2019-2020学年物理人教版选修3-2(浙江新高考专用)讲义:第四章 电磁感应现象 1~2 .docx
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1、1划时代的发现2探究感应电流的产生条件知识内容选考要求课时要求电磁感应现象b1.知道奥斯特发现了电流的磁效应、法拉第发现了电磁感应现象.2.知道磁通量和磁通量变化量的含义.3.理解什么是电磁感应现象及感应电流的产生条件.一、划时代的发现1.丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动,这种作用称为电流的磁效应,揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系.2.英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”现象,他把这种现象命名为电磁感应.产生的电流叫做感应电流.二、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.1.判断下列说法的正误.(1)若把导线东西放置,当
2、接通电源时,导线下面的小磁针一定会发生转动.()(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)小磁针在通电导线附近发生偏转的现象是电磁感应现象.()(4)通电线圈在磁场中转动的现象是电流的磁效应.()2.如图1所示,条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中,电流表G的指针_(填“不偏转”或“偏转”);若条形磁铁A在线圈B中保持不动,电流表G的指针_(填“不偏转”或“偏转”).图1答案偏转不偏转一、磁通量及其变化如图所示,闭合导线框架的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B.(1)分别求出BS(图示位置)和BS(线框绕OO转90)时,穿过闭合导线框架平面的磁通量.(2)由图示位置
3、绕OO转过60时,穿过框架平面的磁通量为多少?这个过程中磁通量变化了多少?答案(1)BS0(2)BS减少了BS1.对磁通量的理解(1)磁通量表示穿过某一面积的磁感线净条数的多少,与线圈匝数无关.(2)磁通量是标量,但有正、负,其正、负分别表示与规定的穿入方向相同、相反.2.匀强磁场中磁通量的计算(1)B与S垂直时,BS.(2)B与S不垂直时,BS(S为线圈在垂直磁场方向上的投影面积)或BS(B为B垂直于线圈平面的分量).如图2所示,BSsin .图23.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3(a)所示.(2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化.
4、如图(b)所示.(3)磁感应强度B和有效面积S都不变,它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.图3例1如图4所示,有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为r.现于纸面内先后放上圆形线圈A、B、C,圆心均处于O处,线圈A的半径为r,10匝;线圈B的半径为2r,1匝;线圈C的半径为,1匝.图4(1)在磁感应强度B减为的过程中,线圈A和线圈B中的磁通量变化了多少?(2)在磁场转过90角的过程中,线圈C中的磁通量变化了多少?转过180角呢?答案(1)A、B线圈的磁通量均减少了(2)减少了Br2减少了Br2解析(1)A、B线圈中的磁通量始终一样,故它们的变化量也
5、一样.(B)r2即A、B线圈中的磁通量都减少了(2)对线圈C,1Br2Br2当磁场转过90时,20,故121Br2当转过180时,磁感线从另一侧穿过线圈,若取1为正,则3为负,有3Br2,故231Br2.例2磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图5所示,通有恒定电流的长直导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2,设先后两次通过线框的磁通量变化量的大小分别为1和2,则()图5A.12 B.12C.12.设以原来磁感线穿过的方向为正方向,则从另一面穿过的方向为负方向,将闭合线框从位置1平移到位置2,穿过闭合线框的磁感线方向不变,所以1|
6、21|12;将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2,穿过闭合线框的磁感线反向,所以2|(2)1|12,故正确选项为C.二、感应电流产生的条件1.实验:探究感应电流产生的条件(1)如图6所示,导体AB做切割磁感线运动时,线路中_电流产生,而导体AB顺着磁感线运动时,线路中_电流产生.(均填“有”或“无”)图6(2)如图7所示,当条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中_电流产生,但条形磁铁在线圈中静止不动时,线圈中_电流产生.(均填“有”或“无”)图7(3)如图8所示,将小螺线管A插入大螺线管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
7、过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中_电流通过.(均填“有”或“无”)图8(4)归纳总结:实验一中:导体棒切割磁感线运动,回路面积发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验二中:磁铁插入或拔出线圈时,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.实验三中:开关闭合、断开、滑动变阻器的滑动触头移动时,A线圈中电流变化,从而引起穿过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
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