4.1,4.2《划时代的发现》《探究感应电流的产生条件》(人教版选修3—2)
4.1-4.2 划时代的发现 探究感应电流的产生条件—人教版高中物理选修3-2 讲义 (机构用 )
第四章电磁反应1 划时代的发现2 探究感应电流的产生条件对点训练知识点一电磁感应的探究历程1. 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2. 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，然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，观察电流表的变化知识点二产生感应电流的条件3. 如图L4-1-1所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是（）图L4-1-14. 如图L4-1-2所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是（）图L4-1-2A. 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5. 如图L4-1-3所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L通过M的圆心并与M所在的平面垂直且通以向上的电流I，则（）图L4-1-3A. 当I发生变化时，环中有感应电流B. 当M左右平移时，环中有感应电流C. 当M保持水平并在竖直方向上下移动时，环中有感应电流D. 只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流6. 如图L4-1-4所示，矩形导线框abcd与通电长直导线在同一平面内，下列情况线框中没有感应电流产生的是（）图L4-1-4A. 线框向左平动B. 线框垂直纸面向纸外平动C. 以ab边为轴，cd边向纸外转动D. 整个框面以长直导线为轴转动知识点三磁通量7. 如图L4-1-5所示为一水平放置的条形磁铁，一闭合线框abcd位于磁铁的左端，线框平面始终与磁铁的上表面垂直，并与磁铁的端面平齐.当线框由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ时，穿过线框的磁通量变化情况为（）图L4-1-5A. 不发生变化B. 先减少后增加C. 先增加后减少D. 不能确定8. 如图L4-1-6所示，匀强磁场垂直于矩形线框abcd，磁场的磁感应强度为B，矩形面积为S.现使矩形线框以ab边为轴转动90 角，则在这个过程中，穿过线框的磁通量变化量的大小是（）L4-1-6A. 0B. 0.5BSC. BSD. 2BS9. 逆向思维是一种重要的思想方法，在这种思想方法的引领下，许多重要的科学定律被发现“电生磁，磁生电”这种逆向互生的关系，体现了物理学中的一种对称美。
高中物理 4.1-4.2划时代的发现 探究感应电流的产生条件课件 新人教版选修3-2
A．Φa<Φb<Φc B．Φa>Φb>Φc C．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>Φb
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( )
5.
(多选)如图是法拉第最初研究电磁感应现象的装置，下列 说法正确的是( )
A．当右边磁铁 S 极离开 B 端时，线圈中产生感应电流 B．当右边磁铁 S 极离开 B 端，并在 B 端附近运动时，线 圈中产生感应电流
第四章 电磁感应
课时1 划时代的发现 课时2 探究感应电流的产生条件
课
课
课
前
堂
后
预
效
巩
习
果
固
作
检
提
业
测
升
课 前基预础训习练作 业
一、选择题 1．(多选)在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献， 下列说法正确的是( ) A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现 象 B．麦克斯韦预言了电磁感应现象；奥斯特发现了电磁感 应现象
S 的矩形线圈 abcd 如图所示放置，平面 abcd 与竖直方向成 θ
角，将 abcd 绕 ad 轴转 180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变
化量为( )
A．0
B．2BS
C．2BScosθ D．2BSsinθ
5.
2013 年 12 月 2 日，嫦娥三号怀抱“玉兔号”探月车成功 发射．假如未来某一天中国的宇航员登上月球，想探测一下月 球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈， 则下列推断正确的是( )
二、非选择题 6．如图所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线 圈Ⅱ与电流计Ⓖ相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在 下列情况下，电流计Ⓖ中是否有示数？
2020版高中物理人教选修3-2课件：4.1 划时代的发现 4.2 探究感应电流的产生条件
(4)×。闭合电路中的导体切割磁感线不一定会使穿过 闭合电路的磁通量发生变化,因此不一定产生感应电流。
一 磁通量 考查角度1 对磁通量的理解 【典例1】(2017·江苏高考)如图所示,两个单匝线圈a、 b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a 线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )
()
A.0.16 Wb C.0.48 Wb
B.0.32 Wb D.0.64 Wb
【解析】选C。开始时穿过线圈的磁通量大小Φ1= BScosθ=0.8×0.4× 1Wb=0.16 Wb;把线圈以cd为轴
2
顺时针转过120°角,则通过线圈磁通量大小Φ2=BS=
0.8×0.4 Wb=0.32 Wb,则此过程中磁通量的变化量:
【易错提醒】 当磁通量方向变为相反方向时,可规定末状态磁通量方 向为正方向,则初状态磁通量为-Φ1,末状态磁通量为 Φ2,其中Φ1、Φ2分别为初、末状态的磁通量大小,因 此,磁通量变化量ΔΦ=Φ2-(-Φ1)=Φ1+Φ2。
【过关训练】 1.如图所示是等腰直角三棱锥,其中侧斜面abcd为边长 为L的正方形,abfe和ade均为竖直面,dcfe为水平面。 将等腰直角三棱锥按图示方式放置于竖直向下、磁感 应强度为B的匀强磁场中,下面说法中正确的是 ( )
二 感应电流产生的条件 【典例】如图所示,两个线圈绕在同一个铁环上,线圈A 接直流电源,线圈B接灵敏电流表,下列哪种情况不能使 线圈B中产生感应电流( )
A.将开关S接通或断开的瞬间 B.开关S接通一段时间之后 C.开关S接通后,改变变阻器滑片的位置时 D.拿走铁环,再做这个实验,开关S接通或断开的瞬间
A.开关位置接错 B.电流表的正、负极接反 C.线圈B的3、4接头接反 D.蓄电池的正、负极接反
高中物理 4.1 划时代的发现、4.2探究感应电流的产生条件学案 新人教版选修3-2
4.1 划时代的发现、4.2探究感应电流的产生条件学案（人教版选修3-2）1．法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，即：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．2．感应电流的产生条件：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．3．关于磁通量，下列说法中正确的是( )A．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感应强度越大C．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D．磁通量就是磁感应强度答案 C解析磁通量是标量，故A不对；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥两个因素决定，Φ较大，有可能是由于S⊥较大造成的，所以磁通量越大，磁感应强度越大是错误的，故B不对；由Φ＝BS⊥可知，当线圈平面与磁场方向平行时，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感应强度B不为零，故C对；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D不对．4．如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是( )答案CD解析利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆，即磁感线所在平面均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是：靠近直导线处磁场强，远离直导线处磁场弱．所以，A中穿过圆形线圈的磁场如图甲所示，其有效磁通量为ΦA ＝Φ出－Φ进＝0，且始终为0，即使切断导线中的电流，ΦA也始终为0，A中不可能产生感应电流．B中线圈平面与导线的磁场平行，穿过B的磁通量也始终为0，B中也不能产生感应电流．C中穿过线圈的磁通量如图乙所示，Φ进>Φ出，即ΦC≠0，当切断导线中电流后，经过一定时间，穿过线圈的磁通量ΦC 减小为0，所以C中有感应电流产生；D中线圈的磁通量ΦD不为0，当电流切断后，ΦD最终也减小为0，所以D中也有感应电流产生．【概念规律练】知识点一磁通量的理解及其计算1．如图1所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？图1答案 5.5×10－3 Wb解析线圈横截面为正方形时的面积S1＝L2＝(0.20)2 m2＝4.0×10－2 m2.穿过线圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2 Wb＝2.0×10－2 Wb横截面形状为圆形时，其半径r＝4L/2π＝2L/π.