1、第四章 電磁感應,本章以電場及磁場等知識為基礎，通過實驗總結了產(chǎn)生感應電流的條件和判斷感應電流方向的一般方法楞次定律，給出了確定感應電動勢大小的一般規(guī)律法拉第電磁感應定律.楞次定律和法拉第電磁感應定律是解決電磁感應問題的重要依據(jù).感生電動勢和動生電動勢使我們認識到磁生電的本質(zhì)，互感和自感及渦流則是幾種特殊的電磁感應現(xiàn)象.,電磁感應的規(guī)律楞次定律和法拉第電磁感應定律及其應用是中學物理的主干知識之一，是歷年高考必考的內(nèi)容.考查頻率較高的知識點有感應電流產(chǎn)生的條件、感應電流的方向判定及導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢的計算，且以電磁學和電路的綜合型題目較多.另外，自感現(xiàn)象及有關的圖象問題，也常出現(xiàn)在考題

2、中.,因此，在本章的學習中應理解并熟記產(chǎn)生感應電動勢和感應電流的條件，會靈活地運用楞次定律判斷各種情況下感應電動勢或感應電流的方向，能準確地計算各種情況下感應電動勢的大小，并能熟練地利用題中圖象處理相關的電磁感應問題或用圖象表示電磁感應現(xiàn)象中相應的物理量的變化規(guī)律.,第一節(jié) 劃時代的發(fā)現(xiàn),第二節(jié) 探究感應電流的產(chǎn)生條件,學習目標：1.了解電磁的相關物理學史及電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程，知道電磁感應現(xiàn)象和感應電流 2明確感應電流產(chǎn)生條件的實驗探究過程，知道發(fā)現(xiàn)“磁生電”的意義和價值 3理解感應電流的產(chǎn)生條件，并能應用這一條件分析和解決實際問題 4理解磁通量的概念，掌握其計算方法，會分析判斷通過電路的

3、磁通量的變化情況,重點難點：1.設計探究“磁生電”的實驗方案 2理解產(chǎn)生感應電流的條件 3判斷磁通量的改變及計算 易錯問題：1.不能正確確定磁通量的變化 2錯誤地認為切割磁感線就能產(chǎn)生感應電流,一、電磁感應的探索歷程 1奧斯特的“電生磁” 1820年，丹麥物理學家 發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應 2法拉第的“磁生電” 1831年，英國物理學家 發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,基礎知識梳理,奧斯特,法拉第,二、探究感應電流的產(chǎn)生條件 1實驗探究 探究1：導體棒在磁場中運動是否產(chǎn)生電流,圖411,如圖411所示，將導軌、可移動導體AB放置在磁場中，并和電流計組成閉合回路，把實驗現(xiàn)象記錄在下表中.,無,有,無,探究2：磁鐵

4、在螺線管中運動是否產(chǎn)生電流 如圖412所示，將螺線管與電流計組成閉合回路，把條形磁鐵插入或拔出螺線管，實驗現(xiàn)象如下：,圖412,有,無,有,有,有,無,探究3：模擬法拉第的實驗 如圖413所示，線圈A通過變阻器和開關連接到電源上，線圈B的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面，實驗現(xiàn)象如下：,圖413,有,有,有,無,2.分析論證 探究實驗1中，磁場的強弱不變，但是導體棒切割磁感線運動使閉合電路包圍的面積在 探究實驗2中，將磁鐵插入或抽出時，線圈中磁場發(fā)生 ,變化,變化,探究實驗3中，將開關閉合或斷開及改變滑動變阻器的滑片的位置，使A中電流變化時，電流產(chǎn)生的磁場也在 ，通過B線圈的磁場強弱

5、也在 3實驗結論 只要穿過 電路的磁通量 ，閉合電路中就有感應電流產(chǎn)生,變化,變化,閉合,發(fā)生變化,一、磁通量及變化量的計算 1磁通量的計算 (1)B與S垂直時：BS. B指勻強磁場的磁感應強度，S為線圈的面積 (2)B與S不垂直時：BS. S為線圈在垂直磁場方向上的有效面積，在應用時可將S分解到與B垂直的方向上，如圖414所示，BSsin.,核心要點突破,圖414,(3)磁通量是有正、負的標量當磁感線從線圈平面的不同側穿過時，磁通量分別取正號、負號，總磁通量為兩者的代數(shù)和,(4)多匝線圈的磁通量問題：磁通量與線圈的匝數(shù)無關，也就是磁通量大小不受線圈匝數(shù)的影響同理，磁通量的變化量21也不受線圈

