1、3.1法拉第的探索3.2一条来之不易的规律法拉第电磁感应定律1(3分)如图311所示中磁感应强度B，电流I和安培力F之间的方向关系错误的是()图311【解析】由左手定则不难判定ABC均正确，D选项错误，导线所受安培力方向应向左故答案为D.【答案】D2(3分)(多选)如图312所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路当回路中通有电流时，导体棒受到安培力作用，要使安培力增大，可采用的方法有()图312A增大磁感应强度B减小磁感应强度C增大电流D减小电流【解析】本题考查安培力的计算，由FBIL可知A、C正确【答案】AC3(4分)(多选)在真空环境中，原来做匀速
2、直线运动的电子进入到与它运动方向垂直的匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下，形成圆弧运动轨迹，下面的说法中正确的是 ()A电子所受的洛伦兹力是恒力B进入磁场后电子动能不变C进入磁场后电子的速度不变D电子所受洛伦兹力的方向始终与运动方向垂直【解析】电子所受的洛伦兹力方向总与速度方向垂直，洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，对电子总不做功，故B、D正确，A、C错【答案】BD课标导思1.了解电磁感应现象发现的历史过程，体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法2通过实验，知道电磁感应现象及其产生的条件(重点)3知道法拉第电磁感应定律会用电磁感应定律计算感应电动势的大小(难点)一、法拉第的探索182
3、0年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，它揭示了电现象和磁现象之间存在的某种联系奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激发人们去探索“磁生电”的方法，比较著名的物理学家有：安培、科拉顿等，都没有成功或半途而废英国科学家法拉第始终坚信自然界各种不同现象之间有着联系一直坚持探索电磁感应现象前后历时数十年的探索，终于悟出了磁生电的基本原理磁生电是一种瞬间效应，磁作用对电流的感应是一种动态过程二、电磁感应定律1产生感应电流的几种典型情况：正在变化的电流；正在变化着的磁场；运动的恒定电流；运动的磁铁；在磁场中运动的导体2法拉第实验(1)闭合电路的部分导体做切割磁感运动时，回路中电流表的指针偏转如图313
4、所示图313图314(2)磁铁与螺线管有相对运动时也能产生电流：在条形磁铁插入或拨出螺线管的瞬间，电流表的指针偏转条形磁铁在螺线管中保持不动时，电流表的指针不偏转如图314所示(3)如图315，接通或断开开关S，或接通S后移动变阻器的滑片，改变原线圈A中的电流大小，副线圈B中电流表指针发生偏转图3153从现象到本质穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就产生电磁感应现象电磁感应现象中产生的电流叫感应电流4从定性到定量法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比(2)公式En，n为线圈的匝数，E、t的单位分别为V、Wb、s.一、对产生感应电流的条件的理
5、解1感应电流产生的条件：一是电路本身必须闭合，二是穿过回路本身的磁通量发生变化，主要体现在“变化”上，回路中穿过的磁通量大小，是否为零不是产生感应电流的条件，如果穿过回路的磁通量很大但无变化，那么无论多么大，都不会产生感应电流【特别提醒】产生感应电流的条件与磁通量的变化有关，与磁通量的大小无关.2产生感应电流的方法(1)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动如图316所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生图316(2)磁铁在线圈中运动如图317所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但磁铁在线圈中静止不动时，线路中无电流产生图3
6、17(3)改变螺线管AB中的电流如图318所示，将小螺线管AB插入大螺线管CD中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中也有电流通过图318二、如何区分磁通量、磁通量的变化量，磁通量的变化率物理量单位物理意义磁通量Wb表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少磁通量的变化量Wb表示在某一过程中穿过某一面积磁通量变化的多少磁通量的变化率Wb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢1.是状态量，是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路的磁感线的条数，当磁场与回路平面垂直时，BS.2是过程量，是表示闭合回路从某一时刻变化到另一时刻的磁通量
