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- 2021-06-02 发布
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4、2 探究感应电流的产生条件学案
学习目标1.通过看书,了解电和磁的联系,搞清电流的磁效应和电磁感应现象
2.通过实验观察、记录结果、分析论证得出并理解感应电流的产生条件
学习重点 通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件
学习难点 闭合电路磁通量的变化
自学预测:1.发现电流磁效应现象的科学家是 ______,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是 _______,发现电磁感应现象的科学家是 _________,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是 ______。
2.、磁通量的定义
3、表达式
探究案:1、实验观察:
(1)闭合电路的部分导体切割磁感线,如图4.2-1所示。
导体棒的运动
表针的摆动方向
导体棒的运动
表针的摆动方向
向右平动
向后平动
向左平动
向上平动
向前平动
向下平动
结论:
(2)向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中拔出
磁铁的运动
表针的摆动方向
磁铁的运动
表针的摆动方向
N极插入线圈
S极插入线圈
N极停在线圈中
S极停在线圈中
N极从线圈中抽出
S极从线圈中抽出
结论:
(3)模拟法拉第的实验
操作
现象
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时,滑动变阻器不动
开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片
结论:
归纳总结:请大家思考以上几个产生感应电流的实例,能否从本质上概括出产生感应电流的条件?
例1如图所示,在磁感应强度为 B的匀强磁场中有一面积为S的矩形线圈abcd,垂直于磁场方向放置,现使线圈以ab边为轴转180°,求此过程磁通量的变化?能否产生 感应电流?
例2.在图示的条件下,闭合矩形线圈中能产生感应电流的是( )
例3.如图所示,匀强磁场区域宽度为L,现有一边长为d(d>L)的矩形金属框以恒定速度v向右通过磁场区域,该过程中有感应电流的时间是多少?
巩固练习
1、.关于感应电流,下列说法中正确的是( )
A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流
B.只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流
C.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流
D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应电流
2、在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时,套在长直导线上的闭合线环(环面与导线垂直,长直导线通过环的中心),当发生以下变化时,一定能产生感应电流的是( )
A.保持电流不变,使导线环上下移动
B.保持导线环不变,使长直导线中的电流增大或减小
C.保持电流不变,使导线在竖直平面内顺时针(或逆时针)转动
D.保持电流不变,环在与导线垂直的水平面内左右水平移动
3、如图所示,环形金属软弹簧,套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉,使其面积增大,则穿过弹簧所包围面积的磁通量将( )
A.增大 B.减小C.不变D.无法确定如何变化
4、一水平放置的矩形线圈abcd在条形磁铁S极附近下落,在下落过程中,线圈平面保持水平,如图所示,位置1和3都靠近位置2,则线圈从位置1到位置2的过程中,线圈内____感应电流,线圈从位置2至位置3的过程中,线圈内____感应电流。(填:“有”或“无”)
5、如图所示装置中,在下列各种情况下,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是( )
A.开关S接通的瞬间
B.开关S接通后,电路中有稳定电流时
C.开关S接通后,移动滑动变阻器的滑动触头的过程中
D.开关S断开的瞬间
6、如图所示,在正方形线圈的内部有一条形磁铁,线圈与磁铁在同一平面内,两者有共同中心轴线OO′。关于线圈中产生感应电流的下列说法中,正确的是( )
A.当磁铁向纸面外平移时,线圈中不产生感应电流
B.当磁铁向上平移时,线圈中不产生感应电流
C.磁铁在线圈平面内顺时针转动时,线圈中产生感应电流
D.当磁铁N极向纸外、S极向纸内绕OO′轴转动时,线圈中产生感应电流
d
b
c
a
7、如图所示,矩形线框与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,下述过程中使线圈产生感应电流的是 ( )
A.以bc为轴转动45º B.以ad为轴转动45º
C.将线圈向下平移 D. 将线圈向上平移
I
8、有一金属圆环与一根带绝缘层的长直导线放在同一平面内,且直导线
与环的直径重合,如图所示,当直导线内通以均匀增加的电流时,圆环
内将 (填有、无)感应电流。将金属圆环向右移动时
(填有、无)感应电流。
A
B
9、如图,AB两环共面同心,A环上均匀带有负电荷,当A环逆时针加
速转动时,B环中 (填有、无)感应电流。当A环顺时针匀速转
动时 (填有、无)感应电流。
10、线圈在长直导线电流的磁场中,做如图所示的运动,A向右平动;B向下平动;C绕轴转动(ad边向外);D从纸面向纸外平动,那么能产生感应电流的有
I
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
(A)
(B)
(C)
(D)
参考答案:自学预测 1、奥斯特;安培;法拉第;库仑。
2、设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面,磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量,简称磁通
3、Φ=BS,适用条件是B与S平面垂直
例1 -2BS 例2 EF 例3
巩固练习 1、D 2、C 3、B 4、有,有 5、ACD 6、ABD 7、B 8、无,有
9、有,无 10、BCD