划时代的发现

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划时代的发现(精华版)

奥斯特实验：揭示了电流的磁效应
突破：电与磁是有联系的!
01
突破了电、磁无关的思维定势；前所未有地拓宽了物理学研究的视野；
02
增强了人们对固有观念的怀疑精神和推翻固有权威成见的自信力；
3、电流磁效应：发现的意义
A
思考一个问题： “怎样救落水者?”
B
常规思维:让人离开水.
C
让水离开人,可以吗?
D
通过这个故事，你有什么发现? 如果你知道奥斯特的发现，你会做出哪些思考？
法拉第第一个成功实验：十年失败，一朝顿悟开关电池组电流计法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇的相似，现已成为著名的科学文物。
2、法拉第：历经10年，“痴”心不改
法拉第另一个成功实验：
法拉第：“一朝顿悟”
磁生电是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
2、法拉第：历经10年，“痴”心不改
安培
法拉第
库仑
奥斯特
【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是（）磁场对电流产生力的作用变化的磁场使闭合电路中产生电流插在通电螺线管中的软铁棒被磁化电流周围产生磁场
B
C
02
【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（） A．安培 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦
01
【例2】发现电流磁效应现象的科学家是______ ，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是______ ，发现电磁感应现象的科学家是_____ ，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是 ______
第一节划时代的发现
第四章电磁感应
一、奥斯特圆梦“电生磁”
1、电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的“偏执” 法物理学家安培英国物理学家托马斯·杨法物理学家库仑二者显然肯定是独立的，无关的。二者显然肯定是独立的，无关的。二者显然肯定是独立的，无关的。

4.1-4.2划时代的发现

分析论证
分析论证
归纳总结
直观表现为：当穿过闭合回路的磁感线条数变化时,就有电流产生,否则就没有感应电流. 结论：产生感应电流的条件与磁感应强度的变化有关,与闭合回路的面积变化有关.
概括：：只要穿过闭合导体电路的磁通量变化,闭合导体电路中就有感应电流.
法拉第的创新：
圆盘发电机揭开了机械能转化为电能的序幕。
1831年8月29日，法拉第用软铁做成一个外径6英寸，厚7/8英寸的环，其上绕有A、B 两组线圈。B线圈接检流计，A线圈电池连接。当接通和断开电源时，发现电流计指针摆动。
探究电磁感应的产生条件
探究电磁感应的产生条件
探究电磁感应的产生条件
通过前面两个实验，我们可以得到什么结论? 只有导体相对磁场运动或磁（铁）场相对线圈运动时，才有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。想一想：这个结论是不是普遍适用的呢?
法拉第的思考……
思考：电和磁应该是对称统一的现象，既然电可以生磁，那么，磁能生电！
由磁生电！
日记
失败
毫无反应
未用稳恒电流产生了磁场，我的思路是在稳定的磁场中产生电流。会不会这样不行？电生磁是动态的，自然界是和谐统一的。会不会磁生电也只能在变化、运动的过程中才能产生，也就是只有在磁场产生的那一瞬间才会产生电流？电流一闪而过，指针只能在瞬间偏转，磁场稳定之后指针又回到原位置了，所以，我看不到偏转。赶紧找助手来协助我。”
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 3、产生感应电流的条件：（1）电路闭合（2）磁通量发生变化

4.1-4.2 划时代的发现—2020-2021 高中物理选修3-2学案

第一节划时代的发现第二节探究感应电流的产生条件素养目标定位※知道电磁感应现象的发展过程※理解探究感应电流产生条件的实验过程※※掌握感应电流的产生条件,素养思维脉络知识点1划时代的发现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。

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，它们都与__变化和运动__相联系⎣⎢⎢⎡(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电磁感应，产生的电流叫__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。

知识点2探究感应电流的产生条件1．导体棒在磁场中运动是否产生电流如图所示，将可移动导体AB放置在磁场中，并和电流表组成闭合回路。

实验过程及现象如下：实验操作实验现象(有无电流)分析论证导体棒静止无闭合电路包围的面积__变化__时，电路中有电流产生；包围的面积__不变__时，电路中无电流产生导体棒平行磁感线运动__无__导体棒切割磁感线运动__有__2．磁铁在螺线管中运动是否产生电流如图所示，将螺线管与电流表组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管。

实验现象如下：实验操作实验现象(有无电流)分析论证N极插入线圈有线圈中的磁场__变化__时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场__不变__时，线圈中无感应电流N极停在线圈中__无__N极从线圈中抽出有S极插入线圈__有__S极停在线圈中__无__S极从线圈中抽出有3．模拟法拉第的实验如图所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。

4.1节划时代的发现(刘玉兵)

第四章
电磁感应
第一节划时代的发现
一、奥斯特圆梦“电生磁”
世纪20年代之前的“ 1、电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的“偏执” 电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的偏执”
二者显然肯二者显然肯是独立的，定是独立的，无关的。无关的。
法物理学家库仑法物理学家库仑
法物理学家安培法物理学家安培
+
G
_
未通电直导线放在另一段通电线圈内部
2、法拉第：历经10年，“痴”心不改法拉第：历经10年 10
“试验－失败－再试验”：屡战屡败、屡败屡战…… 试验－失败－再试验” 屡战屡败、屡败屡战……
+
G
_
通电直导线放在不通电线圈内部
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、法拉第：历经10年，“痴”心不改法拉第：历经10年 10 法拉第一个成功实验十年失败，法拉第一个成功实验：十年失败，一朝顿悟第一个成功实验：
2、奥斯特“碰巧”发现了:电流磁效应奥斯特“碰巧”发现了:
3、电流磁效应：发现的意义电流磁效应：发现的意义
突破了电磁无关的思维定势；突破了电、磁无关的思维定势；前所未有思维定势拓宽了物理学研究的视野；物理学研究的视野地拓宽了物理学研究的视野；
增强了人们对固有观念的怀疑精神和推翻增强了人们对固有观念的怀疑精神和推翻人们对固有观念的怀疑精神固有权威成见的自信力自信力；固有权威成见的自信力；
机械运动热运动
蒸气机
2、奥斯特“碰巧”发现了:电流磁效应奥斯特“碰巧”发现了: 电磁感应现象的发现是与电流磁效应的发现密切相连的。切相连的。月的一次演讲中，在1820年4月的一次演讲中，奥斯特碰巧在南年月的一次演讲中北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源北方向的导线下面放置了一枚小磁针。接通时，小磁针居然转动了。随后的实验证明，接通时，小磁针居然转动了。随后的实验证明，电流的确能使磁针偏转。电流的确能使磁针偏转。这种作用称为电流的磁效应。磁效应。电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用力，电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用力，揭示了电现象与磁现象之间存在的某种联系。揭示了电现象与磁现象之间存在的某种联系。

