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1、第一节划时代的发现第一节划时代的发现第二节探究感应电流的产生条件第二节探究感应电流的产生条件课标定位定位学学习目目标：1.了解了解电磁的相关物理学史及磁的相关物理学史及电磁感磁感应现象的象的发现过程，知道程，知道电磁感磁感应现象和感象和感应电流流.2明确感明确感应电流流产生条件的生条件的实验探究探究过程，知道程，知道发现“磁生磁生电”的意的意义和价和价值3理解感理解感应电流的流的产生条件，并能生条件，并能应用用这一条件一条件分析和解决分析和解决实际问题4理解磁通量的概念，掌握其理解磁通量的概念，掌握其计算方法，会分析算方法，会分析判断通判断通过电路的磁通量的路的磁通量的变化情况化情况重点重点难
2、点：点：1.判断磁通量的改判断磁通量的改变及及计算算2感感应电流的流的产生条件及生条件及应用用 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第二二节节探探究究感感应应电电流流的的产产生生条条件件课前自主学案课前自主学案课前自主学案课前自主学案一、划一、划时代的代的发现1奥斯特梦奥斯特梦圆“电生磁生磁”1820年，丹麦物理学家年，丹麦物理学家_发现了了电流的磁流的磁效效应2法拉第心系法拉第心系“磁生磁生电”1831年，英国物理学家年，英国物理学家_发现了了电磁感磁感应现象象奥斯特奥斯特法拉第法拉第二、探究感二、探究感应电流的流的产生条件生条件1实验观察察探究探究1：
3、导体棒在磁体棒在磁场中运中运动是否是否产生生电流流图411如如图411所示，将所示，将导轨、可移、可移动导体体AB放置在放置在磁磁场中，并和中，并和电流流计组成成闭合回路，把合回路，把实验现象象记录在下表中在下表中.实验操作操作实验现象象(有无有无电流流)导体棒静止体棒静止_导体棒平行磁感体棒平行磁感线运运动_导体棒切割磁感体棒切割磁感线运运动_无无无无有有探究探究2：磁：磁铁在螺在螺线管中运管中运动是否是否产生生电流流图412如如图412所所示示，将将螺螺线管管与与电流流计组成成闭合合回回路路，把把条条形形磁磁铁插插入入或或拔拔出出螺螺线管管，实验现象象如下：如下：实验操作操作实验现象象(有
4、无有无电流流)实验操作操作(有无有无电流流)实验现象象N极插入极插入线圈圈_S极插入极插入线圈圈_N极停在极停在线圈中圈中_S极停在极停在线圈中圈中_N极从极从线圈圈中抽出中抽出_S极从极从线圈中抽出圈中抽出_有有无无有有有有有有无无探究探究3：模：模拟法拉第的法拉第的实验如如图413所示，所示，线圈圈A通通过变阻器和开关阻器和开关连接接到到电源上，源上，线圈圈B的两端的两端连到到电流表上，把流表上，把线圈圈A装在装在线圈圈B的里面，的里面，实验现象如下：象如下：图413实验操作操作实验现象象(线圈圈B中中有无有无电流流)开关开关闭合合_开关断开开关断开_开关开关闭合合时，滑，滑动变阻器阻器不
5、不动_开关开关闭合合时，迅速移，迅速移动滑滑动变阻阻器的滑片器的滑片_有有无无有有有有2.分析分析论证探究探究实验1中，磁中，磁场的的强强弱不弱不变，但是，但是导体棒切割体棒切割磁感磁感线运运动使使闭合合导体回路包体回路包围的面的面积在在_.探究探究实验2中，将磁中，将磁铁插入或抽出插入或抽出时，线圈中磁圈中磁场发生生_.变化化变化化探究探究实验3中，将开关中，将开关闭合或断开及改合或断开及改变滑滑动变阻阻器的滑片的位置，使器的滑片的位置，使A中中电流流变化化时，电流流产生的生的磁磁场也在也在_，通，通过B线圈的磁圈的磁场强强弱也在弱也在_.3归纳结论只要穿只要穿过_导体回路的磁通量体回路的磁
