课题 4.1划时代的发现
学习目标 1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。2．知道电磁感应、感应电流的定义。
学习重难点 重点知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。难点领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
学法指导 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。
预习评价
发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（ ）A．安培 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦发现电流磁效应现象的科学家是__ ，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_ ，发现电磁感应现象的科学家是_ _，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是 _。下列现象中属于电磁感应现象的是（ ）A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场
课堂学习流程设计
【课程导学】
问题1：奥斯特梦圆“电生磁”阅读教材奥斯特梦圆“电生磁”部分内容，思考并回答下列问题：1．是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？2．奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？3．奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？4．电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。问题2：法拉第心系“磁生电”阅读教材法拉第心系“磁生电”部分内容，思考并回答下列问题：1．奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？2．法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？3．法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？
【范例精析】
发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家（ ）A．安培 B．赫兹C．法拉第 D．麦克斯韦发现电流磁效应现象的科学家是___________，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是__________，发现电磁感应现象的科学家是___________，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是___________。下列现象中属于电磁感应现象的是（ ）A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场
达标检测
A类
如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量φa、φb的大小关系为（ ）A．φa＞φb B．φa＜φb C．φa＝φb D．无法比较 ( http: / / www.21cnjy.com )一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一 ( http: / / www.21cnjy.com )面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角。将abcd绕ad轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为（ ）A．0 B．2BS C．2BScosθ D．2BSSinθ ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，矩形线框abcd ( http: / / www.21cnjy.com )的长和宽分别为2L和L，匀强磁场的磁感应强度为B，虚线为磁场的边界。若线框以ab边为轴转过60°的过程中，穿过线框的磁通量的变化情况是（ ）A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固 ( http: / / www.21cnjy.com )定，另有一个较小的圆形线圈2从1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从1的正上方下落到1的正下方的过程中，穿过线圈2的磁通量φ（ ）A．为零且保持不变 B．不为零且保持不变C．先向上增大，再向上减小 D．先向上增大，再向下减小 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，两直导线中通以相同的电流 ( http: / / www.21cnjy.com )I，矩形线圈位于导线之间。将线圈由实线位置移到虚线位置的过程中，穿过线圈的磁通量的变化情况是（ ）A．向里，逐渐增大B．向外，逐渐减小C．先向里增大，再向外减小D．先向外减小，再向里增大 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示条形磁铁竖直放置，闭合的金属线框水平地紧挨着磁铁从A端移至B端的过程中，穿过线框的磁通量的变化情况是（ ）A．变大 B．变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 ( http: / / www.21cnjy.com )一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细 ( http: / / www.21cnjy.com )杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈始终与纸面垂直，当线圈由水平位置第一次到达位置Ⅰ的过程中，穿过线圈的磁通量（ ）A．向右逐渐增大 B．向左逐渐减小C．向右先增大后减小 D．向左先减小后增大 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示面积为S矩形线圈在磁感应强度为B的匀 ( http: / / www.21cnjy.com )强磁场中以轴OO’匀速转动，角速度为ω，则穿过线圈的磁通量随时间变化的关系是（从图示位置开始计时）（ ）A．φ=BSsinωt B．φ=Bscosωt C．φ=BS D．φ=0 ( http: / / www.21cnjy.com )