4.1划时代的发现导学案

高二物理选修3-2导学案时间2013/11/17 编制：赵忠海班级学习小组组内编号姓名组内评价教师评价14.1 划时代的发现【学习目标】（一）知识与技能 1.知道奥斯特实验、电磁感应现象。

2.了解电生磁和磁生电的发现过程。

3.知道电磁感应和感应电流的定义。

（二）过程与方法领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。

（三）情感、态度与价值观1．领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。

2．以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。

【重难点】重点：探索电磁感应现象的历史背景难点：体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神【新课导入】我们就来在上一册（选修3-1）我们学习了有关电场和磁场的知识，对电现象和磁现象有了较为深刻的理解。

我们已经知道电荷能够通过“感应”使附近的导体出现电荷，电流能够在其周围“感应”出磁场，那么磁场能否“感应”出电流呢？回答是肯定的，这就是电磁感应现象。

从这节课开始，我们就来学习这方面的知识，了解科学家们的探究历程吧。

【自主学习】 ◆学点Ⅰ 奥斯特梦圆“电生磁” ------电流的磁效应请同学们结合以下思考题，认真阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容，分成小组讨论，发表自己的见解。

（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受 ◆ ◆ 学点Ⅱ 法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象请同学们结合以下思考题，认真阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容，分成小组讨论，发表自己的见解。

