电磁感应现象讲义人教选修

1、第三章电磁感应第三章电磁感应第三章电磁感应第三章电磁感应栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应第一节电磁感应现象第一节电磁感应现象栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应目标导航目标导航1.知道什么是电磁感应现象知道什么是电磁感应现象2了解产生感应电流的条件了解产生感应电流的条件(重点重点)3通过观察演示实验，归纳、概括出利用通过观察演示实验，归纳、概括出利用磁场产生电流的条件，培养观察、概括能力磁场产生电流的条件，培养观察、概括能力. (重点难点重点难点)栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应新知初探自学导引新知初探自学导引一、划时代的发现一、划时代的发现电磁感应现象是英国物

2、理学家电磁感应现象是英国物理学家_在在奥斯特发现电流磁效应的启发下，经过十年奥斯特发现电流磁效应的启发下，经过十年_发现的发现的法拉第法拉第艰苦探索艰苦探索栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应二、电磁感应现象二、电磁感应现象1电磁感应：闭合电路的一部分在磁场中电磁感应：闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就产生电流做切割磁感线的运动时，导体中就产生电流,这种由磁产生电的现象叫这种由磁产生电的现象叫_2感应电流：由电磁感应产生的电流叫感应电流：由电磁感应产生的电流叫_电磁感应电磁感应感应电流感应电流栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应三、电磁感应的产生条件三、电磁

3、感应的产生条件1磁通量磁通量穿过某一个闭合回路的磁通量的大小用穿过穿过某一个闭合回路的磁通量的大小用穿过_的多少来表示，与回路的面的多少来表示，与回路的面积和磁场的磁感应强度的大小和方向有关积和磁场的磁感应强度的大小和方向有关2产生感应电流的条件：只要穿过闭合电产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的路的_发生变化，闭合电路中就有发生变化，闭合电路中就有感应电流产生感应电流产生磁感线条数磁感线条数磁通量磁通量栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应想一想想一想(1)穿过闭合回路的磁通量很大，是否能在闭穿过闭合回路的磁通量很大，是否能在闭合回路中产生感应电流？合回路中产生感应电流？(2)在磁感

4、应强度在磁感应强度B不变的条件下，能否使闭不变的条件下，能否使闭合回路中产生感应电流？合回路中产生感应电流？栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应提示：提示：(1)不一定产生感应电流的条件是穿不一定产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化关键在过闭合电路的磁通量发生变化关键在“变变化化”两字上，穿过闭合回路的磁通量很大时两字上，穿过闭合回路的磁通量很大时,回路中的磁通量可能变化，也可能不变化回路中的磁通量可能变化，也可能不变化(2)能在磁感应强度能在磁感应强度B不变的条件下，改变不变的条件下，改变闭合电路的面积，即使穿过闭合电路的磁通闭合电路的面积，即使穿过闭合电路的磁通量发生变

5、化，就会产生感应电流量发生变化，就会产生感应电流栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应要点探究讲练互动要点探究讲练互动磁通量的变化磁通量的变化学案导引学案导引1磁通量的大小与哪些因素有关？磁通量的大小与哪些因素有关？2常见的磁通量的变化情况有哪些？常见的磁通量的变化情况有哪些？栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应1.影响磁通量大小的因素：穿过一个闭合电影响磁通量大小的因素：穿过一个闭合电路路(或一个面或一个面)的磁通量与该面的面积、磁感的磁通量与该面的面积、磁感应强度以及该面与磁场方向的夹角有关夹应强度以及该面与磁场方向的夹角有关夹角一定时，面积越大，磁场越强，则磁通量角一定时，

6、面积越大，磁场越强，则磁通量越大；磁通量还随该面与磁场方向的夹角的越大；磁通量还随该面与磁场方向的夹角的改变而改变改变而改变栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应2磁通量的变化磁通量的变化引起穿过某电路的磁通量发生变化，一般有引起穿过某电路的磁通量发生变化，一般有以下三种情况：以下三种情况：(1)磁场本身发生变化，如磁场的强弱或方向磁场本身发生变化，如磁场的强弱或方向随时间或空间的变化而变化；随时间或空间的变化而变化；(2)电路自身发生变化电路自身发生变化,如电路的面积发生变如电路的面积发生变化，或与磁场方向的夹角改变；化，或与磁场方向的夹角改变；(3)磁场变化的同时磁场变化的同时,电路