6、通量_，闭合合导体回路中就有感体回路中就有感应电流流变化化变化化闭合合发生生变化化核心要点突破核心要点突破一、正确理解磁通量的概念一、正确理解磁通量的概念在磁感在磁感应强强度度为B的匀的匀强强磁磁场中，有一个与磁中，有一个与磁场方向垂直的平面，面方向垂直的平面，面积为S，把，把B与与S的乘的乘积叫做叫做穿穿过这个面的磁通量个面的磁通量1S是指是指闭合回路中磁合回路中磁场所所处的那部分有效面的那部分有效面积如如图414所示，若所示，若闭合合电路路abcd和和ABCD所在平面均与匀所在平面均与匀强强磁磁场B垂直，面垂直，面积分分别为S1和和S2，图414且且S1S2，但磁，但磁场区域恰好只有区域恰
7、好只有ABCD那么大，那么大，穿穿过S1和和S2的磁通量是相同的，因此，的磁通量是相同的，因此，BS中中的的S应是指是指闭合回路中包含磁合回路中包含磁场的那部分有效面的那部分有效面积2磁感磁感应强强度与平面不垂直度与平面不垂直时，求磁通量的方，求磁通量的方法法(1)将磁感将磁感应强强度度B向与平面垂直的方向和与平面向与平面垂直的方向和与平面平行的方向分解平行的方向分解(2)将平面向垂直磁感将平面向垂直磁感应强强度度B的平面投影的平面投影即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)1如如图415所示，一个矩形所示，一个矩形线圈与通有相同圈与通有相同大小的大小的电流的平行直流的平行直导线处于同
8、一平面，而且于同一平面，而且处在两在两导线的中央，的中央，则()A两两电流同向流同向时，穿，穿过线圈的磁圈的磁通量通量为零零B两两电流反向流反向时，穿，穿过线圈的磁圈的磁通量通量为零零图415C两两电流同向或反向，穿流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相等圈的磁通量都相等D两两电流流产生的磁生的磁场是不均匀的，不能判定穿是不均匀的，不能判定穿过线圈的磁通量是否圈的磁通量是否为零零解析：解析：选A.根据安培定根据安培定则，两，两电流同向流同向时，它，它们在在线圈圈处产生的磁生的磁场反向，穿反向，穿过线圈的磁通量圈的磁通量为零；零；两两电流反向流反向时，它，它们在在线圈圈处产生的磁生的磁场同向，穿同向
9、，穿过线圈的磁通量不圈的磁通量不为零，故零，故选项A正确正确二、感二、感应电流有无的判断流有无的判断感感应电流流产生的必要条件是穿生的必要条件是穿过闭合合导体回路的磁体回路的磁通量通量发生生变化，所以判断感化，所以判断感应电流有无流有无时：1明确明确电路是否路是否为闭合合电路路2判断穿判断穿过回路的磁通量是否回路的磁通量是否发生生变化穿化穿过闭合合电路的磁通量路的磁通量发生生变化，大致有以下几种情况：化，大致有以下几种情况：(1)磁感磁感应强强度度B不不变，线圈有效面圈有效面积S发生生变化，化，例如例如闭合合电路的一部分路的一部分导体切割磁感体切割磁感线时(2)线圈有效面圈有效面积S不不变，磁
10、感，磁感应强强度度B发生生变化，例化，例如如线圈与磁体之圈与磁体之间发生相生相对运运动时或者磁或者磁场是由通是由通电螺螺线管管产生而螺生而螺线管中的管中的电流流变化化(3)磁感磁感应强强度度B和回路有效面和回路有效面积S同同时发生生变化，此化，此时可由可由t0计算并判断磁通量是否算并判断磁通量是否变化化.(4)线圈有效面圈有效面积S不不变，磁感，磁感应强强度度B也不也不变，但二，但二者之者之间的的夹角角发生生变化，例如化，例如线圈在磁圈在磁场中中转动时.特特别提醒：提醒：导体切割磁感体切割磁感线不是在不是在导体中体中产生感生感应电流的充要条件，流的充要条件，归根根结底底还得要看穿得要看穿过闭合