B类
已知穿过线圈的磁通量φ随时间t变化的关系如图所示，则在下面所述的几段时间内，磁通量变化率最大的是（ ）A．0s~2sB．2s~4sC．4s~5sD．5s~7s ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，一个闭合线圈穿入蹄形磁铁由1位置经2位置到3位置，最后从下方的S极拉出，则在这一过程中，穿过线圈的磁通量（ ）A．先减小后增大 B．先增大后减小C．一直增大 D．一直减小 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示A、B两闭合线圈为 ( http: / / www.21cnjy.com )同种导线制成，匝数比nA：nB＝1：3，半径RA＝2RB。在图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则穿过两线圈的磁通量的变化率之比为（ ）A．1：12 B．1：6 C．1：4 D．1：1 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，在x轴和y轴构 ( http: / / www.21cnjy.com )成的平面直角坐标系中，过原点再做一个z轴，就构成了空间直角坐标系。匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向沿x轴的正方向，且ab=dc=0.4m，bc=ef=ad=0.3m，be=cf=0.3m。通过面积S1（abcd）、S2（befc）、S3（aefd）的磁通量Φ1= 、Φ2= 、Φ3= 。 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，框架的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B。试求：①框架平面与磁感应强度B垂直时，穿过框架平面的磁通量为 。②若框架绕OO’转过60°，则穿过框架平面的磁通量为 。③若从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为 。④若从图示位置转过180°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为 。 ( http: / / www.21cnjy.com )有一个n匝的线圈，其面积为S，在Δt时 ( http: / / www.21cnjy.com )间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了ΔB，则：线圈内磁通量的变化量为 。磁通量的平均变化率为 。（注：φ=BS，面积为线圈面积，不用考虑线圈匝数。）边长为10cm、匝数为10的正方形线圈，垂直于磁感应强度B的方向置于0.2T的匀强磁场中。试求：（1）图示位置时，穿过线圈的磁通量为 。（2）若将线圈以一边为轴转过60°，则穿过线圈的磁通量为 。（3）若将线圈以一边为轴转过180°，则穿过线圈的磁通量为 。 ( http: / / www.21cnjy.com )
学习反思
布置作业课题 4.5电磁感应现象的两类情况
学习目标 1．知道感生电场。2．知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。
学习重难点 重点感生电动势与动生电动势的概念。难点对感生电动势与动生电动势实质的理解。
学法指导 通过讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣。
预习评价
英国物理学家麦克斯韦认为， ( http: / / www.21cnjy.com )变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场叫做 电场；有这种电场产生的电动势叫做 ，该电场的方向可以由右手定则来判定。由于导体运动而产生的感应电动势称为 。
课堂学习流程设计
【课程导学】
一、电磁感应现象中的感生电场常用电源的电动势是由非静电力移动电荷做功使电源两极分别带上异种电荷，电磁感应现象中的感应电动势又是怎样产生的呢？1、感生电场：图所示，一个闭合电路静止于磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场中，当磁场由弱变强时，闭合电路中产生了感应电动势与感应电流，这时又是什么力相当于非静电力促使电荷发生定向移动的？ ( http: / / www.21cnjy.com )2、例题：阅读课本例题，回答下列问题：①真空室内的磁场由谁提供？当电磁铁的电流恒定时，真空室内的电子受力如何？②当电磁铁中通有图示方向均匀减小的电流时，所激发的磁场和感应电场怎样？真空室中的电子受力怎样？能使电子加速吗？③电磁铁中通有图示方向均匀增加的电流时，所激发的磁场和感应电场怎样？真空室中的电子受力怎样？能使电子加速吗？二、洛伦兹力与动生电动势导体切割磁感线运动时，磁场没有变化，不能产生感生电场，其感应电动势又是如何产生的？思考与分析：右图所示，导体棒CD在匀强磁场中运动： ( http: / / www.21cnjy.com )①为了方便，我们认为导体棒中的自由电荷为正电荷，那么导体棒中的正电荷所受洛伦兹力的方向如何？正电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向？②导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒运动？为什么？③导体棒的那端电势比较高？④如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中的电流沿什么方向？此时导体棒会受到安培力作用吗？⑤此时是什么力与非静电力有关？导体棒中的能量是怎样转化的？
【范例精析】
