2013高中物理_4.1.2《划时代的发现_探究感应电流的产生条件》课下作业_新人教选修3-2

1 划时代的发现2 探究感应电流的产生条件1.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( D )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,一段时间后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化解析:同时满足电路闭合和穿过电路的磁通量发生变化这两个条件,电路中才会产生感应电流.本题中的A,B选项都不会使得电路中的磁通量发生变化,不满足产生感应电流的条件,故A,B 错误;C选项中磁铁插入线圈时,虽有短暂电流产生,但未能及时观察,C项错误;在给线圈通电、断电瞬间,会引起穿过另一线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,因此D项正确.2.(多选)关于磁通量、磁通密度、磁感应强度,下列说法正确的是( CD )A.磁感应强度越大的地方,磁通量越大B.穿过某线圈的磁通量为零时,由B=可知磁通密度为零C.磁通密度越大,磁感应强度越大D.磁感应强度在数值上等于1 m2的面积上穿过的最大磁通量解析:磁感应强度为单位面积上的磁通量,数值上等于垂直穿过1 m2面积上的磁通量,选项C,D 正确.3.(2018·北京师大附中期中)在如图所示的实验中,能在线圈中产生感应电流的情况是( D )A.磁铁静止在线圈上方B.磁铁静止在线圈右侧C.磁铁静止在线圈里面D.磁铁插入或抽出线圈的过程解析:当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时,线圈中有感应电流产生,故磁铁插入或抽出线圈的过程,穿过线圈的磁通量发生变化,故有感应电流产生,故D正确.4.如图所示,A中线圈有一小缺口,B,D中匀强磁场区域足够大,C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方.其中能产生感应电流的是( B )解析:图A中线圈没闭合,无感应电流;图B中闭合回路中的磁通量增大,有感应电流;图C中的导线在线圈的正上方,不论电流如何变化,穿过线圈的磁感线都相互抵消,磁通量恒为零,故无电流;图D中回路磁通量恒定,无感应电流,故选项B正确.5.(多选)如图所示,有一四面体OABC处在Ox方向的匀强磁场中,下列关于穿过各个面的磁通量的说法正确的是( ABD )A.穿过面AOB的磁通量为零B.穿过面ABC和面BOC的磁通量相等C.穿过面AOC的磁通量不为零D.穿过四面体OABC的磁通量为零解析:面AOB与磁感应强度B的方向平行,故Φ=0.穿过面ABC与面BOC的磁感线条数相等,故磁通量相等.穿过面AOC的磁通量为零.穿出面ABC的磁感线条数与穿入面BOC的磁感线条数相等,因此穿过四面体OABC的合磁通量为零,故选项A,B,D正确.6.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,其方向与水平面的夹角为30°,图中实线位置有一面积为S的矩形线圈处于磁场中,并绕着它的一条边从水平位置Ⅰ转到竖直位置Ⅱ(如图中虚线位置),则此过程中磁通量的改变量为( C )A.BSB.BSC.BSD.2BS解析:当线圈处于位置Ⅰ时,磁感线的竖直分量由下向上穿过线圈平面,设为正.则当线圈转至位置Ⅱ时,磁感线的水平分量相当于位置Ⅰ时的“由上向下”(因为此时的上表面已变成了右侧面)穿过线圈.故Φ1=BSsin 30°=BS,Φ2=-BScos 30°=-BS,则ΔΦ=Φ2-Φ1=-BS,|ΔΦ|=BS,故C正确.7.如图所示,a,b,c三个闭合线圈放在同一平面内,当线圈a中有电流I通过时,穿过它们的磁通量分别为Φa,Φb,Φc,则( B )A.Φa<Φb<ΦcB.Φa>Φb>ΦcC.Φa<Φc<ΦbD.Φa>Φc>Φb解析:磁通量可以形象地理解为穿过回路的磁感线的条数;若该回路面积内有磁感线穿进和穿出两种情况,可把磁通量理解为穿过回路的净磁感线的条数.当a中有电流通过时,穿过a,b,c 三个闭合线圈垂直纸面向里的磁感线条数一样多,向外的磁感线的条数c中最多,其次是b 中,a中没有向外的磁感线,因此穿过闭合线圈的净磁感线条数a中最多,b中次之,c中最少,即Φa>Φb>Φc,选项B正确.8.(多选)我国已经制定了“嫦娥”登月计划.