11、合导体体回路的磁通量是否回路的磁通量是否发生生变化化即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)2(2011年广州高二年广州高二检测)如如图416所示，能所示，能产生感生感应电流的是流的是()A磁磁铁向下运向下运动B磁磁铁停在停在线圈中不圈中不动C磁磁铁向上运向上运动D只要有磁只要有磁铁就一定有就一定有电流流图416解析：解析：选AC.磁磁铁向上或向下运向上或向下运动时，线圈中的圈中的磁感磁感应强强度度变化，穿化，穿过线圈的磁通量圈的磁通量变化，化，线圈圈中中产生感生感应电流，流，A、C正确；磁正确；磁铁停在停在线圈中圈中不不动时，线圈中磁通量不圈中磁通量不变，不，不产生感生感应电流，流，
12、B、D错误 一磁感一磁感应强强度度为B的匀的匀强强磁磁场方向水平向右方向水平向右,一面一面积为S的矩形的矩形线圈圈abcd如如图417所示放置所示放置,平面平面abcd与与竖直方向成直方向成角，将角，将abcd绕ad轴转180角，角，则穿穿过线圈平面的磁通量的圈平面的磁通量的变化量化量为()A0B2BSC2BScos D2BSsin课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一磁通量变化量的分析与计算磁通量变化量的分析与计算例例例例1 1图417【思路点思路点拨】磁通量的磁通量的变化量即穿化量即穿过这一平面的一平面的初、末两状初、末两状态的磁通量之差的磁通量之差【精精讲精析精析】开始开始时穿穿过线圈平面
13、的磁通量圈平面的磁通量为：1BScos.则后来穿后来穿过线圈平面的磁通量圈平面的磁通量为：2BScos则磁通量的磁通量的变化量化量为：|21|2BScos.【答案答案】C【规律律总结】磁通量不磁通量不仅有大小而且有方向，但有大小而且有方向，但它是个它是个标量，量，这一点如同一点如同电流所以我流所以我们在在计算磁算磁通量的通量的变化量化量时，关，关键搞清楚初、末两状搞清楚初、末两状态的磁通的磁通量的方向关系量的方向关系变式式训练1如如图418所示，通有恒定所示，通有恒定电流的流的导线MN与与闭合金属合金属线框共面，第一次将金属框共面，第一次将金属线框框由由平移到平移到，第二次将金属，第二次将金属
14、线框框绕cd边翻翻转到到，设先后两次通先后两次通过金属框的磁通量金属框的磁通量变化分化分别为1和和2，则()A12B12C12 D不能判断不能判断图418解析：解析：选C.设线框在位置框在位置时的磁通量的磁通量为1，在位，在位置置时的磁通量的磁通量为，直，直线电流流产生的磁生的磁场在在处比在比在处要要强强，.将将线框从框从平移到平移到，磁感，磁感线是从是从线框的同一面穿框的同一面穿过的，所以的，所以1|；将；将线框从框从绕cd边转到到，磁感，磁感线分分别是从是从线框的正反两面穿框的正反两面穿过的，所以的，所以2|()|(以原来穿以原来穿过的的为正，正，则后来从另一面穿后来从另一面穿过的的为负)
15、故正确故正确选项为C. 如如图419所示，直所示，直导线中通以中通以电流流I，矩形，矩形线圈与通圈与通电直直导线共面，下列情况中能共面，下列情况中能产生感生感应电流的是流的是()A电流流I增大增大时B线圈向右平圈向右平动C线圈向下平圈向下平动D线圈圈绕ab边转动类型二类型二感应电流有无的判断感应电流有无的判断例例例例2 2图419【思路点思路点拨】首先弄清直首先弄清直线电流周流周围磁感磁感线的分的分布特点，然后再判断磁通量是否布特点，然后再判断磁通量是否变化化【自主解答自主解答】I增大引起直增大引起直导线周周围磁磁场增增强强，使回路中磁通量增加，使回路中磁通量增加，产生感生感应电流，故流，故A