如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（ ）A．磁场变化时，会在在空间中激发一种电场B．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C．使电荷定向移动形成电流的力是电场力D．以上说法都不对 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（ ）A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关C．动生电动势的产生与电场力有关D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m，电阻均为R，若要使cd静止不动，则ab杆应向 上运动，速度大小为 ，作用于ab杆上的外力大小为 _ ( http: / / www.21cnjy.com )
达标检测
A类
通电直导线与闭合线框彼此绝缘，它们处在同一平面内，导线位置与线框对称轴重合，为了使线框中产生如图所示的感应电流，可采取的措施是：（ ）(A)减小直导线中的电流(B)线框以直导线为轴逆时针转动（从上往下看）(C)线框向右平动 (D)线框向左平动 ( http: / / www.21cnjy.com )一导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1 ( http: / / www.21cnjy.com )T的匀强磁场中做切割磁感线运动，运动的速度v=5.0m／s，导体棒与磁场垂直，若速度方向与磁感线方向夹角β=30°，则导体棒中感应电动势的大小为 V，此导体棒在做切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为 V一个N匝圆线圈，放在磁感强度 ( http: / / www.21cnjy.com )为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是：（ ）(A)将线圈匝数增加一倍 (B)将线圈面积增加一倍(C)将线圈半径增加一倍 (D)适当改变线圈的取向如图所示，四边完全相同的正方形线 ( http: / / www.21cnjy.com )圈置于一有界匀强磁场中，磁场垂直线圈平面，磁场边界与对应的线圈边平行，今在线圈平面内分别以大小相等，方向与正方形各边垂直的速度，沿四个不同的方向把线圈拉出场区，则能使a、b两点电势差的值最大的是：（ ）(A)向上拉 (B)向下拉(C)向左拉 (D)向右拉 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，导线MN可无摩擦地沿竖直的长直导 ( http: / / www.21cnjy.com )轨滑动，导线位于水平方向的匀强磁场中，回路电阻R，将MN由静止开始释放后的一小段时间内，MN运动的加速度可能是：（ ）（A）保持不变（B）逐渐减小（C）逐渐增大（D）无法确定 ( http: / / www.21cnjy.com )在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图所示(纸面即水平面)，在垂直纸面方向有一匀强磁场，则：（ ）（A）若磁场方向垂直纸面向外并增长时，杆ab将向右移动（B）若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向左移动（C）若磁场方向垂直纸面向里并增长时，杆ab将向右移动（D）若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，圆形线圈开口处接有一个平行板 ( http: / / www.21cnjy.com )电容器，圆形线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，要使电容器所带电量增加一倍，正确的做法是：（ ）(A)使电容器两极板间距离变为原来的一半(B)使线圈半径增加一倍(C)使磁感强度的变化率增加一倍 (D)改变线圈平面与磁场方向的夹角 ( http: / / www.21cnjy.com )
B类
有一铜块，重量为G，密度为D，电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )率为ρ，把它拉制成截面半径为r的长导线，再用它做成一半径为R的圆形回路(R＞＞r)．现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁感强度B的大小变化均匀，则（ ） (A)感应电流大小与导线粗细成正比(B)感应电流大小与回路半径R成正比(C)感应电流大小与回路半径R的平方成正比(D)感应电流大小和R、r都无关在图中，闭合矩形线框abcd，电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻为R，位于磁感应强度为B的匀强磁场中，ad边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab、ad边长分别用L1、L2表示，若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过线框导线截面的电量是：（ ）（A）（B） （C） （D）BL1L2 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，矩形线框abcd的ad和bc ( http: / / www.21cnjy.com )的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（ ） （A）穿过线框的磁通量不变化，MN间无电势差（B）MN这段导体做切割磁感线运动，MN间有电势差（C）MN间有电势差，所以电压表有读数（D）因为无电流通过电压表，所以电压表无读数 ( http: / / www.21cnjy.com )在磁感应强度为B，方向如图10所示 ( http: / / www.21cnjy.com )的匀强磁场中，金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，PQ中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为E2，则E1与E 2之比及通过电阻R的感应电流方向为: （ ）（A）2：1，b→a （B）1：2，b→a