假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断不正确的是( ABD )A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场的有无B.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表无示数,则可判断月球表面无磁场C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表有示数,则可判断月球表面有磁场D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,如电流表无示数,则可判断月球表面无磁场解析:直接将电流表放于月球表面,没有闭合回路,不会产生感应电流,根本不可能判定磁场的有无,选项A错误;将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,电流表无示数,但若使线圈沿另一方向运动,电流表可能有示数,故不能说明无磁场,选项B错误;如果线圈沿某一方向运动,电流表有示数,则说明月球表面一定有磁场,选项C正确;将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,但有可能在这个平面内磁感线与闭合回路平行,没有磁感线穿过回路,所以不能断定月球表面有无磁场,选项D错误.9.(2018·广东广州期末)如图所示,有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L=0.20 m 的正方形,放在磁感应强度B=0.50 T 的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),则在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?解析:线圈横截面为正方形时的面积S1=L2=(0.20)2 m2=4.0×10-2 m2.穿过线圈的磁通量Φ1=BS1=0.50×4.0×10-2 Wb=2.0×10-2 Wb.截面形状为圆形时,其半径r==.截面积大小S2=π()2= m2.穿过线圈的磁通量Φ2=BS2=0.50× Wb=2.55×10-2 Wb.所以,磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2.0)×10-2 Wb=5.5×10-3 Wb.答案:5.5×10-3 Wb(教师备用)1.如图所示,一有限范围的匀强磁场的宽度为d,将一边长为l的正方形导线框由磁场边缘以速度v匀速地通过磁场区域,若d>l,则在线框通过磁场区域的过程中,不产生感应电流的时间为( C )A. B. C. D.解析:线框完全进入磁场后,磁通量不变化,线框中无感应电流,当线框进入、离开磁场时,磁通量变化,都会产生感应电流,故不产生感应电流的距离为d-l,时间为t=,故C正确.2.(2018·黑龙江哈尔滨三中期末)在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示.它们是:①电流计②直流电源③带铁芯的线圈A ④线圈B ⑤开关⑥滑动变阻器(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线);(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生?试举出两种方法.解析:(1)如图所示.(2)将断开的开关闭合;将闭合的开关断开;闭合开关后,改变滑动变阻器滑片的位置;闭合开关后,将线圈A插入线圈B;闭合开关后,将线圈A从线圈B中拔出(任选其二).答案:见解析3.(2018·河北邢台校级月考)边长L=10 cm的正方形线框,固定在匀强磁场中,磁场方向与线框平面间的夹角θ=30°,如图所示,磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+3t) T,则第3 s内穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ为多少?解析:闭合线框的面积S不变,B变化,只要求出第3 s始末的磁通量之差,即可求出ΔΦ.第3 s 内就是从2 s末到3 s末,由于2 s末的磁感应强度为B1=(2+3×2) T=8 T,3 s末的磁感应强度为B2= (2+3×3) T=11 T.则ΔΦ=ΔBSsin θ=(11-8)×0.12×sin 30° Wb=1.5×10-2 Wb.答案:1.5×10-2 Wb。