截面积大小S2＝π(2L/π)2＝425πm2穿过线圈的磁通量Φ2＝BS2＝0.50×4/(25π) Wb≈2.55×10－2 Wb.所以，磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×10－2 Wb＝5.5×10－3 Wb点评磁通量Φ＝BS的计算有几点要注意：(1)S是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积；B是匀强磁场中的磁感应强度．(2)磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响．同理，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受线圈匝数的影响．所以，直接用公式求Φ、ΔΦ时，不必去考虑线圈匝数n.2．如图2所示，线圈平面与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量Φ＝________.图2答案BScos θ解析线圈平面abcd与磁场不垂直，不能直接用公式Φ＝BS计算，可以用不同的分解方法进行．可以将平面abcd向垂直于磁感应强度的方向投影，使用投影面积；也可以将磁感应强度沿垂直于平面和平行于平面正交分解，使用磁感应强度的垂直分量．解法一：把面积S投影到与磁场B垂直的方向，即水平方向a′b′cd，则S⊥＝Scos θ，故Φ＝BS⊥＝BScos θ.解法二：把磁场B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，显然B∥不穿过线圈，且B⊥＝Bcos θ，故Φ＝B⊥S＝BScos θ.点评在应用公式Φ＝BS计算磁通量时，要特别注意B⊥S的条件，应根据实际情况选择不同的方法，千万不要乱套公式．知识点二感应电流的产生条件3．下列情况能产生感应电流的是( )图3A．如图甲所示，导体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答案BD解析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；B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出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；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的磁场变化，螺线管B中磁通量变化，线圈中产生感应电流，故D正确．点评电路闭合，磁通量变化，是产生感应电流的两个必要条件，缺一不可．电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过电路的磁通量尽管很大但不变化，那么无论有多大，都不会产生感应电流．4．如图4所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G 相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计G中有示数的是( )图4A．开关闭合瞬间B．开关闭合一段时间后C．开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端D．开关断开瞬间答案ACD解析A中开关闭合前，线圈Ⅰ、Ⅱ中均无磁场，开关闭合瞬间，线圈Ⅰ中电流从无到有形成磁场，穿过线圈Ⅱ的磁通量从无到有，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计G有示数．故A正确．B中开关闭合一段时间后，线圈Ⅰ中电流稳定不变，电流的磁场不变，此时线圈Ⅱ虽有磁通量但磁通量稳定不变，线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计G中无示数．故B错误．C中开关闭合一段时间后，来回移动滑动变阻器滑动端，电阻变化，线圈Ⅰ中的电流变化，电流形成的磁场也发生变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计G中有示数．故C正确．D中开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，电流的磁场也从有到无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计G中有示数．故D正确．点评变化的电流引起闭合线圈中磁通量的变化，是产生感应电流的一种情况．【方法技巧练】一、磁通量变化量的求解方法5．面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成θ角(如图5所示)，当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd 面的磁通量变化量ΔΦ＝________.图5答案－BS(cos θ＋sin θ)解析磁通量由磁感应强度矢量在垂直于线框面上的分量决定．开始时B与线框面成θ角，磁通量为Φ＝BSs in θ；线框面按题意方向转动时，磁通量减少，当转动90°时，磁通量变为“负”值，Φ2＝－BScos θ.可见，磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BScos θ－BSsin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)实际上，在线框转过90°的过程中，穿过线框的磁通量是由正向BSsin θ减小到零，再由零增大到负向BScos θ.方法总结磁通量虽是标量，但有正、负，正、负号仅表示磁感线从不同的方向穿过平面，不表示大小．6．如图6所示，通电直导线下边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面．若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将( )图6A．逐渐增大 B．逐渐减小C．保持不变 D．不能确定答案 B解析当矩形线框在线框与直导线决定的平面内逐渐远离通电导线平动时，由于离开导线越远，磁场越弱，而线框的面积不变，则穿过线框的磁通量将减小，所以B正确．方法总结引起磁通量变化一般有四种情况(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化，则ΔΦ＝Φt －Φ＝BΔS(如知识点一中的1题)(2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则ΔΦ＝Φt －Φ＝ΔBS(如此题)(3)线圈平面与磁场方向的夹角θ发生变化时，即线圈在垂直于磁场方向的投影面积S⊥＝Ssin θ发生变化，从而引起穿过线圈的磁通量发生变化，即B、S不变，θ变化．(如此栏目中的5题)(4)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化的情况，则ΔΦ＝Φt－Φ≠ΔB·ΔS二、感应电流有无的判断方法7．如图7所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是( )图7A．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转动答案 C解析四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种情况线圈移动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流．C中线圈转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C 项正确．方法总结(1)判断有无感应电流产生的关键是抓住两个条件：①电路是否为闭合电路；②穿过电路本身的磁通量是否发生变化，其主要内涵体现在“变化”二字上．电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过电路的磁通量很大但不变化，那么不论有多大，也不会产生感应电流．(2)分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：①由于线框所在处的磁场变化引起磁通量变化；②由于线框所在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化；③有可能是磁场及其垂直于磁场的面积都发生变化．8．下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动，其中线框中有感应电流的是( )答案BC解析A中虽然导体“切割”了磁感线，但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流．B中导体框的一部分导体“切割”了磁感线，穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感应电流．C中虽然与A近似，但由于是非匀强磁场运动过程中，穿过线框的磁感线条数增加，线框中有感应电流．D中线框尽管是部分切割，但磁感线条数不变，无感应电流，故选B、C.方法总结在利用“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．如下图所示，甲、乙两图中，导线是真“切割”，而图丙中，导体没有切割磁感线．②即使导体真“切割”了磁感线，也不能保证就能产生感应电流．例如上题中A、D选项情况，如果由切割不容易判断，还是要回归到磁通量是否变化上去．。
最新人教版高中物理选修3-2：4.1-2划时代的发现 探究感应电流的产生条件 知识点总结及课时练习
