2018-2019学年高中物理（沪科）选修3-2（课件+检测）：1.1　电磁感应——划时代的发现 (3份打包)

1.1　电磁感应——划时代的发现 学 习 目 标 知 识 脉 络 1．知道电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神． 2．知道电磁感应现象和感应电流的定义． 3．理解探究感应电流产生条件的实验，并理解感应电流产生的条件．(重点、难点) 4．掌握运用感应电流的产生条件判断感应电流能否产生．(重点) [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、法拉第发现电磁感应的艰难历程 1．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现载流导线能使小磁针偏转，说明电流产生磁场，这种作用称为电流的磁效应． 2．1831年，19世纪伟大的物理学家法拉第发现了电磁感应现象． 3．由磁得到电的现象叫做电磁感应现象．在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流． 二、探究感应电流产生的条件 1．能够产生感应电流的三个典型的实验是 (1)条形磁铁和线圈发生相对运动． (2)闭合电路中导体切割磁感线． (3)改变原线圈中电流，在副线圈中产生感应电流． 2．法拉第把可以产生电磁感应的情况概括为 (1)变化的电流． (2)变化的磁场． (3)运动的磁铁． (4)在磁场中运动的导体等． 3．实验结论 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流． [基础自测] 1．思考判断 (1)首先发现电磁感应现象的科学家是奥斯特． (×) 【提示】　首先发现电磁感应现象的科学家是法拉第． (2)电磁感应现象是把电转变为磁的过程． (×) 【提示】　电磁感应现象是把磁转变为电的过程． (3)电磁感应是一种在变化、运动过程中才会出现的现象． (√) (4)只要闭合线圈做切割磁感线运动，就一定能产生感应电流． (×) 【提示】　闭合线圈做切割磁感线运动，磁通量不一定变化，不一定产生感应电流． (5)闭合线圈和磁场发生相对运动时，一定能产生感应电流． (×) 【提示】　若磁通量不变，不能产生感应电流． 2．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是(　　) 【导学号：53932001】 A．安培和法拉第　　　　　 B．法拉第和楞次 C．奥斯特和安培 D．奥斯特和法拉第 D　[1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应；1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确．] 3．有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动．图中能产生感应电流的是(　　) A　　　　　B C　　　　　　D D　[A中线圈不切割磁感线，所以A中线圈没有感应电流产生，故A错．B、C、D中线圈均在切割磁感线，即使切割了磁感线，也不能保证就能产生感应电流，比如B和C中的线圈竖直边切割了磁感线，但闭合线圈的磁通量没有发生变化，故B、C中的线圈也没有感应电流产生．故B、C错，D对．] [合 作 探 究·攻 重 难] 磁通量的理解与计算 1.匀强磁场中磁通量的计算 (1)B与S垂直时，Φ＝BS. (2)B与S不垂直时，Φ＝B⊥S，B⊥为B垂直于线圈平面的分量．如图1­1­1甲所示，Φ＝B⊥S＝(Bsin θ)·S. 也可以Φ＝BS⊥，S⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积，如图1­1­1乙所示，Φ＝BS⊥＝BScos θ. 甲 乙 图1­1­1 2．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1­1­2(a)所示． (2)有效面积S不变，磁感应强度B发生变化．如图1­1­2(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1­1­2(c)所示． (a) (b) (c) 图1­1­2 　如图1­1­3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： 图1­1­3 (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？ 思路点拨：①由Φ＝BS确定初末态的磁通量Φ1和Φ2； ②由ΔΦ＝|Φ2－Φ1|计算磁通量的变化量． 【解析】　(1)A、B线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样． ΔΦ＝(B2－B)·πr2＝－1.256×10－4Wb 即A、B线圈中的磁通量都减少了1.256×10－4Wb. (2)对线圈C，Φ1＝Bπr′2＝6.28×10－5Wb 当转过90°时，Φ2＝0 故ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝0－6.28×10－5Wb ＝－6.28×10－5Wb 当转过180°时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取