7、的面积也发生变化电路的面积也发生变化.栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应特别提醒：磁通量是有方向的标量，当磁感特别提醒：磁通量是有方向的标量，当磁感线沿相反方向穿过同一平面时，磁通量等于线沿相反方向穿过同一平面时，磁通量等于穿过该平面的磁感线的净剩条数，即相互抵穿过该平面的磁感线的净剩条数，即相互抵消后剩下的磁感线的条数消后剩下的磁感线的条数. 栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应 (2012衡阳学业水平模拟衡阳学业水平模拟)如图如图311所示，环形金属轻弹簧，套在条形磁铁中所示，环形金属轻弹簧，套在条形磁铁中心位置，若将弹簧沿半径方向向外拉，使其心位置，若将弹簧沿半径方向向

8、外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将将()例例1图图311栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应A增大增大B减小减小C不变不变D无法确定变化情况无法确定变化情况栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应【关键提醒关键提醒】解答本题应注意以下两点解答本题应注意以下两点(1)磁感线是闭合曲线，磁铁内部磁感线方向磁感线是闭合曲线，磁铁内部磁感线方向由由S极指向极指向N极，而外部磁感线方向由极，而外部磁感线方向由N极指向极指向S极；极；(2)磁通量是穿过某个面的磁感线的净剩条数磁通量是穿过某个面的磁感线的净剩条数. 栏目栏目导引导引第三章电磁

9、感应第三章电磁感应【精讲精析精讲精析】由于磁铁的磁感线是闭合的由于磁铁的磁感线是闭合的曲线，在磁体内部由曲线，在磁体内部由S极指向极指向N极，在磁体外极，在磁体外部是由部是由N极指向极指向S极，且在磁体外的磁感线分极，且在磁体外的磁感线分布在磁体四周很大的空间内穿过弹簧的磁布在磁体四周很大的空间内穿过弹簧的磁感线有磁体内部向上的，也有磁体外部向下感线有磁体内部向上的，也有磁体外部向下的，实际穿过弹簧的磁通量是合磁通量，即的，实际穿过弹簧的磁通量是合磁通量，即向上的磁感线条数与向下的磁感线条数之差向上的磁感线条数与向下的磁感线条数之差.栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应当弹簧面积增大后

10、，穿过弹簧向上的磁感线当弹簧面积增大后，穿过弹簧向上的磁感线条数没有变化，而向下的磁感线条数增多，条数没有变化，而向下的磁感线条数增多，磁感线抵消增多，合磁通量反而减小，所以磁感线抵消增多，合磁通量反而减小，所以B选项正确选项正确【答案答案】B栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应变式训练变式训练1如图如图312所示，在同一平面内有四根所示，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彼此绝缘的直导线，分别通有大小相同方向如图的电流，要使由四根直导线所围成的面如图的电流，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积内的磁通量增加，则应切断哪一根导线中的电

11、流的电流()A切断切断i1 B切断切断i2C切断切断i3 D切断切断i4栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应图图312栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应解析：选解析：选D.i1产生的磁场在导线所围的面积产生的磁场在导线所围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向里；内的磁感应强度的方向垂直纸面向里；i2产产生的磁场在导线所围的面积内的磁感应强度生的磁场在导线所围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向里；的方向垂直纸面向里；i3产生的磁场在导线产生的磁场在导线所围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面所围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向里；向里；栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电

12、磁感应i4产生的磁场在导线所围的面积内的磁感应产生的磁场在导线所围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向外；所以四根导线产强度的方向垂直纸面向外；所以四根导线产生的磁场叠加后在导线所围的面积内的磁场生的磁场叠加后在导线所围的面积内的磁场方向向里故要使由四根直导线所围成的面方向向里故要使由四根直导线所围成的面积内的磁通量增加，只要将积内的磁通量增加，只要将i4切断就可以了切断就可以了. 栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应学案导引学案导引1要产生感应电流是不是磁通量一定很大要产生感应电流是不是磁通量一定很大?2要产生感应电流应该是什么条件？要产生感应电流应该是什么条件？感应电流的产生条件感

13、应电流的产生条件栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应1产生感应电流的常见类型有以下几种产生感应电流的常见类型有以下几种(1)导线导线ab切割磁感线时切割磁感线时,闭合回路产生电流闭合回路产生电流.(如图如图313甲甲)(2)磁铁插入或拔出线圈时磁铁插入或拔出线圈时,回路中产生电流回路中产生电流.(如图乙如图乙)(3)如图丙，当开关如图丙，当开关S闭合或断开时，回路闭合或断开时，回路B中中产生电流滑动变阻器向上或向下滑时，回产生电流滑动变阻器向上或向下滑时，回路路B中产生电流中产生电流栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应图图313栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应2产生