（C）2：1，a→b （D）1：2，a→b ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根 ( http: / / www.21cnjy.com )橡皮绳吊于通电直导线的下方，当通电直导线中电流Ｉ增大时，圆环的面积Ｓ和橡皮绳的长度L将（ ）(A)Ｓ减小，L变长 (Ｂ)Ｓ减小，L变短(C)Ｓ增大，L变长 (Ｄ)Ｓ增大，L变短 ( http: / / www.21cnjy.com )A、B两个闭合电路，穿过A电路的磁通量 ( http: / / www.21cnjy.com )由O增加到3×103Wb，穿过B电路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb。则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是：（ ）（A）EA＞EB (B)EA=EB (C) EA＜EB (D) 无法确定如图所示。在有明显边界P ( http: / / www.21cnjy.com )Q的匀强磁场外有一个与磁场垂直的正方形闭合线框。一个平行线框的力将此线框匀速地拉进磁场。设第一次速度为v，第二次速度为2 v，则两次拉力大小之比为F1：F2=____，拉力做的功之比为W1：W2=____，拉力功率之比为P1：P2=____，流过导线横截面的电量之比为Q1：Q2= HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" 如图所示，水平桌面上固定一个无电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )的光滑导轨，导轨左端有一个R=0.08欧的电阻相连，轨距d=50厘米。金属杆ab的质量m=0.1千克，电阻r=0.02欧，横跨导轨。磁感应强度B=0.2特的匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用水平力F=0.1牛拉ab向右运动，杆ab匀速前进时速度大小为________米/秒；此时电路中消耗的电功率为________瓦，突然撤消外力F后，电阻R上还能产生的热量为____焦。 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，M与N为两块正 ( http: / / www.21cnjy.com )对的平行金属板，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B。ab是可以紧贴平板边缘滑动的金属棒，能以v1速度匀速向左或向右滑动。现有一个电子以v2速度自左向右飞入两块板中间，方向与板平行与磁场垂直。为使电子在两板间做匀速直线运动，则v1的方向应如何？v1、v2的关系如何？ ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，矩形线圈abcd共有n匝 ( http: / / www.21cnjy.com )，ab边长为L1，bc边长为L2，置于垂直穿过它的均匀变化的匀强磁场中。平行正对放置的两块金属板M和N，长为L，间距为h。今有一束带电量为q、质量为m的离子流从两板中央平行于板的方向以初速v0飞入板间，要使这些离子恰好能从两板边缘射出，求：①线圈abcd中磁感应强度的变化率如何？②两板间的电场对每一个离子做多少功？ ( http: / / www.21cnjy.com )
学习反思
布置作业课题 4.2探究感应电流的产生的条件
学习目标 1．知道产生感应电流的条件。2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
学习重难点 重点通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。难点感应电流的产生条件。
学法指导 学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法。
预习评价
关于电磁感应，下列说法中正确的是（ ）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的运动，电路中一定会产生感应电流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恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（ ）A线圈沿自身所在的平面做匀速运动B线圈沿自身所在的平面做加速直线运动C线圈绕任意一条直径做匀速转动D线圈绕任意一条直径做变速转动如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内，若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是（ ）A以ab为轴转动B以oo/为轴转动C以ad为轴转动（转过的角度小于600）D以bc为轴转动（转过的角度小于600） ( http: / / www.21cnjy.com )如图，距形线圈abcd绕oo/轴在匀强磁场中匀速转动，下列说法中正确的是（ ）A线圈从图示位置转过90的过程中，穿过线圈的磁通量不断减小B线圈从图示位置转过90的过程中，穿过线圈的磁通量不断增大C线圈从图示位置转过180的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化D线圈从图示位置转过360的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化 ( http: / / www.21cnjy.com )在无限长直线电流的磁场中，有一闭合的金 ( http: / / www.21cnjy.com )属线框abcd，线框平面与直导线ef在同一平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，线框中能产生感应电流（ ）A、水平向左运动 B、竖直向下平动C、垂直纸面向外平动 D、绕bc边转动 ( http: / / www.21cnjy.com )
课堂学习流程设计
【课程导学】
