉第认为如果有感应电流产生，那么电流计的指针就应该始终指向某一个位置，就这样法拉第在之后的几年里一直未发现他想要的那种情况。

但是在他的科学日记里一直有这样的实验结果记录：“不行〞“毫无反应〞“未显示作用〞等；同时在他的日记里还有这样的文字“从普通的磁铁中获得电的希望，时时激励着我从实验上探求电流的感应效应。

〞对此他还进行了试验分析：如果说我的实验没有成功，那只能说我的实验还不够完善或者是还有一些隐蔽的细节没有被发现……同学们，现在的我们也有同样的信念：磁一定能生电！我们继续进行实验研究。

[设计实验进行验证]：首先我们来完成以下几个问题：1、利用所提供的仪器,设计实验，连结实验电路.〔老师展示同学连好的实验电路如以下图〕〔探究实验一〕〔探究实验二〕2、利用桌上仪器，连成电路，进行操作，让我来发现“磁生电〞。

人教版高考物理一轮总复习课后习题第12单元交变电流电磁振荡电磁波传感器交变电流的产生及描述

第十二单元交变电流电磁振荡电磁波传感器作业30交变电流的产生及描述A组基础达标微练一交变电流的产生1.(浙江金华十二校联考)以下四种情境中产生正弦式交变电流的是( )A.图甲中矩形线圈绕与匀强磁场方向垂直的中心轴OO'沿顺时针方向转动B.图乙中矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈按图示方向绕轴线OO'匀速转动C.图丙中圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈abcd,铁芯绕轴线以角速度ω转动D.图丁中矩形线圈绕与匀强磁场方向平行的中心轴OO'转动2.(浙江绍兴期末)手摇式交流发电机结构如图所示,灯泡L与交流电流表A串联后通过电刷、滑环与矩形线圈相连。

摇动手柄,使线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO'逆时针匀速转动,从t=0时刻开始,线圈中的磁通量变化如图乙所示,下列说法正确的是( )A.t1时刻线圈中电流最大B.t3时刻通过电流表的电流改变方向C.t3时刻线圈所在平面和磁场平行D.线圈转速变快,交变电流周期将变大微练二交变电流有效值的理解与计算3.某一线圈通过的交变电流的电流—时间关系图像前半个周期为正弦如图所示,则一个周期内该电流的有效值为( )式波形的12A.32I 0B.√52I 0C.√32I 0D.52I 04.(浙江6月选考)如图所示,虚线是正弦式交变电流的图像,实线是另一交变电流的图像,它们的周期T 和最大值U m 相同,则实线所对应的交变电流的有效值U 满足( )A.U=U m 2B.U=√2U m2 C.U>√2U m2D.U<√2U m2微练三交变电流四值的应用5.(多选)如图甲所示,将阻值为R=5 Ω的电阻接到内阻不计的正弦式交变电源上,电流随时间变化的规律如图乙所示,电流表串联在电路中测量电流的大小。

下列说法正确的是( )A.电阻R 两端电压变化规律的函数表达式为u=2.5sin 200πt VB.电阻R 消耗的电功率为1.25 WC.如图丙所示,若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生,当线圈的转速提升一倍时,电流表的示数为1 AD.这一交变电流与图丁所示电流比较,其有效值之比为√226.单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t 的关系图像如图所示。

探究电磁感应产生的条件

教学重点、难点
教学重点
实验探究的过程以及对产生感应电流条件的归纳总结。。
教学难点
对学生探究式学习的操控以及引导
教学方法
实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法
教学手段
本课以探究式教学模式为主，结合问题引导、演示启发、归纳验证、多媒体辅助等教学手段。
教学活动
（一）引入新课
1820年奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第由此受到启发，开始了“由磁生电”的探索，并于1831年8月29日发现了电磁感应现象。
4、实验操作，收集数据
（1）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出
PPT展示：实验方案一的原理图
分组实验，记录现象：
表1
磁铁的运动
表针的摆动方向
磁铁的运动
表针的摆动方向
N极插入线圈
S极插入线圈
N极停在线圈中
S极停在线圈中
N极从线圈中抽出
S极从线圈中抽出
实物投影：学生的实验记录
引导分析得出结论：当闭合回路所处的磁场发生变化时，回路中产生了感应电流
学生活动
观察实验
思考
学生实验
（2）模拟法拉第的实验
PPT展示：实验方案二的原理图
分组实验，记录现象：
表2
实验操作
小螺线管中电流的变化情况
大螺线管中磁场的变化情况
大螺线管中是否有电流
闭合开关的瞬间
闭合开关，小螺线管中电流稳定后
闭合开关，小螺线管中电流稳定后再让变阻器的阻值增大
闭合开关，小螺线管中电流稳定后再让变阻器的阻值减小
断开开关的瞬间
5、分析论证
从上面的几个实验中你能总结出产生感应电流的条件吗？
分组讨论，学生代表发言。
（可能得出：磁通量的变化产生感应电流）

高考物理课程复习：探究影响感应电流方向的因素

针将向左偏转。
(3)线圈A放在B中不动,穿过B的磁场向下,将滑动变阻器的滑片向左滑动
时,穿过B的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流从灵敏电流计正接线柱
流入电流计,则灵敏电流计的指针将向左偏转。
(4)线圈A放在B中不动,穿过B的磁场向下,突然断开S时,穿过B的磁通量减
小,由楞次定律可知,感应电流从灵敏电流计负接线柱流入电流计,则灵敏
(2)在探究影响感应电流方向的因素实验中,电流表应选用零刻度在中间的
灵敏电流计。( √ )
(3)在探究影响感应电流方向的因素实验中,实验前应设计好表格,并明确
线圈的绕线方向。( √ )
(4)应按照控制变量的思想进行探究影响感应电流方向的因素实验。( √ )
(5)在探究影响感应电流方向的因素实验中,进行一种操作后,不用等电流
注意探究改变穿过闭合回路磁通量的多种方式。
方案一向线圈中插拔磁铁,如图甲所示。
方案二模仿法拉第的实验,如图乙所示。
三、进行实验
1.按图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与灵敏电流计G中指
针偏转方向的关系。
2.记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。
3.把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流
图号磁场方向
感应电流的方向感应电流的磁场方向
丙
磁场方向向下磁通量减少顺时针
向下
丁
磁场方向向上磁通量减少逆时针
向上
四、数据分析
表1说明:当线圈中磁通量增加时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向
相反。
可记作“增反”
表2说明:当线圈中磁通量减少时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向
相同。
可记作“减同”