第01章 电磁感应与现代生活（课件1）-【步步高】2019版学案导学与随堂笔记物理（沪科版选修3-2）

1.1　电磁感应——划时代的发现 第1章　电磁感应与现代生活 [目标定位] 1.知道奥斯特发现了电流磁效应、法拉第发现了电磁感应现象. 2.知道磁通量和磁通量变化量的含义. 3.知道感应电流的产生条件. 内容索引 知识探究 新知探究 点点落实 达标检测 当堂检测 巩固反馈 知识探究 传统的英格兰科学研究方法中有一种叫做对称思维的方法.在奥斯特发现电流磁效应之后，学术界提出了什么新课题？ 一、划时代的发现 答案　根据对称思维的方法，学术界开始了对“把磁转变为电”的研究. 答案 [要点总结] 1.新课题的提出： 发现了电流的磁效应，即“ 能转化为 ”.根据对称思维的方法， 在1822年提出了自己的新课题：“把__转变为 ”. 2.深入探究得真谛：法拉第把这种 的现象叫做电磁感应现象.产生的电流叫做感应电流.他把引起电流的原因概括为： 、 、 、在磁场中运动的导体等. 奥斯特 电 磁 法拉第 磁 电 由磁得到电 变化的电流 变化的磁场 运动的磁铁 如图1所示，框架的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B.试求： 答案 二、磁通量及其变化 图1 (1)框架平面与磁感应强度B垂直时，穿过框架平面的磁通量为多少？ 答案　BS (2)若框架绕OO′转过60°，则穿过框架平面的磁通量为多少？ 答案 (3)若从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？ 答案　－BS (4)若从图示位置转过180°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？ 答案　－2BS [要点总结] 1.磁通量 (1)定义：闭合导体回路的 与垂直穿过它的 的乘积 叫磁通量，符号为Φ.在数值上等于穿过投影面的磁感线的 . (2)公式：Ф＝ .其中S为回路平面在垂直磁场方向上的 面积，也称为有效面积.所以当回路平面与磁场方向之间的夹角为θ时，磁通量Φ＝ ，如图2所示. 图2 面积 磁感应强度 条数 BS 投影 BSsin θ (3)单位：韦伯，简称韦，符号是Wb. (4)注意：①磁通量是标量，但有正、负之分.一般来说，如果磁感线从线圈的正面穿入，线圈的磁通量就为“＋”，磁感线从线圈的反面穿入，线圈的磁通量就为“ ”.②磁通量与线圈的匝数 (填“有关”或“无关”). － 无关 2.磁通量的变化量ΔΦ (1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝ . (2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ . (3)B和S同时变化，则ΔΦ＝ ，但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS. 特别提醒：计算穿过某平面的磁通量变化量时，要注意前、后磁通量的正、负值，如原磁通量Φ1＝BS，当平面转过180°后，磁通量Φ2＝－BS，磁通量的变化量ΔΦ＝－2BS. B·ΔS ΔB·S Φ2－Φ1 例1　如图3所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1 cm.现于纸面内先后放上圆线圈A、B、C，圆心均处于O处.线圈A的半径为1 cm，10匝；线圈B的半径为2 cm ， 1匝；线圈C的半径为0.5 cm，1匝.问： (1)在B减为0.4 T的过程中，线圈A和线圈B中的磁通量变化多少？ 答案 解析 典型例题 图3 答案　A、B线圈的磁通量均减少了1.256×10－4 Wb 解析　A、B线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样. ΔΦ＝(B′－B)·πr2＝－1.256×10－4 Wb 即A、B线圈中的磁通量都减少1.256×10－4 Wb (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 解析 答案　减少了6.28×10－5 Wb　减少了1.256×10－4 Wb 解析　对线圈C，Φ1＝Bπr′2＝6.28×10－5 Wb 当转过90°时，Φ2＝0，故ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝0－6.28×10－5 Wb ＝－6.28×10－5 Wb 当转过180°时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1为正， 则Φ3为负，有Φ3＝－Bπr′2， 故ΔΦ2＝Φ3－Φ1＝－2Bπr′2＝－1.256×10－4 Wb. 例2　磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图4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分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则 图4 A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1＝ΔΦ2 C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.无法确定 答案 解析 √ 解析　设闭合线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在位置1处的磁感应强度比在位置2处