20xx粵教版高中物理選修（3-2）第一章《電磁感應(yīng)現(xiàn)象 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件》-文庫吧
2024-11-19 13:27 本頁面
【正文】 其中肯定有某種共同的原因，完成下 表并總結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 . 實(shí)驗(yàn) 1 閉合電路中磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 不變，閉合電路的面積 S① 變化 共同原因： ⑥ 閉合電路中 ⑦ 磁通量發(fā)生變化 實(shí)驗(yàn) 2 閉合電路中磁感應(yīng)強(qiáng)度 B② 變化，閉合電路的面積 S③ 不變 實(shí)驗(yàn) 3 閉合電路中磁感應(yīng)強(qiáng)度 B④ 變化，閉合電路的面積 S⑤ 不變 總結(jié) 實(shí)驗(yàn) 1是通過導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動(dòng)改變磁通量；實(shí)驗(yàn) 2是磁體即磁場運(yùn)動(dòng)改變磁通量；實(shí)驗(yàn) 3 通過改變電流從而改變磁場強(qiáng)弱，進(jìn)而改變磁通量，所以可以將產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件描述為 “只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 ”． [要點(diǎn)提煉 ] 1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化． 2．特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)．在利用 “切割 ”來討論和判斷有無感應(yīng)電流時(shí)，應(yīng)該注意： (1)導(dǎo)體是否將磁感線 “割斷 ”，如果沒有 “割斷 ”就不能說切割．如圖 6所示，甲、乙兩圖中，導(dǎo)線是真 “切割 ”，而圖丙中，導(dǎo)體沒有切割磁感線． 圖 6 (2)是否僅是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，如圖?。绻汕懈畈蝗菀着袛啵瑒t要回歸到磁通量是否變化上去． [延伸思考 ] 電路不閉合時(shí)， 磁通量發(fā)生變化是否能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象？ 答案 當(dāng)電路不閉合時(shí)，沒有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢，只產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象也可以稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 一、磁通量 Φ及其變化量 ΔΦ 的理解與計(jì)算 例 1 如圖 7 所示的線框，面積為 S，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中， B 的方向與線框平面成 θ 角，當(dāng)線框轉(zhuǎn)過 90176。到如圖 7 所示的虛線位置時(shí)，試求： 圖 7 (1)初、末位置穿過線框的磁通量的大小 Φ1 和 Φ2； (2)磁通量的變化量 ΔΦ. 解析 (1)解法一：在初始位置，把面積向垂直于磁場方向進(jìn)行投影，可得垂直于磁場方向的面積為 S⊥ ＝ Ssin θ，所以 Φ1＝ BSsin ，把面積向垂直于磁場方向進(jìn)行投影，可得垂直于磁場方向的面積為 S⊥ ′＝ Scos ，所以 Φ2＝－ BScos θ. 解法二： 如圖所示，把磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 沿垂直于面積 S 和平行于面積 S 進(jìn)行分解，得 B 上＝ Bsin θ， B 左＝ Bcos θ 所以 Φ1＝ B 上 S＝ BSsin θ， Φ2＝－ B 左 S＝－ BScos θ. (2)開始時(shí) B 與線框平面成 θ 角，穿過線框的磁通量 Φ1＝ BSsin θ；當(dāng)線框平面按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線框的磁通量減少，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng) θ 時(shí)，穿過線框的磁通量減少為零，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)至90176。時(shí)，磁感線從另一面穿過，磁通量變?yōu)?“負(fù) ”值， Φ2＝－ BScos ，此過程中磁通量的變化量為 ΔΦ＝ Φ2－ Φ1＝－ BScos θ－ BSsin θ ＝－ BS(cos θ＋ sin θ)． 答案 (1)BSsin θ － BScos θ (2)－ BS(cos θ＋ sin θ) 二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的分析判斷及實(shí)驗(yàn)探究 例 2 (雙選 )如圖 8 所示，在勻強(qiáng)磁場中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直．導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng)的金屬棒 ab、 cd， 圖 8 與導(dǎo)軌接觸良好．這兩條金屬棒 ab、 cd 的運(yùn)動(dòng)速度分別是 v v2，且井字形回路中有感應(yīng)電流通過，則可能 ( ) A． v1＞ v2 B． v1＜ v2 C． v1＝ v2 D．無法確定 解析 只要金屬棒 ab、 cd 的運(yùn)動(dòng)速度不相等，穿過井字形回路的磁通量就發(fā)生變化，閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．故選項(xiàng) A、 B 正確． 答案 AB 針對訓(xùn)練 (單選 )在一長直導(dǎo)線中通以如圖 9 所示的恒定電流，某一閉合導(dǎo)線環(huán) (環(huán)面與導(dǎo)線垂直，長直導(dǎo)線通過環(huán)的中心套在長直導(dǎo)線上 )套在長直導(dǎo)線上，當(dāng)發(fā)生以下變化時(shí)，導(dǎo)線環(huán)中可能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ( ) 圖 9 A．保持電流不變，使導(dǎo)線環(huán)上下移
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