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1、2021版第2章第1節(jié)電磁感 應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
第一節(jié)電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
知識脈絡
學習目標
i?了解電磁感應現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的歷史過程,體會科學家探索 自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學方法.
2?通過實驗,知道電磁感應現(xiàn)象及其產生的條件.(重 點、難點)
3 ?了解法拉第及其對電磁學的奉獻,認識發(fā)現(xiàn)磁生電 現(xiàn)象對推動電磁學理論和電磁技術開展的重大意義.
rar
I感應|~1?
電磁感
應現(xiàn)象
感應
電流
感應電動勢
產生
劉牛
知識點|
法拉第與電磁感
應■現(xiàn)■象
[先填空]
1實驗觀察
⑴磁鐵與螺線管有相對運動時能產生電流?在條形磁鐵插入或撥出螺線管 的瞬
2、間,電流表的指針發(fā)生了偏轉 條形磁鐵在螺線管中保持不動時,電流表 的指針不發(fā)生偏轉?如圖2-1 -1所示.
圖 2-1-1
⑵改變原線圈中的電流,改變磁場的強弱,在副線圈中也能產生電流?當
開關接通瞬間、斷開瞬間、開關接通變阻器滑片移動時,電流表的指針發(fā)生了
偏轉,開關接通變阻器滑片不動時,電流表的指針不發(fā)生偏轉.如圖2-1-2 所示.
圖 2-1-2
2.法拉第的實驗結論
只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化?閉合電路中就有電流產生?這種由 于磁通量的變化而產生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應現(xiàn)象,所產生的電流叫做感應 電流.
[再判斷]
1?奧斯特發(fā)現(xiàn)了“電生磁〃的現(xiàn)象之后,激發(fā)人們去
3、探索“磁生電〃的方 法.W)
2?閉合電路中的磁通量發(fā)生變化就會產生感應電流.(V)
[后思考]
閉合電路的局部導體在磁場中做切割磁感線運動時,回路中產生感應電 流,這時穿過閉合回路的磁通量是否一定發(fā)生了變化?
【提示】 只要有感應電流產生,穿過閉合回路的磁通■一定發(fā)生變化.
根據磁通量的定義式2BS,引起磁通量變化的方法有
1閉合回路的面積不變,由于磁場變化而引起閉合回路的磁通量的變化.
2?磁場不變,由于閉合回路的面積發(fā)生變化而引起閉合回路的磁通量的變 化.
3?磁場、閉合回路面積都發(fā)生變化時,也可引起穿過閉合電路的磁通量的 變化.
總之,穿過閉合電路的磁感線條數發(fā)生變化
4、時磁通量就發(fā)生了變化.
1關于產生感應電流的條件,以下說法中正確的選項是()
A. 只要閉合電路在磁場中運動,閉合電路中就一定有感應電流
B. 只要閉合電路中有磁通量,閉合電路中就有感應電流
C. 只要導體做切割磁感線運動,就有感應電流產生
D. 只要穿過閉合電路的磁感線條數發(fā)生變化,閉合電路中就有感應電流
【解析】 只有穿過閉合電路的磁通■發(fā)生變化時,才會產生感應電流,D 正確.
【答案】D
2 ?在一根水平方向的通電長直導線下方,有一個小線框血放置在跟長 導線同一豎直平面內,今使小線框分別做如下圖的四種不同的運動,其中線框 磁通量沒有變化的是()
【導學號:7539205
5、6】
A ?左右平移
B ?上下平移
C?在紙面前后平移
D.繞db、cd邊的中心軸轉動
【解析】 長直導線下方的磁場是不均勻的,離導線越遠磁感應強度越小,
因此線框上平移■在紙面前后平移、繞也邊的u心軸轉動時,磁通「均
發(fā)生變化,但線框左右平移時,磁通量不發(fā)生變化.
【答案】A
3?如圖2-1-3所示,環(huán)形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中心位置,假設沿其
半徑向外拉彈簧,使其面積增大,那么穿過彈簧的磁通量將如何變化?
圖 2-1-3
【解析】 注意彈簧面所在處存在兩個方向的磁場,即磁鐵的內磁場和外磁
場,它們各自產生正負不同的磁通量總的磁通量等于兩者絕對值之差,當
6、拉大
彈簧面積時,內磁場的磁通量不變,而外磁場的磁通■卻增大(穿過磁鐵與彈簧
間磁感線條數增多),故蜜=I蜜內I-④外應減小?
