第十四章 电磁感应 电磁波
A ．电磁感应现象
A 卷
一、填空题
1．英国科学家________经过十年艰苦努力，最终因偶然机会发现了电磁感应现象，产生感应电流的条件是：当穿过_________的__________发生__________时，回路中就有感应电流产生，这种现象就叫作电磁感应现象。
2．如图所示为研究“微弱磁通量变化时的感应电
流”的DIS 实验装置，当线圈平面水平放置，且绕
南北方向的轴线转动时，线圈中_______（选填“有”或“无”）感应电流。当线圈平面水平放置，且绕东
西方向的轴线转动时，线圈中________（选填“有”
或“无”）感应电流。当线圈平面竖直放置，且平行
于经线时绕竖直轴转动线圈和线圈平面竖直放置，且平行于纬线时绕竖直轴转动线圈相比，电流显示比较明显的是________（选填“前者”或“后者”）。
3．如图所示，AB 为一长直通电导线，旁边有一长方形导线框。
（1）线框向上移动时，穿过线框的磁通量______，线框中_______感应电流。
（2）线框向右移动时，穿过线框的磁通量______，线框中______感
应电流。
（3）线框以AB 为轴转动时，穿过线框的磁通量______，线框中______感应电流。
4．如图所示，两个线圈绕在同一铁芯上，当S 闭合瞬间，电流计G 指针______偏转，当S 闭合后，电流计G 指针
______偏转，当S 断开瞬间，电流计G 指针_______偏
转。（均选填“会”或“不会”）
5．在“研究感应电流产生条件”的实验中，有如图所示器材，试按实验要求用铅笔画线作为导线连接图中的实物图。
接数据采集器 微电流传感器 A
B C D
E F I G S
6．在上题所述“研究感应电流产生条件”的实验中，正确连接好电路后，试写出三种利用此电路能使线圈B 中产生感应电流的措施：
（1）______________________________________________________。 （2）______________________________________________________。 （3）______________________________________________________。 二、选择题
7．关于电磁感应，下列说法中最确切的是（ ）。 （A ）磁场能使导线中产生电流 （B ）磁场能使闭合导线中产生电流 （C ）变化磁场能使导线中产生电流 （D ）变化磁场能使闭合导线中产生电流
8．如图所示，闭合导线框abcd 处于足够大的匀强磁场中，线框平
面与磁场方向垂直，则在下列情况中，线框中能产生感应电流的是
（ ）。
（A ）线框向右匀速运动 （B ）线框向右加速运动
（C ）线框向纸外平移 （D ）线框以ab 为轴转动
9．如图所示，有一闭合线圈处于电磁铁两极间的匀强磁场中，线圈平面与磁极平行，S 闭合。下列情况中，线圈
内没有感应电流的是（ ）。 （A ）线圈向左平移
（B ）线圈绕过O 点的水平轴转动
（C ）电键S 断开瞬间 （D ）变阻器R 的滑片向右移动
＋－＋
－O
S R a d b c ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
10．如图所示，在能够绕竖直轴自由转动的杆的两端，固定
着A 、B 两个铝环，其中A 环闭合，B 环不闭合，用条形磁
铁的磁极移近它们时，下列说法中正确的是（ ）。 （A ）移近两环时都会使横杆旋转 （B ）移近两环时都不会使横杆旋转
（C ）移近A 环时会使横杆旋转，移近B 环时不会使横杆旋转 （D ）移近B 环时会使横杆旋转，移近A 环时不会使横杆旋转
11．某一铁芯上同时绕有甲、乙两个导线圈，甲线圈与电流
表串接，乙线圈接一电源，通以如图所示的变化电流，则在
下列哪段时间内能在甲线圈中观察到感应电流？（ ）。 （A ）第1 s 内 （B ）第2 s 内
（C ）第3 s 内 （D ）第4 s 内
B 卷
一、填空题
12．如图所示，导线框a 所在处无磁场，仅在虚线框内存在匀强磁场，其磁感强度逐渐增大，则导线框a 中__________（填“有”或“无”）感应电流。
13．如图所示，将一条形磁铁的N 极插入一个螺线管的过程中，螺线管中
______（选填“有”或“无”）感应电流。
14．如图所示，一闭合导线框位于一匀强磁场中，线框平面
与磁场方向平行，则当：
（1）线框向右平移时，线框中______感应电流；
（2）线框向纸外平移时，线框中______感应电流；
（3）线框以OO?为轴转动时，线框中______感应电流； （4）线框以MM?为轴转动时，线框中______感应电流。（均选填“有”或“无”）
15．一个小导线圈从通电螺线管内部穿过，线圈平面与螺线管轴线垂直，当小线圈从其
A B
1
2
3 4 t /s
I O N
S
a d c
b M M′ O O′ B a
B ? ? ? ?