（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。

高中物理新教材同步必修第三册第13章 3 电磁感应现象及应用

3电磁感应现象及应用[学习目标] 1.知道什么是电磁感应现象.2.通过实验探究感应电流产生的条件.3.了解电磁感应现象的应用．一、划时代的发现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．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．二、产生感应电流的条件1．实验：探究感应电流产生的条件探究一：如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合回路中都没有电流，当导体ab做切割磁感线运动时，闭合回路中有电流产生．探究二：如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中没有电流产生；当线圈A 的电流变化时，线圈B所在回路中就有了电流．2．产生感应电流的条件：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．三、电磁感应现象的应用生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的．1．判断下列说法的正误．(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)穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，线圈内部就一定有感应电流产生．(√)(3)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流．(√)(4)不论电路是否闭合，只要电路中磁通量发生变化，电路中就有感应电流．(×)2.如图所示，条形磁体A沿竖直方向插入线圈B的过程中，电流表G的指针(选填“不偏转”或“偏转”)；若条形磁体A在线圈B中保持不动，电流表G的指针(选填“不偏转”或“偏转”)．答案偏转不偏转一、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)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和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示．例1(2022·普洱市景东一中高二月考)如图所示，在条形磁体外面套着一圆环，当圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，圆环所在处的磁感应强度和穿过圆环的磁通量变化的情况是()A．磁感应强度和磁通量都逐渐增大B．磁感应强度和磁通量都逐渐减小C．磁感应强度先减弱后增强，磁通量先增大后减小D．磁感应强度先增强后减弱，磁通量先减小后增大答案 C解析当圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感应强度先减弱后增强；磁铁内部磁感线与外部磁感线的总数相等，所以穿过圆环的磁感线条数一定是内部大于外部，则外部磁感线条数越多，总磁通量越小，所以穿过圆环的磁通量先增大后减小．故选C.针对训练1如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，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．不能确定答案 B解析线框远离导线时，穿过线框的磁感应强度减小，线框的面积不变，所以穿过线框的磁通量减小．故选B.二、产生感应电流的条件1．实验：探究感应电流产生的条件(1)实验一：如图所示，导体棒AB做切割磁感线运动时，线路中电流产生，而导体棒AB顺着磁感线运动时，线路中电流产生．(均选填“有”或“无”)(2)实验二：如图所示，当条形磁体插入或拔出线圈时，线圈中电流产生，但条形磁体在线圈中静止不动时，线圈中电流产生．(均选填“有”或“无”)(3)实验三：如图所示，将小线圈A插入大线圈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S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：导体棒做切割磁感线运动，回路的有效面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流．实验二：磁体插入或拔出线圈时，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：开关闭合、断开或滑动变阻器的滑动触头移动时，小线圈A中电流变化，从而引起穿过大线圈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．答案(1)有无(2)有无(3)有有无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，就必然会产生感应电流；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2(多选)(2021·北京四中期中)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，条形磁体插入或抽出线圈C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直闭合D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直闭合，改变滑动变阻器接入电路的阻值答案BD解析导体棒顺着磁感线运动，没有切割磁感线，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故选项A错误；条形磁体插入线圈时线圈中的磁通量增加，抽出线圈时线圈中的磁通量减少，都产生感应电流，故选项B正确；开关S一直闭合，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，故选项C错误；开关S一直闭合，滑动变阻器接入电路的阻值变化，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，产生感应电流，故选项D正确．例3(多选)下图中能产生感应电流的是()答案BD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，穿过圆环的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D选项中，穿过闭合电路的磁通量减小，有感应电流．判断是否产生感应电流的技巧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．若开始时磁通量虽然是零，但是磁通量是变化的，仍然可以产生感应电流．针对训练2(2021·衡水中学期中)如图所示，条形磁体正上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁体平行，则线框由N极匀速平移到S极的过程中，线框中的感应电流的情况是()A．线框中始终无感应电流B．线框中始终有感应电流C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁体中部时无感应电流，过中部后又有感应电流D．线框中开始无感应电流，当线框运动到磁体中部时有感应电流，过中部后又无感应电流答案 B解析条形磁体周围的磁感线如图所示，由线框位置可知，线框从N极的正上方向右移动至S极正上方过程中，在N极正上方时，有磁感线穿过线框，在磁体正中间时，穿过线框的磁通量为零，在S极正上方时，又有磁感线穿过线框，所以，在线框向右运动的过程中，磁通量始终在变化，所以线框中始终有感应电流．故选B.考点一电磁感应现象的发现及认识1．(多选)自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是()A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系答案ACD解析奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，故A正确，B错误；法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C正确；焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系，故D正确．2．(多选)下面属于电磁感应现象的是()A．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在电路中产生电流的现象B．通电导体周围产生磁场C．变化的磁场使闭合电路中产生电流D．电荷在电场中定向移动形成电流答案AC解析闭合电路的一部分导体做切割磁感线时，在电路中产生电流的现象是电磁感应现象，故A正确；通电导体周围产生磁场属于电流的磁效应，故B错误；变化的磁场使闭合电路中产生电流是因磁通量的变化形成感应电流，属于电磁感应现象，故C正确；电荷在电场中定向移动形成电流不是电磁感应产生的电流，不属于电磁感应现象，故D错误．考点二磁通量变化情况的判断3．(多选)闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动，则穿过闭合线圈的磁通量发生变化的是()答案AB解析A图中，图示状态Φ＝0，转动过程中Φ不断变化，因此磁通量发生变化；B图中线圈离直导线越远磁场越弱，磁感线越疏，所以当线圈远离导线时，线圈中磁通量不断变小；C图中线圈中的磁通量为零，在向下移动过程中，线圈的磁通量一直为零，磁通量不变；D 图中，随着线圈的转动，B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ＝BS始终不变，故A、B正确．4.如图所示，在同一平面内有四根彼此绝缘的直导线，分别通有大小相同、方向如图所示的电流，要使由四根直导线所围成的面积内的磁通量增加，则应切断哪一根导线中的电流()A．切断i1B．切断i2C．切断i3D．切断i4答案 D解析根据安培定则判断出四根通电直导线中电流在所围面积内产生的磁场方向，可知只有i4中电流产生的磁场垂直于纸面向外，则要使磁通量增加，应切断i4，故选D.5.如图所示，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()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，再增大答案 A解析穿过线圈的磁通量应以磁铁内部磁场为主的，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．考点三有无感应电流的判断6.(2021·哈尔滨市宾县月考)法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．如图所示，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用长直导线连通，在长直导线正下方平行于导线放置一个小磁针，下列有关实验现象的说法中正确的是()A．只要线圈A中电流足够大，小磁针就会发生偏转B．线圈A闭合开关电流稳定后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针偏转C．线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不会偏转答案 C解析小磁针会不会偏转取决于线圈B中有没有电流，而线圈B中有没有电流取决于线圈B 中的磁通量是否发生变化，当线圈A中电流足够大，但不变化时，线圈B中无感应电流，小磁针不会发生偏转，A错误；当线圈A闭合开关电流稳定后，穿过线圈B的磁通量不发生变化，所以小磁针也不会发生偏转，故B错误；线圈A和电池接通或断开的瞬间，穿过线圈B 的磁通量发生变化，所以线圈B中有感应电流，则小磁针会偏转，故C正确，D错误．7．(多选)下列情况中都是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()答案BC解析A中导体虽然“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.8.(2021·哈尔滨市南岗区期中)某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B.如果线圈A中电流i随时间t的关系有如图所示的A、B、C、D四种情况，那么在t1到t2这段时间内，哪种情况线圈B中没有感应电流()答案 A解析通过线圈A的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，才能产生感应电流，在t1到t2这段时间内，B、C、D图中线圈A中的电流发生变化，线圈B中会产生感应电流，而A图中电流不变，在线圈B上不产生感应电流，故选A.9.(多选)(2022·贺州市平桂高级中学高二月考)如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况中，导线cd中有电流产生的是()A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，但滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，但滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，滑动触头不动答案ABC解析导线cd中有电流产生的原因是回路中的磁通量发生变化，上半部分中的磁场是由导线ab中的电流激发的，如果想让磁感应强度变化，导线ab中的电流应发生变化，开关闭合或断开瞬间，电流从无到有或从有到无，发生了变化；开关闭合，滑动触头向左滑，电流减小；开关闭合，滑动触头右滑，电流变大；开关闭合，滑动触头不变，电流不变．故A、B、C 正确，D错误．10.(多选)(2021·黄冈中学期中)如图所示，是一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁体的N 极附近竖直下落，整个下落过程中线圈保持水平，由图中的位置A经过位置B到位置C，这三个位置都靠得很近且位置B刚好在条形磁体的中心轴线上．在这个过程中，下列说法正确的是()A．由位置A到位置B，线圈内不产生感应电流B．由位置A到位置B，线圈内产生感应电流C．由位置B到位置C，线圈内产生感应电流D．由位置B到位置C，线圈内不产生感应电流答案BC解析如图所示，作出线圈下落过程示意图，由图可知，从位置A到位置B的过程中，从线圈下面向上穿过线圈的磁通量减少(B位置时，Φ＝0)；而从位置B到位置C时，从线圈上面向下穿过线圈的磁通量增加，故由位置A到位置B和位置B到位置C的两个过程中，穿过线圈的磁通量都发生变化，线圈中都会产生感应电流，故B、C正确，A、D错误．11.如图所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心线恰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()A．使螺线管在线圈a所在平面内转动B．使螺线管中的电流发生变化C．使线圈a以MN为轴转动D．使线圈a以与MN垂直的直径为轴转动答案 D解析题图所示位置，线圈a所在平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，当按A、B、C所述方式变化时，磁通量不变，不产生感应电流；按D所述方式变化时，由于线圈a与磁场夹角变化引起磁通量变化，能够产生感应电流，故选D.12.(多选)在匀强磁场中有两根平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两根可沿导轨平动的导体棒ab、cd，两根导体棒匀速移动的速度大小分别为v1和v2，如图所示，则下列情况可以使回路中产生感应电流的是()A．ab、cd均向右运动，且v1＝v2B．ab、cd均向右运动，且v1>v2C．ab、cd均向左运动，且v1>v2D．ab向右运动，cd向左运动，且v1＝v2答案BCD解析ab、cd均向右运动，当v1＝v2时，闭合回路的磁通量不变，故无感应电流产生，A项错误；B、D两项所述情况，闭合回路的磁通量增加，C项所述情况，闭合回路的磁通量减少，均有感应电流产生，故B、C、D正确．13.(多选)如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系．四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称地放置，两直导线中的电流大小与变化情况相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大且变化量相同时，四个线圈a 、b 、c 、d 中感应电流的情况是( )A ．线圈a 中有感应电流B ．线圈b 中有感应电流C ．线圈c 中无感应电流D ．线圈d 中无感应电流答案 AD解析由安培定则可判断出两通电直导线产生的磁场在第Ⅰ、Ⅲ象限中方向均相同，当两直导线中的电流都增大时，线圈a 、c 中磁通量增大，产生感应电流，选项A 正确，C 错误；利用对称性和安培定则可判断出两通电直导线产生的磁场在第Ⅱ、Ⅳ象限中方向均相反，且线圈b 、d 中的磁通量为零，当两直导线中的电流都增大且变化量相同时，线圈b 、d 中的磁通量仍为零，线圈b 、d 中无感应电流，选项B 错误，D 正确．14.如图所示，一有界匀强磁场，宽度为d ，使一边长为l 的正方形导线框以速度v 向右匀速通过磁场区域，若d ＞l ，则导线框通过磁场过程中，导线框中不产生感应电流的时间应等于( )A.d vB.l vC.d －l vD.d －2l v答案 C解析当导线框刚好完全进入磁场时至导线框刚好要出磁场时，穿过导线框的磁通量不发生变化，导线框中不会产生感应电流，对应的位移为d －l ，所以时间为t ＝d －l v ，选项C 正确．。