知識點|
【答案】 磁通量減小
感應電動勢
[先填空]
1?電動勢:描述電源將其他形式的能量轉換成電能本領的物理量.
2.感應電動勢:由于電磁感應現(xiàn)象而產生的電動勢.
[再判斷]
1 ?只要閉合電路內有磁通量,閉合電路中就有感應電流.(X)
2?線框不閉合,即使穿過線框的磁通量變化,線框中也沒有感應電流.(V)
[后思考]
如果穿過斷開電路的磁通量發(fā)生變化,電路中有沒有感應電流?有沒有感
應電動勢?
【提示】 由于電路是斷開的,電路中沒有
7、感應電流,但有感應電動勢?
1?感應電流產生的條件
穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,無論是閉合回路一局部導體在磁場中做
切割磁感線運動,還是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,都會引起穿過閉合回
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路的磁通量發(fā)生變化,在回路中就會有感應電流產生?其條件可以歸納為兩個: 一是電路本身必須閉合,二是穿過回路本身的磁通量發(fā)生變化.主要表達在“變 化"上,回路中有沒有磁通量穿過不是產生感應電流的條件,如果穿過回路的 磁通量很大但無變化,那么無論多么大,都不會產生感應電流.
2?產生感應電流的方法
(1) 閉合電路的一局部導體做切割磁感線運動
如圖2-1-4所示,導體AB做切割磁感線運動時
8、,線路中有電流產生,而導 體AB順著磁感線運動時,線路中無電流產生.
圖 2-1-4 圖 2-1-5
(2) 磁鐵在線圈中運動
如圖2-1-5所示,條形磁鐵插入或拔出線圈時,線圈中有電流產生,但磁鐵 在線圈中靜止不動時,線路中無電流產生.
(3) 改變螺線管AB中的電流
如圖2-1-6所示,將小螺線管AB插入大螺線管CD中不動,當開關S接通 或斷開時,電流表中有電流通過;假設開關S 一直接通,當改變滑動變阻器的 阻值時,電流表中也有電流通過.
圖 2-1-6
4?如圖2-1-7所示,三角形線圈abc放在范圍足夠大的勻強磁場中并做以 下運動,能產生感應電流的是()
[導學號:75
9、392057】
圖 2-1-7
A.向上平移
B?向右平移
C?向左平移
D?以ab為軸轉動
【解析】 以ab為軸轉動時,穿過線圈中的磁通量發(fā)生變化,那么將線圈
上、下、左、右平移時穿過矩形線圈的磁通量不變根據產生感應電流的條件可
第5頁
知選項D正確.
【答案】D
5?如圖2-1-8所示,線圈兩端接在電流表上組成閉合電路?在以下情況中, 電流表指針不發(fā)生偏轉的是()
圖 2-1-8
A.線圈不動,磁鐵插入線圈時 B?線圈不動,磁鐵從線圈中拔出 C?磁鐵不動,線■上、下移動
D?磁鐵插在線圈內不動
【解析】 產生感應電流的條件是穿過閉合回路的磁通■發(fā)生變化線■和
10、電流計已經組成閉合回路,只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就產生感應 電流,電流計指針就偏轉?在選項A、B、C三種情況下,線圈和磁鐵發(fā)生相對 運動,穿過線■的磁通■發(fā)生變化,產生感應電流湎當磁鐵插衽線圈中不動時, 線圈中雖然有磁通量,但磁通■不變化,不產生感應電流.
【答案】D
6?如圖2-1-9所示,在勻強磁場中的U〃形導軌上,有兩根等長的平行導 線ab和cd,它們以相同的速度v勻速向右滑動?為使ab中有感應電流產生, 對開關S來說()
[導學號:75392058】
圖 2-1-9
A?翻開和閉合都可以
B?應翻開
C?翻開和閉合都不行
D.應閉合
【解析】
假設幵關翻開,導線運動時,閉合電路abdc中磁通■不變,不
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產生感應電流;假設開關閉合,導線運動時,閉合電路abNM中磁通■變化, 產生感應電流,所以應選D.
【答案】D
分析是否產生感應電流,關鍵是分析穿過閉合線圈的磁通量是否變化,分析 磁通量是否變化,可通過分析穿過線■的磁感線條數是否變化.