一端穿到螺线管中部的过程中，小线圈的磁通量______，线圈中______（选填“有”或“无”）感应电流。当小线圈在螺线管中部移动的过程中，小线圈的磁通量______，线圈中______（选填“有”或“无”）感应电流。当小线圈从中部穿到另一端的过程中，小线圈的磁通量______，线圈中______（选填“有”或“无”）感应电流。
16．某学生在做“研究感应电流产生条件”的实验时，将
实验器材连接成如图所示电路，试按实验要求指出他接线中的两个错误之处：
（1）_________________________________； （2）_________________________________。 二、选择题
17．下列说法中正确的是（ ）。
（A ）一段导体在磁场中运动，导体内必有感应电流
（B ）一段导体在磁场中切割磁感线运动，导体内必有感应电流 （C ）闭合电路中一段导体在磁场中运动，电路内必有感应电流
（D ）闭合电路中有部分导体切割磁感线运动，电路中不一定有感应电流
18．下列说法中正确的是（ ）。
（A ）闭合电路内有磁通量，闭合电路中必有感应电流 （B ）要使电路中产生感应电流，电路必须完全在磁场内
（C ）闭合电路中产生感应电流的条件是闭合电路所在处的磁感强度发生变化 （D ）闭合电路所在处的磁感应强度发生变化时，电路中也不一定有感应电流 【解析】当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就有感应电流产生。 选项A 中并没有说明磁通量是否变化，所以错误。
闭合电路的一部分处在变化的磁场中，穿过它的磁通量也会发生变化，就会产生感应电流。选项B 错误。 磁感应强度变化，磁通量不一定变化，例如将闭合电路所在平面与磁场平行放置，那么无论磁场如何变化，穿过闭合电路的磁通量始终为零，并没有发生变化，也就不会有感应电流产生。选项C 错误，选项D 正确。
19．如图所示，通电长直导线旁有一长方形导线框，框与直导线在同
一平面内，则下列情况下线框中有感应电流的是（ ）。 （A ）以CD 为轴转动 （B ）向纸外平移
（C ）以DE 为轴转动 （D ）以AB 为轴转动
＋－＋－
A
B C F I
20．如图所示为自行车发电机的结构示
意图，它有一块永久磁铁，置于绕有线圈
的C 形软铁芯内。当自行车车轮转动时，通过摩擦带动磁铁转动，关于它发电的
原理，下列说法中正确的是（ ）。
（A ）磁铁在图示位置时线圈中有磁通量 （B ）磁铁转过90°时线圈中有磁通量 （C ）磁铁转过180°时线圈中有磁通量 （D ）磁铁转过270°时线圈中有磁通量
21．如图所示为动圈式话筒的结构示意图，内有磁铁、线
圈和膜片，关于它把声音信号转变为电信号的原理，下列
说法中正确的是（ ）。
（A ）膜片往里压的过程中，线圈中有感应电流 （B ）膜片往外弹回的过程中，线圈中有感应电流
（C ）膜片压到最里面时，线圈中有感应电流 （D ）膜片弹回原位置时，线圈中有感应电流 三、实验题
22．给你如图所示器材：原副线圈一组，电键一个，蓄电池一组，滑动变阻器一个，小磁针一个，导线若干。试设计一个实验，以验证产生感应电流的条件。 （1）试写出实验步骤。
（2）在图中用铅笔画线作为导线连接实物。
B ．感应电流的方向 右手定则
（一）
A 卷
一、填空题
23．右手定则规定：伸开右手，让拇指跟其余四指____________，并且跟手掌在____________，让磁感线____________穿入手心，拇指指向导体___________的方向，则其余四指就是导体中感应电流的方向。
24．如图所示为闭合电路的一部分导体在磁场中运动，电路中产生了感应电流，设感应电流方向、导体运动方向和磁场方向互相垂直，试根据已知的两个量的方向画出第三个量的方向。
＋ －
＋ － 膜片 线圈 磁铁
轴 永久磁铁 线圈 接车灯
C 形软铁芯 驱动轮 金属外壳 N
S
25．如图所示为闭合电路中的一段导体在匀强磁场中运动，电路中产生了感应电流，试判断各图中的运动导线中的感应电流方向。
26．如图所示为闭合电路中的一段导体在长直通电导线的磁场中运动，电路中产生了感应电流，试判断各图中的运动导线中的感应电流方向。
27．如图所示为闭合电路中的一段导体在通电螺线管或圆环电流的磁场中运动，试判断各图中的运动导线中的感应电流方向。
28．在“探究闭合回路中部分导体切割磁感线时与感应电流方向有关的因素”的实验中，先固定蹄形磁铁，使导体来回做切割磁感线运动，即改变导体切割磁感线运动的方向，再改变蹄形磁铁放置方向，使导体来回做切割磁感线运动，这实际上是实验中常用的一种科学方法，叫做___________________法。 二、选择题
I
I
B
v v N
S
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
B B
v
v v
v
I
I
I
I
I
v
v
v
29．如图所示，位于通有电流I 的长直导线旁的两根导电
导轨A 和B 与长直导线平行且在同一水平面内，在导轨
A 、
B 上套有两段可以自由滑动的导体棒CD 和EF ，若用
力使导体EF 向右运动，则导体CD 将（ ） （A ）保持不动 （B ）向右运动
（C ）向左运动 （D ）先向右后向左运动
30．如图所示，闭合正方形导线框abcd 通过一个方向与线框平面垂直的匀强磁场区域，已知磁场区域的宽大于线框的边长，则关于线框中感应电流方向，下列说法中正确的是（ ） （A ）dc 边进入磁场到ab 边出磁场的整个过程中都是顺时针方向的
（B ）dc 边进入磁场到ab 边出磁场的整个过程中都是逆时针方向的 （C ）dc 边进入磁场时逆时针方向，dc 边出磁场时顺时针方向 （D ）dc 边进入磁场时顺时针方向，dc 边出磁场时逆时针方向
【解析】在dc 边进入磁场的过程中，根据右手定则，此边中产生的感应电流方向向上，线框中的感应电流方向为逆时针方向；
当线框完全处在磁场中时，磁通量没有变化，因此没有感应电流；
在dc 边出磁场的过程中，ab 边在切割磁场，此边中产生的感应电流方向向上，线框中的感应电流方向为顺时针方向。 此题的正确选项为C 。
31．如图所示，在上海地区将一根直导体棒MN 的两端与一
U 形导电框架ABCD 连接成闭合电路，且导体棒可在框架上自由滑动，下列情况下将该导体棒在框架上滑动时的导体棒中感应电流方向正确的是（ ）
（A ）框架水平且MN 沿东西向放，MN 向北运动时电流向西
（B ）框架水平且MN 沿东西向放，MN 向南运动时电流向西 （C ）框架竖直且MN 沿东西向放，MN 向上运动时电流向西 （D ）框架竖直且MN 沿东西向放，MN 向下运动时电流向西
? ? ?
? ? ? ? ? ?