第四章电磁感应1划时代的发现2探究感应电流的产生条件记一记划时代的发现、探究感应电流的产生条件知识体系1个实验——奥斯特的电流磁效应实验1个条件——感应电流产生条件3种情形——磁通量变化的三种情形辨一辨1.电流的磁效应说明电能生磁．(√)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．闭合线路中有感应电流时，则通过线路的磁通量一定发生变化．(√)4．导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流．(×)5．小磁针在通电导线附近发生偏转的现象是电磁感应现象．(×)想一想1.哪些情况可以引起磁通量Φ的变化？提示：磁通量的变化有三种情况，由Φ＝BS可知：(1)是磁感应强度B不变，有效面积S变化；(2)是磁感应强度B变化，有效面积S不变；(3)是磁感应强度B和有效面积S同时发生变化．2．如何判断是否是电磁感应现象呢？提示：(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．3．只要磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流吗？提示：产生感应电流的条件有两个：一是电路闭合；二是磁通量发生变化，两者缺一不可．当电路不闭合时，即使磁通量发生变化，电路中也没有感应电流产生．4．磁通量有正负，其正负号表示方向吗？提示：磁通量是标量，但有正负，其正负分别表示磁感线穿入的方向与规定的方向相同还是相反．思考感悟：练一练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解析：穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、闭合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两项错误；同样仅由磁通量的情况，也无法确定某个因素的情况，C项正确，D项错误．答案：C2．(多选)下列说法中正确的是()A．发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁效应的科学家是法拉第B．奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁的认识C．产生感应电流的原因都与变化或运动有关D．电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法，开辟了人类的电气化时代解析：发现电流磁效应的科学家是奥斯特，发现电磁感应现象的科学家是法拉第；产生感应电流的原因都与变化或运动有关；电磁感应现象的发现，宣告了电磁学的诞生，开辟了人类的电气化时代．综上所述，C、D两项正确．答案：CD3．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．线圈不闭合时，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．以上说法都不正确解析：对闭合电路而言，磁通量必须变化，闭合电路中才有感应电流，仅有磁通量但不变化，是不会产生感应电流的，故A 项错误；如果线圈(或螺线管)不闭合，即使穿过它的磁通量发生变化，线圈中也不会有感应电流，故B、D项错误；C项正确．答案：C4．下图中能产生感应电流的是()解析：根据产生感应电流的条件：A项中，电路没闭合，无感应电流；B项中，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C项中，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D项中，磁通量不发生变化，无感应电流．答案：B要点一磁通量及其变化1.关于磁通量，下列说法中正确的是()A．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感应强度越大C．通过某一平面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D．磁通量就是磁感应强度解析：磁通量是标量，故A项错误；由Φ＝BS⊥可知Φ由B 和S⊥两个因素决定，Φ较大，有可能是由于S⊥较大，故B项错误；由Φ＝BS⊥可知，当线圈平面与磁场方向平行时，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感应强度B不为零，故C项正确；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D项错误．答案：C2．如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A．1：1B．1：2C．1：4D．4：1解析：由题图可知，穿过a、b两个线圈的磁通量均为Φ＝B·πr2，因此磁通量之比为1：1，A项正确．答案：A3．如图所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一金属线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化情况是()A．先减小后增大B．始终减小C．始终增大D．先增大后减小解析：线框在磁铁两端的正上方时穿过该线框磁通量最大，在磁铁中央时穿过该线框的磁通量最小，所以该过程中的磁通量先减小后增大，故A项正确．答案：A要点二产生感应电流的条件4.(多选)下列情况能产生感应电流的是()A．如图甲所示，导体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解析：题图甲中导体AB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项错误；题图乙中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出时线圈中的磁通量减少，都能产生感应电流，故B项正确；题图丙中开关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，不产生感应电流，故C项错误；题图丙中开关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的磁场变化，螺线管B中磁通量变化，能产生感应电流，故D项正确．答案：BD5．一个闭合线圈中没有感应电流产生，由此可以得出() A．此时此地一定没有磁场B．此时此地一定没有磁场的变化C．穿过线圈平面的磁感线条数一定没有变化D．穿过线圈平面的磁通量一定没有变化解析：由产生感应电流的条件易知，闭合线圈中没有感应电流产生，则穿过线圈平面的磁通量一定没有变化，D项正确．答案：D6．(多选)如图所示装置，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() A．开关S接通的瞬间B．开关S接通后，电路中电流稳定时C．开关S接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间D．开关S断开的瞬间解析：将开关突然接通的瞬间，螺线管产生的磁场从无到有，穿过铜线圈A的磁通量增大，产生感应电流，故A项正确；螺线管中通以恒定的电流时，螺线管产生稳恒的磁场，穿过铜线圈A 的磁通量不变，没有感应电流产生，故B项错误；开关接通后，使变阻器的滑片P滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，螺线管产生的磁场变化，穿过铜线圈A的磁通量变化，产生感应电流，故C项正确；将开关突然断开的瞬间，螺线管产生的磁场从有到无，穿过铜线圈A的磁通量减小，产生感应电流，故D项正确．答案：ACD7．宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场．他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是() A．直接将电流表放于月球表面，通过观察电流表是否有示数来判断磁场的有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表无示数，则可判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如果电流表无示数，则可判断月球表面无磁场解析：当闭合回路的线圈平面与磁场方向平行时，不论向哪个方向移动线圈，穿过线圈的磁通量都不会变化，所以也不会产生感应电流，因此不能判断有无磁场存在；若使闭合线圈沿某一方向移动时有感应电流产生，则一定存在磁场，故C项正确．答案：C8．(多选)如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好．金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且井字形回路中有感应电流通过，则可能() A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．无法确定解析：只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，穿过井字形回路的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，故A、B 两项正确．答案：AB基础达标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解析：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．答案：CD2．1820年4月的一天，丹麦科学家奥斯特在上课时，无意中让通电导线靠近小磁针，突然发现小磁针偏转．这个现象并没有引起在场其他人的注意，而奥斯特却是个有心人，他非常兴奋，紧紧抓住这个现象，接连三个月深入地研究，反复做了几十次实验，关于奥斯特的实验，如图所示，下列操作中一定能够观察到小磁针偏转的是()A．通电导线AB东西放置，小磁针放在导线正下方，闭合开关B．通电导线AB南北放置，小磁针放在导线正下方，闭合开关C．通电导线AB东西放置，小磁针放在导线正下方，改变电流方向D．通电导线AB南北放置，小磁针放在AB的延长线上，改变电流大小解析：奥斯特发现电流周围存在磁场，对小磁针有磁场力作用，但地磁场(指向南北)也对小磁针有磁场力作用，所以为了减小地磁场的影响，应将导线南北放置．根据通电导线周围磁场的分布情况可知，小磁针应放在通电导线的下方或上方，不能放在通电导线的延长线上．此时小磁针若偏转，则说明是通电导线的磁场引起的，故选项B正确．答案：B3．