（一）探究电磁感应现象发生的条件1、知 ( http: / / www.21cnjy.com )识回顾法拉第经过十年的不懈努力，终于发现 ( http: / / www.21cnjy.com )了电磁感应现象；它是指由电生磁的现象，由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流； 同时，也表明磁生电要在一定条件下进行，下面我们就来研究产生感应电流的条件。2、实验与探究（课本P5） (1)实验1：利用蹄形磁铁的磁场；如图所示： ( http: / / www.21cnjy.com )结论：1、当导体做____________________时，电流表指针有___________；2、当导体___________磁感线所在平面运动时，不切割磁感线运动，电流表指针__________；再进一步：导体做切割磁感线运动时，闭合回路中___________发生了变化，此时有__________的产生；(2)实验2：利用条形磁铁的磁场；如图所示： ( http: / / www.21cnjy.com )结论：1、条形磁铁插入或拔出螺线管的过程中，闭合回路中的__________发生了变化，电流表指针_________；2、条形磁铁置于螺线管中静止不动时，闭合回路中的磁通量___________，电流表指针_________；(3)实验3：利用通电螺线管的磁场；如图所示： ( http: / / www.21cnjy.com )结论：当大螺线管中的__________发生_______时，闭合电路产生________，感应电流的方向与磁通量的改变情况______；(4)实验结论：从以上三个实验，我们会发现其共同点： 不论何种原因，当穿过闭合回路中的______________发生变化（不论增加还是减少）时，闭合回路中就有______________的产生；
【范例精析】
右图哪些回路中比会产生感应电流（ ） ( http: / / www.21cnjy.com )如图，要使电流计G发生偏转可采用的方法是（ ）A、K闭合或断开的瞬间 B、K闭合，P上下滑动C、在A中插入铁芯 D、在B中插入铁芯 ( http: / / www.21cnjy.com )
达标检测
A类
如图,竖直放置的长直导线ef中通有恒定电流，有一矩形线框abcd与导线在同一平面内，在下列情况中线圈产生感应电流的是 （ ） A、导线中电流强度变大 B、线框向右平动C、线框向下平动 D、线框以ab边为轴转动 ( http: / / www.21cnjy.com )下列关于产生感应电流的说法中，正确的是 （ ）A、只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流产生B、只要闭合导线做切割磁感线的运动，导线中就一定有感应电流C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线运动，则闭合电路中就一定没有感应电流D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线在同一平面，且处于两直导线的中央，则线框中有感应电流的是（ ）A、两电流同向且不断增大 B、两电流同向且不断减小C、两电流反向且不断增大 D、两电流反向且不断减小 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，导线ab和cd互相平行，则在下列情况中导线cd中无电流的是（ ）A、电键S闭合或断开的瞬间 B、电键S是闭合的，但滑动触头向左滑C、电键S是闭合的，但滑动触头向右滑 D、电键S始终闭合，滑动触头不动 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，范围很大的匀强磁场平行于OXY平面，线圈处在OXY平面中，要使线圈中产生感应电流，其运动方式可以是（ ）A、沿OX轴匀速平动 B、沿OY轴加速平动C、绕OX轴匀速转动 D、绕OY轴加速转动 ( http: / / www.21cnjy.com ) 目前观察到的一切磁体都存在N、S两 ( http: / / www.21cnjy.com )个极，而科学家却一直在寻找是否存在只有一个磁极的磁单极子。若确定存在磁单极子，设法让磁单极子A通过一超导材料制成的线圈如图所示，则下列对于线圈中的感应电流的判断，正确的是（ ）A、只有A进入线圈的过程有电流 B、只有A离开线圈的过程中有电流C、A离开线圈后，电流保持不变 D、A离开线圈后，电流消失 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，在匀强磁场中有一线圈，线圈平面与磁感线平行。当磁场突然增大时，线圈中有感应电流吗？为什么？ ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为 ( http: / / www.21cnjy.com )d，将一边长为l的正方形线框以速度v匀速地通过磁场区域，若d >l，则在线框中产生感应电流的时间为多少？若d B类
如图所示，条形磁铁穿过一闭合弹性导体环，且导体环位于条形磁铁的中垂面上，如果把导体环压扁成椭圆形，那么这一过程中：（ ）穿过导体环的磁通量减少，有感应电流产生穿过导体环的磁通量增加，有感应电流产生穿过导体环的磁通量变为零，无感应电流穿过导体环的磁通量不变，无感应电流 ( http: / / www.21cnjy.com )金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是：( ) ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合回路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是( )(A)线圈不动，磁铁插入线圈 (B)线圈不动，磁铁拔出线圈(C)磁铁插在线圈内不动 (D)磁铁和线圈一块平动 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，直导线中通以电流I，矩形线圈与电流共面，下列情况能产生感应电流的是( )电流I增大 (B)线圈向右平动(C)线圈向下平动 (D)线圈绕ab边转动 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，线圈abcd在磁场区域ABCD中，下列哪种情况下线圈中有感应电流产生：( )把线圈变成圆形（周长不变）(B)使线圈在磁场中加速平移(C)使磁场增强或减弱 (D)使线圈以过ad的直线为轴旋转 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要使线圈中产生感应电流，下列方法可行的是：（ ）(A)以ab为轴转动 (B)以为轴转动(C)以ad为轴转动 （小于60） (D)以bc为轴转动（小于） ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈，若把线圈四周向外拉，使线圈包围的面积变大，这时：（ ）(A) 线圈中有感应电流 （B）线圈中无感应电流(C)穿过线圈的磁通量增大 (D)穿过线圈的磁通量减小