a b d c B
I C E A B D F
A C M N
B
D
第10章 电磁感应定律 第一节 法拉第电磁感应定律 1．电动势 只有静电场不能维持稳恒电流。（如电容器放电就是在静电场的作用下，电流由大到小到0的衰变过程，不能维持稳恒的电流。） 要维持稳恒的电流，必须有非静电力作功，将其它形式的能量补充给电路，即电源。 在电源内部，非静电力使电荷从负极搬回到正极板。 电动势的定义：把单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时，非静电力F k 所作的功。 把正电荷q 经电源内部由负极移到正极时，非静电力作的功为： k k A F dl + - =?? 电动势为： 1k k A F dl q q ε+- ==?? 例：5号电池的开路电压为1.5伏，充电电池的开路电压为1.2伏，这是由化学特性决定的。 在有电流输出时，电池两端的电压比开路电压低，原因是电源内部有电阻。无内阻的电源称为“理想电源”
2．法拉第定律 精确的实验表明： 导体回路中产生的感应电动势ξ的大小与穿过回路的磁通量 的变化率d Φ/dt 成正比。 d dt εΦ=- 实验1： 磁铁插入线圈中，使线圈中的 磁通量发生变化，从而在线圈 中产生感应电动势。 实验2： 内线圈通、断电的变化产生一个 变化的磁场，在外线圈中便产生 了感应电动势，其中没有任何移 动的部件，这样产生的电动势称 为感生电动势。 3．愣次定律 （解决感应电动势的方向问题） 闭合回路中，感应电流的方向总是使得它自身产生的磁通量反抗引起感应电流的磁通量的变化。或者表述为：感应电流产生的磁
电动势方向 0d dt Φ > d dt Φ < 0d dt Φ> 0d dt Φ < 0d dt Φ > 0d dt Φ < 0d dt Φ > 0d dt Φ < 。 。 。 。 。 。 。 。 。。。。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。。。。 × × × × × × × × ××××× × × × × × × × × ×××××
大学物理吴百诗习题答案 电磁感应 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020
法拉第电磁感应定律 10-1如图10-1所示，一半径a ＝，电阻R ＝×10-3Ω的圆形导体回路置于均匀磁场中，磁场方向与回路面积的法向之间的夹角为π/3，若磁场变化的规律为 T 10)583()(42-?++=t t t B 求：（1）t ＝2s 时回路的感应电动势和感应电流； （2）最初2s 内通过回路截面的电量。 解：（1）θcos BS S B =?=Φ V 10)86(6.110)86()3 cos(d d cos d d 642--?+?-=?+?-=-=Φ- =t t a t B S t i π πθε s 2=t ，V 102.35-?-=i ε，A 102100.1102.32 3 5---?-=??-= =R I ε 负号表示i ε方向与确定n 的回路方向相反 （2）42 2123 112810 3.140.1()[(0)(2)]cos 4.410C 1102 i B B S q R R θ---???=Φ-Φ=-??==??? 10-2如图10-2所示，两个具有相同轴线的导线回路，其平面相互平行。大回路中有电流I ， 小的回路在大的回路上面距离x 处，x >>R ，即I 在小线圈所围面积上产生的磁场可视为是均匀的。若 v dt dx =等速率变化，（1）试确定穿过小回路的磁通量Φ和x 之间的关系；（2）当x ＝NR （N 为一正数），求小回路内的感应电动势大小；（3）若v ＞0，确定小回路中感应电流方向。 解：（1）大回路电流I 在轴线上x 处的磁感应强度大小 2 02 232 2() IR B R x μ= +，方向竖直向上。 R x >>时，2 03 2IR B x μ= ，22 203 2IR r B S BS B r x πμπΦ=?==?= （2）224032i d dx IR r x dt dt πμε-Φ=-=，x NR =时，2024 32i Ir v R N πμε= 图 10-
电磁感应现象教学设计 一、教学设计思想 这节课的设计思想是：把电磁感应现象的发现过程，从教育的角度编制成既有一定难度、又有操作可能的科学探究活动，让学生通过科学探究，认识电磁感应现象，体会实验探索的艰辛，进一步提高科学探究能力，学习科学家执着探究科学真理的精神。 二、教学目的 《一》、知识目标 １．启发学生观察实验现象，从中分析归纳出产生感应电流的条件，从而进一步理解电磁感应现象，理解产生感应电流的条件。 ２．培养学生运用所学知识，独立分析问题的能力。 ３．培养学生观察、实验操作能力和概括能力。 《二》教学目标 1.知识与技能：认识电磁感应现象。 2.过程与方法：经历科学探究的过程，提高科学探究的能力。 3.情感态度与价值观：培养热爱科学的情感和实事求是的科学态度。 三、教学重难点： 1.教学重点：电磁感应现象及电磁感应现象的科学探索过程。 2.教学难点：对切割磁感线运动的认识及探究过程中问题的提出和解决问 题办法的猜想。 初三学生已经具有了初步的动手操作能力、初步的空间想象能力和逆向思维能力，经过教师的提示点拨、分析比较与实际的动手操作，可以探究并归纳出产生电磁感应现象的条件。 四、教学过程
引入： 1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现了——电流的磁效应，揭示了电 和磁之间存在着联系，受到了这一发现的启发，人们开始考虑这样一个问题：既然“电能生磁”，“磁能不能生电”呢？不少科学家进行了这方面的探索，英国 平民科学家法拉第，坚信电与磁有密切的联系。经过10 年坚持不懈的努力，在 无数次的挫折与失败之后，终于在1831 年一个偶然的机会里，发现了利用磁场 产生电流的条件。法拉第的发现使发电机等用电设备的发明和应用成为可能，我们现在能很方便的用电。我国令人瞩目的三峡工程等都与法拉第的发现有着联 系。 我手中就有一个发电机模型（简介其结构），它为什么能发电呢？其发电的 条件是什么呢？带着这些问题，我们一起来学习第一节：电磁感应现象。 师：同学们，我们在初中就学过，导体切割磁感线时，闭合电路中有电流产 生。 （教师演示）在这个实验中，磁场是由马蹄形磁体提供的。是不是只有马蹄形磁铁才能提供磁场呢？ 生：不，电流也能产生磁场，通过电螺线管也能产生磁场。 师：通电螺线管的磁场与哪种磁体周围的磁场相似？ 生：条形磁铁。 师：好。除了这个演示实验所示的方法外，还有没有另外的利用磁场产生电流的办法呢？请大家选用桌上的实验器材，两个同学一组，共同探究利用磁场怎么样才能产生电流。将你们的实验过程及实验现象记录在表格中。若实验器材不够，请到台前来取。 实验探究产生感应电流的条件的记录表格 探究设计活动过程现象记录初步分析初步结论 活动 1 活动 2 活动 3
电磁 安培定律 法拉第电磁感应定律 电流的磁效应 电磁感应 右手螺旋定则右手定则 安培力 左手定则1.安培定律：表示电流和电流激发磁场的 磁感线方向间关系的定则，也叫 右手螺旋定则。(1)通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向； (2)通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致 ，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N 极。 左手反之。