物理3-2 4.1划时代的发现2探究感应电流的产生条件

由于地磁场的方向是南北方向，所以东西站立可能性比较大。
例题：
1、如图所示，把矩形闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线平行，下面能使线圈产生感应电流的是（ C ） A．线圈沿磁感线方向移动 B．线圈沿垂直磁感线方向做移动 C．线圈以ab边为轴匀速转动 D．线圈以bc边为轴匀速转动
第四章电磁感应
4.1划时代的发现
一、奥斯特梦圆“电生磁”
奥斯特在作报告时，无意中发现小磁针偏转
1820年4月-----奥斯特实验揭示了电与磁之间存在相互联系突破了人类对电与磁的认识的局限性
解释奥斯特实验
奥斯特在1820年发现的电流磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，它证实电现象与磁现象是有联系的。探究电与磁关系的崭新领域，突然洞开在人们面前，激发了科学家们的探索热情。一个接一个的新发现，象热浪一样冲击欧洲大陆，也激励着英国的科学界。电能生磁，磁能生电吗？英国科学家法拉第敏锐地觉察到，磁与电流之间应该有联系。他在1822年的日记中写下了“由磁产生电” 的设想。他做了多次尝试，经历了一次次失败，但他坚信电与磁有联系，经十年努力，终于发现磁能生电。这是一个划时代的发现
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”。
Gear4 日前在香港举办记者会，宣布在香港推出一系列 iPhone 产品，其中以下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。预计 12月推出，售价未有公布。
第2节探究感应电流的产生条件

4.1划时代的发现

从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景
法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的传播。爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第最富创造性的思想，是牛顿以来最重要的发现。麦克斯韦正是继承和发展了场的思想，为之找到了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。
闪光的思想:由磁产生电！
二、科学的方法(实验)
1825年11月28日
实验1. 两根长4英寸长的导线平行放置, 用两张厚
纸将它们隔开, 先把其中的一根导线接到电池的两端通电,再把另一根与电流计相连。
实验2. 将空心螺线管接到电池的两极, 把一
直导线引进螺线管, 直导线两端与电流计相连。
实验3. 将实验2中的直导线与电池两极相连, 螺线
1867年8月25日,法拉第像往常一样, 安静地在椅子上睡着了,这一天他永远地睡着了. 人们这样怀念他:“尘世上失去了一位哲人,天堂里多了一位圣人”. 正如法拉第接过先辈的大旗一样, 后来者接起了他的大旗,使物理学的火种薪火相传…… 有哪些人呢？
库伦伏打欧姆卡文迪许牛顿富兰克林
楞次汤姆生麦克斯韦康德奥斯特安培法拉第
十八世纪末人们开始思考不同自然现象之间的联系。实例:摩擦生热、蒸汽机，牛顿万有引力哲学家康德:“各种自然现象之间是相互联系和相互转化并且是和谐统一的.”
1803年奥斯特指出：物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。
奥斯特发现的电流磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，它证实电现象与磁现象是有联系的。法拉第赞扬道：“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”

马克思哪两个划时代的伟大发现都是建立在劳动学说基础上的

马克思哪两个划时代的伟大发现都是建立在劳动学说基础上的
马克思是一位伟大的思想家，他的发现划时代，建立在劳动学说的基础上。

他的两个划时代的发现是：社会形态的变迁和资本主义的发展。

首先，马克思提出了社会形态的变迁，他认为社会的发展是一个历史进程，从原始社会到奴隶社会，再到封建社会，最后到资本主义社会，每一个阶段都有自己的特点，而这些特点都是建立在劳动学说的基础上的。