划时代的发现、探究感应电流的产生条件 ◎必做部分1．下列现象中，属于电磁感应现象的是( )A ．磁场对电流产生力的作用B ．变化的磁场使闭合电路产生感应电流C ．插入通电螺线管中的软铁棒被磁化D ．电流周围产生磁场解析： 电磁感应现象是指由于穿过闭合回路的磁通量发生变化而产生感应电流的现象，只有选项B 符合．答案： B2．许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确的是( )A ．安培发现了电流的磁效应B ．菲涅耳发现了电磁感应现象C ．卡文迪许测出万有引力常量D ．牛顿总结了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律解析： 奥斯特发现了电流的磁效应，故A 错．法拉第发现了电磁感应现象，故B 错．万有引力常量是由卡文迪许最先测出的，故C 对．真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律即库仑定律，是由物理学家库仑总结出来的，故D 错．答案： C3.如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2则( )A ．ΔΦ1>ΔΦ2B ．ΔΦ1＝ΔΦ2C ．ΔΦ1<ΔΦ2D ．不能判断解析： 将线框从Ⅰ平移到Ⅱ，磁感线是从线框的同一面穿过的，所以ΔΦⅠ＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ；将线框从Ⅰ绕cd 边转到Ⅱ，磁感线分别是从线框的正、反两面穿过的，所以ΔΦ2＝|－ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ(以原来穿过的为正，则后来从另一面穿过的为负)． 答案： C4.如图所示，匀强磁场区域宽为d ，一正方形线框abcd 的边长为L ，且L >d ，线框以速度v 通过磁场区域，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是( )A.L ＋d vB.L －d vC.L ＋2d vD.L －2d v解析： 只有线框在进入磁场的过程中(bc 边未出磁场)和线框在穿出磁场的过程中(仅ad 边在磁场中切割磁感线)，穿过线框的磁通量才发生变化，产生感应电流．ad 边和bc 边都在磁场外时穿越磁场的过程中，没有感应电流，则t ＝L －d v.故正确选项为B. 答案： B5.在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈(如图所示)，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是( )A ．将磁铁在纸面内向上平移B ．将磁铁在纸面内向右平移C ．将磁铁绕垂直纸面的轴转动D ．将磁铁的N 极向纸外转，S 极向纸内转解析： 将磁铁向上平移、向右平移或绕垂直纸面的轴转动，线圈始终与磁感线平行，磁通量始终为零，没有变化，不产生感应电流．所以A 、B 、C 均不正确．将磁铁的N 极向纸外转，S 极向纸内转，磁通量增加，线圈中产生感应电流，所以D 项正确．答案： D6.如图所示，一通电螺线管b 放在闭合金属线圈a 内，螺线管的中心线恰好和线圈的一条直径MN 重合．要使线圈a 中产生感应电流，可采用的方法有( )A ．使螺线管在线圈a 所在平面内转动B ．使螺线管上的电流发生变化C ．使线圈以MN 为轴转动D ．使线圈以与MN 垂直的直径为轴转动解析： 图示位置时，线圈a 所在平面与所处位置磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，当按A 、B 、C 所述方式变化时，线圈a 所在平面仍与所处位置磁感线平行，磁通量不变，不产生感应电流；按D 所述方式变化时，由于线圈与磁场夹角变化引起磁通量变化，产生感应电流，故选D.答案： D7.如图所示，一个U 形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab ，有一个磁感应强度为B 的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )A ．ab 向右运动，同时使θ减小B ．使磁感应强度B 减小，θ角同时也减小C ．ab 向左运动，同时增大磁感应强度BD ．ab 向右运动，同时增大磁感应强度B 和θ角(0°<θ<90°)解析： 依题意，磁通量Φ＝BS cos θ，对于A 选项，棒向右运动，S 增大，同时θ减小，cos θ增大，则Φ一定增大，回路中一定有感应电流产生；对于B 选项，B 减小，同时θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，不一定产生感应电流；对于C 选项，棒向左运动，S 减小，同时B 增大，Φ可能不变，也不一定产生感应电流；对于D 选项，棒向右运动，S 增大，同时B 增大，θ增大即cos θ减小，Φ可能不变，也不一定产生感应电流．