应用：电能转化为磁，可以用于人造磁铁等。 2. 法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁 通变化率成正比。 右手定则：使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把 右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向产生的感应电流的方向。 应用：将动能转化为电能，发电机。 3．安培力：电流导体在磁场中运动时受力。 左手定则：左手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个 平面内。把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心（手心对准N极，手背对准S极)，四指指向电流方向（既正电荷运动的方向）则大拇指的方向 就是导体受力方向。 应用：通过磁场对电流的作用，将电磁能转化为机械能：电动机。 1．电磁感应现象：英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时， 导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。 2．感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线
运动的方向有关。 (2)感应电流的产生条件： a.电路必须是闭合电路； b.只是电路的一部分导体在磁场中； c.这部分导体做切割磁感线运动（包括正切、斜切两种情况）。3．交流发电机 （1）原理：发电机是根据电磁感应现象制成的。 （2）能量转化：机械能转化为电能。 （3）构造:交流发电机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷。
法拉第电磁感应定律 10-1如图10-1所示，一半径a ＝0.10m ，电阻R ＝1.0×10-3Ω的圆形导体回路置于均匀磁场中，磁场方向与 回路面积的法向之间的夹角为π/3，若磁场变化的规律为 T 10)583()(4 2-?++=t t t B 求：（1）t ＝2s 时回路的感应电动势和感应电流； （2）最初2s 通过回路截面的电量。 解：（1）θcos BS S B =?=Φ V 10)86(6.110)86()3 cos(d d cos d d 642--?+?-=?+?-=-=Φ- =t t a t B S t i π πθε s 2=t ，V 102.35 -?-=i ε，A 10210 0.1102.323 5---?-=??-==R I ε 负号表示i ε方向与确定n 的回路方向相反 （2）422 123 112810 3.140.1()[(0)(2)]cos 4.410C 1102 i B B S q R R θ---???=Φ-Φ=-??==??? 10-2如图10-2所示，两个具有相同轴线的导线回路，其平面相互平行。大回路中有电流I ，小的回路在大 的回路上面距离x 处，x >>R ，即I 在小线圈所围面积上产生的磁场可视为是均匀的。若 v dt dx =等速率变化，（1）试确定穿过小回路的磁通量Φ和x 之间的关系；（2）当x ＝NR （N 为一正数），求小回路的感应电动势大小；（3）若v ＞0，确定小回路中感应电流方向。 解：（1）大回路电流I 在轴线上x 处的磁感应强度大小 2 02232 2()IR B R x μ= +，方向竖直向上。 R x >>时，2 03 2IR B x μ= ，22 2 03 2IR r B S BS B r x πμπΦ=?==?= （2）224032i d dx IR r x dt dt πμε-Φ=-=，x NR =时，2024 32i Ir v R N πμε= （3）由楞次定律可知，小线圈中感应电流方向与I 相同。 动生电动势 10-3 一半径为R 的半圆形导线置于磁感应强度为B 的均匀磁场中，该导线以 速度v 沿水平方向向右平动，如图10-3所示，分别采用（1）法拉第电磁感应定律和（2）动生电动势公式求半圆导线中的电动势大小，哪一端电势高？ 解：（1）假想半圆导线在宽为2R 的U 型导轨上滑动，设顺时针方向为回路方向， 在x 处 2 1(2)2m Rx R B π=+Φ，∴22m d dx RB RBv dt dt εΦ=-=-=- 由于静止U 型导轨上电动势为零，所以半圈导线上电动势为 2RBv ε=- 负号表示电动势方向为逆时针，即上端电势高。 图10-2
9-1两个半径分别为R 和r 的同轴圆形线圈相距x ，且R >>r ，x >>R ．若大线圈通有电流I 而小线圈沿x 轴方向以速率v 运动，试求小线圈回路中产生的感应电动势的大小． 解：在轴线上的磁场 () ()2 2 003 3 2 2 2 22IR IR B x R x R x μμ= ≈ >>+ 3 2 202x r IR BS πμφ= = v x r IR dt dx x r IR dt d 4 22042202332πμπμφ ε=--=-= 9-2如图所示，有一弯成θ 角的金属架COD 放在磁场中，磁感强度B ? 的方向垂直于金属架 COD 所在平面．一导体杆MN 垂直于OD 边，并在金属架上以恒定速度v ?向右滑动，v ? 与 MN 垂直．设t =0时，x = 0．求当磁场分布均匀，且B ? 不随时间改变，框架内的感应电动势i ε． 解：12m B S B xy Φ=?=?,θtg x y ?=,vt x = 22212/()/i d dt d Bv t tg dt Bv t tg ε?θθ=-=-=?，电动势方向：由M 指向N 9-3 真空中，一无限长直导线，通有电流I ，一个与之共面的直角三角形线圈ABC 放置在此长直导线右侧。已知AC 边长为b ，且与长直导线平行，BC 边长为a ，如图所示。若线圈以垂直于导线方向的速度v 向右平移，当B 点与直导线的距离为d 时，求线圈ABC 内的感应电动势的大小和方向。 解：当线圈ABC 向右平移时，AB 和AC 边中会产 生动生电动势。当C 点与长直导线的距离为d 时，AC 边所在位置磁感应强度大小为：02() I B a d μπ= + AC 中产生的动生电动势大小为： x r I R x v C D O x M θ B ? v ?
初中物理电磁感 应
一、【教学过程】 （一）复习引入 1. 师问：通过上节的学习，我们知道磁场对通电导线有力的作用，力的方向与什么有关呢？ 生答：导线中电流的方向、磁感线的方向有关。 2. 师问：通过上节的学习，我们得到了电动机的工作原理是什么呢？ 生答：通电线圈在磁场中受力转动。 通过上节课的学习，我们知道：通电导体在磁场中受到力的作用而能够运动起来，那么运动的导体中是否能够产生电呢？本节针对闭合电路的一部分导体在磁场中运动产生感应电流的现象及其能量的转化作一些分析。 （二）教学内容 1．电磁感应现象：英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，
这种现象叫做电磁感应。 2．感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方 向有关。 (2)感应电流的产生条件： a.电路必须是闭合电路； b.只是电路的一部分导体在磁场中； c.这部分导体做切割磁感线运动（包括正切、斜切两种情况）。 3．交流发电机 （1）原理：发电机是根据电磁感应现象制成的。 （2）能量转化：机械能转化为电能。 （3）构造:交流发电机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷。 磁铁（定子） 线圈（转子） 滑环 电刷 4. 直流电与交流电： （1）方向不变的电流叫做直流电大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。（2）交流电的周期：电流发生一个周期性变化所用的时间，其单位就是时间的单位秒（s）。 （3）交流电的频率：电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹，符号是Hz。频率和周期的数值互为倒数。 5.电动机与发电机的比较：