16、对；因；因远离离导线，线圈所在圈所在处磁磁场减弱，磁通量减弱，磁通量变小，回小，回路中路中产生感生感应电流，故流，故B对；线框向下平框向下平动，穿，穿过回路的磁通量不回路的磁通量不变，无感，无感应电流流产生，故生，故C错；线圈圈绕ab边转动时，由于，由于线圈与磁感圈与磁感线夹角角变化引起化引起磁通量磁通量变化，化，产生感生感应电流，故流，故D错【答案答案】ABD【规律律总结】判定感判定感应电流有无的关流有无的关键是：是：正确分析磁正确分析磁铁或者或者电流所流所产生的磁感生的磁感线在周在周围空空间的分布的分布变式式训练2如如图4110所示，所示，L为一根无限一根无限长的通的通电直直导线，M为一金
17、属一金属环，L通通过M的的圆心并心并与与M所在的平面垂直，且通以向上的所在的平面垂直，且通以向上的电流流I，则()A当当L中的中的电流流发生生变化化时，环中有感中有感应电流流B当当M左右平移左右平移时，环中有中有感感应电流流图4110C当当M保持水平，在保持水平，在竖直方向上下移直方向上下移动时环中有中有感感应电流流D只要只要L与与M保持垂直，保持垂直，则以上几种情况，以上几种情况，环中中均无感均无感应电流流解析：解析：选D.题图中金属中金属环所在平面与磁感所在平面与磁感线平行，平行，穿穿过金属金属环的磁通量的磁通量为零无零无论I变化，化，还是是M上上下移下移动或左右平移，金属或左右平移，金属
18、环所在平面一直保持与磁所在平面一直保持与磁感感线平行，磁通量一直平行，磁通量一直为零，不零，不产生感生感应电流，流，D正确正确 麦克麦克风是常用的一种是常用的一种电子子设备，它的内部是，它的内部是一个小型一个小型传感器，把声音信号感器，把声音信号转变成成电信号它的信号它的种种类比比较多，如多，如图4111所示所示为动圈式圈式话筒筒简图,它的工作原理是在它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个性膜片后面粘接一个轻小的金小的金属属线圈，圈，该线圈圈处在柱形永磁体的在柱形永磁体的辐射状磁射状磁场中，中，当声音使膜片振当声音使膜片振动时，就能将声音信号，就能将声音信号转变成成电信信号，下列号，下列说法正确
19、的是法正确的是()类型三类型三电磁感应现象的应用电磁感应现象的应用例例例例3 3A该传感器是根据感器是根据电流的磁效流的磁效应工作的工作的B该传感器是根据感器是根据电磁感磁感应现象工作的象工作的C膜片振膜片振动时，线圈内不会圈内不会产生感生感应电流流D膜片振膜片振动时，线圈内会圈内会产生感生感应电流流图4111【精精讲精析精析】当声音使膜片振当声音使膜片振动时，膜片后的金，膜片后的金属属线圈随之振圈随之振动，线圈就会切割永磁体磁圈就会切割永磁体磁场的磁感的磁感线，产生感生感应电流，声音的流，声音的强强弱不同，弱不同，产生的感生的感应电流的流的强强弱也就不同，从而将声音信号弱也就不同，从而将声音信号转变成成电信信号，号，这就是就是电磁感磁感应现象，所以，象，所以，选项B、D正确正确.【答案答案】BD【规律律总结】话筒是利用筒是利用电磁感磁感应现象制成的，象制成的，除此之外在我除此之外在我们的生的生产与生活中与生活中还有很多常有很多常见的利的利用用电磁感磁感应现象制成的象制成的仪器，比如：磁器，比如：磁带录音机、音机、汽汽车车速表、速表、发电机等等，有机等等，有兴趣的同学可以自行趣的同学可以自行去研究去研究同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