均匀带负电的塑料圆环绕垂直于圆环平面且过圆心的轴旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面，则()A．只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流B．不管圆环怎样转动，小线圈内都没有感应电流C．圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流D．圆环在做匀速转动时，小线圈内有感应电流解析：带负电的圆环转动时，形成电流．当圆环匀速转动时，等效电流为恒定值，根据电流的磁效应，它产生恒定的磁场，因此通过小线圈的磁通量不变，故小线圈内无感应电流产生，A、D 两项错误；当圆环变速转动时，产生的等效电流不恒定，产生的磁场也是变化的，通过小线圈的磁通量不断发生变化，则小线圈内一定有感应电流，B项错误，C项正确．答案：C4．如图所示，三个线圈放在匀强磁场中，面积S1<S2<S3，穿过三个线圈的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，下列判断正确的是() A．Φ1＝Φ2B．Φ2＝Φ3C．Φ1＞Φ2D．Φ3＞Φ2解析：根据公式Φ＝BS，由题知面积S1＜S2＜S3，所以线圈S3穿过的磁感线条数最多，所以磁通量最大，线圈S1穿过的磁感线条数最小，所以磁通量最小．故A、B、C三项错误，D项正确．答案：D5．在如图所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的是() A．磁铁N极停在线圈中B．磁铁S极停在线圈中C．磁铁从线圈内抽出的过程D．磁铁静止在线圈左侧解析：磁铁停在线圈中，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流．故A、B两项错误；磁铁从线圈内抽出的过程，穿过线圈的磁通量减小，能产生感应电流．故C项正确；磁铁静止在线圈左侧，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流．故D项错误．答案：C6．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，在磁场中转动解析：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，只有导体环的有效面积改变时，穿过环的磁通量改变，才会产生感应电流，D项正确．答案：D7．如图所示，ab是闭合电路的一部分，处在垂直于纸面向外的匀强磁场中()A．当ab垂直于纸面向外平动时，ab中有感应电流B．当ab垂直于纸面向里平动时，ab中有感应电流C．当ab垂直于磁感线向右平动时，ab中有感应电流D．当ab垂直于磁感线向左平动时，ab中无感应电流解析：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，回路中一定有感应电流，当ab垂直于纸面向外、向里平动时都不切割磁感线，故ab中都没有感应电流，故A、B两项错误．当ab垂直于磁感线向右、向左平动时都切割磁感线，ab中都有感应电流，故C项正确、D项错误．答案：C8．如图所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P，现用力从四周拉弹簧线圈，使线圈包围的面积变大，则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中，正确的是()A．磁通量增大，有感应电流产生B．磁通量增大，无感应电流产生C．磁通量减小，有感应电流产生D．磁通量减小，无感应电流产生解析：本题中条形磁铁磁感线的分布如图所示(从上向下看)．磁通量是指穿过一个面的磁感线的多少，由于竖直向上的和竖直向下的磁感线要抵消一部分，当弹簧线圈P的面积扩大时，竖直向下的磁感线条数增加，而竖直向上的磁感线条数是一定的，故穿过这个面的磁通量将减小，回路中会有感应电流产生．答案：C9．如图所示，一矩形线框从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)()A．一直增加B．一直减少C．先增加后减少D．先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少解析：离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故A、B、C三项错误，D项正确．答案：D10．如图所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两根平行的金属导轨，而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒，同时以相同速度向右运动时，下列说法正确的有()A．电压表有读数，电流表有读数B．电压表无读数，电流表有读数C．电压表无读数，电流表无读数D．电压表有读数，电流表无读数解析：两棒以相同速度向右运动时，因穿过abcd的磁通量不变，回路中没有感应电流，电流表和电压表均不会有读数，C项正确．答案：C11．(多选)下列情况中都是闭合线框在磁场中做切割磁感线运动，其中线框中有感应电流的是()解析：A中穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流．B中闭合线框的一部分导体“切割”了磁感线，穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感应电流．C中闭合线框是在非匀强磁场中运动，穿过线框的磁感线条数增加，线框中有感应电流．D中穿过闭合线框磁感线条数不变，无感应电流，故B、C两项正确．答案：BC能力达标12．如图所示，通电直导线下边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面．若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．不能确定解析：当矩形线框在线框与直导线决定的平面内逐渐远离平动通电导线时，由于距离导线越远，磁场越弱，而线框的面积不变，则穿过线框的磁通量将减小，所以B项正确．答案：B13．(多选)如图所示，线圈abcd在磁场区域ABCD中，下列哪种情况下线圈中有感应电流产生()A．把线圈变成圆形(周长不变)B．使线圈在磁场中加速平移C．使磁场增强或减弱D．使线圈以过ab的直线为轴旋转解析：选项A中，线圈的面积变化，磁通量变化，故A项正确；选项B中，无论线圈在磁场中匀速还是加速平移，磁通量都不变，故B项错误；选项C、D中，线圈中的磁通量发生变化，故C、D两项正确．答案：ACD14．为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、电池组、滑动变阻器、电键接成如图所示的实验电路：(1)该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开电键时，电流表指针都没有偏转，其原因是________．A．电键的位置接错B．电流表的正、负接线柱上导线接反C．线圈B的两个接线柱上导线接反D．蓄电池的正、负极接反(2)电路连接的错误改正后，通过实验得出产生感应电流的条件是____________________________________________．解析：(1)该同学将线圈B放置在线圈A中，再闭合、断开电键，磁通量不变，无感应电流，故电流表指针不偏转；应改为电键闭合后，再将线圈B放置在线圈A中；或者将电键接在B线圈所在回路中，故选A.(2)通过实验得出产生感应电流的条件是：当闭合电路磁通量发生变化时会产生感应电流．答案：(1)A(2)闭合电路磁通量发生变化15．如图所示，有一个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形线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1 cm,10匝；D线圈半径为2 cm，1匝；C线圈半径为0.5 cm,1匝；问：(1)在磁感应强度B减少为0.4 T的过程中，A和D中的磁通量改变了多少？(2)当磁场转过30°角的过程中，C中的磁通量改变了多少？解析：(1)对A线圈，Φ1＝B1πr2A，Φ2＝B2πr2A.故磁通量减少量：|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×(1×10－2)2 Wb＝1.256×10－4 Wb.对D线圈，|Φ2－Φ1|＝1.256×10－4 Wb.(2)对C线圈，Φ1＝Bπr2C，磁场转过30°，线圈面积在垂直磁场方向上的投影为πr2C cos 30°，则Φ2＝Bπr2C cos 30°.故磁通量减少量：|Φ2－Φ1|＝Bπr2C(1－cos 30°)≈8.4×10－6 Wb.答案：(1)减少1.256×10－4 Wb减少1.256×10－4 Wb(2)减少8.4×10－6 Wb。
人教版高中物理选修32课件：4.1划时代的发现、4.2探究感应电流的产生条件+(共22张PPT)
操作
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时， 滑动变阻器不动 开关闭合时， 迅速移动变阻器的滑片
现象 有电流 有电流 无电流
有电流
实验结论： 只有当线圈A中电流发生变化时，线圈B中
才会有电流产生。
结论： 只要穿过闭合电路的磁通量变 化,就有感应电流.
直观表现为：当穿过闭合回路的磁感线 条数变化时,就有感应电流产生。
没有
有
研究
例与练 5、(课本P8T6）在一根铁棒P上套两个线圈A、B， 如果给线圈A通以如图所示的甲、乙、丙、丁4种 电流，在t1到t2这段时间内，哪种情况可以在线 圈B中产生感应电流？为什么？
乙、丙、丁
小结：
1、利用磁场产生电流的现象叫电磁 感应，产生的电流叫感应电流。
2、结论：无论用什么方法，只要使 闭合电路的磁通量发生变化，闭合 电路中就会有感应电流产生。
线圈和导线都不动，当导线中的电流I逐渐增大或减小时，线圈
中有没有感应电流？ 如果矩形线框上下运动呢？绕AD轴转动呢？为什么？ （注意：长直导线中电流越大，它产生的磁场越强；离长直导线 越远，它的磁场越弱。）