答案： A8．如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度L 大于线框的高度h ，那么下列说法中正确的是( )①线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生②线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生 ③线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能变成电能 ④整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成电能A ．①③④B ．①③C ．②③④D ．①④解析： 产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故②错．而进入和穿出磁场的过程中有磁通量发生变化，也就产生感应电流，故①正确．在产生感应电流的过程中同时消耗了机械能，故③正确，④不正确，故选B.答案： B9．如图所示是等腰直角三棱柱，其中侧面abcd 为正方形，边长为L ，它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ，下面说法中正确的是( )A ．通过abcd 平面的磁通量大小为B ·L 2B ．通过dcfe 平面的磁通量大小为B ·22L 2 C ．通过abfe 平面的磁通量大小为B ·22L 2 D ．通过整个三棱柱的磁通量为零解析： 由公式中Φ＝BS cos θ可以得出通过面abcd 的磁通量Φ1＝BL 2cos 45°＝22BL 2，A 错误；通过面dcfe 的磁通量Φ2＝BL ·22L ，B 正确；通过面abfe 的磁通量Φ3＝B ·22L 2cos 90°＝0，C 错误；而整个三棱柱表面是个闭合曲面，穿入与穿出的磁感线条数相等，即穿过它的净磁感线的条数是0，故穿过整个三棱柱的磁通量为零，D 正确．答案：BD10.如图所示，当导体棒MN由静止开始向右沿导轨滑动的瞬间(导轨间有磁场，方向垂直纸面向里)，下列说法正确的是( )A．导体棒和导轨组成的闭合回路中有感应电流B．导体棒和导轨组成的闭合回路中没有感应电流C．圆形金属环B中有感应电流D．圆形金属环B中没有感应电流解析：答案：AC◎选做部分11．如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有( )A．闭合电键K的瞬间B．闭合电键K后，把R的滑动头向右移C．闭合电键K后，把P中的铁芯从左边抽出D．闭合电键K后，把Q远离P解析：闭合电键K时，线圈中电流从无到有，铁芯中产生向右的磁场，穿过Q的磁通量增加，根据楞次定律，Q中产生图示方向的电流，A对；R的滑动头向右移时，P中电流减小，穿过Q的磁通量减小，根据楞次定律，Q中产生与图示相反方向的电流，B错；将铁芯抽出或Q远离P时，穿过Q的磁通量都减小．根据楞次定律，Q中产生与图示相反方向的电流，C、D错．答案： A12．逆向思维是一种重要的思想方法，在这种思想方法的引领下，许多重要的科学定律被发现．“电生磁，磁生电”这种逆向互生的关系，体现了物理学中的一种对称美．请思考：(1)你还能指出物理学中的其他对称性和对称实例吗？(2)1831年，物理学家法拉第用如图所示的实验，成功发现了磁生电现象，当开关始终处于闭合状态时，a线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生，当开关闭合或断开瞬间，a线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生．(3)如图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材．请你协助该小组完成如下工作，用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________.解析：(1)电荷的正与负、吸引与排斥、运动和静止、光滑和粗糙、正电子和负电子、物质和反物质．(2)因穿过a线圈的磁通量不变，所以无感应电流产生．闭合瞬间穿过a线圈的磁通量突然增大，所以有感应电流产生．断开瞬间，穿过a线圈的磁通量突然减小，所以有感应电流产生．(3)实物连接如图所示．①合上(或断开)开关瞬间；②合上开关后，将原线圈A插入副线圈B或从副线圈B中抽出；③合上开关，将原线圈A插入副线圈B后，移动滑动变阻器的滑片．答案：(1)见解析(2)无有(3)见解析。