学习反思
布置作业课题 4.6互感和自感
学习目标 1．知道什么是互感现象和自感现象。2．知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。3．知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。4．能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
学习重难点 重点1．自感现象。2．自感系数。难点分析自感现象。
学法指导 1．通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力。2．通过自感现象的利弊学习，培养学生客观全面认识问题的能力。
预习评价
自感现象是指 而产生的电磁感应现象。自感电动势的方向：自感电动势总是 ( http: / / www.21cnjy.com )阻碍流过导体电流的变化，当电流增大时，自感电动势的方向与原来电流的方向 ；当电流减小时，自感电动势的方向与原来电流的方向 。自感电动势的大小与通过导体的电流的 成正比。
课堂学习流程设计
【课程导学】
1.复习:①在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？引起闭合回路磁通量变化的原因有哪些？②楞次定律的内容是什么 2.阅读互感现象部分，回答下列问题①在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？请用学过的知识加以分析说明。②什么是互感 什么是互感电动势 ③利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。请大家举例说明。3. 阅读自感现象部分，回答下列问题①认真完成P23思考与讨论。回答1、2、3问②总结什么是自感？什么的自感电动势？自感电动势对电路的作用是什么？③在闭合开关S瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却比A2迟一段时间才正常发光。分析现象原因4. 我们都知道感应电动势的大小 ( http: / / www.21cnjy.com )与回路中磁通量变化的快慢有关，而自感现象中的自感电动势是感应电动势的一种，那么就是说，自感电动势也应正比于穿过线圈的磁通量的变化率，即：E∝△Φ／△t,而磁场的强弱又正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化。所以也可以说，自感电动势正比于电流的变化率。即E∝△I／△t写成等式 即E=____________ 自感系数，简称_______或_________电感，用字母_____表示。单位：_______ 符号：_______ 影响自感系数因素：______/________/_________/_________形状、长短、匝数、有无铁芯。自感的应用与防止：应用：________ 防止：________/________
【范例精析】
如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则（ ）A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，自感线圈的自感系数很大，电阻为零。电键K原来是合上的，在K断开后，分析：（1）若R1＞R2，灯泡的亮度怎样变化？（2）若R1＜R2，灯泡的亮度怎样变化？ ( http: / / www.21cnjy.com )
达标检测
A类
图所示为一演示实验电路图， ( http: / / www.21cnjy.com )图中L是一带铁芯的线圈，A是一个灯泡，电键S处于闭合状态，电路是接通的．现将电键S打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从____端到____端．这个实验是用来演示____现象的． ( http: / / www.21cnjy.com )图所示是演示自感现象的实验电路 ( http: / / www.21cnjy.com )图， L是电感线圈， A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L的电阻值相同．当开关由断开到合上时，观察到自感现象是____，最后达到同样亮． ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，两灯A1、A2完全相同，电感线圈与 ( http: / / www.21cnjy.com )负载电阻及电灯电阻均为R．当电键S闭合的瞬间，较亮的灯是____；电键S断开的瞬间，看到的现象是____． ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，A1、A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是 ( )A．开关S接通时，A2灯先亮、A1灯逐渐亮，最后A1A2一样亮B．开关S接通时，A1、A2两灯始终一样亮C．断开S的瞬间，流过A2的电流方向与断开S前电流方向相反D．断开S的瞬间，流过A1的电流方向与断开S前电流方向相反 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，E为电池组，L是自感线圈（直流电阻不计），D1、D2是规格相同的小灯泡。下列判断正确的是 ( ) (A)开关S闭合时，D1先亮，D2后亮(B)闭合S达稳定时，D1熄灭，D2比起初更亮(C)再断开S时，D1不立即熄灭(D)再断开S时，D1、D2均不立即熄灭 ( http: / / www.21cnjy.com )如图为演示自感现象实验的电路，实验时 ( http: / / www.21cnjy.com )先闭合开关S，稳定后设通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡D的电流为I2，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关S，则可观察到灯泡E闪亮一下后熄灭，在灯泡E闪亮的短暂过程中，下列说法正确的是( )(A)线圈L中电流由I1逐渐减为零。(B)线圈L两端a端电势高于b端。(C)小灯泡E中电流由I1逐渐减为零，方向与I2相反。(D)小灯泡中的电流由I2逐渐减为零，方向不变。 ( http: / / www.21cnjy.com )