v 4.(课本P8T5）把一个铜环放在匀强磁场中，使环 的平面跟磁场的方向垂直（图4.2-12甲）。如果 使环沿着磁场的方向移动的方向，铜环中是否有 感应电流？为什么？如果磁场是不均匀的（图 4.2-12乙），是否有感应电流？为什么？
没有
没有
有
例与练
2．(课本P8T2）如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑 开（图甲），然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否 有感应电流？为什么？
有
与练
高二物理：4.1-4.2划时代的发现__探究感应电流的产生条件_每课一练(人教版选修3-2)
4.1-4.2划时代的发现探究感应电流的产生条件1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是( )A．只要有磁感线穿过电路，电路中就有感应电流B．只要闭合电路在做切割磁感线运动，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解析：选D.产生感应电流的条件：一是电路闭合，二是穿过电路的磁通量发生变化，二者必须同时满足，A、C项错误，D项正确．闭合电路切割磁感线时，穿过其中的磁通量不一定变化，也不一定产生感应电流，B错误．图4－1－122．将条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，并使条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图4－1－12所示，若圆环为弹性环，其形状由a扩大到b，那么圆环内磁通量的变化情况是( )A．磁通量增大B．磁通量减小C．磁通量不变D．无法判断解析：选B.作出俯视图，如图所示，穿过环a、b的磁感线有进有出，相互抵消后，得Φa＝Φ出－Φ进，Φb＝Φ出－Φ进′.从a、b中穿出的磁感线条数相同，但从b中穿入的磁感线条数更多，故Φa＞Φb.3．有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动．图4－1－13中能产生感应电流的是( )图4－1－13解析：选D.A中线圈不切割磁感线，所以A中线圈没有感应电流产生．即使切割了磁感线，也不能保证就能产生感应电流，比如B和C中的线圈竖直边切割了磁感线，但闭合线圈的磁通量没有发生变化，故B、C中的线圈也没有感应电流产生．图4－1－144．如图4－1－14，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能实现的是( )A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转解析：选AD.先闭合S2形成闭合电路，然后将S1断开或闭合的瞬间，由于电磁感应在B中产生感应电流，而使电流计指针偏转．A、D正确．图4－1－155．在图4－1－15中，线圈平面与匀强磁场垂直，若其回路面积从10 m2变为20 m2，同时把磁感应强度从1 T变为2 T，则回路中的磁通量的变化量是多少？解析：回路中的磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(20×2－10×1) Wb＝30 Wb.答案：30 Wb一、选择题图4－1－161.如图4－1－16所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是( )A．B a＝B b＝B c，Φa＝Φb＝ΦcB．B a＞B b＞B c，Φa＜Φb＜ΦcC．B a＞B b＞B c，Φa＞Φb＞ΦcD．B a＞B b＞B c，Φa＝Φb＝Φc解析：选C.根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a＞B b＞B c，由Φ＝BS可得Φa＞Φb ＞Φc，故C正确．图4－1－172.在图4－1－17中，若回路面积从S0＝8 m2变到S t＝18 m2，磁感应强度B同时从B0＝0.1 T方向垂直纸面向里变到B t＝0.8 T方向垂直纸面向外，则回路中的磁通量的变化量为( )A．7 Wb B．13.6 WbC．15.2 Wb D．20.6 Wb解析：选C.因为B、S都变化．所以可用后来的磁通量减去原来的磁通量．取后来的磁通量为正．ΔΦ＝Φt－Φ0＝B t S t－(－B0S0)＝0.8×18 Wb－(－0.1×8)Wb＝15.2 Wb，故C对．图4－1－183. (2011年山东省济南市高二质检)如图4－1－18所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有电流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列说法中正确的是( )A．Φa<Φb<Φc B．Φa>Φb>ΦcC．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>Φb解析：选B.当a中有电流通过时，穿过a、b、c三个闭合线圈向里的磁感线条数一样多，向外的磁感线条数c最多，其次是b，a中无向外的磁感线，因此，据合磁通量的计算，应该是Φa>Φb>Φc.图4－1－194.如图4－1－19所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿入圆面积的磁通量将( ) A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变解析：选 C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图．考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的．故选C.图4－1－205．如图4－1－20所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况铜环a中不产生感应电流的是( )A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使变阻器的滑片P匀速移动C．通电时，使变阻器的滑片P加速移动D．将开关突然断开的瞬间解析：选A.线圈中通以恒定电流时，铜环a处磁场不变，穿过铜环的磁通量不变，铜环中不产生感应电流，变阻器滑片移动或开关断开时，线圈中电流变化，铜环a处磁场变化，穿过铜环的磁通量变化，产生感应电流，故应选A.图4－1－216．如图4－1－21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，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．应闭合解析：选D.若开关打开，导线运动时，闭合回路abdc中磁通量不变，不产生感应电流；若开关闭合，导线运动时，闭合回路abNM中磁通量变化，产生感应电流．所以，应选D 选项．图4－1－227.如图4－1－22所示，导线框abcd放在光滑的平行导轨上，与导轨接触良好，现使导线框abcd向右运动，G1、G2是两只电流表，则( )A．G1、G2中都有电流通过B．G1、G2中都没有电流通过C．只有G1中有电流通过D．只有G2中有电流通过解析：选A.虽然线圈abcd构成的闭合回路中没有磁通量的变化，但电流表G1与线框abcd构成的闭合回路中磁通量发生变化，有感应电流流过G1和G2，所以A对．图4－1－238.如图4－1－23所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，那么下列说法中正确的是( )A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转变成电能D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成电能解析：选AC.产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故B错．而进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，也就产生了感应电流，故A正确．在产生感应电流的过程中消耗了机械能，故C正确D错误．二、非选择题图4－1－249．(2011年永安高二检测)如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b 为螺线管的中点，金属环通过a 、b 、c 三处时，能产生感应电流吗？解析：根据螺线管产生的磁场的特点，金属环通过a 处时，穿过金属环的磁通量变大，能产生感应电流，金属环通过b 处时，穿过金属环的磁通量瞬间不变，不产生感应电流，金属环通过c 处时，穿过金属环的磁通量变小，产生感应电流．答案：金属环通过a 、c 处时产生感应电流；通过b 处时不产生感应电流．图4－1－2510.如图4－1－25所示，固定在水平桌面上的金属框架cdef ，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab 搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb 构成一个边长为L 的正方形，开始时磁感应强度为B 0.若从t ＝0时刻起，磁感应强度逐渐减小，棒以恒定速度v 向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B 与t 的关系式)?解析：要使电路中感应电流为零，只需穿过闭合电路中的总磁通量不变，故BL (L ＋v t )＝B 0L 2，∴B ＝B 0L L ＋v t. 答案：B ＝B 0L L ＋v t。
2021年高中物理 4.1《划时代的发现》4.2《探究感应电流的产生条件》同步检测1新人教版选修3-