课题第1节-第2节划时代的发现及探究感应电流的产生条件授课时间教学目标（一）知识与技能(1)知道奥斯特实验、电磁感应现象．(2)知道电磁感应和感应电流的定义．(3)了解电生磁和磁生电的发现过程，能根据实验事实归纳产生感应电流的条件．（二）过程与方法1．通过阅读使学生掌握自然现象之间是相互联系和相互转化的2．通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献，从中学习科学探究的方法和思想。

3．领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。

4. 通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、操作、探究、概括能力．（三）情感态度与价值观(1)通过学习，培养学生正确的探究自然规律的科学态度和科学精神．(2)领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性．(3)以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己．(4)通过本节课的学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度．(5)通过对物理学中对称美、简洁美的介绍赏析，培养学生欣赏物理学中美的情怀．教学重点1、探索电磁感应现象的历史背景。

知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。

领悟科学探究的方法和艰难历程。

培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。

2、通过实验探究、归纳概括出利用磁场产生与难点电流的条件的过程．3、学生对实验现象的分析总结——磁通量的变化．课程类型新授课教学方法实验观察法、讲述法、分析推理法。

教学过程导入新课我们已经知道电荷能够通过“感应”使附近的导体出现电荷，电流能够在其周围“感应”出磁场，那么磁场能否“感应”出电流呢？回答是肯定的，这就是电磁感应现象。

从这节课开始，我们就来学习这方面的知识。

教学内容一、奥斯特梦圆“电生磁”--电流的磁效应（1）奥斯特通过对生活的观察：如闪电过后，刀叉可以被磁化。

坚信电与磁之间可能存在着某种联系。

（2）奥斯特的研究并不是一帆风顺的。

第四章电磁感应1 划时期的发现2 探讨感应电流的产生条件课时演练·促提升A组1.如图所示,一个矩形线圈与两条通有相同大小电流的平行直导线处于同一平面,而且处在两导线的中央,则()A.两导线电流同向时,穿过线圈的磁通量为零B.两导线电流反向时,穿过线圈的磁通量为零C.两导线电流同向或反向,穿过线圈的磁通量都相等D.两导线电流产生的磁场是不均匀的,不能判定穿过线圈的磁通量是不是为零解析:按照安培定则,两导线电流同向时,它们在线圈处产生的磁场反向,穿过线圈的磁通量为零;两导线电流反向时,它们在线圈处产生的磁场同向,穿过线圈的磁通量不为零,故选项A正确。

答案:A2.如图所示,条形磁铁正上方放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁铁平行。

则线框由N 极端匀速平移到S极端的进程中,线框中的感应电流的情况是()A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流,当线框运动到磁铁中部时无感应电流,过中部后又有感应电流D.线框中开始无感应电流,当线框运动到磁铁中部时有感应电流,过中部后又无感应电流解析:先画出条形磁铁的磁场散布情况,然后分析线圈在平移进程中,穿过线框的磁通量的转变情况,可知,穿过线圈的磁通量始终在转变,故B正确。

答案:B3.如图所示,矩形线框在磁场内做的各类运动中,能够产生感应电流的是()解析:产生感应电流的条件是穿过线圈的磁通量发生转变,选项B符合要求。

答案:B4.如图所示,竖直放置的长直导线通以图示方向的电流,有一矩形金属线框abcd与导线处在同一平面内,下列情况下,矩形线框中不会产生感应电流的是()A.导线中电流变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以ab边为轴转动解析:导线中电流变大,则周围的磁感应强度增强,线框中磁通量增大,可以产生感应电流;线框向右平动时,线框中的磁感应强度减小,磁通量减小,可以产生感应电流;线框向下平动时,线框中的磁感应强度不变,磁通量不变,不会产生感应电流;线框以ad边为轴转动时,线框中的磁通量发生转变,会产生感应电流,故选项A、B、D不合题意,选项C符合题意。

4.1-4.2 划时代的发现 探究感应电流的产生条件[课时跟踪训练](时间30分钟，满分60分)一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分。

每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．下列现象中属于电磁感应现象的是( )A ．磁场对电流产生力的作用B ．变化的磁场使闭合电路中产生电流C ．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D ．电流周围产生磁场解析：磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况；插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应；电流周围产生磁场属于电流的磁效应；而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象。

故正确答案为B 。

答案：B2.如图1所示，矩形线框abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα＝45，回路面积为S ，磁感应强度为B ，则通过线框的磁通量为( ) 图1A ．BSB.45BSC.35BSD.34BS 解析：在磁通量Φ＝BS 公式中，B 与S 必须垂直，若B 与S 不垂直，则S 要转化为垂直于B 的有效面积，也可以将B 转化为垂直于S 的垂直分量，故Φ＝BS sin α＝45BS 。