B类
一个线圈中的电流如果均匀增大，则这个线圈的：（ ）(A)自感电动势将均匀增大 (B)磁通量将均匀增大(C)自感系数均匀增大 (D)自感系数和自感电动势都不变如图所示，A、B是两盏完 ( http: / / www.21cnjy.com )全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A、B两灯都能同样发光。最初S1是接通的，S2是断开的。那么，可能出现的情况是：（ ）(A)刚一接通S2，A灯就立即亮，而B灯则迟延一段时间才亮；(B)刚接通S2时，线圈L中的电流为零；(C)接通S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗；(D)断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭。 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示电路，图中电流表 ( http: / / www.21cnjy.com )在正接线柱流入电流时，指针顺时针方向偏转，负接线柱流入电流时指针逆时针方向偏转，当电键K断开瞬间A1表和A2表偏转情况是：（ ）(A)A1顺时针，A2逆时针； (B)A1逆时针，A2顺时针；(C)A1 、A2都顺时针； (D)A1 、A2都逆时针 ( http: / / www.21cnjy.com )灯泡A1、A2的规格完全相同，线圈L的电阻不计，连接如图所示，下列说法中正确的是：（ ）（A）当接通电路时，A1和A2始终一样亮（B）当接通电路时，A2先达到最大亮度，A1后达到最大亮度，最后两灯一样亮（C）当断开电路时，A2立即熄灭、A1过一会儿才熄灭（D）当断开电路时，两灯都要过一会儿才熄灭 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示为自感现象演示实验电路。L为一带铁芯的线圈，A1、A2是两个相同的电流表，L的直流电阻与灯D的电阻相同，则：（ ）(A)K闭合的瞬间，A1的读数大于A2的读数(B)K打开的瞬间，A1的读数大于A2的读数(C)K打开的瞬间，a点的电势比b点电势高(D)K打开的瞬间，a点的电势比b点电势低 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示为自感现象演示实验电路。L为一带铁芯的线圈，A1、A2是两个相同的电流表，L的直流电阻与灯D的电阻相同，则：（ ）(A)K闭合的瞬间，A1的读数大于A2的读数(B)K打开的瞬间，A1的读数大于A2的读数(C)K打开的瞬间，a点的电势比b点电势高(D)K打开的瞬间，a点的电势比b点电势低 ( http: / / www.21cnjy.com )D1、D2是两个完全相同的小灯泡，L ( http: / / www.21cnjy.com )是一个自感系数很大的线圈，其电阻值与电阻R相同，如图14所示，在电键K接通或断开时，两灯亮暗的情况为：（ ）(A)K刚接通时，D2比D1亮，而后D1灯亮度增强，最后两灯亮度相同(B)K刚接通时，D2比D1暗，而后D1灯亮度减弱，最后两灯亮度相同(C)K断开时，D2灯立即熄灭，D1灯闪亮一下才熄灭(D)K断开时，D1灯和D2灯立即熄灭 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，L1，L2，L3为完全相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，开关K原来接通．当把开关K断开时，下面说法正确的是: （ ） （A）L1 闪亮一下后熄灭（B）L2闪亮一下后恢复原来的亮度（C）L3 变暗一下后恢复原来的亮度（D）L3 闪亮一下后恢复原来的亮度 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，电灯的灯丝电阻为，电池电动势 ( http: / / www.21cnjy.com )为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为．先合上电键K，过一段时间突然断开，则下列说法中错误的有：（ ）A．电灯立即熄灭 B．电灯立即先暗再熄灭C．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同D．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反上题图所示，当电键K接通后，通过线圈的电流方向是_______，通过灯泡的电流方向是________，当电键K断开瞬间，通过线圈的电流方向是________________，通过灯泡的电流方向是_________________。 ( http: / / www.21cnjy.com )
学习反思
布置作业课题 4.3楞次定律
学习目标 1．掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。2．培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。3．能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向。4．掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
学习重难点 重点1．楞次定律的获得及理解。2．应用楞次定律判断感应电流的方向。3．利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。难点楞次定律的理解及实际应用。
学法指导 通过实践活动，观察得到的实验现象，再通过分析论证，归纳总结得出结论。
预习评价
磁感应强度随时间的变化如图1所示，磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )方向垂直闭合线圈所在的平面，以垂直纸面向里为正方向。t1时刻感应电流沿 方向，t2时刻 感应电流，t3时刻 感应电流；t4时刻感应电流的方向沿 。 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，导体棒在磁场中垂直磁场方做切割磁感线运动，则a、b两端的电势关系是 。