2021年高中物理 4.1《划时代的发现》4.2《探究感应电流的产生条件》同步检测1新人教版选修3-21．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是( )A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流2．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3．如图所示，图中虚线是匀强磁场区的边界，一个闭合线框自左至右穿过该磁场区，线框经过图示的哪些位置时有感应电流( )A．在位置1 B．在位置2C．在位置3 D．在位置44．如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有( )A．Φ1>Φ2 B．Φ1＝Φ2C．Φ1<Φ2 D．无法确定5．一条形磁铁与导线环在同一平面内，磁铁的中心恰与导线环的圆心重合，如图所示，为了在导线环中产生感应电流，磁铁应( )A．绕垂直于纸面且过O点的轴转动 B．向右平动C．向左平动 D．N极向外，S极向里转动6．如图所示，为当年法拉第实验装置示意图，两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流表，下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流( )A．将开关S接通或断开的瞬间B．开关S接通一段时间之后C．开关S接通后，改变滑动变阻器滑动头的位置时D．拿走铁环，再做这个实验，开关S接通或断开的瞬间7．在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两条可沿导轨自由移动的导电棒ab、cd，这两个导电棒ab、cd的运动速度分别为v1、v2，如图所示，ab棒上有感应电流通过，则一定有( )A ．v1>v2B ．v1<v2C ．v1≠v2D ．v1＝v28．如图所示，将一块条形磁铁棒以水平速度v0掷出并穿过悬挂的闭合线圈B ，已知B 离地面的高度为h ，则其落地的水平距离一定小于________(用v0、h 表示)；在此过程中一定有机械能转化为________．9．某学生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，当它接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是__________________________________．10．如图所示，矩形导体线框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 ，则通过的磁通量为( ) A ．BSB.45BSC.35BSD.34BS 11．如下图所示，用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合，哪些组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生？(图A 、B 、C 中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O 点为线圈的圆心，D 图中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合)( )12．如图，A 、B 两回路中各有一开关S1、S2，且回路A 中接有电源，回路B 中接有灵敏电流计(如图所示)，下列操作及相应的结果可能实现的是( )①先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转②S1，S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转③先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转④S1，S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转A ．①②B ．②③C ．③④D ．①④13．在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池构成电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，a ，b ，c 三个闭合金属圆环位置如图所示，当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是( )A ．a ，b 两环B ．b ，c 两环C ．a ，c 两环D ．a ，b ，c 三个环14．如图所示，导线框abcd 放在光滑的平行导轨上，与导轨接触良好，现使导线框abcd 向右运动，G1、G2是两只电流表，则( )A ．G1、G2中都有电流通过B ．G1、G2中都没有电流通过C ．只有G1中有电流通过D ．只有G2中有电流通过15．如图所示，在竖直向下的无限大匀强磁场中，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．导体环以某一条直径为轴，在磁场中转动16．如图是研究电磁感应现象实验所需的器材，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，将小量程电流计和线圈B连接成副线圈回路．并列举出实验中改变副线圈回路的磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：27070 69BE 榾 36447 8E5F 蹟32428 7EAC 纬?34576 8710 蜐 37786 939A 鎚uWs22243 56E3 団35554 8AE2 諢4。
高中物理 4.1-4.2 划时代的发现 探究感应电流的产生条件随堂检测(含解析)新人教版选修3-2(
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划时代的发现探究感应电流的产生条件1.（对应要点一）如图4－1－10所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有( ）A．Φ1>Φ2B．Φ1＝Φ2C．Φ1〈Φ2D．无法确定图4－1－10解析：由图示可以看出,1、2两个圆环的有效面积相同，由Φ＝BS可知，Φ1＝Φ2。
B正确。
答案：B2.（对应要点一)如图4－1－11所示，一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线处于同一平面，而且处在两导线的中央，则( ）A．两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零B．两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零C．两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都为零图4－1－11D．因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零解析：电流的磁场分布，可根据右手定则来判断,两电流同向时,它们之间的磁场方向是相反的，根据对称性可知，穿过线圈的磁通量为零；同理电流反向时不为零，选项A正确。
答案：A3.（对应要点二)如图4－1－12所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直。
高中物理第四章电磁感应4.1划时代的发现4.2探究感应电流的产生条件课件新人教版选修32
diàn liú)的产生条件
第一页，共35页。
学 习 目 标
1.了解电磁感应
现象的发现过
程,体会人类探
究自然规律的科
学态度和科学精
神
2.通过实验,探究
和理解感应电流
的产生条件
3.掌握磁通量的
概念及其计算
4.能够运用感应
电流的产生条件
判断感应电流能
否产生
放在磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直。若将这
个线圈横截面的形状由正方形变成圆形(横截面的周长不变),则在这一
过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?
解析:线圈横截面为正方形时的面积 S1=L2=(0.20)2 m2=4.0×10-2
m2。穿过线圈的磁通量 Φ1=BS1=0.50×4.0×10-2 Wb=2.0×10-2 Wb。
和ΔΦ2,则(
)
A.ΔΦ1>ΔΦ2
B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2
D.无法确定
解析:设线框在位置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1处比在2处要强,若平移线框,则ΔΦ1=Φ1-Φ2,若转
动线框,磁感线是从线框的正反两面穿过的,一正一负,因此
ΔΦ2=Φ1+Φ2。综上所述,ΔΦ1<ΔΦ2。
Φ变
B 不变、S 变
例:闭合电路的一部分导体切割磁感
线时
例:线圈与条形磁铁发生相对运动时
注意:此时可由 ΔΦ=Φt-Φ0 计算并
判断磁通量是否变化
B 变、S 不变
化
的四
B 和 S 都变
中就会产生(chǎnshēng)感应电流。
4.1.1划时代的发现第2节、4.1.2探究电磁感应的产生条件(人教版选修3-2)