答案：B3.如图2所示，线圈abcd 在磁场区域ABCD 中，下列哪种情况下线圈中有感应电流产生 ( )A ．把线圈变成圆形(周长不变)B ．使线圈在磁场中加速平移图2C ．使磁场增强或减弱D ．使线圈以过ab 的直线为轴旋转解析：选项A 中，线圈的面积变化，磁通量变化，故A 正确；选项B 中，无论线圈在磁场中匀速还是加速平移，磁通量都不变，故B 错；选项C 、D 中，线圈中的磁通量发生变化，故C 、D 正确。

答案：ACD4．如图3所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是() 图3A．将线框向左拉出磁场B．以ab边为轴转动(小于90°)C．以ad边为轴转动(小于60°)D．以bc边为轴转动(小于60°)解析：将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线的运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流。

4.1划时代的发现-4.2探究感应电流的产生条件学案（含答案）1划时代的发现划时代的发现2探究感应电流的产生条件探究感应电流的产生条件学科素养与目标要求物理观念能够从分析归纳感应电流产生条件的过程中，加深对磁通量的概念及其变化的理解，形成“磁生电”的认识.科学探究1.了解探究感应电流产生条件的实验方法.2.经历探究过程，综合信息得出感应电流产生的条件.科学思维从有序设计的系列递进实验，用归纳思想得出产生感应电流的一般性条件，并会判断分析具体实例.科学态度与责任了解人类探究电磁感应现象的过程，体会并培养探究自然规律的科学态度和科学精神.一.划时代的发现1.丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为电流的磁效应，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系.2.英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应.产生的电流叫做感应电流.二.感应电流的产生条件只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流.1.判断下列说法的正误.1若把导线东西放置，当接通电源时，导线下面的小磁针一定会发生转动.2奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象.3小磁针在通电导线附近发生偏转的现象是电磁感应现象.4通电线圈在磁场中转动的现象是电流的磁效应.2.如图1所示，条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中，电流表G的指针________填“不偏转”或“偏转”；若条形磁铁A在线圈B中保持不动，电流表G的指针________填“不偏转”或“偏转”.图1答案偏转不偏转一.磁通量及其变化如图所示，闭合导线框架的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B.1分别求出BS图示位置和BS线框绕OO转90时，穿过闭合导线框架平面的磁通量.2由图示位置绕OO转过60时，穿过框架平面的磁通量为多少这个过程中磁通量变化了多少答案1BS0212BS 减少了12BS1.对磁通量的理解1磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数的多少，与线圈匝数无关.2磁通量是标量，但有正.负，其正.负分别表示与规定的穿入方向相同.相反.2.匀强磁场中磁通量的计算1B与S垂直时，BS.2B与S不垂直时，BSS为线圈在垂直磁场方向上的投影面积或BSB为B垂直于线圈平面的分量.如图2所示，BSsin.图23.磁通量的变化大致可分为以下几种情况1磁感应强度B不变，有效面积S发生变化.如图3a所示.2有效面积S不变，磁感应强度B发生变化.如图b所示.3磁感应强度B和有效面积S都不变，它们之间的夹角发生变化.如图c所示.图3例1如图4所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为r.现于纸面内先后放上圆形线圈A.B.C，圆心均处于O处，线圈A的半径为r，10匝；线圈B的半径为2r，1匝；线圈C的半径为r2，1匝.图41在磁感应强度B 减为B2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90角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少转过180角呢答案1A.B线圈的磁通量均减少了Br222减少了14Br2减少了12Br2解析1A.B线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样.B2Br2Br22即A.B线圈中的磁通量都减少了Br222对线圈C，1Br214Br2当磁场转过90时，20，故12114Br2当转过180时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取1为正，则3为负，有314Br2，故23112Br2.例2磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图5所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化量的大小分别为1和2，则图5A.12B.12C.12.将闭合线框从位置1平移到位置2，穿过闭合线框的磁感线方向不变，所以1|21|12；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，穿过闭合线框的磁感线反向，所以2|21|12以原来磁感线穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向，故正确选项为C.