其次，马克思提出了资本主义的发展，他认为资本主义是一种新的社会形态，它是由前一个社会形态发展而来的，它的发展是由劳动学说推动的，劳动学说认为劳动是社会生产力的基础，而资本主义的发展就是建立在劳动学说的基础上的。

总之，马克思的两个划时代的发现都是建立在劳动学说的基础上的，他的发现深刻地影响了社会的发展，为社会的进步做出了重要贡献。

高二物理电磁感应(一)-电子版-答案

第四章电磁感应第1、2节划时代的发现探究感应电流的产生条件对应学生用书P11.划时代的发现(1)奥斯特梦圆“电生磁”：1820年，丹麦物理学家□01奥斯特发现通电导线能使小磁针发生偏转，这种作用称为□02电流的磁效应。

(2)法拉第心系“磁生电”①英国物理学家□03法拉第发现了电磁感应现象。

在电磁感应中产生的电流叫做□04感应电流。

②法拉第把引起感应电流的原因概括为五类：□05变化的电流、□06变化的磁场、运动的恒定电流、□07运动的磁铁、在磁场中运动的导体，它们都与变化和运动相联系。

2.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电流①实验装置②分析论证：闭合电路包围的面积□01变化时，电路中有电流产生；包围的面积□02不变时，电路中无电流产生。

(2)探究磁铁在线圈中运动是否产生电流①实验装置②分析论证：线圈中的磁场□03变化时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场□04不变时，线圈中无感应电流。

(3)模仿法拉第的实验①实验装置05变化时，线圈B中有感应电流；线圈B中磁②分析论证：线圈B中磁场□06不变时，线圈B中无感应电流。

场□(4)归纳结论07闭合导体回路的□08磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电只要穿过□流。

第3节楞次定律对应学生用书P31.探究感应电流的方向(1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、两节干电池(用来查明电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。

(2)探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系。

01左偏，右结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转。

即左进□02右偏。

进□(3)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。

①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况(4)实验结论表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向□11相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向□12相同。

表述二：当磁铁靠近线圈时，两者□13相斥；当磁铁远离线圈时，两者□14相吸。

4.1划时代的发现

探索者：“摇绳能发电吗”
【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（） A．安培 C．法拉第答案：C 【例2】发现电流磁效应现象的科学家是 ___________，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是__________，发现电磁感应现象的科学家是 ___________，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是___________。答案：奥斯特安培法拉第库仑 B．赫兹 D．麦克斯韦
【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是（） A．磁场对电流产生力的作用 B．变化的磁场使闭合电路中产生电流 C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D．电流周围产生磁场解析：电磁感应现象指的是在磁场产生电流的现象，选项B是正确的。答案：B
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>Φ2 B.Φ1<Φ2 C.Φ1=Φ2 D.无法确定
4 . 1
划时代的发现
1、奥斯特
2、法拉第
“电生磁”
“磁生电”
奥斯特
“ 电生磁 ”
19世纪20年代之前, 电与磁是独立发展的.
18世纪末,人们开始思考自然现象之间的联系.
奥斯特寻找电与磁之间的相互联系.
1820年4月-----奥斯特实验
揭示了电与磁之间存在相互联系突破了人类对电与磁的认识的局限性
法拉第 “磁生电”
对称性思考-----电生磁! 磁生电? 法拉第---1822年, “磁产生电”的思想安培-----将磁铁放在导体线圈附近将恒定电流放在导体线圈附近科拉顿----遗憾的与成功擦肩而过
法拉第失败的三次实验-----原因?

高中物理划时代的发现探究感应电流产生条件导学案

划时代的发现探究感应电流产生条件导学案【学习目标】1、知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。

2、知道电磁感应、感应电流的概念。

3、通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。

【重点难点】1、通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件2、通过合作探究得出感应电流的产生条件。

【使用说明】：阅读课本P5-7页，自主探究，交流讨论，自主归纳。

一、【课前预习案】一、“电生磁”和“磁生电”1、1820年，丹麦物理学家发现载流导线能使小磁针偏转，这种现象成为电流的磁效应。

2、1831年，英国物理学家发现了“磁生电”的现象，这种现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫。

二、产生感应电流的条件1、磁通量（）的定义：在中有一个与磁场方向的平面，磁感应强度为B，平面的面积为S，与的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。

公式：○1磁通量是量，但有之分，国际单位○2磁通量的形象表述是穿过这个面的。

2、产生感应电流的条件：○1电路○2磁通量发生【预习自测】1、（单选）关于电磁感应，下列说法中正确的是（）A.导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B.导体做切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流C.闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动，电路中一定会产生感应电流D.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2、（多选）恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈，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时，线圈中能产生感应电流（）A.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直线运动C.线圈绕任意一条直径做匀速转动D.线圈绕任意一条直径做变速转动我的疑惑二、【课堂探究案】合作探究一：1．实验观察，完成下表(1)导体棒在磁场中运动是否产生电流．如课本图4.2-1所示，将可移动导体AB放置在磁场中，并和电流计组成闭合回路．实验现象如下：(2)磁铁在螺线管中运动是否产生电流．如课本图4.2-2所示，将螺线管与电流计组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管．实验现象如下：(3)模拟法拉第的实验如课本图4.2-3所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面．实验现象如下：合作探究二：归纳总结，根据刚才的实验观察分析论证，完成下表请大家思考以上几个产生感应电流的实例，能否从本质上概括出产生感应电流的条件。