第四章电磁感应第1节划时代的发现第2节探究电磁感应的产生条件要点一电流的磁效应和电磁感应现象的区别是什么？电流的磁效应是指电流周围产生磁场即“电生磁”，而电磁感应现象是利用磁场产生感应电流即“磁生电”，是两种因果关系相反的现象．搞清现象的因果关系是“电生磁”还是“磁生电”，是正确区分以上两种现象的关键．要点二磁通量问题探究B与S垂直B与S不垂直某面积内有不同方向的磁场N匝线圈Φ＝BSΦ＝BS⊥(S⊥为线圈在垂直磁场方向上的有效面积)ΔΦ＝|Φ1－Φ2|说明：B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积说明：磁场方向为水平方向，此时：Φ＝BS sin θ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，求其代数和和前面计算方式一样，线圈匝数不会影响磁通量的计算.(1)如果线圈平面翻转，即转过180°，穿过线圈的磁通量不是不变而是变化了2BS.(2)磁通量虽然有正负，但是没有方向，是标量．(3)线圈匝数虽然对磁通量没有影响，但是对产生的感应电流的大小有影响．一、如图4－(1、2)－5所示，简单介绍下面几个实验装置，叙述几种装置中是通过什么方式改变了磁通量从而产生了感应电流．图4－(1、2)－5实验装置介绍：①甲图中导体棒做切割磁感线运动，②乙图中磁体进入或在拔出线圈，③丙图中闭合(或断开)电键或在闭合电键后移动滑动变阻器．实验原理解释：甲图中产生感应电动势的原因是导体运动改变了回路的面积，从而使磁通量发生变化；乙图中是通过磁体运动即改变磁场的强弱从而使线圈的磁通量发生变化；丙图中当闭合电键时，电流的磁场从无到有，磁场发生了变化，当移动滑动变阻器时也是改变了电流的磁场从而使磁通量发生了变化．二、简述法拉第对电磁感应现象发现的贡献以及法拉第研究电磁感应问题的方法法拉第电磁感应规律的发现，对人类社会有着划时代的贡献．由于电磁感应规律的发现，使人类得到了打开电能宝库的金钥匙，使后来发明发电机、电动机、变压器，以及交流电的利用等等成为可能．由于电磁感应现象的发现，把机械能变为电能，使现代社会能得到廉价的电能．今天，人类社会进入电气时代，与电磁感应的发现是分不开的．法拉第前后一共做了类似的几十个实验，最终认识到电磁感应现象的暂态性，提出只有在变化时，静止导线中电流才能在另一根静止导线中感应出电流；而导线中的稳恒电流是不可能在另一根静止导线中感应出电流的．1831年11月24日，法拉第写了一篇论文，向英国皇家学会报告了整个实验情况，他把可以产生感应电流的情形概括为五类：(1)变化的电流；(2)变化的磁场；(3)运动的稳恒电流；(4)运动的磁铁；(5)在磁场中运动的导体．他正确地指出感应电流与原电流的变化有关，而与原电流本身无关．法拉第把上述现象正式定名为“电磁感应”．至此，法拉第作出了划时代的发现——电磁感应现象.一、如何产生感应电流【例1】一个处于匀强磁场中的闭合线圈有一定的磁通量，能够使该回路产生感应电流的是()A．改变磁感应强度B．改变回路平面与磁场方向的夹角C．改变闭合线圈所围的面积D．线圈在磁场中平移E．改变线圈的匝数多少F．把闭合线圈翻转解析产生感应电流的条件是在闭合回路中改变其磁通量，改变匝数和使线圈在磁场中平移并不能改变磁通量的大小．答案ABCF二、磁通量的变化b→b→c在条形磁铁附近移动，试判断穿过线圈的磁通量如何变化？图4－(1、2)－6答案穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零，再变为方向向下增大；右边线圈的磁通量由方向向下减小到零，再变为方向向上增大．(2)如图4－(1、2)－7所示，环形导线a中有顺时针方向的电流，a环外有两个同心导线圈b、c，与环形导线a在同一平面内．当a中的电流增大时，穿过线圈b、c的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？为什么？图4－(1、2)－7答案b、c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的，但向里的更多，所以总磁通量向里，a中的电流增大时，总磁通量也向里增大．由于穿过b线圈向外的磁通量比穿过c线圈的少，所以穿过b线圈的磁通量更大，变化也更大.1.首先发现电磁感应现象的科学家是()A．奥斯特B．麦克斯韦C．安培D．法拉第答案 D2．某同学在实验室重做法拉第发现电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图4－(1、2)－8所示的实验装置．当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是()图4－(1、2)－8A．开关的位置接错B．电流表的正负极接错C．线圈B的接头3、4接反D．蓄电池的正负极接反答案 A解析当开关位置接错时，开关的闭合和断开不会使A线圈中的电流发生变化，电流恒定使其产生的磁场不变，从而不会产生感应电流．3．下列现象中，属于电磁感应现象的是()A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针答案 C解析电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质．所以A、B不是电磁感应现象，C是电磁感应现象．4．如图4－(1、2)－9所示，把一条大约长10 m的电线的两端接在灵敏电流计的两个接线柱上形成闭合回路，两个同学迅速摇动这根电线，可以发电吗？简述你的理由．你认为两个同学沿哪个方向站立时，发电的可能性比较大？你可以做一下试一试．图4－(1、2)－9答案利用地磁场进行发电．导线切割地磁场的方向上发电的可能性大.题型①法拉第的贡献法拉第通过精心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是()A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流思维步步高稳恒电流周围的磁场是恒定的，还是变化的？穿过某线圈的磁通量发生变化，有哪几种变化的可能性？答案 A解析稳恒电流周围存在的是恒定的磁场，在近旁静止的线圈中不会产生变化的磁通量，不能感应出感应电流．若近旁的线圈运动，则穿过线圈的磁通量会发生变化，能感应出感应电流．拓展探究我国已经制定了登月计划，假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈．则下列推断中正确的是() A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B．将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零答案CD解析电流表有示数时可判断有磁场存在，沿某方向运动而无示数不能确定磁场是否存在，D项中线圈分别绕相互垂直的轴转动，若月球存在磁场，则至少有一次穿过线圈(可正穿也可斜穿)的磁通量的变化率不为零，故电流表有示数，C、D正确．题型②产生感应电流的条件如图1是研究电磁感应现象实验所需的器材，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，将小量程电流计和线圈B连接成副线圈回路．并列举出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．图1思维步步高这两个线圈的作用是什么？需要几个回路？电流表所测量的是什么物理量？滑动变阻器和开关的作用是什么？答案实物连接如下图所示产生感应电流的方式有以下三种：①合上(或断开)开关瞬间；②将线圈A插入线圈B或从线圈B中抽出；③将线圈A插入线圈B中不动并移动滑动变阻器的滑片．拓展探究如图2所示，图2竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线圈产生感应电流的是()A．导线中电流变大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解析分析是否产生感应电流，关键是分析穿过闭合线框的磁通量是否变化，而分析磁通量是否有变化，关键就是分清磁感线的分布，亦即分清磁感线的疏密变化和磁感线方向的变化．对A选项，因I增大而引起导线周围的磁场增强，使线框的磁通量增大，故A正确．对B选项，因离开直导线方向越远，磁感线分布越疏(如图甲)，因此线框向右平动时，穿过线框的磁通量变小，故B正确．对C选项，由图甲可知线框向下平动时穿过线框的磁通量不变，故C错．对D选项，可用一些特殊位置来分析，当线框在图甲位置时，穿过线框的磁通量最大，当线框转过90°时，穿过线框的磁通量为零，因此可以判定线框以ab轴转动时磁通量一定变化，故D正确．1.闭合回路产生感应电流的本质原因是()A．导体切割磁感线B．回路所处的位置的磁感应强度的变化C．闭合回路的磁通量发生了变化D．回路中有干电池作为电源答案 C2．如图3所示，图3竖直放置的长直导线通以恒定电流，一矩形导电线框abcd与通电导线共面放置，且ad 边与通电导线平行．下列情况下能产生感应电流的是()A．线框向左平动B．线框与电流方向同向平动C．线框以ab边为轴转动D．线框以直导线为轴转动答案AC解析当线框向左平动时线框内的磁场变强，故选项A正确；ab边为轴转动，磁通量由最大值逐渐变为零，故选项C正确．3．如图4所示，图4恒定的匀强磁场中有一个有小缺口的圆形的导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向．当线圈在此磁场中做下列哪种运动(均未出磁场)时，线圈能产生感应电流() A．ab连在一起，线圈沿自身所在的平面做匀速运动B．线圈沿自身所在的平面做加速运动C．线圈绕任意一条直径做匀速转动D．ab连在一起，线圈绕任意一条直径做变速转动答案 D解析B、C两个选项错误的原因是线圈没有形成回路，A选项错误的原因是匀速平移不会改变磁通量的大小．4．关于电磁感应现象，下列说法正确的是()A．只要穿过电路中的磁通量发生变化，电路中就一定产生感应电流B．只要导体相对于磁场运动，导体内一定会产生感应电流C．只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流D．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流答案 D解析本题关键是理解产生感应电流的条件首先为“闭合电路”，A项中电路是否闭合不确定，故A项错误，B项也错误；其次当电路闭合时，只有一部分导体切割磁感线才产生感应电流，C项错误；当闭合电路中磁通量发生变化时电路中产生感应电流，D项正确．5．如图5所示，图5两光滑的金属导轨之间存在一匀强磁场，方向垂直指向纸里．导轨的一端经导线与一灯泡A相接，另一端用导线闭合，一金属框置于导轨之上，框与灯泡B串联．当金属框按图示方向运动时()A．A、B两盏灯都不亮B．A、B两盏灯都发亮C．灯泡A发亮，B不亮D．灯泡A不亮，B发亮答案 B6．动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象，图6甲所示是话筒原理图，图乙所示是录音机的录音、放音原理图，由图可知图6①话筒工作时磁铁不动，线圈移动而产生感应电流②录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流③录音机放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场④录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场其中正确的是()A．②③④B．①②③C．①②④D．