2019版高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1.1 电磁感应——划时代的发现学案 沪科版选修3-2.doc
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1、11.11.1 电磁感应电磁感应划时代的发现划时代的发现目标定位 1.知道奥斯特发现了电流磁效应、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.知道感应电流的产生条件.一、划时代的发现传统的英格兰科学研究方法中有一种叫做对称思维的方法.在奥斯特发现电流磁效应之后,学术界提出了什么新课题?答案 根据对称思维的方法,学术界开始了对“把磁转变为电”的研究.要点总结1.新课题的提出:奥斯特发现了电流的磁效应,即“电能转化为磁”.根据对称思维的方法,法拉第在 1822 年提出了自己的新课题:“把磁转变为电”.2.深入探究得真谛:法拉第把这种由磁得到电的现象叫做电磁感应现象.产生的电流
2、叫做感应电流.他把引起电流的原因概括为:变化的电流、变化的磁场、运动的磁铁、在磁场中运动的导体等.二、磁通量及其变化如图 1 所示,框架的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B.试求:图 1(1)框架平面与磁感应强度B垂直时,穿过框架平面的磁通量为多少?(2)若框架绕OO转过 60,则穿过框架平面的磁通量为多少?(3)若从图示位置转过 90,则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少?(4)若从图示位置转过 180,则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少?答案 (1)BS (2)BS (3)BS (4)2BS1 2要点总结1.磁通量(1)定义:闭合导体回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,符号
3、为.在2数值上等于穿过投影面的磁感线的条数.(2)公式:BS.其中S为回路平面在垂直磁场方向上的投影面积,也称为有效面积.所以当回路平面与磁场方向之间的夹角为时,磁通量BSsin_,如图 2 所示.图 2(3)单位:韦伯,简称韦,符号是 Wb.(4)注意:磁通量是标量,但有正、负之分.一般来说,如果磁感线从线圈的正面穿入,线圈的磁通量就为“” ,磁感线从线圈的反面穿入,线圈的磁通量就为“”.磁通量与线圈的匝数无关(填“有关”或“无关”).2.磁通量的变化量 (1)当B不变,有效面积S变化时,BS.(2)当B变化,S不变时,BS.(3)B和S同时变化,则 21,但此时 BS.特别提醒:计算穿过某
4、平面的磁通量变化量时,要注意前、后磁通量的正、负值,如原磁通量1BS,当平面转过 180后,磁通量2BS,磁通量的变化量 2BS.例 1 如图 3 所示,有一垂直纸面向里的匀强磁场,B0.8 T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为 1 cm.现于纸面内先后放上圆线圈A、B、C,圆心均处于O处.线圈A的半径为 1 cm,10 匝;线圈B的半径为 2 cm,1 匝;线圈C的半径为 0.5 cm,1 匝.问:图 3(1)在B减为 0.4 T 的过程中,线圈A和线圈B中的磁通量变化多少?(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
5、减少了 1.256104 Wb(2)减少了 6.28105 Wb 减少了 1.256104 Wb解析 (1)A、B线圈中的磁通量始终一样,故它们的变化量也一样.(BB)r21.256104 Wb即A、B线圈中的磁通量都减少 1.256104 Wb(2)对线圈C,1Br26.28105 Wb3当转过 90时,20,故 12106.28105 Wb6.28105 Wb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 2312Br21.256104 Wb.例 2 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图 4 所示,通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由位
6、置 1 平移到位置 2,第二次将线框绕cd边翻转到位置 2,设先后两次通过线框的磁通量变化量分别为 1和 2,则( )图 4A.12 B.12C.12.将闭合线框从位置 1 平移到位置 2,磁感线是从闭合线框的同一面穿过的,所以1|21|12;将闭合线框从位置 1 绕cd边翻转到位置 2,磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过,所以 2|(2)1|12(以原来磁感线穿过的方向为正方向,则后来从另一面穿过的方向为负方向),故正确选项为 C.三、感应电流的产生条件1.实验 1:如图 5 所示,条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中有电流产生,但条形磁铁在线圈中静止不动时,线圈中无电流产生.(填“有”或“无”
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