2019-2020学年人教版高中物理选修1-1《3.1电磁感应现象》学案（含答案）

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1、第1讲电磁感应现象目标定位1.了解电磁感应现象发现过程，体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神.2.知道磁通量，会比较“穿过不同闭合电路磁通量”的大小.3.通过实验，掌握感应电流的产生条件一、划时代的发现1奥斯特在1820年发现了电流磁效应21831年，法拉第发现了电磁感应现象想一想物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程最早利用磁场获得电流，使人类得以进入电气化时代的科学家是谁？答案法拉第二、电磁感应现象1电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就产生电流物理学中把这类现象叫做电磁感应2感应电流：由电磁感应产生的电流叫做感应电流想一想

2、如果整个闭合电路都在磁场中做切割磁感线的运动，闭合回路中也一定有感应电流吗？答案没有三、电磁感应的产生条件1磁通量：用“穿过一个闭合电路的磁感线的多少”来形象地理解“穿过这个闭合电路的磁通量”2感应电流的产生条件只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生想一想穿过闭合回路的磁通量很大，是否一定产生感应电流？答案不是产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化关键在“变化”两字上，这是指穿过闭合电路的磁通量从无变有、从有变无、从小变大、从大变小等等若磁通量很大，但是磁通量不变化，闭合回路中也不会产生感应电流一、磁通量1定义：物理学中把在磁场中穿过与磁场垂直的某一面积S的磁感

3、线条数定义为穿过该面积的磁通量2单位：韦伯，符号：Wb.3意义：表示穿过某一面积的磁感线条数的多少例1磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图311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分别为1和2，则()图311A12 B12C12 D无法确定答案C针对训练1磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”在图312所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为1、2、3且都不为0.下列判断正确的是()图312A1最大 B2最大C3

4、最大 D1、2、3相等答案A解析磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少二、产生感应电流的条件1实验探究感应电流产生的条件(1)闭合电路的部分导体切割磁感线在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图313所示图313导体棒左右平动、前后平动、上下平动，观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中表1导体棒的运动表针的摆动方向导体棒的运动表针的摆动方向向右平动向左向后平动不摆动向左平动向右向上平动不摆动向前平动不摆动向下平动不摆动结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，才有电流产生；前后平

5、动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生.(2)向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出如图314所示，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中图314表2磁铁的运动表针的摆动方向磁铁的运动表针的摆动方向N极插入线圈向右S极插入线圈向左N极停在线圈中不摆动S极停在线圈中不摆动N极从线圈中抽出向左S极从线圈中抽出向右结论：只有磁铁相对线圈运动时，才有电流产生；磁铁相对线圈静止时，没有电流产生.(3)模拟法拉第的实验如图315所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面观察以下四

6、项操作中线圈B中是否有电流产生把观察到的现象记录在表3中图315表3操作现象开关闭合瞬间有电流产生开关断开瞬间有电流产生开关闭合时，变阻器的滑片不动无电流产生开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片有电流产生结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生.2.结论不论用什么方法，不论何种原因，只要使穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生3产生感应电流的条件(1)闭合电路；(2)磁通量发生变化例2关于电磁感应，下列说法正确的是()A导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B导体做切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流C闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电

7、流D穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流答案D解析产生感应电流有两个必要条件：一是闭合电路，二是回路中磁通量发生变化，二者缺一不可导体相对磁场运动或导体做切割磁感线运动时，不一定组成闭合电路，故A、B错误即使是闭合回路做切割磁感线运动，回路中磁通量也不一定发生变化，如右图所示，闭合导体虽然切割磁感线，但回路中磁通量始终未变，故无感应电流产生，C错误针对训练2 如图所示的匀强磁场中有一闭合矩形导线框，则在图示时刻能产生感应电流的是()答案B解析A、D中各线圈内的磁通量始终不变化，C中的磁通量始终等于零，故均没有感应电流磁通量的变化1如图316所示，ab是水平面上一个圆环的直径，

8、在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，则穿过圆环的磁通量将()图316A逐渐增大 B逐渐减小 C始终为零 D不为零，但保持不变答案C解析利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图，考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿进圆环的磁感线的条数与穿出圆环的磁感线条数是相等的故选C项2如图317所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁S极的右侧B点，A、B两点关于磁铁的中心对称，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将()图317A先增大，后减小B先减小，后增大C先增大，后减小、再增大，再减小D先减小，后增大、再减小，再增大答案A解析穿过

9、线圈的磁通量应以磁铁内部磁场为主，而内部的磁感线是一定值，在A、B点时，外部磁感线比较密，即与内部相反的磁感线多，相抵后剩下的内部的磁感线就少；中间位置时，外部磁感线比较疏，即与内部相反的磁感线少，相抵后剩下的内部的磁感线就多所以两端磁通量小，中间磁通量大，A正确电磁感应的产生条件3通电直导线穿过闭合线圈L，如图318 所示，则()图318A当电流I增大时，线圈L中有感应电流B当L左右平动时，L中有感应电流C当L上下平动时，L中有感应电流D以上各种情况都不会产生感应电流答案D解析根据直线电流的磁场特点知，A、B、C各种情况下，穿过线圈的磁通量不变，选项D正确4某学生做观察电磁感应现象的实验时，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关，用导线连接成如图319所示的实验电路，闭合开关，下列说法正确的是()图319A线圈A插入线圈B的过程中，有感应电流B线圈A从B线圈中拔出过程中，有感应电流C线圈A停在B线圈中，有感应电流D.线圈A拔出线圈B的过程中，线圈B的磁通量在减小答案ABD解析由感应电流产生的条件A、B选项都正确，C项错误；在A线圈从B线圈拔出的过程中B线圈的磁通量减小，D项正确