6、匝數(shù)的影響所以，直接用公式求、時，不必去考慮線圈匝數(shù)n.,B與S垂直時，在BS中，S為線圈在B中的有效面積如圖415，若閉合電路abcd和ABCD所在平面均與勻強磁場B垂直，面積分別為S1和S2，且S1S2，但磁場區(qū)域恰好只有ABCD那么大，穿過S1和S2的磁通量是相同的，因此，BS中的S應是指閉合回路中包含磁場的那部分“有效面積”,圖415,2磁通量變化的計算 (1)磁感應強度B不變，有效面積S變化時，則10BS. (2)磁感應強度B變化，磁感線穿過的有效面積S不變時，則穿過回路的磁通量的變化量是10BS. (3)磁感應強度B和回路面積S同時變化時，則10B1S1B0S0，而不等于BS.,二

7、、如何判斷感應電流的有無？ 1感應電流產(chǎn)生的必要條件 (1)電路必須是閉合電路 (2)穿過回路的磁通量發(fā)生變化,2分析是否產(chǎn)生感應電流，關鍵是分析穿過閉合電路的磁通量是否變化，使穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，大致有以下幾種情況： (1)磁感應強度B不變，閉合電路的有效面積S發(fā)生變化 (2)閉合電路的有效面積S不變，磁感應強度B發(fā)生變化 (3)閉合電路的有效面積及磁感應強度B均變化,當閉合電路的部分導體做切割磁感線運動時，并非一定產(chǎn)生感應電流，電路中是否產(chǎn)生感應電流，取決于穿過回路的磁通量是否變化,在圖416中，若回路面積從S08 m2變到St18 m2，磁感應強度B同時從B00.1 T方向垂直

8、紙面向里變到Bt0.8 T方向垂直紙面向外，則回路中的磁通量的變化量為(),課堂互動講練,圖416,A7 WbB13.6 Wb C15.2 Wb D20.6 Wb 【解析】因為B、S都變化所以可用后來的磁通量減去原來的磁通量取后來的磁通量為正,t0BtSt(B0S0)0.818 Wb(0.18)Wb15.2 Wb，故C對 【答案】C 【點評】(1)B、S均變化時，不能用BS計算 (2)磁通量是有正、負的標量,1如圖417所示，P為一個閉合的金屬彈簧圓圈，在它的中間插有一根條形磁鐵現(xiàn)用力從四周拉彈簧圓圈，使圓圈的面積增大，則穿過彈簧圓圈的磁通量將如何變化？,圖417,解析：條形磁鐵磁感線的分布如

9、圖所示(從上向下看)磁通量是穿過一個面的磁感線的多少，由于進去和出來的磁感線要抵消一部分，當彈簧圓圈的面積擴大時，進去的磁感線條數(shù)增加，而出來的磁感線條數(shù)是一定的，故穿過這個彈簧圓圈的磁通量減小 答案：減小,有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強磁場中運動圖418中能產(chǎn)生感應電流的是(),圖418,【解析】B、C、D中線圈均在切割磁感線，A中線圈不切割磁感線，所以A中線圈沒有感應電流產(chǎn)生即使切割了磁感線，也不能保證就能產(chǎn)生感應電流，比如B和C中的線圈豎直邊切割了磁感線，但閉合線圈的磁通量沒有發(fā)生變化，故B、C中的線圈也沒有感應電流產(chǎn)生,【答案】D 【點評】導體切割磁感線運動，并不一定有感應電流產(chǎn)生

10、判斷有無感應電流產(chǎn)生，還得看閉合回路的磁通量是否發(fā)生變化,2.如圖419所示，開始時矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場中，另一半在勻強磁場外，若要線圈中產(chǎn)生感應電流，下列方法中可行的是(),圖419,A將線圈向左平移一小段距離 B將線圈向上平移 C以ab為軸轉(zhuǎn)動(小于60) D以ad為軸轉(zhuǎn)動(小于90) 解析：選ACD.將線圈左右移動，使線圈中存在勻強磁場的面積發(fā)生變化，故有感應電流的產(chǎn)生上下平移線圈時，B與S均未發(fā)生變化，故無感應電流產(chǎn)生若以ab為軸轉(zhuǎn)動，B與S的夾角發(fā)生變化同樣以ad為軸轉(zhuǎn)動時，B與S夾角發(fā)生變化引起磁通量的變化故選ACD.,麥克風是常用的一種電子設備，它的內(nèi)部是一個小型傳感器，把聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號它的種類比較多，如圖4110所示為動圈式話筒簡圖，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬線圈，該線圈處在柱形永磁體的輻射狀磁場中，當聲音使膜片振動時，就能將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，下列說法正確的是(),A該傳感器是根據(jù)電流的磁效應工作的 B該傳感器是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象工作的 C膜片振動時，線圈內(nèi)不會產(chǎn)生感應電流 D膜片振動時，線圈內(nèi)會產(chǎn)生感應電流,圖4110,【解析】當聲音使膜片振動時，膜片后的金屬線圈隨之振動，線圈就會切割永磁體磁場的磁感線，產(chǎn)生感應電