练 习 四 稳恒电流的磁场、电磁感应定律 一、填空题 1． 如图所示，均匀磁场的磁感应强度为B =0.2T ，方向沿x 轴正方向，则通过 abod 面的磁通量为___0.024Wb ______，通过befo 面的磁通量为____0______， 通过aefd 面的磁通量为___0.024Wb ____。 2. 如图所示，两根无限长载流直导线相互平行，通过的电流分别为I 1和I 2。则 =??1 L l d B _____)(120I I -μ_______，=??2 L l d B _____)(120I I +μ_____。 3. 试写出下列两种情况的平面内的载流均匀导线在给定点P 处所产生的磁感强度的大小. (1) B = 08I R μ ； (2) B = 0 。 4． 感应电场是由 变化的磁场 产生的，它的电场线是 闭合曲线 。 5. 如图所示，一段长度为l 的直导线MN ，水平放置在载电流为I 的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t 秒末导线两端的电势差 M N U U -________0ln 2Ig a l t a μπ+- ______________． 二、选择题 1. 一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管（R=2r ），两螺线管 单位长度上的匝数相等。两螺线管中的磁感应强度大小BR 和Br 应满足：( B) （A ）BR=2Br （B ）BR=Br （C ）2BR=Br （D ）BR=4Br 2． 磁场的高斯定理??=?0S d B 说明了下面的哪些叙述是正确的？ （ A ） a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数； b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数； c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内； 301
电磁感应 1.（2019黔东南，5）关于如图甲、乙所示的实验，下列说法错误的是（） A．甲实验可以研究通电导体周围存在磁场 B．甲实验可以研究电磁感应现象 C．乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况 D．乙实验的过程中，电能转化为机械能 2.(2019天水,5)如图所示，对下列图中现象解释不正确的是（） A．如图是利用安培定则判断通电螺线管的极性 B．如图是发电机原理装置图 C．如图是电动机原理装置图 D．如图中动圈式话筒是根据电流磁效应原理工作的 3.（2019毕节，7）关于如图甲、乙所示的实验，下列说法错误的是（） A．甲实验可以研究通电导体周围存在磁场 B．甲实验可以研究电磁感应现象 C．乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况 D．乙实验的过程中，电能转化为机械能
4.(2019云南，8)如图所示的实验中,相关现象说法正确的是( ) A.图甲中闭合开关,通电螺线管右端为N极 B.图乙中通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失 C.图丙中闭合开关,导体ab左右运动,灵敏电流计指针不会偏转 D.图丁中闭合开关,仅对调磁体的N.S极,导体ab所受磁场力方向相反 5.（2019通辽，9）以下是对电与磁部分四幅图的分析，其中错误的是（） A．如图装置闭合电路后磁针会偏转，说明电流能产生磁场 B．如图装置说明通电导线在磁场中受到力的作用 C．如图装置所揭示的原理可制造发电机 D．图中动圈式话筒应用了磁场对电流的作用 6.（2019无锡，16）如图是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。这个手电筒壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈，摇动时，可以感觉到有一个物块在来回运动。小明猜想这个物块是磁体，依据是：磁体运动时，闭合线圈切割磁感线产生，线圈相当于电路中的。 7.（2019泸州，5）如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是（） A. 接入电流表可探究电磁感应现象，与发电机原理相同 B. 接入电流表可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同 C. 接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同
稳恒电流 1.电流形成的条件、电流定义、单位、电流密度矢量、电流场（注意我们 又涉及到了场的概念） 2.电流连续性方程（注意和电荷守恒联系起来）、电流稳恒条件。 3.欧姆定律的两种表述（积分型、微分型）、电导、电阻定律、电阻、电 导率、电阻率、电阻温度系数、理解超导现象 4.电阻的计算（这是重点）。 5.金属导电的经典微观解释（了解）。 6.焦耳定律两种形式（积分、微分）。（这里要明白一点：微分型方程是 精确的，是强解。而积分方程是近似的，是弱解。） 7.电动势、电源的作用、电源做功。、 8.含源电路欧姆定律。 9.基尔霍夫定律（节点电流定律、环路电压定律。明白两者的物理基础。）习题：13.19；13.20 真空中的稳恒磁场 电磁学里面极为重要的一章 1. 几个概念：磁性、磁极、磁单极子、磁力、分子电流 2. 磁感应强度（定义、大小、方向、单位）、洛仑磁力（磁场对电荷的作用） 3. 毕奥-萨伐尔定律（稳恒电流元的磁场分布——实验定律）、磁场叠加原理（这是磁场的两大基本定律——对比电场的两大基本定律） 4. 毕奥-萨伐尔定律的应用（重点）。 5. 磁矩、螺线管磁场、运动电荷的磁场（和毕奥-萨伐尔定律等价——更基本） 6. 稳恒磁场的基本定理（高斯定理、安培环路定理——与电场对比） 7. 安培环路定理的应用（重要——求磁场强度） 8. 磁场对电流的作用（安培力、安培定律积分、微分形式）
9. 安培定律的应用（例14.2；平直导线相互作用、磁场对载流线圈的作用、磁力矩做功） 10. 电场对带电粒子的作用（电场力）；磁场对带电粒子的作用（洛仑磁力）；重力场对带电粒子的作用（引力）。 11. 三场作用叠加（霍尔效应、质谱仪、例14.4） 习题：14.20，14.22，14.27，14.32，14.46，14.47 磁介质（与电解质对比） 1.几个重要概念：磁化、附加磁场、相对磁导率、顺磁质、抗磁质、铁磁 质、弱磁质、强磁质。（请自己阅读并绘制磁场和电场相关概念和公式 的对照表） 2.磁性的起源（分子电流）、轨道磁矩、自旋磁矩、分子矩、顺磁质、抗 磁质的形成原理。 3.磁化强度、磁化电流、磁化面电流密度、束缚电流。 4.磁化强度和磁化电流的关系（微分关系、积分关系） 5.有磁介质存在时的磁场基本定理、磁场强度矢量H、有磁介质存在时的 安培环路定律（有电解质存在的安培环路定律）、磁化规律。 6.请比较B、H、M和E、D、P的关系。磁化率、相对磁导率、绝对磁导 率。 7.有磁介质存在的安培环路定理的应用（例15.1、例15.2）、有磁介质存 在的高斯定理。 8.铁磁质（起始磁化曲线、磁滞回线、饱和磁感应强度、起始磁导率、磁 滞效应、磁滞、剩磁、矫顽力、磁滞损耗、磁畴、居里点、软磁材料、 硬磁材料、矩磁材料）（了解） 习题： 15.11