课堂学习流程设计
【课程导学】
一、实验探究某同学根据条形磁铁插入、拔出螺线管实验得到感应电流的方向如下图所示： ( http: / / www.21cnjy.com )条形磁铁运动情况N极向下插入S极向下插入N极向上拔出S极向上拔出原磁场方向穿过线圈的磁通量变化情况线圈中感应电流的方向感应电流的磁场方向原磁场与感应电流的磁场方向关系磁体间的相互作用情况二、实验结论楞次定律：对“阻碍”的理解：①谁在阻碍？②阻碍什么？③如何阻碍？④能否阻止？2、楞次定律有两层含义：①从磁通量变化的角度来看，②从导体和磁体的相对运动的角度来看，三、总结应用楞次判断感应电流方向的主要步骤：
【范例精析】
在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨 ( http: / / www.21cnjy.com )，导轨跟大线圈M相接，如图，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面。欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是（ ）A、匀速向右运动 B、加速向右运动 C、减速向右运动 D、加速向左运动 ( http: / / www.21cnjy.com )如图，水平地面上方有正交的匀强磁场和匀强 ( http: / / www.21cnjy.com )电场，电场竖直向下，磁场垂直纸面向里，半圆形铝框从直径出于水平位置时开始下落，不计阻力，a、b两端落到地面的次序是（ ）A、a先于b B、b先于a C、a、b同时落地 D、无法判定 ( http: / / www.21cnjy.com )如图，电容器PQ的电容为10F，垂直于回路 ( http: / / www.21cnjy.com )的磁场的磁感应强度以510-3T/s的变化率均匀增加，回路面积为10-2m2。则PQ两极电势差的绝对值为 V。P极所带电荷的种类为 ，带电量为 C。
达标检测
A类
如图所示，开关闭合的瞬间，流过电流计的电流方向是 。（填顺时针或逆时针）。 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，正方形线框abcd的边长为 ( http: / / www.21cnjy.com )d，向右通过宽为L的匀强磁场，且dB类
如图所示，AB为固定的通电直导线，闭合导线框P与AB在同一平面内，当P远离AB运动时，它受到AB的磁场力为：（ ）(A)引力且逐渐减小 (B)引力且大小不变(C)斥力且逐渐减小 (D)不受力 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，当条形磁铁运动时，流过电阻的电流方向是由A流向B，则磁铁的运动可能是：（ ）(A)向下运动 (B)向上运动(C)若N极在下，向下运动 (D)若S极在下，向下运动 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示,a、b两个同心圆线圈处于同一水平面内，在线圈a中通有电流I，以下哪些情况可以使线圈b有向里收缩的趋势（ ）(A)a中的电流I沿顺时针方向并逐渐增大(B)a中的电流I沿顺时针方向并逐渐减小(C)a中的电流沿逆时针方向并逐渐增大(D)a中的电流沿逆时针方向并逐渐减小 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，两同心金属圆环共面，其中大闭合 ( http: / / www.21cnjy.com )圆环与导轨绝缘，小圆环的开口端点与导轨相连，平行导轨处在水平面内，磁场方向竖直向下,金属棒ab与导轨接触良好，为使大圆环中产生图示电流，则ab应当：（ ）(A)向右加速运动 (B)向右减速运动(C)向左加速运动 (D)向左减速运动 ( http: / / www.21cnjy.com )一环形线圈放在匀强磁场中，第一秒内 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感线垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间的变化关系如图所示，则第二秒内线圈中感应电流大小变化和方向是：（ ）(A)逐渐增加逆时针 (B)逐渐减小顺时针(C)大小恒定顺时针 (D)大小恒定逆时针如图所示，Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘，由于它的转动，使得金属环P中产生了逆时针方向的电流，则Q盘的转动情况是：(A)顺时针加速转动 (B)逆时针加速转动(C）顺时针减速转动 (D)逆时针减速转动 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，条形磁铁从h高处自由下落， ( http: / / www.21cnjy.com )中途穿过一个固定的空心线圈，K断开时，落地时间为t1,落地速度为V1;K闭合时，落地时间为t2，落地速度为V2，则： t1 t2,v1 v2。 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，在两根平行长直导线M、N中， ( http: / / www.21cnjy.com )通过同方向、同强度的电流，导线框ABCD和两导线在同一平面内。线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动。在移动过程中，线框中产生感应电流的方向是（ ）A．沿ABCDA，方向不变。 B．沿ADCBA，方向不变。C．由沿ABCDA方向变成沿ADCBA方向。D．由沿ADCBA方向变成沿ABCDA方向。 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，面积为0.2m2的 ( http: / / www.21cnjy.com )100匝的线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面,t=0时磁场方向垂直纸面向里．磁感强度随时间变化的规律是B=（6-0.2t）T，已知R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=3OμF．线圈A的电阻不计．求： （1）闭合S后，通过R2的电流大小和方向．（2）闭合S一段时间后再断开，S断开后通过R2的电量是多少？ ( http: / / www.21cnjy.com )
学习反思
布置作业