第四章第1、2节划时代的发现、探究感应电流的产生条件

【触类旁通】 4．(双选)如图 4－1－9 所示，开始时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，若要线圈产生感应电流，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．将线圈向右平移一小段距离 D．将线圈向下平移图 4－1－9
解析：闭合电路的磁通量发生变化时电路中会产生感应电流．将线圈向左或向右平移一小段距离，线圈中的磁通量逐渐变小或变大，线圈中会产生感应电流；将线圈向上或向下平移，线圈中的磁通量没有发生变化，不会产生感应电流．答案：AC
图 4－1－7 A．始终增大 C．先增大后减小 B．始终减小 D．先减小后增大
解析：在磁铁的外部两极处磁场强，磁感线密，磁铁中间的磁感线疏，所以从 N 极处到 S 极处时，磁体外部的磁感线穿过线圈的条数由大变小再变大，内部始终全部穿过，抵消后的磁感线条数由小变大再变小，所以磁通量是先逐渐增加，后逐渐减少．答案：C
流产生． (3)闭合回路所围的面积不变，而空间分布的磁场发生变化，引起闭合电路中的磁通量变化．如图 4－1－2 所示，磁铁插入和拉出线圈时，电路中的磁通量发生变化而产生感应电流．
(4)闭合电路所围的面积变化的同时，空间分布的磁场也发
生变化，引起闭合电路中的磁通量变化．
图 4－1－1
图 4－1－2
题型3
对产生感应电流条件的考查
【例 4】如图 4－1－8 所示，矩形线框 abcd 的一边 ad 恰与长直导线重合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，不能使框中产生感应电流的是( )
A．以 ad 边为轴转动
B．以 OO′为轴转动
C．以 bc 边为轴转动
D．以 ab 边为轴转动】两圆环 a、b 同圆心同平面放置，且半径 Ra>Rb，将一条形磁铁置于两环的轴线上，如图 4－1－6 所示．设通过

人教版高中物理课件-划时代的发现

頭接到電池上通電, 把另一根的兩頭接到電流計上。
麥克斯韋：科學家其實也有許多粗糙的想法和不成功的經驗。他們是偉大的，但並不是高不可攀的。
1831年8月29日電池組開關
電流計
法拉第線圈：與160年後出現的現代變壓器出奇的相似，現已成為著名的科學文物。
進一步地思考和探索：鐵芯
鐵芯和線圈A是產生這一效應的必要條件嗎？
1831年11月24日，法拉第向皇家學會提交了一個報告，把這種現象定名為電磁感應，產生的電流叫做感應電流。”磁生點“是一種在變化、運動的過程中才能出現的效應。
五種類型可以引起感應電流：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。
有規律嗎？
“跑失良機”的科拉頓
電流計
螺旋管
三品：創造性的思維為什麼以往的實驗都失敗了？
法拉第敢於突破，終於有了劃時代的發現！
1831年10月28日法拉第的創新：
圓盤發電機，首先向人類揭開了機械能轉化為電能的序幕。
最早的電動機：電磁旋轉器
法拉第提出了“電場”、“磁場”和“力線”的概念。暗示了電磁波存在的可能性，並預言了光可能是一種電磁振動的傳播。
3.法拉第出生貧寒，只讀了兩年小學，但最終成為偉大的科學家，依靠的是什麼？對此，你有何感謝？
課堂小結：
奧斯特發現的電流磁效應，使整個科學界受到了極大的震動，它證實電現象與磁現象是有聯繫的。法拉第讚揚道：“它突然打開了科學中一個黑暗領域的大門，使其充滿光明。”
法拉第發現的電磁感應使人們對電和磁內在聯繫的認識更加完善，宣告了電磁學作為一門統一學科的誕生，為電磁學的發展作出了重大貢獻。
對以往知識的熟知和對新鮮事物及其發展前景的敏感，是一個人的創造力的源泉。

《电磁感应现象及应用》PPT课件

3.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
？
课堂练习
4.矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一个平面内，
线圈的两个边与导线平行。在这个平面内，线圈远离导线移动时，线圈中有没
有感应电流？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
学习的真实的人。
新知讲解
一、划时代的发现
M
N
铁芯和线圈M是产生这一效应的必要条件吗？
新知讲解
一、划时代的发现
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交了一个报告，把这种现象定名
为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
五种类型可以引起感应电流：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电
中有没有感应电流？为什么？

课堂练习
5.如图所示，把矩形闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线平行
，下面能使线圈产生感应电流的是（C
）
a

A．线圈沿磁感线方向移动
B．线圈沿垂直磁感线方向做移动
C．线圈以ab边为轴匀速转动
D．线圈以bc边为轴匀速转动

课堂小结
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。
改变了闭合电路中磁场的强
弱
开关闭合或断开，滑动变阻器滑动
改变了闭合电路中磁场的强弱
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。
新知讲解
二、产生感应电流的条件
结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，

