13.3电磁感应现象及应用 导学案 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

13.3电磁感应现象及应用学案 【学习目标】 1. 知道奥斯特实验、电磁感应现象，了解电生磁和磁生电的发现过程. 2. 通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件. 3. 能说出磁通量变化的含义，会利用电磁感应产生的条件解决实际问题. 【重点难点】感应电流的产生条件（重点）；闭合电路磁通量的变化（难点）。 【导学】 一、划时代的发现 1．电流的磁效应引起的思考：既然 能够产生磁场，那么，为什么不能用磁体使导线中产生 呢？ 2．法拉第的探索：经历了长达10年的探索，经历了一次次失败，最终领悟到，“磁生电”是一种在 、运动的过程中才能出现的效应。 3．电磁感应：由磁产生电的现象。 4．感应电流：由 产生的电流。 二、产生感应电流的条件 1．探索感应电流产生的条件 2．产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的 发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。 三、电磁感应现象的应用 1．最早的发电机：法拉第的圆盘 。 2．电厂里的发电机、生产和生活中广泛使用的 、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。 （答案： 2.变化 4. 电磁感应 1.发电机 2.变压器） 【研学】 一、磁通量及磁通量的变化 1.磁通量的计算： (1)B与S垂直时：Φ＝ BS，S为有效面积. 如图(a)所示.  (2)B与S不垂直时：Φ＝ ＝ . 如图(b)、(c)所示.  (3)某线圈所围面积内有不同方向的磁场时，规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，求其代数和，如图(d)所示. 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. 3. 磁通量变化量的计算： (1)S不变，B改变，则ΔΦ＝ΔBS. （B与S垂直时） (2)S改变，B不变，则ΔΦ＝B·ΔS.  (3)B、S同时改变，则ΔΦ＝ 二、感应电流的产生 1．感应电流的产生条件 (1)闭合电路。 (2)磁通量发生变化。 2．产生感应电流的常见类型 例1、下列属于电磁感应现象的是(  )  A.通电导体周围产生磁场  B.磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动  C.由于导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流  D.电荷在磁场中定向移动形成电流 例2、如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式． 例3、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. B. C. D. 【检学】 1．如图所示，面积为10m2的正方形导线框处于磁感应强度为的匀强磁场中。在线框平面以ad边为轴转过180°的过程中，线圈中 感应电流产生（选填“有”或“无”），整个过程中，磁通量变化量为 Wb。 2．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。请根据实验现象填空： （1）开关闭合后，将线圈A插入或拔出线圈B，可以看到电流计指针 ； （2）开关闭合后，线圈A在线圈B中静止不动，可以看到电流计指针 ； （3）开关闭合后，将滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流计指针 。（填“偏转”或者“不偏转”） 3．扫描隧道显微镜可用来探测样品表面原子尺度上的形貌，为了有效隔离外界振动对的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场，出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的磁通量变化最明显的是（    ）    A．   B．   C．  D．   4．如图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法不正确的是（　　）  A．松开按钮过程，螺线管中产生感应电流 B．按下按钮过程，螺线管中产生感应电流 C．按住按钮不动，螺线管中产生感应电流 D．按住按钮不动，螺线管中不产生感应电流 5．某同学用手机内部的磁传感器测量地磁场磁感应强度大小，测得如图手机坐标系中x、y、z三个方向上的磁感应强度分别