内容正文:
第四章 电磁感应
第1节、第2节 划时代的发现 探究感应电流的产生条件
学习目标
练法指导
1.了解与电流磁效应和电磁感应现象相关的物理学史,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。[来源:学&科&网]
2.通过实验,探究和理解感应电流的产生条件。
3.能够运用感应电流的产生条件,判断是否有感应电流产生。
1.通过练习理解电与磁之间的联系。
2.进一步练习磁通量和磁通量变化的计算。
3.牢记产生感应电流的条件,并理解总结感应电流产生条件的几个实验。
——— 课/ 前/ 预/ 习·轻/ 松/ 搞/ 定 ———
要点辨析
1.电流的磁效应说明电能生磁(√)
2.运动的磁铁、变化的磁场、变化的电流、在磁场中运动的导体都能引起感应电流的产生,但运动的恒定电流不能引起感应电流的产生(×)
3.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管中一定有感应电流产生(×)
4.闭合线路中有感应电流时,则通过线路的磁通量一定发生变化(√)
5.当闭合电路的一部分导体变速切割磁感线时,电路中有感应电流;当匀速切割磁感线时,电路中没有感应电流(×)
预习自检
1.在物理学建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )
A.安培成功地发现了电流的磁效应
B.洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力
C.卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确地测定了静电力常量
D.法拉第通过大量的实验研究发现了电磁感应现象
解析 奥斯特发现了电流的磁效应,故A错误;安培通过实验测定了磁场对电流的作用力,故B错误;库仑利用库仑扭秤首先较准确地测定了静电力常量,故C错误;法拉第发现了电磁感应现象,D正确。
答案 D
2.如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴。则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是( )
A.Ba=Bb=Bc,Φa=Φb=Φc
B.Ba>Bb>Bc,Φa<Φb<Φc
C.Ba>Bb>Bc,Φa>Φb>Φc
D.Ba>Bb>Bc,Φa=Φb=Φc
解析 根据通电螺线管产生的磁场特点可知Ba>Bb>Bc,由Φ=BS可得Φa>Φb>Φc。故C正确。
答案 C
3.法拉第通过精心设计的一系列实验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”真正联系起来。在下面几个典型的实验设计思想中,所做的推论后来被实验否定的是( )
A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流
解析 静止导线上的稳恒电流产生稳定的磁场,穿过静止线圈的磁通量没有变化,不能在静止的线圈中感应出电流,符合题意,A项正确;稳恒电流产生的磁场是稳定的,穿过在近旁运动的线圈的磁通量可能变化,可在近旁运动的线圈中感应出电流,不符合题意,B项错误;静止的磁铁周围的磁场是稳定的,在其近旁运动的导体中可切割磁感线感应出电动势,不符合题意,C项错误;运动导线上的稳恒电流在空间产生的磁场是变化的,穿过近旁线圈中的磁通量在变化,可感应出电流,不符合题意,故D项错误。
答案 A
4.关于感应电流,下列说法中正确的是( )
A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生
B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内就一定有感应电流产生[来源:Z_xx_k.Com]
C.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流产生
D. 只要电路的一部分做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流产生
解析 A满足闭合电路,若磁通量没有变化,就没有感应电流产生,故A错。B满足磁通量变化,但是不一定满足闭合电路这个条件,故B错误。C线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流产生,故C正确。D不知道电路是否闭合,因此不能确定是否有感应电流产生,故D错误,故选C。
答案 C
5.(多选)如图所示,下列情况能产生感应电流的是( )
A.如图甲所示,导体棒AB顺着磁感线运动
B.如图乙所示,条形磁铁插入或拔出线圈时
C.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通时
D.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器的阻值时
解析 甲中导体棒