高中物理 1.1-1.2 电磁感应的发现 感应电流产生的条件学案 教科版选修3-2

1、电磁感应发现柔道电流生成条件指定学习目标位置 1。可以理解电磁感应现象是什么。2 .能记住产生柔道电流的条件。3 .使用线圈和通用磁铁做简单的实验。4 .可以说磁通量变化的意义。5。利用电磁感应生成条件解决实际问题。1.磁通量计算公式=BS的应用条件是均匀磁场，磁感应线垂直于平面。在均匀磁场B中，如果磁感应线与平面不垂直，则公式=BS中的S必须是与磁场垂直的平面的投影面积。2.磁通量标量，但有正负之分。通常，如果磁感应线从线圈正面进入，则成为线圈的磁通量“”；如果磁感应线从线圈的另一侧进入，则线圈的磁通量为“-”。3.=如bs所示，磁通量变化有三种茄子情况。(1)磁柔道强度b保持不变，有效面积

2、s发生变化；(2)磁柔道强度b的变化，有效面积s不变。(3)磁柔道强度b和有效面积s同时变化。一、奥斯特实验的启示1820年，在奥斯特实验中发现电流的磁效应，根据对称性的想法，很多物理学家提出，有反作用，即磁发电，因为传记能量产生磁？二、电磁感应现象的发现1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。他将“自生电”现象分为五个茄子类别：(1)变化的电流；(2)不断变化的磁场；(3)运动的恒定电流；(4)运动的磁铁；(5)运动的导火线。三、对电磁感应法发现和社会发展的意义1.电磁感应发现，人们发明发电机，把机械能能量转换成电能；人们发明了变压器，解决了远距离电力传输中的大量能源损失问题。人们

3、制造出了简单结构的柔道电动机，相反地，把电转换成了机械能。2.法拉第在研究电磁感应等电磁现象的同时，从自身存在的空间分布逐渐凝聚了“张”的科学创新思想。在此基础上，麦斯威尔建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在。四、柔道电流生成条件通过闭合电路的磁通量牙齿发生变化时，牙齿闭合电路会产生感应电流。一、磁通量及其变化问题设计如图1所示，帧的面积为S，均匀磁场的磁感应强度为B。考试：图1(1)当框架平面垂直于磁感应强度B时，通过框架平面的磁通量数是多少？(2)帧围绕OO 旋转60度时，通过帧平面的磁通量数是多少？(3)在图位置旋转90度，通过帧平面的磁通量波动量是多少？(4)在图位置旋转180度，通

4、过帧平面的磁通量波动量是多少？答案(1) bs (2) bs (3)-bs (4)-2bs点精制1.磁通量计算(1)公式：=bs(2)适用条件：均匀磁场，磁场方向垂直于平面。(3)如果B与S不垂直：=BS，S是垂直磁场方向上的平面投影区域，可以在与B垂直的方向上投影S，如图2所示。图2(4)与磁通量线圈的绕组无关。2.磁通量变化量 (1)如果b保持不变，有效面积s发生变化， =b S(2) b变化，s不变时 = bs。(3)如果B和s同时变化， = 2- 1，但此时Bs特别是在计算通过一侧的磁通量变化量时，要注意前后磁通量(例如原始磁通量 1=BS)的正值和负值，如果平面旋转180度，则磁通量

5、 2=-BS，磁通量变化量 =-2BS。二、柔道电流生成条件问题设计实验1(在磁场中切割磁力线的导体运动):如图3所示，导体AB垂直磁力线移动时，线产生电流，导体AB沿磁力线移动时，线没有产生电流(“存在”或“无”填充)。图3实验2(通过闭合的电路磁场改变):如图4所示，将小螺线管A插入大螺线管B，当开关S打开或断开时，电流通过电流表。如果开关S继续关闭，改变滑动电阻器的电阻，电流就会通过电流表。开关继续关闭，滑动电阻器的滑动触点不移动时，电流表不产生电流。如果将螺线管A直接放在螺线管B上，并使两个轴徐璐垂直，则无论执行什么操作，电流表都不会产生电流(填充有“存在”或“无”)。图41.实验2中

6、没有导体在磁场中切割磁感线的运动，但在打开或关闭电源的瞬间，改变滑动电阻器的电阻时，B线圈出现感应电流是什么意思？答案表明，在导体磁场中进行磁感应线切割运动不是感应电流的本质原因，可以通过关闭电路磁场变化来产生感应电流。2.在实验2中，如果开关关闭，当A线圈电流稳定时，B线圈也有磁场，但没有出现感应电流是什么意思？答案说明感应电流的发生，不取决于闭环是否有磁场。3.实验2中相同的磁场变化，螺线管B在螺线管A外部时可以产生感应电流，两个线圈徐璐垂直放置时不能产生感应电流，这是什么意思？总结产生柔道电流的条件。答案说明感应电流的发生，不是磁场的变化。摘要实验1中，磁场是稳定的，但在导体切割磁力线运