学案5：4.1-4.2 划时代的发现探究感应电流的产生条件

4.1 划时代的发现4.2 探究感应电流的产生条件学习目标知识脉络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)知识点1电磁感应的探索历程基础初探[填空]1．“电生磁”的发现1820年，丹麦物理学家发现了电流的磁效应．2．“磁生电”的发现1831年，英国物理学家发现了电磁感应现象．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；(2)变化的；(3) 的恒定电流；(4) 的磁铁；(5)在磁场中运动的．4．电磁感应法拉第把他发现的磁生电的现象叫做电磁感应，产生的电流叫．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，宣告了作为一门统一学科的诞生．(2)使人们找到了的条件，开辟了人类的电气化时代．[判断]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．( )[思考]很多科学家在磁生电的研究中为什么没有取得成功？核心突破[合作探讨]如图所示，有一个线圈与一个灵敏电流计连成闭合电路．将一条形磁铁的一部分插入线圈中．探讨1：当条形磁铁向右运动时，电流计的指针是否发生偏转？探讨2：当条形磁铁向左运动时，电流计的指针是否发生偏转？[核心点击]电流的磁效应与电磁感应现象的区别与联系(1)区别：“动电生磁”和“动磁生电”是两个不同的过程，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．题组冲关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．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名师指津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．[填空]1．磁通量的计算(1)公式：Φ＝BS.(2)适用条件：①；②S是磁场的有效面积．(3)单位：韦伯，1 Wb＝1 .2．磁通量的物理意义(1)可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积的的条数．(2)同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量，当它跟磁场方向平行时，磁通量为.[判断]1．磁通量计算公式Φ＝BS，可计算任何磁场的磁通量．( )2．同一匀强磁场中两个面积不同的线圈，磁通量可能相同．( )3．在匀强磁场中穿过某一闭合回路的磁通量可以为0.( )[思考]1．在匀强磁场中“磁通量的大小与回路的面积成正比”，这种说法正确吗？2．穿过某一线圈的磁通量与线圈的匝数有何关系？核心突破[合作探讨]穿过一个线圈的磁感线，可以从不同的方向穿过．探讨1：磁通量是矢量还是标量？探讨2：磁通量有正负，其正负的意义是什么？[核心点击]1．磁通量的计算(1)B与S垂直时：Φ＝BS，S为线圈的有效面积．如图(a)所示．(2)B与S不垂直时：Φ＝BS⊥＝B⊥S，S⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积．B⊥为B 在垂直于S方向上的分量．如图(b)、(c)所示．(3)某线圈所围面积内有不同方向的磁场时，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，如图(d)所示．2．磁通量是标量，但有正负，其正负表示与规定的穿入方向相同或相反，穿过某一面的磁通量等于各部分磁通量的代数和．3．用磁感线的条数表示磁通量．当回路中有不同方向的磁感线穿过时，磁通量是指穿过某一面磁感线的“净”条数，即指不同方向的磁感线的条数差．题组冲关3．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.4．两个圆环A、B如图所示放置，且半径R A＞R B，一条形磁铁的轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量ΦA和ΦB的关系是()A ．ΦA ＞ΦB B ．ΦA ＝ΦBC ．ΦA ＜ΦBD ．无法确定5．如图所示，通有恒定电流I 的导线，其右侧的矩形线框第一次从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，磁通量的变化量为ΔΦ1，第二次以其右边为轴从位置Ⅰ转动到位置Ⅱ，磁通量的变化量为ΔΦ2，试比较ΔΦ1与ΔΦ2的大小关系.名师指津求解磁通量的方法1．解答该类题目时，要注意磁感线是从平面的哪一面穿入的．2．当规定从某一面穿入的磁通量为正值时，则从另一面穿入的就为负值，然后按照求代数和的方法求出磁通量的变化(磁通量是有正、负的标量)．3．准确地把初、末状态的磁通量表示出来是解题的关键．知识点3 探究感应电流的产生条件基础初探[填空]1．探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(如图所示)：实验操作实验现象 (有无电流)分析论证导体棒静止无闭合电路包围的面积时，电路中有电流产生；包围的面积不变时，电路中无电流产生导体棒平行磁感线运动无导体棒切割有磁感线运动2.探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流(如图所示)：实验操作实验现象 (有无电流)分析论证N 极插入线圈有线圈中的磁场时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场时，线圈中无感应电流N 极停在线圈中无 N 极从线圈中抽出有 S 极插入线圈有 S 极停在线圈中无 S 极从线圈中抽出有3.产生感应电流的条件只要穿过的发生变化，闭合导体回路中就有感应电流． [判断]1．只要闭合导体内有磁通量，就一定有感应电流产生．( )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．即便闭合导体回路中有导体做切割磁感线运动，回路中也不一定有感应电流．( ) [思考]引起闭合电路中的磁通量变化的因素有哪些？核心突破[合作探讨]如图所示，有一个导体框，导体棒ab 可在导体框上移动，导体框平面与匀强磁场方向垂直．探讨1：当导体棒ab向右运动时，闭合回路中是否有感应电流产生？探讨2：当导体棒ab相对导体框静止，整体向右移动时，回路中是否有感应电流产生？[核心点击]对产生感应电流的条件的理解1．导体回路闭合、磁通量变化是产生感应电流的两个必要条件，缺一不可．而导体回路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过导体回路的磁通量很大但不发生变化，也不会产生感应电流．2．穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，大致有以下几种情况：(1)磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化．(2)线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化．(3)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化，此时可由ΔΦ＝Φ2－Φ1计算并判断磁通量是否变化．(4)线圈面积S不变，磁感应强度B也不变，但二者之间夹角发生变化．题组冲关6．如选项图所示，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闭合线圈某一直径的正上方．其中能产生感应电流的是()7．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8．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？(1)开关闭合瞬间；(2)开关闭合稳定后；(3)开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑动端；(4)开关断开瞬间．名师指津判断是否产生感应电流的方法1．看回路是否闭合，只有在电路闭合时才有可能产生感应电流．2．确定磁场方向与回路平面之间的方向关系，即磁场方向与回路平面垂直、平行或成一角度．3．判断穿过回路的磁感线的条数是否发生变化，如果变化则产生感应电流，否则不产生感应电流．【参考答案】[填空]1．奥斯特2．法拉第3．(1)电流(2)磁场；(3)运动(4)运动(5)导体4．感应电流5．(1)电磁学(2磁生电[判断]1．(√)2．(×)3．(×)[思考]提示：很多科学家在实验中没有注意到磁场的变化、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，这实际上违背了能量转化与守恒定律．核心突破[合作探讨]探讨1：提示：偏转．探讨2：提示：偏转．题组冲关1．解析：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．答案：D2．解析：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．答案：C[填空]1．(2)①匀强磁场；②垂直(3) T·m22．(1)磁感线(2)最大，0[判断]1．(×)2．(√)3．(√)[思考]1．提示：不正确．(1)由Φ＝BS⊥可知，Φ除了与S的大小有关之外，还与B和S之间的夹角有关．(2)Φ＝BS中的面积S是有效面积，如图所示，线圈b与线圈a的有效面积相同，即Φa＝Φb.2．提示：无关．磁通量的大小与线圈的匝数无关，即不受线圈匝数的影响．核心突破[合作探讨]探讨1：磁通量是矢量还是标量？提示：磁通量是标量．没有方向．探讨2：提示：磁通量的正负表示磁感线贯穿平面的方向．题组冲关3．解析：(1)解法一：如题图所示，在初始位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S⊥＝S sin θ，所以Φ1＝BS sin θ.在末位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S⊥＝S cos θ.由于磁感线从反面穿入，所以Φ2＝－BS cos θ.解法二：如果把磁感应强度B沿垂直于面积S和平行于面积S进行分解，能否得到同样的结论？(请同学们自行推导，答案是肯定的)(2)开始时B与线框平面成θ角，穿过线框的磁通量Φ1＝BS sin θ；当线框平面按顺时针方向转动时，穿过线框的磁通量减少，当转到θ时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至90°时，磁通量从另一面穿过，变为“负”值，Φ2＝－BS cos θ.所以，此过程中磁通量的变化量为：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－BS cos θ－BS sin θ|＝BS(cos θ＋sin θ)．答案：(1)Φ1＝BS sin θΦ2＝－BS cos θ(2)BS(cos θ＋sin θ)4．解析：因为有两个方向的磁感线穿过线圈，磁通量应是抵消之后所剩余的磁感线的净条数．从上向下看，穿过圆环A、B的磁感线如图所示，磁感线有进有出，A、B环向外的磁感线条数一样多，但A环向里的磁感线条数较多，抵消得多，净剩条数少，所以ΦA＜ΦB，故选项C正确．答案：C5．解析：设线框位于Ⅰ、Ⅱ两个位置时磁通量的大小分别为Φ0、Φt，则第一次平移到位置Ⅱ时，有ΔΦ1＝Φ0－Φt；第二次转动到位置Ⅱ时，磁感线穿过线框平面的方向与初态时相反，则有ΔΦ2＝Φ0－(－Φt)＝Φ0＋Φt.可知ΔΦ1＜ΔΦ2.答案：ΔΦ1＜ΔΦ2知识点3探究感应电流的产生条件[填空]1.变化；不变2.变化，不变3.闭合导体回路磁通量[判断]1．(×)2．(×)3．(√)[思考]提示：引起磁通量变化的原因有：①磁感应强度B发生变化；②闭合电路的面积发生变化；③磁感应强度B和线圈平面的夹角θ发生变化．核心突破探讨1：提示：穿过回路的面积变化，磁通量发生变化，有感应电流产生．探讨2：提示：此时穿过回路中的磁通量没有变化，没有感应电流产生．题组冲关6．解析：图A中线圈没闭合，无感应电流；图B中闭合电路中的磁通量增大，有感应电流；图C中的导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流；图D中回路磁通量恒定，无感应电流．故本题只有选项B正确．答案：B7．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．答案：D8．解析：本题主要考查闭合电路中电流变化导致磁场变化从而产生感应电流的情况．(1)开关闭合时线圈Ⅰ中电流从无到有，故电流形成的磁场也从无到有，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有，故线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计Ⓖ有示数．(2)开关闭合稳定后，线圈Ⅰ中电流稳定不变，电流形成的磁场不变，此时线圈Ⅱ中虽有磁通量但磁通量稳定不变，故线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计Ⓖ无示数．(3)开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑动端，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，故线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计Ⓖ有示数．(4)开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，电流形成的磁场也从有到无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无，故线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计Ⓖ有示数．答案：(1)有(2)无(3)有(4)有。