电磁感应同步练习 (1) 1．英国物理学家法拉第1831年首先用实验的方法发现了现象，这一重大发现使人类实现了将能转化为能的愿望。 2．电磁感应现象的发现，经历了漫长的实验探究过程，这是因为电磁感应现象的产生必须符合一定的条件，这就是电路中的导体，在中做的运动时，导体中才会有电流产生，这种电流称为。 3．实验表明，感应电流的方向不仅跟方向有关，还跟方向有关，在上述两个因素中，如果其中之一的方向改变，则感应电流的方向将，如果两者的方向都改变，则感应电流的方向将。 4．发电机是根据现象而设计制造的，发电机的诞生实现了能向能的转化。 5．如图所示，两同学甩动与电流表相连的长导线， 发现电流表的指针来回摆动。 （1）这种现象叫做现象，这是由物 理学家最早发现的。 （2）产生感应电流的磁场是由提供的。6．小明学习了电磁感应现象后，就想：产生的感应电 流的大小与什么有关呢？他找了几个要好的同学开始了讨论和猜想：既然运动有快慢之分、磁场有强弱之分，那么感应电流的大小是否与这两者有关呢？ 于是他们开始做实验，首先按照课堂上探究电磁感应的实验装置（如图）重新安装了仪器，并且准备了磁性强弱不同的磁铁，以便改变磁场的强弱，闭合电路后，他先改变导体在磁场中运动的快慢，观察电流表指针摆动幅度的大小。实验发现：导体在磁场中切割磁感线运动的速度越大，电流表指针摆动的幅度越大；然后，他又保持导体运动的快慢不变，换用磁性强的磁铁来做实验，发现磁性越强，电流表指针摆动的幅度越大。对于这么重大的发现，他高兴不已。 （1 （2 （3 （4）请你解释一下为什么手摇发电机的手柄摇得越快，灯泡越亮？
(2) 1．下列情况下，能够产生感应电流的是 （ ） A ．导体在磁场中运动 B ．一段导体在磁场中做切割磁感线运动 C ．使闭合的导体全部在磁场中不动 D ．使闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 2 （ ） A ．使导体棒A B 上下运动 B ．使导体棒AB 左右运动 C ．使导体棒AB 前后运动 D ．使导体棒AB 静止不动 3．下列四个图所示的实验装置中，用来研究电磁感应现象的是 （ ） 4．以下哪种物理现象的发现和利用，实现了电能大规模生产，使人们从蒸汽时代进入电气时代 （ ） A ．电磁感应现象 B ．电流通过导体发热 C ．电流的磁效应 D ．通电线圈在磁场中会转动 5．下列电气设备中利用电磁感应现象原理工作的是 （ ） A ．电烙铁 B ．发电机 C ．电动机 D ．电磁起重机 6．下课了，小明和同学们对老师桌子上的手摇发电机产生了极大的兴趣，他们争先恐后的做实验，用手摇发电机发电让小灯泡发光。咦？奇怪的现象发生了：为什么小灯泡有时亮，有时暗呢？灯泡的亮暗与什么因素有关呢？请根据这一现象，确立一个研究课题，并写出研究的全过程。 7．为研究某种植物在恒温下生长的规律，物理兴趣小组的同学，设计制作了一台如图15所示的恒温箱。箱内安装了一根电热丝，按实际需要，电热丝每秒应向箱内提供539J 的热量（设电能全部转化为内能）。经选用合适的材料制成后，用220V 的恒压电源供电，测得该电热丝每秒实际供热1100J 。为使电热丝供热达到设计要求，在不改变电热丝阻值及电源电压的条件下，应在箱外怎样连接一个电阻元件？并通过计算确定这个电阻元件的阻值。 A B C D
班级______________学号____________姓名________________ 练习 十七 一、选择题 1． 如图所示，有一边长为1m 的立方体，处于沿y 轴指向的强度为0.2T 的均匀磁场中，导线a 、b 、c 都以50cm/s 的速度沿图中所示方向运动，则 （ ） (A)导线a 内等效非静电性场强的大小为0.1V/m ； (B)导线b 内等效非静电性场强的大小为零； (C)导线c 内等效非静电性场强的大小为0.2V/m ； (D)导线c 内等效非静电性场强的大小为0.1V/m 。 2． 如图所示，导线AB 在均匀磁场中作下列四种运动，（1）垂直于磁场作平动；（2）绕固定端A 作垂直于磁场转动；（3）绕其中心点O 作垂直于磁场转动；（4）绕通过中心 点O 的水平轴作平行于磁场的转动。关于导线AB 的感应电动势哪个结论是错误的？ （ ） (A)（1）有感应电动势，A 端为高电势； (B)（2）有感应电动势，B 端为高电势； (C)（3）无感应电动势； (D)（4）无感应电动势。 （1） （2） （3） （4）
3． 一“探测线圈”由50匝导线组成，截面积S ＝4cm 2，电阻R =25 。若把探测线 圈在磁场中迅速翻转?90，测得通过线圈的电荷量为C 1045 -?=?q ，则磁感应强度B 的大小为 （ ） (A)0.01T ； (B)0.05T ； (C)0.1T ； (D)0.5T 。 4． 如图所示，一根长为1m 的细直棒ab ，绕垂直于棒且过其一端a 的轴以每秒2转的角速度旋转，棒的旋转平面垂直于0.5T 的均匀磁场，则在棒的中点，等效非静电性场强的大小和方向为（ ） (A)314V/m ，方向由a 指向b ； (B)6.28 V/m ，方向由a 指向b ； (C)3.14 V/m ，方向由b 指向a ； (D)628 V/m ，方向由b 指向a 。 二、填空题 1． 电阻R ＝2Ω的闭合导体回路置于变化磁场中，通过回路包围面的磁通量与时间的关 系为)Wb (10)285(3 2-?-+=Φt t m ，则在t =2s 至t =3s 的时间内，流过回路导体横截 面的感应电荷=i q C 。 2． 半径为a 的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n ，螺线管导线中通过交变电流t I i ωsin 0=，则围在管外的同轴圆形回路（半径为r ）上的感生电动势为 V 。 a b
第6章 电磁感应 思考讨论题 1·判断下列情况下可否产生感应电动势，若产生，其方向如何确定？ （1）图8.1a ，在均匀磁场中，线圈从圆形变为椭圆形； （2）图8.1b ，在磁铁产生的磁场中，线圈向右运动； （3）图8.1c ，在磁场中导线段AB 以过中点并与导线垂直的轴旋转； （4）图8.1d ，导线圆环绕着通过圆环直径长直电流转动（二者绝缘）。 解：（1）线圈面积变小，产生顺时针方向的感应电动势（俯视） （2）产生电动势，从左往右看顺时针方向。 （3）产生电动势，由B 指向A 。 （4）不产生电动势。 2·一段导体ab 置于水平面上的两条光滑金属导轨上（设导轨足够长），并以初速 v 0向右运 动，整个装置处于均匀磁场之中（如图8.2所示），在下列两种情况下判断导体ab 最终的运动状态。 解： 图 8.1a 图8.1b O 图8.1c 图8.1d 图8.2a 图8.2b