7、的增减，即21.常见磁通量变化方式有：B不变，S变；S不变，B变；B和S都变，回路在磁场中相对位置改变(如转动等)总之，只要影响磁通量的因素发生变化，磁通量就会变化3.表示磁通量的变化快慢，即单位时间内磁通量的变化，又称为磁通量的变化率【特别提醒】、的大小没有直接关系，这一点可与运动学中v、v、三者类比.值得指出的是：很大，可能很小；很小，可能很大；0，可能不为零(如线圈平面转到与磁感线平行时).当按正弦规律变化时，最大时，0，反之，当为零时，最大.三、对法拉第电磁感应定律的理解1感应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率，与的大小、的大小没有必然的联系，与电路的电阻R也无关，而感应电流的
8、大小与E和R有关2公式En适用于回路中磁通量发生变化产生的感应电动势的计算，回路可以闭合，也可以不闭合感应电动势是整个闭合电路的感应电动势，不是电路中某部分导体的电动势3公式只表示感应电动势的大小，不涉及方向；切割磁感线产生的感应电流的方向用右手定则来判断【深化探究】产生感应电流和产生感应电动势的条件一样吗？提示：不论电路是否闭合，只要穿过回路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电动势，而产生感应电流，还需要电路是闭合的一、对磁通量变化的认识磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量如图319所示，通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两
9、次通过线框的磁通量的变化量分别为1和2，则()图319A12B12C12D无法确定【解析】设线框在位置1时的磁通量为1，在位置2时的磁通量为2，直线电流产生的磁场在1处比在2处要强，若平移线框，则112；若转动线框，磁感线是从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此212.根据分析知1l，则线框中不产生感应电流的时间应等于() 【导学号：22940024】图3119A.B. C.D.【解析】线框中不产生感应电流，则要求线框中的磁通量不发生变化，即线框全部在磁场中匀速运动时没有感应电流，所以线框从左边框进入磁场时开始到线框右边将要离开磁场时为止，这个过程中线框中没有感应电流，路程为dl，所以时间为，
10、所以C正项【答案】C7“嫦娥一号”顺利升空以后，我国已经制定了登月计划假如未来某一天中国的宇航员登上月球，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是()A直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无B将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场C将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向转动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场【解析】要使线圈中形成感应电流，电流表有示数，则必须使电流表和线圈构
11、成闭合电路，A错误；若线圈沿某一方向运动，电流表无示数，则不能判断月球表面无磁场，比如线圈平行于磁场方向运动时，线圈中则无电流形成，但若电流表有示数，则可判断月球表面有磁场，C正确，B、D均错误【答案】C8如图3120所示，一个50匝的线圈的两端跟R99 的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 cm2，电阻为1 ，磁感应强度以100 T/s的变化率均匀减小这一过程中通过电阻R的电流是多少？ 【导学号：22940025】图3120【解析】由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为EnnS5010020104 V10 V，根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为I A0.
12、1 A.【答案】0.1 A9一面积为S4102 m2、匝数n100匝的线圈放在匀强磁场中，磁感线垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化率为2 T/s.穿过线圈的磁通量的变化率是多少？线圈中产生的感应电动势是多少？【解析】穿过线圈的磁通量的变化率S24102 Wb/s8102 Wb/s，由法拉第电磁感应定律得En1008102 V8 V.【答案】8102 Wb/s8 V神奇的磁化水磁化水是一种被磁场磁化了的水让普通水以一定流速，沿着与磁感线平行的方向，通过一定强度的磁场，普通水就会变成磁化水磁化水有种种神奇的效能，在工业、农业和医学等领域有广泛的应用在日常生活中，用经过磁化的洗衣粉溶液洗衣，可把衣服洗得更干净有趣的是，不用洗衣粉而单用磁化水洗衣，洗涤效果也很令人满意磁化水为什么会有如此神奇的作用呢？这是一个至今尚未揭开的谜一些科学家认为，水分子本身就是一个小磁体，由于异性磁极相吸，因而普通水中许多水分子就会首先相吸，连接成庞大的“分子团”这种“分子团”会减弱水的多种物理化学性质当普通水经过磁场作用后，冲破了原先连接的“分子团”，使它变成单个的有活力的水分子当然，再彻底揭开磁化水的奥秘，还有待于人们继续研究和探索