14、电磁感应现象的条件，归根结底，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是穿过闭合电路的磁通量发生变化特别提醒：产生感应电流的条件是磁通量的特别提醒：产生感应电流的条件是磁通量的变化而不是磁通量的有无或大小即使闭合变化而不是磁通量的有无或大小即使闭合电路中有很强的磁场，其磁通量尽管很大，电路中有很强的磁场，其磁通量尽管很大，但不发生变化时，仍无电磁感应现象出现但不发生变化时，仍无电磁感应现象出现栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应 如图如图314所示，正方形导线框放在所示，正方形导线框放在匀强磁场区内，磁场垂直于线框平面，在下匀强磁场区内，磁场垂直于线框平面，在下

15、列情况下，能否产生感应电流？请说明理由列情况下，能否产生感应电流？请说明理由.例例2图图314栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应(1)将线框由正方形拉成圆形的过程中将线框由正方形拉成圆形的过程中(2)将线框水平向右拉出磁场区将线框水平向右拉出磁场区(3)线框绕线框绕cd边旋转边旋转【思路点拨思路点拨】解答本题的关键是判断线圈解答本题的关键是判断线圈内的磁通量是否变化内的磁通量是否变化栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应【精讲精析精讲精析】(1)将线框由正方形拉成圆形将线框由正方形拉成圆形,面积增大，闭合回路中磁通量增大，所以有面积增大，闭合回路中磁通量增大，所以有感应电流产生

16、感应电流产生(2)应分两个过程分析：当线框在磁场区中运应分两个过程分析：当线框在磁场区中运动时，磁通量不变，无感应电流产生；在线动时，磁通量不变，无感应电流产生；在线框离开磁场区的过程中，磁通量减少，有感框离开磁场区的过程中，磁通量减少，有感应电流产生应电流产生栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应(3)当线框以当线框以cd边为轴旋转时，穿过线框的磁边为轴旋转时，穿过线框的磁通量发生变化，有感应电流产生通量发生变化，有感应电流产生【答案答案】见精讲精析见精讲精析栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应变式训练变式训练2(2012厦门一中高二检测厦门一中高二检测)如图如图315所所示，

17、线圈两端接在电流表上组成闭合电路示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路,在在下列情况中下列情况中,电流表指针不发生偏转的是电流表指针不发生偏转的是()图图315栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应A线圈不动，磁铁插入线圈线圈不动，磁铁插入线圈B. 线圈不动，磁铁拔出线圈时线圈不动，磁铁拔出线圈时C. 磁铁在线圈内不动磁铁在线圈内不动D. 线圈和磁铁均保持不动线圈和磁铁均保持不动 栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应解析：选解析：选CD.穿过闭合电路的磁通量发生变穿过闭合电路的磁通量发生变化，在闭合电路中产生感应电流，选项化，在闭合电路中产生感应电流，选项A和和B中穿过闭合电路的磁

18、通量发生变化，因而中穿过闭合电路的磁通量发生变化，因而线圈中有感应电流产生，因而电流表指针发线圈中有感应电流产生，因而电流表指针发生偏转；在选项生偏转；在选项C和和D中穿过闭合电路的磁中穿过闭合电路的磁通量未发生变化，因而线圈中没有感应电流通量未发生变化，因而线圈中没有感应电流产生，因而电流表指针未发生偏转产生，因而电流表指针未发生偏转栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应热点示例创新拓展热点示例创新拓展线框在非匀强磁场中的运动线框在非匀强磁场中的运动经典案例经典案例如图如图316所示，竖直放置的长所示，竖直放置的长直导线通有图示方向的恒定电流直导线通有图示方向的恒定电流I，有一闭合，有

19、一闭合矩形金属框矩形金属框abcd与导线在同一平面内，在下列与导线在同一平面内，在下列情况中情况中,能在线框中产生感应电流的是能在线框中产生感应电流的是()栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应图图316栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应A线框向下平动线框向下平动B线框向右平动线框向右平动C线框以线框以ab为轴转动为轴转动D线框以直导线为轴转动线框以直导线为轴转动【审题指导审题指导】解答本题的关键是准确掌握解答本题的关键是准确掌握通电直导线周围磁感线的空间分布，然后根通电直导线周围磁感线的空间分布，然后根据线圈的运动判断通过线圈的磁通量是否变据线圈的运动判断通过线圈的磁通量是否变化化栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应【解题样板解题样板】闭合线框闭合线框abcd若平行于导线若平行于导