3·长直螺线管产生的磁场 B 随时间均匀增强， B 的方向垂直于纸面向里。判断如下几种情 况中，给定导体内的感应电动势的方向，并比较各段导体两端的电势高低： （1）图8.3a ，管内外垂直于 B 的平面上绝缘地放置三段导体ab 、cd 和ef ，其中ab 位于 直径位置，cd 位于弦的位置，ef 位于 管外切线的位置。 （2）图8.3b ，在管外共轴地套上一个导体圆环（环面垂直于 B ），但它由两段不同金属材 料的半圆环组成，电阻分别为R 1、R 2，且R R 12>，接点处为a 、b 两点。 解：（1）b a U U =，c d U U >，f e U U > （2）b a U U > 4·今有一木环，将一磁铁以一定的速度插入其中，环中是否有感应电流？是否有感应电动势？如换成一个尺寸完全相同的铝环，又如何？通过两个环的磁通量是否相同？ 解：木环没有感应电流。铝环有感应电流。通过两个环的磁通量相同。 5·两个互相绝缘的圆形线圈如图8.4放置。在什么情况下它们的互感系数最小？当它们的电流同时变化时，是否会有感应电动势产生？ 解：当两者相互垂直放置时，互感系数最小，为0。 此时当电流变化时，没有互感电流。 6·试比较动生电动势和感生电动势（从定义、非静电力、一般表达式等方面分析）。 解：由定义知二者产生的原因不同。 （1）如果外磁场不变，而导体（或回路）的位置、形状等有变化，则产生动生电动势。 （2）如果导体（或回路）都固定不动，只有外磁场在变化，则产生感生电动势。 （3）从物理本质上看，它们都由不同的非静电力产生，前者为洛仑兹力，后者为涡旋电场力。 f 图8.3a b 2 R 1R a 图8.3b 图8.4
初中物理电磁感应 适用学科物理适用年级初中三年级 适用区域 人教版课时时长（分钟） 60分钟 知识点 1.电磁感应现象； 2.交流发电机的工作原理和能量转化； 教学目标 1.记忆并理解电磁感应现象； 2.知道交流发电机的工作原理及其能量的转化； 教学重点 1.电磁感应现象的理解与运用； 2.交流发电机的工作原理以及能量的转化。 教学难点运用电磁感应现象解决实际问题。 一、【教学过程】 （一）复习引入 1. 师问：通过上节的学习，我们知道磁场对通电导线有力的作用，力的方向与什么有关呢 生答：导线中电流的方向、磁感线的方向有关。 2. 师问：通过上节的学习，我们得到了电动机的工作原理是什么呢 生答：通电线圈在磁场中受力转动。 通过上节课的学习，我们知道：通电导体在磁场中受到力的作用而能够运动起来，那么运动的导体中是否能够产生电呢本节针对闭合电路的一部分导体在磁场中运动产生感应电流的现象及其能量的转化作一些分析。 （二）教学内容 1．电磁感应现象：英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。2．感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。 (2)感应电流的产生条件： a.电路必须是闭合电路； b.只是电路的一部分导体在磁场中； c.这部分导体做切割磁感线运动（包括正切、斜切两种情况）。
3．交流发电机 （1）原理：发电机是根据电磁感应现象制成的。 （2）能量转化：机械能转化为电能。 （3）构造:交流发电机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷。 4. 直流电与交流电： （1）方向不变的电流叫做直流电大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。 （2）交流电的周期：电流发生一个周期性变化所用的时间，其单位就是时间的单位秒（s）。（3）交流电的频率：电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹，符号是Hz。频率和周期的数值互为倒数。 5.电动机与发电机的比较： 原理通电导体在磁场中受力转动电磁感应现象 结构 转子：线圈和换向器 定子：磁体和电刷 转子：线圈和铜环定子：磁体和电刷 （实际生产中常采用线圈不动、磁极旋转）能量把电能转化为机械能把机械能转化为电能 其他换向器的作用：改变线圈中电流的方向 线圈在磁场中转动一转，感应电流的方向改变 两次。（照明电的频率为50Hz表示线圈转50 转/秒，电流方向改变100次/秒） （三）例题详解： 磁铁（定子） 线圈（转子） 滑环 电刷
练 习 六 静电场 一、填空题 1． 如图所示，均匀磁场的磁感应强度为B =0.2T ，方向沿x 轴正方向，则通过 abod 面的磁通量为___0.024Wb ______，通过befo 面的磁通量为____0______， 通过aefd 面的磁通量为___0.024Wb ____。 2. 如图所示，两根无限长载流直导线相互平行，通过的电流分别为I 1和I 2。则 =??1 L l d B _____)(120I I -μ_______，=??2 L l d B _____)(120I I +μ_____。 3. 试写出下列两种情况的平面内的载流均匀导线在给定点P 处所产生的磁感强度的大小. (1) B = 08I R μ ； (2) B = 0 。 4． 感应电场是由 变化的磁场 产生的，它的电场线是 闭合曲线 。 5. 如图所示，一段长度为l 的直导线MN ，水平放置在载电流为I 的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t 秒末导线两端的电势差 M N U U -________0ln 2Ig a l t a μπ+- ______________． 二、选择题 1. 一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管（R=2r ），两螺线管 单位长度上的匝数相等。两螺线管中的磁感应强度大小BR 和Br 应满足：( B) （A ）BR=2Br （B ）BR=Br （C ）2BR=Br （D ）BR=4Br 2． 磁场的高斯定理 ??=?0S d B 说明了下面的哪些叙述是正确的？ （ A ） a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数； b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数； c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内； d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。 301
练习（八） 电磁感应 1．半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线 圈电阻为R 。当把线圈转动使其法向与B 的夹角?=60α时，线圈中已通过的电量与线圈面积及转动的时间的关系是（ A ） （A ）与线圈面积成正比，与时间无关 （B ）与线圈面积成正比，与时间成正比 （C ）与线圈面积成反比，与时间成正比 （D ）与线圈面积成反比，与时间无关 2．一矩形线框边长为a ，宽为b ，置于均匀磁场中，线框绕OO ′轴以匀角速度ω旋转（如图1所示）。设t =0时，线框平面处于纸面内，则任一时刻感应电动势的大小为（ D ） （A ）2abB ω | cos ωt | （B ）abB ω （C ）2 1 abB ω | cos ωt | （D ）abB ω | cos ωt | （E ）abB ω | sin ωt | 图1 图2 3．面积为S 和2S 的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流。线圈1的电流产生的通过线圈2的磁通用21?表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用12?表示，则21?和12?的大小关系为：（ C ） 3题图 4．自感0.25H 的线圈中，当电流在（1/16）s 内由2A 均匀减少到零时，线圈中自感电动势的大小为：(2005级上考题) C （A ）V .3 1087-? （B ）2.0 V （C ）8.0 V （D ）V .2 1013-?