①③④答案 C解析话筒的工作原理是，声波迫使金属线圈在磁铁产生的磁场中振动产生感应电流，①正确．录音时，话筒产生的感应电流经放大电路放大后在录音机磁头缝隙处产生变化的磁场，④正确，磁带在放音时通过变化的磁场使放音头产生感应电流，经放大电路后再送到扬声器中，②正确．7．如图7所示，图7有一矩形线圈abcd，线圈平面与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量是多大？答案BS cos θ解析这种情况线圈平面与磁场方向不垂直，不能用Φ＝BS直接计算，应该把面积投影到与B垂直的方向，即水平方向，可得Φ＝BS⊥＝BS cos θ.8.图8安培曾经于1822年做了许多实验，其中的一个实验装置如图8所示，将一个铜质多匝线圈A固定在绝缘架上，另一个单匝线圈B用细线悬挂起来，两者在同一平面内，然后在线圈A中通以强电流，另一个强磁性磁铁接近线圈B放置不动，安培认为，线圈B中应该有感应电流产生，并且在磁场的作用下产生转动．你认为他的这个实验能成功吗？需要怎样操作才能在线圈B中产生感应电流？答案在接通和断开线圈A中的电流的瞬间，由于A电流的变化从而使A周围的磁场发生变化，故在B线圈中会产生感应电流．9．如图9所示，正方形线圈在通电长直导线的磁场中运动；A向右平动，B向下平动，C绕轴转动(ad边向外)，D从纸面向纸外做平动，E向上平动(E线圈有个缺口)，判断线圈中有没有感应电流．图9答案在直导线电流磁场中的五个线圈，原来的磁通量都是垂直纸面向里的．A向右平动，穿过线圈的磁通量没有变化，故A线圈中没有感应电流．B向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电流．C绕轴转动，穿过线圈的磁通量变化，必产生感应电流．D远离纸面向外平动，穿过线圈的磁通量减少，情况同B，必产生感应电流．E向上平动，穿过线圈的磁通量增加，但由于线圈不是闭合的，因此无感应电流．。
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基础巩固 1．(2011年北京西城)许多科学家在物理学发展过程 中做出了重要贡献．下列表述正确的是( )
A．开普勒测出了引力常量
B．法拉第发现了电磁感应现象 C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式 D．库仑总结并确认真空中两个静止点电荷之间的相 互作用规律 解析：引力常量是由卡文迪许利用扭秤实验测得的， 选项A错误；磁场对运动电荷的作用力公式是由洛伦兹提 出的，选项C错误，正确答案为BD. 答案：BD
法拉第把引起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． 注意： “磁生电”是一种在运动,变化过程中才出现
的效应．
2．发现电磁感应现象的意义
(1)电磁感应现象的发现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
电磁感应
第1 节 第2 节
划时代的发现
探究感应电流的产生条件
1．发现“电生磁”的科学家是________，发现“磁生 电”的科学家是________． 2．法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与变 化和运动相联系，这就是：变化的________、变化的 ________、运动的________、运动的________．在磁场中 ________的导体．他把这些现象命名为________．产生的电 流叫做________． 3．产生感应电流的条件是：只要穿过闭合电路的 ______发生变化，闭合电路中就有感应电流．
实验3----如右图所示，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
一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中也有电流通 过；而开关一直闭合，滑动变阻器不动时，无电流产生．
在实验3中，导体和磁 场之间并没有发生相对运 动．当螺线管AB中电流 不变时，螺线管CD中没 有电流产生；而当螺线管 AB中的电流变化时，螺 线管CD中就产生了电流.
学科的诞生．
(2)电磁感应现象的发现使人们找到了磁生电的 条件，开辟了人类的电气化时代．
三、探究产生感应电流的条件
1．实验过程-----实验1
如下图所示，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．
2．实验分析 当导体AB在磁场中静止或平
行于磁感线运动时，无论磁场多
1．奥斯特 法拉第 2．电流 磁场 恒定电流 感应电流 3．磁通量
磁铁
运动
电磁感应
一、电流的磁效应
1．电流的磁效应
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现载流导线能使
小磁针偏转，这种作用称为电流的磁效应．
2．发现电流的磁效应的意义
(1)电流的磁效应的发现证实了电和磁存在着必然
的联系，突破了人类对电与磁认识的局限性，掀起
[典型例题] 例 2.如图所示，A 中线圈有一小缺口，B、D 中匀 强磁场区域足够大， C 中通电导线位于水平放置的圆形 闭合线圈某一直径的正上方。其中能产生感应电流的 是( )
变式迁移
1.如下图所示，有一个2匝的线圈，其横截面是边 长为L的正方形，放在磁感应强度为B的匀强磁场中， 线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由 正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中
了一场研究电与磁关系的革命．
(2)在奥斯特电流磁效应的影响下，法国物理学家
安培研究了不同形状的电流产生的磁场，提出了判断 电流产生的磁场的右手螺旋法则，并提出了著名的
“分子电流”假说，揭示了磁铁的磁场和电流的磁场
一样，都是由电荷运动产生的．
二、电磁感应现象 1．电磁感应现象 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”的条件，产生的电流叫感应电流．
能力提升 7．如右图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且
一半在匀强磁场中，另一半在匀强磁场外，若要线圈中
产生感应电流，下列方法中可行的是( A．将线圈向左平移一小段距离 B．将线圈向上平移 C．以ab为轴转动(小于60°) D．以ad为轴转动(小于90°) )
解析：考查线圈中是否产生感应电流，必先分析 回路中有没有磁通量的变化．将线圈左右移动，使线 圈中存在匀强磁场的面积发生变化，故有感应电流产 生．上下移动线圈时，B与S均未发生变化，故无感应
穿过线圈的磁通量改变了多少？
如下图所示，正方形线圈在通电长直导线
的磁场中运动：A向右平动，B向下平动，C绕轴转动 (ad边向外)，D从纸面向外做平动，E向上平动(E线圈
有个缺口)，判断线圈中有没有感应电流．
解析：在直导线电流磁场中的五个线圈，原来磁通量 都是垂直纸面向里的，对直线电流来说，离电流越远，磁 场就越弱． A向右平动．穿过线圈的磁通量没有变化，故A线圈中 没有产生感应电流． B向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电 动势和感应电流． C绕轴转动，穿过线圈的磁通量变化，必产生感应电 动势和感应电流． D离开纸面向外，线圈中磁通量减少，故情况同B、C. E向上平移，穿过线圈的磁通量增加，故产生感应电 动势，但由于线圈没有闭合，因此无感应电流． 答案：B、C、D中产生感应电流，A、E中不产生感应 电流．
注： 进一步分析不难看出：实验1是通过导
体相对磁场运动改变磁通量；实验2是磁体即磁
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:
“不论用什么方法，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”．
产生感应电流的两个必要条件:
电流产生．若以ab为轴转动，B与S的夹角发生变化，
同样以ad为轴转动时，B与S夹角发生变化引起磁通量 的变化．故选A、C、D. 答案：ACD
祝
您
1.电路闭合 2.磁通量变化
注意：电路中有没有磁通量不是产生感应电流
的条件，如果穿过电路的磁通量尽管很大但不变
化，那么无论有多大，也不会产生感应电流．
②[判一判] 1．导体棒切割磁感线不一定产生感应电流， 但若垂直切割，则一定产 的时刻，回 路中无感应电流( )
变式迁移 2.如右图所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中， 其中 ac 、 bd 分别是平行、垂直于磁场方向的两直径．试分 析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流( ) A．使线圈在其平面内平动或转动 B．使线圈平面沿垂直纸面方 向向纸外平动 C．使线圈以ac为轴转动
D．使线圈以bd为轴稍做转动
强，闭合回路中都无电流；当导
体AB做切割磁感线运动时，闭
合回路中有电流产生．
实验2---如下图所示，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，线圈中无电流产生．
当条形磁铁静止在螺线管中
时，无论磁铁的磁场多强，回路
中都没有电流；将磁铁插入或拔
出螺线管时，组成螺线管的导线 切割磁感线，闭合回路中有电流 产生．
3．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管 中一定有感应电流产生( )
4．闭合线路中有感应电流时，则通过线 路的磁通量一定发生变化(
√
)
5．如图所示，一个圆形线圈通过一有界 匀强磁场，则线圈在整个过程中始终有感应 电流产生(线圈直径小于磁场宽度)(
×
)
[典型例题] 例 1.如图所示的线框，面积为 S，处于 磁感应强度为 B 的匀强磁场中，B 的方向与 线框平面成 θ 角，当线框转过 90° 到如图所示的虚线位置 时，试求： (1)初、末位置穿过线框的磁通量的大小 Φ1 和 Φ2； (2)磁通量的变化量 ΔΦ 的大小。