5.2电磁感应现象及其应用 学案

5.2电磁感应现象及其应用
【学习目标】
1.了解法拉第发现电磁感应现象的过程，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.理解感应电流产生的条件，会判断回路中是否有感应电流。
3.了解电磁感应现象的应用。
【课上探究】
知识点1： 磁通量
思考与交流
1、什么是磁通量？
2、磁通量计算，需要注意的问题是什么？
3.磁通量发生变化有几种情况？
总结与提升
(1)定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向 的平面，面积为S，把B与S的乘积叫做穿过这一面积的磁通量（图上直观意义为穿过面积S的磁感线正负相抵后净条数）
(2)单位：韦伯，简称韦，符号为Wb，1 Wb＝1 T·m2.
(3)如果磁场B不与研究的对象S垂直，则需面积S在垂直于磁感线方向上的投影，称为“有效面积”．
磁通量是标量但有正、负，当磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值．
若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2.
(4)磁通密度：由Φ＝BS得B＝，磁感应强度等于穿过 的磁通量，所以也叫磁通密度．
练习与拓展
例1．关于磁通量，下列说法中正确的是(　　)
A．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量
B．磁通量越大，磁感应强度越大
C．穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度不一定为零
D．磁通量就是磁感应强度
例2如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量(　　)
A．是增加的 B．是减少的
C．先增加，后减少 D．先减少，后增加
知识点1：电磁感应现象
思考与交流
感应电流产生的条件是什么？
实验探究1和2：（课本137页）导体棒再磁场中怎样运动时有感应电流产生？
实验探究3：（学生分组实验）
实验过程
开关和变阻器的状态 线圈B中是否有电流
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时，滑动变阻器不动
开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
总结与提升
产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。
练习与拓展
例3．(多选)如图所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法正确的是(　　)
A．进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流
B．在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流
C．在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中没有感应电流
D．离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流
知识点3：电磁感应的应用
思考与交流
举例说明电磁感应在生活中有哪些方面的应用？
总结与提升
1.计算机磁盘及磁记录：记录信息通常利用磁效应，读取信息则是利用电磁感应原理。
2.无线充电
3.动圈式话筒、电吉他等等。
【课后巩固】
1．一个匝数为n、面积为S的闭合线圈置于水平面上，若线圈内的磁感应强度在时间t内由竖直向下从B1减少到零，再反向增加到B2，则线圈内的磁通量的变化量ΔΦ为(　　)
A．n(B2－B1)S B．n(B2＋B1)S
C．(B2－B1)S D．(B2＋B1)S
2. 如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是(　　)
A．线圈中通以恒定的电流
B．通电时，使变阻器的滑片P做匀速移动
C．通电时，使变阻器的滑片P做加速移动
D．将开关突然断开的瞬间
3．如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框abcd共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　)
A．ΔΦ1＞ΔΦ2　　 B．ΔΦ1＝ΔΦ2
C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．不能判断
4．如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环，设通过线圈A、B的磁通量为ΦA、ΦB，则(　　)
A．ΦA＝ΦB　　 B．ΦA<ΦB
C．ΦA>ΦB D．无法判断
5．(多选)如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(　　)
A．通过abcd平面的磁通量大小为L2B
B．通过dcfe平面的磁通量大小为L2B
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．通过整个三棱柱的磁通量为零
6．如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为(　　)
A．πBR2 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2
7．(多选)下列说法正确的是 (　　)
A．发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁效应的科学家是法拉第
B．奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁认识的局限性
C．产生感应电流的原因都与变化或运动有关
D．电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法，开辟了人类的电气化时代
8．在如图所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的情况是(　　)
A．磁铁静止在线圈上方
B．磁铁静止在线圈右侧
C．磁铁静止在线圈里面
D．磁铁插入或抽出线圈的过程
9．如图所示，闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流(　　)
A．线圈向左平移 B．线圈向上平移
C．线圈以ab为轴旋转 D．线圈不动
参考答案：
例1C 例2D 例3AC
2021-2022学年高二物理学案（鲁科版2019必修三） 班级：___________ 姓名：___________ 学号：___________
课后巩固：1.D 2.A 3.C 4.B 5.BCD 6.B 7.CD 8.D 9.C4