5．两个相距不太远的平面圆线圈，怎样放置可使其互感系数近似为零？设其中一线圈的轴线恰过另一线圈的圆心。C （A ）两线圈的轴线互相平行。 （B ）两线圈的轴线成45°角。 （C ）两线圈的轴线互相垂直。 （D ）两线圈的轴线成30°角。 6．空气中有一无限长金属薄壁圆筒，在表面上沿圆方向均匀地流着一层随时间变化的面电流)(t i ，则 （ B ） （A ）圆筒内均匀地分布着变化磁场和变化电场。 （B ）任意时刻通过圆筒内假想的任一球面的磁通量和电通量均为零 （C ）沿圆筒外任意闭合环路上磁感应强度的环流不为零。 （D ）沿圆筒内任意闭合环路上电场强度的环流为零。 7．在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图a 所示，若以I 的正方向作为ε 的正方向，则图中代表线圈内自感电动势ε随时间t 变化规律的曲线图是（ D ） 8．用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场的能量公式2 2 1LI W m = D （A ）只适用于无限长密绕螺线管； （B ）只适用单匝线圈； （C ）只适用一个匝数很多，且密绕的螺线环； （D ）适用于自感系数L 一定的任意线圈。 9．在感应电场中电磁感应定律可写成 φdt d l d E L k -=?? 式中 E k 为感应电场的电场强度， 此式表明：（D ） （A ）闭合曲线 L 上 E k 处处相等， （B ）感应电场是保守力场， （C ）感应电场的电场线不是闭合曲线， （D ）在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。
《电磁感应现象的应用》教学设计 广州市九十五中学李琼 一、教材内容分析 （一）教材内容 电磁感应现象在日常生活和生产中应用的例子很多，本节选讲变压器和汽车防抱死系统，主要考虑是：1.电能是日常生活和生产中不可缺少的能源,电能的生产和输送都离不开电磁感应原理;2.汽车防抱死系统是社会生活对物理学提出的问题,解决实际问题要依靠科学技术的发展进步,汽车防抱死系统是近年发展的一项成熟的技术.通过本节的学习,让学生体会所学知识的时代性以及人类探索自然规律的科学态度和科学精神. （二）教学重点：知道在日常生活和生产中哪些地方应用了电磁感应现象，了解变压器工作原理 （三）教学难点：汽车防抱死系统工作原理 二、教学对象分析 学生在初中已学习电磁感应的有关知识，但不够深入,另外本校学生素质较差，基础知识不扎实，尤其是文科生理科成绩较差。学生的自主探究能力、独立思考问题的能力较弱，对生活常见现象的想象能力还有待提高。 针对此种情况，在教学中需充分利用多媒体手段，加上实验的现象,使所要掌握的知识更加形象生动地展现出来。 三、教学目标 1.知识与技能 （1）了解变压器的工作原理. （2）了解汽车防抱死制动系统(ABS)的工作原理 2.过程与方法 （1）读图2-3-1,2-3-2,2-3-5及本节最后一段,了解电磁感应原理在日常生活和生产中的应用
（2）观察原、副线圈匝数与电压关系演示实验,培养学生的观察能力,体会物理学的研究方法 （3）通过讨论与交流变压器在日常生活中的应用，提高学生的表达能力 （4）参观发电站或变电站，体会电磁港英原理在生产中的应用 3．情感态度与价值观 （1）了解电磁感应原理对经济、社会发展的贡献，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神 （2）关注西电东送中有关电能输送的问题，树立可持续发展的意识 （3）通过解读ABS系统的工作原理，引导学生关注世界科技发展的现状与趋势（4）通过参观变电站或发电站，发展学生对科学的好奇心与求知欲 四、教学设计思想 针对文科学生的物理基础知识差、对物理不感兴趣或右畏惧心理，教学中要激发学生的学习兴趣，注重与实际生活的联系，应用多种的教学手段，在教学上采取讲授、实验探究、讨论交流等教学方法。 通过实验，让学生在自主探究中获取知识，培养他们的观察和思考能力；通过“讨论与交流”，发挥学生的主体作用，体现互动性，让他们在讨论中归纳总结，得出结论； 通过多媒体的教学手段，模拟汽车防抱死制动系统，更加形象，使学生更加容易接受； 通过例题的讲解、列举生活中实例，注重知识与生活的联系，激发学生的兴趣，让学生体现身边随处可见物理现象。 五、教学流程图
电磁现象 一、磁现象 1、磁性：物体能够吸引铁、镍、钴等物质的性质。 2、磁体：具有磁性的物体叫磁体。 3、磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。 ①任何磁体都有两个磁极，一个是北极（N极）；另一个是南极（S极）②磁极间的作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 4、磁化：使原来没有磁性的物体有了磁性的过程。 5、永磁体：能长期磁性的磁体，叫做永磁体。 6、磁性材料：能够被磁化的物质（如铁、钴、镍和许多合金）称为磁性材料磁性。磁性材料按其磁化后保持磁性的情况不同分为硬磁材料（永磁材料）和软磁材料。 二、磁场 1、磁体周围存在着磁场。磁场对放入其中的磁体具有力的作用，这是磁场的基本性质。磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。 2、磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向（也就是小磁针北极受力的方向）就是该点的磁场方向。 3、磁感线：描述磁场的强弱和方向的带箭头的曲线。磁感线上某一点的切线方向（放入该处的小磁针N极的指向），就是该点的磁场的方向。磁体周围的磁感线是从它北极出发，回到南极。（磁场是客观存在的，磁感线是画出的。） 4、磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向、小磁针静止时北极受力的方向相同。 5、地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。 6、地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理位置的北极附近。地理的南北极与地磁的南北极并不重合，它们的夹角称磁偏角。我国宋代科学家沈括是世界上第一个准确记载这一现象的人。 三、电流的磁场 1、奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场。 2、右手螺旋定则： 用右手握螺线管，让四指弯曲且与螺线管中电流方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，或者说大拇指所指的方向就是通电螺线管内部磁场的方向。 四、影响电磁铁磁性强弱的因素 1、通电螺线管的性质： ①通过电流越大，磁性越强；②线圈匝数越多，磁性越强； ③插入软铁芯，磁性大大增强；④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。 2、电磁铁：内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。 3、电磁铁的特点：①磁性的有无可由电流的通断来控制； ②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节；③磁极可由电流方向来改变。 五、电磁铁的应用 1、电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。利用电磁继电器可实现远距离操作，利用弱电流、低电压来控制大电流、高电压的工作电路。 2、电磁继电器的应用：可使人远离高压的危险，可使人远离高温、有毒等环境。①电磁阀车门（由电磁阀控制，利用压缩空气开关车门）②磁浮列车（特点：震动小；噪声小；速度高；能耗低）