二.感应电流产生的条件1.实验探究感应电流产生的条件1如图6所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中________电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中________电流产生.均填“有”或“无”图62如图7所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中________电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中________电流产生.均填“有”或“无”图73如图8所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中________电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中________电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中________电流通过.填“有”或“无”图84归纳总结实验一中导体棒切割磁感线运动，回路面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流.实验二中磁铁插入或拔出线圈时，线圈中的磁场发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流.实验三中开关闭合.断开.滑动变阻器的滑动触头移动时，A线圈中电流变化，从而引起穿过B的磁通量变化，产生了感应电流.三个实验共同特点是产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化.答案1有无2有无3有有无2.感应电流产生条件的理解不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.例3多选下图中能产生感应电流的是答案BD解析A选项中，电路没有闭合，无感应电流；B选项中，面积增大，通过闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C选项中，穿过圆环的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D选项中，穿过闭合电路的磁通量减小，有感应电流.学科素养本题通过分析四种情况是否有感应电流的产生，加深了学生对磁通量概念.磁通量的变化的理解，进一步掌握感应电流产生的两个条件1闭合电路；2磁通量发生变化；二者缺一不可.通过这样的训练锻炼了学生的归纳思维能力，较好地体现了“物理观念”和“科学思维”的学科素养.针对训练多选如图9所示装置，在下列各种情况中，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图9A.开关S闭合的瞬间B.开关S闭合后，电路中电流稳定时C.开关S闭合后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间D.开关S断开的瞬间答案ACD1.电磁感应现象的认识xx南通市高二上学期调研下列现象中，属于电磁感应现象的是A.通电线圈在磁场中转动B.因闭合线圈在磁场中运动而产生电流C.磁铁吸引小磁针D.小磁针在通电导线附近发生偏转答案B解析线圈在磁场中由于磁通量的变化而产生电流的现象叫电磁感应，B正确.A中通电线圈在磁场中转动是因为受安培力作用，A错误.D是电流的磁效应，D错误.C中磁铁吸引小磁针是磁场的作用，C错误.2.对磁通量的理解如图10所示，a.b是两个同平面.同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环中心且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量a.b的大小关系为图10A.abB.abC.abD.不能比较答案A解析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.3.产生感应电流的判断多选如图所示，正方形线圈处在电流恒定的长直导线形成的磁场中A向右平动，B向下平动，C绕轴转动ad边向外，D向上平动D线圈有个缺口.则线圈中能产生感应电流的是答案BC解析在通电长直导线的磁场中，四个线圈所处位置的磁通量都是垂直于纸面向里的，离导线越远，磁场就越弱.A向右平动，穿过线圈的磁通量没有变化，故A线圈中没有产生感应电流；B向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电流；C 绕轴转动，穿过线圈的磁通量不断变化，必产生感应电流；D向上平动，穿过线圈的磁通量增加，但由于线圈不闭合，因此无感应电流.4.产生感应电流的条件xx上海鲁迅中学高二上学期期末图11为“研究感应电流产生的条件”的实验电路图.图111请在图中连线，把实验装置连接完整.2开始实验时，滑动变阻器滑片P应该放置在________填“a”或“b”端.3闭合开关后，请写出三种使线圈B中产生感应电流的方法_________；_________；________.答案1见解析图2a3断开开关插入或拔出线圈A移动滑动变阻器的滑片解析1将电源.开关.滑动变阻器.线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将灵敏电流计与线圈B 串联成另一个回路，电路图如图所示.2由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流式接法，为保护电路应该使接入电路的电阻最大，在闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于a端.3开关S闭合后还有多种方法能使线圈B中产生感应电流，如移动滑动变阻器的滑片.线圈A在线圈B中插入或拔出.断开开关等.。