第4章-1 划时代的发现

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【问题导思】 1．同一匀强磁场中，穿过相同面积的磁通量相等吗？ 2．磁感线从不同侧面穿过时，总磁通量如何计算？
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1．匀强磁场中磁通量的计算利用公式：Φ＝BS(其中 B 为匀强磁场的磁感应强度，S 为线圈的有效面积)．
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本节知识在高考中尽管很少直接命题，但它是电学中的基本知识，是以后学习的基础 .
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●新课导入建议一个并非偶然的实验，揭示了一个重大的发现，因为机
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穿过它们的磁通量却相同： Φ＝ BS2. (3)某面积内有不同方向的磁场时，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．
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【答案】
(1)Φ1＝BSsin θ
Φ2＝－BScos θ
(2)－BS(cos θ＋sin θ)
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1．解答该类题目时，要注意磁感线是从平面的哪一面穿入的．

人教版高中物理必修第三册精品课件第13章电磁感应与电磁波初步 3 电磁感应现象及应用

三、电磁感应现象的应用 1.最早的发电机:法拉第的圆盘发电机。 2.电厂里的发电机、生产和生活中广泛使用的磁炉等都是根据电磁感应制造的。 3.产生感应电流的常见类型。 (1)导线ab切割磁感线时, 闭合回路产生的电流(如图甲所示)。
变压器
、电
(2)磁体插入和拉出线圈时,回路中产生的电流(如图乙所示)。 (3)如图丙所示,当开关S闭合或断开时,回路B中产生电流。当开关闭合,滑动变阻器滑片向上或向下滑动时,回路B中产生电流。
3.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是( D )
解析：选项A图中线圈平行于磁感线运动,穿过线圈的磁通量没有变化,不会产生感应电流,选项A错误;选项B图中线圈垂直于磁感线运动,虽然切割磁感线,但穿过的磁通量没有变化,因此也不会产生感应电流,选项B错误;选项C图中线圈绕轴转动,但线圈平行于磁感线,穿过的磁通量没有变化,因此也不会产生感应电流,选项C错误;选项D图中线圈绕轴转动,导致磁通量发生变化,因此线圈产生感应电流,选项D正确。
S极插入线圈 S极停在线圈中 S极从线圈中抽出
有无有有无有
线圈中的磁场变化时,线圈中有感应电流产生;线圈中的磁场不变时,线圈中无
感应电流产生
(3)模仿法拉第的实验(如图所示):
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
开关断开瞬间
有
线圈B中磁场变化时,
开关保持闭合,滑动变阻器的滑片不动
(2)请说出能产生感应电流的三种做法。
①
;
②
;
③
。
答案：见解析
解析：(1)将电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串联成一个回路, 注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,再将电流表与大螺线管串联成另一个回路,电路图如图所示。

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