1、1划时代的发现2探究感应电流的产生条件学习目标1.物理观念了解电磁感应现象及相关的物理学史2.科学探究通过实验探究产生感应电流的条件(重点、难点)3.物理观念能正确分析磁通量的变化情况(重点)4.科学思维能运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生(重点、难点)一、划时代的发现1奥斯特梦圆“电生磁”：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应2法拉第心系“磁生电”：1831年，英国物理学家法拉第发现了“磁生电”的现象，这种现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流3法拉第对引起感应电流的原因的五类概括：二、探究感应电流的产生条件1探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(如图所示)：实验操作实
2、验现象(有无电流)实验结论导体棒静止无闭合回路包围的面积A时，回路中有感应电流；包围的面积B时，回路中无感应电流(A.变化B.不变)导体棒平行磁感线运动无导体棒切割磁感线运动有2.探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流(如图所示)：实验操作实验现象(有无电流)实验结论N(或S)极插入线圈有线圈中的磁场A时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场B时，线圈中无感应电流(A.变化B不变)N(或S)极停在线圈中无N(或S)极从线圈中抽出有3.模拟法拉第的实验(如图所示)：实验操作实验现象(线圈B中有无电流)实验结论开关闭合瞬间有线圈B中磁场A时，线圈B中有感应电流；线圈B中磁场B时，线圈B中无感应电流(A.
3、变化B不变)开关断开瞬间有开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动无开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片有4.感应电流产生的条件：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就会产生感应电流1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)有电流即生磁场()(2)有磁场即生电流()(3)静止的电荷周围也能产生磁场()(4)穿过闭合回路的磁通量发生变化，一定产生感应电流()2首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是()A安培和法拉第B法拉第和楞次C奥斯特和安培D奥斯特和法拉第D1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确3
4、下列选项中能产生感应电流的是()A B C DBA项中线圈没有闭合，不能构成闭合回路，无感应电流产生，C项中穿过闭合线圈的磁通量始终为零，不发生变化，D项中，闭合线圈在匀强磁场中平动，穿过线圈的磁通量不变化，故A、C、D错误；B项中，闭合回路的面积增大，穿过回路的磁通量增大，有感应电流产生，故B正确磁通量及其变化量的理解与计算1.对磁通量的三点理解(1)磁通量是标量，但是有正负磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的即若以向里穿过某面的磁通量为正，则向外穿过这个面的磁通量为负(2)若穿过某一面的磁感线既有穿出，又有穿入，则穿过该面的合磁通量为净磁感线的条数(3)由BS可知，磁通量的
5、大小与线圈的匝数无关2匀强磁场中磁通量的计算(1)B与S垂直时：BS.B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积(2)B与S不垂直时：BS.S为线圈在垂直磁场方向上的有效面积，在应用时可将S分解到与B垂直的方向上，如图所示，BSsin .3磁通量变化量的计算当B与S垂直时，通常有以下三种情况：(1)S不变，B改变，则BS.(2)S改变，B不变，则BS.(3)B、S同时改变，则B2S2B1S1.【例1】如图所示，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
6、 2 cm，1匝；线圈C的半径为0.5 cm，1匝问：(1)在B减为0.4 T的过程中，线圈A和线圈B中的磁通量变化了多少？(2)在磁场转过30角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？(3)在磁场转过180角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？思路点拨：解答本题应把握以下三点：(1)磁通量与线圈匝数无关(2)当线圈平面与磁场不垂直时，应分解B或取S在与B垂直的平面上的投影面积(3)磁感线反向穿过线圈平面时，为负值解析(1)由题意知线圈B与线圈A中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样(BB)r21.26104 Wb.所以，线圈A和线圈B中的磁通量都减少了1.26104 Wb.(2)对线圈C，
7、1Br2，当磁场转过30时，2Br2cos 30，故21Br2(cos 301)8.41106 Wb.所以，线圈C中的磁通量减少了8.41106 Wb.(3)磁场转过180后，磁感线从另一侧穿过线圈，若取1为正，则2为负，有：1Br2，2Br2，故212Br21.26104 Wb.所以，线圈C中的磁通量改变了1.26104 Wb.答案(1)都减少了1.26104 Wb(2)减少了8.41106 Wb(3)改变了1.26104 Wb求解磁通量的方法(1)解答该类题目时，要注意磁感线是从平面的哪一面穿入的(2)当规定从某一面穿入的磁通量为正值时，则从另一面穿入的就为负值，然后按照求代数和的方法求出
8、磁通量的变化(磁通量是有正、负的标量)(3)准确地把初、末状态的磁通量表示出来是解题的关键1如图所示，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，第二次将线框由1绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化量分别为1和2，则()A12B12C12D无法确定B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，磁感线是分别从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此212.根据分析知：1bBabCabD不能比较A条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：磁铁内、外磁感线的条数相同；磁铁内、外磁感线的方向相反；磁铁
9、外部磁感线的分布是两端密、中间疏两个同心放置的同平面的金属圆环与条形磁铁垂直且条形磁铁在圆环内时，通过圆环的磁感线的俯视图如图所示，穿过圆环的磁通量进出，由于两圆环面积SaSb，两圆环的进相同，而出ab，故A正确4(多选)如图所示，下列情况能产生感应电流的是()A如图甲所示，导体棒AB顺着磁感线运动B如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时BDA中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故A错误；B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故C错误；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A产生的磁场发生变化，螺线管B中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故D正确