4.1～2节《划时代的发现及探究感应电流的产生条件》导学案编写人：胡先高审核人：高二物理组班级：组名：姓名：【学习目标】1．关注电磁感应现象的发现过程，了解相关的物理学史。

2．体会人类探究自然规律科学态度和科学精神，感悟科学、技术、社会的相互联系。

3．观察电磁感应现象，经历感应电流产生条件的探究活动，提高分析、论证能力。

【学法指导】学习物理学家的科学思维方法；学习通过现象分析归纳事物本质特征的科学思想方法。

【知识链接】1.1820年，丹麦物理学家发现了电流的磁效应，首次揭示了与的联系。

2.我们在初中物理中已学过，当图中的导体棒ab做运动时，电路中会产生电流，产生的电流叫。

3．磁通量的定义式：【自主学习】1、定义：的现象称为电磁感应现象。

在电磁感应现象中所产生的电流称为。

2、到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，一些科学家相信电与磁之间存在着某种联系，经过艰苦细致地分析、试验，发现了电生磁，即电流的磁效应；发现了磁生电，即电磁感应现象。

3、在电磁感应现象中产生的电动势称为，产生感应电动势的那段导体相当于；4、产生感应电流的条件是：。

5、判断感应电流的方向利用或，但前者应用于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，后者可应用于一切情况。

知识点一、奥斯特梦圆“电生磁”[问题1]在18世纪和19世纪之交，随着对摩擦生热及热机作功等现象认识的深化，在哲学界和科学界提出了什么思想？是什么信念激励奥斯特坚持寻找电与磁的联系并取得了成功？知识点二、法拉第心系“磁生电”[问题2]奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的对称性思考？法拉第对此持有的观点是什么？[问题3]1822年～1828年，法拉第做过三次集中的实验研究，但均以失败告终。

失败的原因是什么？右图是法拉第发现寻找10年之久的“磁生电”效应的装置，即把两个线圈绕到同一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接入“电流表”。

法拉第是在什么情况下首次发现“磁生电”效应的？[问题4]法拉第领悟到“磁生电”是一种在变化、运动的过程中产生的效应。

4.1划时代的发现4.2探究感应电流的产生条件一、选择题1．奥斯特发现电流磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，通过对电流磁效应的逆向思维，人们提出的问题是（）A．电流具有热效应B．电流具有磁效应C．磁能生电D．磁体具有磁化效应2．（多选）下列说法正确的是（）A．法拉第发现电磁感应现象只是一种偶然B．其他人在研究过程中没有收获是因为没有穷追到底C．科学家对自然现象、自然规律的某些“信念”，在科学发现中起着重要作用D．成功属于坚持不懈的有心人3.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中圆心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。

若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为（）A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr24.如图所示，a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量Φa、Φb的大小关系为（）A．Φa>Φb B．Φa<Φb C．Φa＝Φb D．不能比较5.如图所示，若回路面积从S0＝8 m2变到S t＝18 m2，磁感应强度B同时从B0＝0.1 T方向垂直纸面向里变到B t＝0.8 T方向垂直纸面向外，则回路中的磁通量的变化量为（）A．7 Wb B．13.6 Wb C．15.2 Wb D．20.6 Wb6.一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角。

将abcd绕ad轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为（）A．0 B．2BSC．2BS cosθD．2BS sinθ7.（多选）如图所示的实验中，在一个足够大的磁铁的磁场中，如果导体棒AB沿水平方向运动速度的大小为v1，两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2，则（）A．当v1＝v2，且方向相同时，可以产生感应电流B．当v1＝v2，且方向相反时，可以产生感应电流C．当v1≠v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流D．当v2＝0时，v1的方向改为与磁感线的夹角为θ，且θ＜90°，可以产生感应电流8.（多选）如图所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合圆环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，电路中电流稳定时C．开关S接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间D．开关S断开的瞬间9．下图中能产生感应电流的是（）10.（多选）如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。