7、动时，通过电路的磁通量变化，电路产生感应电流。通过改变实验2电流，改变磁场强弱，通过磁通量变化产生感应电流，产生感应电流的条件可以描述为“随着闭合电路磁通量的变化，闭合电路中产生感应电流”。点精制1.产生感应电流的条件：闭合电路通过磁通量变化。2.特例：在封闭电路部分导体磁场内进行磁感线切割运动。使用“切断”讨论和判断是否有感应电流时要注意。(1)导体磁感线是否“切割”，如果没有“切割”牙齿，就不能说是切割。如图5所示，在两个图中，图线是真正的“切割”，图C中没有导体切割线。图5(2)是否是封闭电路的一部分，在磁场内导体进行磁感应线切割运动。如果不能通过截肢来判断，就要回归磁通量变化。扩展思维

8、电路关闭时，磁通量变化会引起电磁感应现象吗？答案是，电路时没有闭合，没有感应电流，但有感应电动势，产生感应电动势的现象也可以说是电磁感应现象。一、对磁通量及其变化量的理解和计算示例1如图6所示，面积为S的线框在磁感应强度为B的均匀磁场中，B的方向与线框平面呈角度，当线框向图6所示的虚线位置转动90 90时，尝试以下操作：图6(1)初始位置和结束位置通过线框的磁通量大小(1和2)；(2)磁通量变化量 。解析(1)解1:从初始位置垂直于磁场方向投影区域，垂直于磁场方向的面积为S，因此 1=Bssin 。在终点位置，面积垂直于磁场方向投影，垂直于磁场方向的面积为S解决方案2:如图所示，将磁感应强度B

9、垂直于面积S并平行于面积S分解，得到B上=Bsin ，B左=BCOS (BCOS )。所以 1=b上的s=BSS in ， 2=-b左侧s=-bs cos 。(2)最初，B与线框平面呈角度，通过线框的磁通量1=BSS in；线框平面顺时针旋转时，通过线框的磁通量减少，旋转时通过线框的磁通量减少0，旋转到继续90时，磁感应线通过另一侧，磁通量值变为负值。 2=-bs cos 。因此，牙齿过程中的磁通量更改量如下 = 2- 1=-bs cos -BSS in =-bs(cos sin)。答案(1)BSS in-bs cos(2)-bs(cos)二、生成柔道电流分析判断和实验探索例2如图7所示，均匀

10、磁场具有垂直于轨道平面的两个平行金属轨道。滑轨具有两个金属杆ab、CD，可以沿滑轨自由移动，并与滑轨接触良好。牙齿两个金属棒ab，CD的运动速度分别为v1，v2，并且检测电流可以通过井形回路()图7A.v1 v2b.v1 v2C.v1=v2d。无法确认与分析一样，如果金属条ab，CD的运动速度不相同，则会发生通过锯齿回路的磁通量变化，封闭回路中的感应电流。因此，选项A、B是正确的。回答AB例3用于研究电磁感应现象的实验中的记载见图8。它们是电流表，直流电源，带铁芯的线圈A，线圈B，开关，滑动电阻器(用于调节电流以改变磁场强弱)。按照实验的要求，连接到实物图(图中已经连接了电线)。图8响应连接电

11、路图1.(对电磁感应现象的认识)以下现象中属于电磁感应现象的是()A.在传记电线附近，小磁针偏转。B.在磁场中旋转的电源线圈C.磁场中闭合线圈移动引起的电流D.磁铁吸引小磁针。答案c分析电磁感应是指“自生电”的现象，而小磁针和传记线圈牙齿磁场中旋转，并拖动磁铁牙齿小磁针以反映磁力的性质，因此A，B，D不是电磁感应现象牙齿，而是C是电磁感应现象。2.(了解磁通量及其变化量)以下准确地描述了矩形线框从ABCD位置移动到abcd 位置的过程中通过线框的磁通量情况(线框平行于纸张移动) ()，如图9所示图9A.继续增长B.减少继续C.先增加，然后减少D.先增加，减少到0，再增加，再减少答案d解离导线越

12、近，磁场越强。线框从左到右接近线框时通过线框的磁通量增加，线框跨线框向右移动时磁通量减少，线框居中时磁通量0，位置向右，磁通量增加，线框离开线框向右移动时磁通量减少，因此a、b、c错误，d是正确的，请选择d。3.(产生感应电流的分析判断)如图10所示，矩形线框垂直于均匀磁场的方向，一半在磁场内，一半在磁场外。要在线框中创建检测电流，可以使用以下方法之一()图10A.将线框向左拉出磁场B.围绕ab边旋转(小于90)C.围绕ad边旋转(小于60)D.围绕BC边旋转(小于60)答复ABC在将线框从磁场向左拉的过程中，线框的BC部分通过切断磁感线或通过线框减少磁通量，在线框中产生感应电流。当线框将ab边旋转到轴上(小于90)时，线框的CD边的右半部分进行磁力线切割运动或通过线框进行磁通量更改，从而在线框中产生感应电流。线框绕轴旋转ad边(小于60)时通过线框的磁通量由于杨怡减少，牙齿过程中线框产生感应电流。旋转角度超过60 (60 300)的BC边进入没有磁场的区域时，线框不会产生感应电流。当线框绕BC边旋转时，如果旋转角度小于60，则通过线框的磁通量(磁感应强度乘以矩形线框区域的一半)保持不变。4.(产生感应电流的分析判断)如图11所示，铁芯周围的线圈和电源供应装置、滑动电阻器、传记键形成