【正文】 第一章 電磁感應【學習目標】1．了解電磁感應的發(fā)現(xiàn)過程，體會人類探索自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神；學習法拉第等科學家的優(yōu)秀品質。2．通過觀察和實驗，理解感應電流的產生條件；舉例說明電磁感應在生活和生產中的應用。3．通過探究，理解楞次定律；理解法拉第電磁感應定律。培養(yǎng)空間思維能力和通過觀察、實驗得出物理規(guī)律的能力。4．通過實驗，了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象；能舉例說明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生活和生產中的應用。知道反電動勢的概念，了解電磁感應中的能量守恒。第1節(jié) 電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)第2節(jié) 感應電流產生的條件【學習目標】1．了解電磁感應的發(fā)現(xiàn)過程，認識電磁感應現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的時代背景和思想歷程。體會人類探索自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神；學習法拉第等科學家的優(yōu)秀品質，促成學科學、用科學為人類服務的意識。2．正確認識科學發(fā)現(xiàn)不僅需要艱辛的勞動，而且需要具有敏銳深邃的科學洞察力、豐富的直覺和善于創(chuàng)新的優(yōu)良品質。3．知道電磁感應現(xiàn)象和感應電流。4．通過實驗探究，總結感應電流產生的條件。5．學習從物理現(xiàn)象和實驗中歸納科學規(guī)律，認識歸納法是科學研究的一種重要的方法?！鹃喿x指導】1．1820年， 從實驗中發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，引起了科學界的關注，形成了對電磁現(xiàn)象研究的熱潮。不少物理學家根據(jù)對稱性的思考，提出既然電能產生磁，是否磁也能產生電呢？法拉第經歷了長達 年的探索，終于獲得了成功，于1831年證實了“磁生電”現(xiàn)象的存在，他在論文中將“磁生電”現(xiàn)象分為五類：⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 。并把這些現(xiàn)象正式定名為“電磁感應”。由電磁感應現(xiàn)象產生的電流叫 。 2．教材P5圖121（a）實驗中，導線在運動時是 磁感線的，電路中出現(xiàn)了電流；而在（b）實驗中，導線是沿著磁感線方向運動的，即導線沒有做切割磁感線的運動，電路中 電流。實驗和理論表明：當閉合電路的一部分導體在磁場中做 運動時，電路中有感應電流產生。 3．在法拉第的有些實驗中，導體并沒有做 運動，但閉合電路中出現(xiàn)了感應電流。教材P6圖122實驗當開關接通和斷開瞬間，螺線管與電流計構成的電路中 有 感應電流產生，當滑動變阻器滑動時，螺線管與電流計構成的電路中 感應電流產生。當滑動變阻器快速滑動時，螺線管與電流計構成的電路中產生的感應電流 。 4．大量實驗證實，穿過閉合電路的 時，這個閉合電路中就有感應電流產生。5．磁通量是指穿過某一面積的 ，用字母 表示，單位是 ，用字母 表示。6．在勻強磁場(磁感應強度為B)中，當線圈平面（面積為S）與磁感線垂直時，Φ= ；當線圈平面與磁感線平行時，Φ= 。7．面積是2的導線環(huán)，102T的勻強磁場中，環(huán)面與磁場垂直，穿過導線環(huán)的磁通量等于_______Wb；若環(huán)面與磁場平行，則導線環(huán)的磁通量等于_______Wb。8．將面積為2的線圈放在勻強磁場中，線圈平面與磁感線垂直，那么這個磁場的磁感強度是_______T?！菊n堂練習】★夯實基礎1．把一個面積為5102T的勻強磁場中，當線圈平面與磁感線方向垂直時，穿過線圈的磁通量是多大？2．將面積是2的導線環(huán)放入勻強磁場中，環(huán)面與磁場方向垂直。102Wb。求磁場的磁感應強度。3．如圖所示，在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強磁場中，有一個矩形線圈abcd，線圈平面與磁場垂直，O1O2和O3O4都是線圈的對稱軸，使說明應使線圈怎樣運動才能使其中產生感生電流?abcdO3O4O1O24．處于磁場中一個閉合線圈如沒有產生感應電流，則可斷定（ ） A．線圈未在磁場中運動 B．線圈未切割磁力線C．磁場未發(fā)生變化 D．穿過線圈的磁通量未發(fā)生變化 5．關于各個單位間的關系，下列正確的是（ ）A．1T=1Wb/m2 B．1T=1Wb/m C．1T=1N / (Am) D．1T=1Ns / (Cm)6．關于產生感應電流的條件，下列說法中正確的是（ ）A．只要閉合電路在磁場中運動，閉合電路中就一定有感應電流B．只要閉合電路中有磁通量，閉合電路中就有感應電流C．只要導體做切割磁感線運動，就有感應電流產生D．只要穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流 7．如圖所示，矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場內，一半在勻強磁場外，下述過程中使線圈產生感應電流的是（ ）A．以bc為軸轉動45176。B．以ad為軸轉動45176。C．將線圈向下平移D．將線圈向上平移 8．如圖所示，勻強磁場區(qū)域寬度為l，現(xiàn)有一邊長為d(dl)的矩形金屬框以恒定速度v向右通過磁場區(qū)域，該過程中有感應電流的時間總共為（ ）A． B．　　　　C． D． 9．矩形線框放在勻強磁場中，如圖所示，線框運動和線框中產生的感應電流的關系，下列說法中正確的是（ ）A．線框向上運動，離開磁場時，磁通量發(fā)生變化，線框中有感應電流BB．線框向下運動，離開磁場時，磁通量發(fā)生變化，線框中有感應電流C．線框在磁場中向左運動，豎直邊切割磁感線，線框中有感應電流D．線框在磁場中向右運動，豎直邊切割磁感線，線框中沒感應電流　★提升能力1．有關磁通量Φ下列說法正確的是（ ）A．磁通量越大表示磁感應強度越大B．面積越大穿過它的磁通量也越大C．穿過單位面積的磁通量等于磁感應強度D．磁通密度在數(shù)值上等于磁感應強度 2．有一矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為n，將它置于勻強磁場中，且使線圈平面與磁感線方向垂直，設穿過該線圈的磁通量為Φ，則該勻強磁場的磁感應強度大小為（ ）A．Φ/(ns) B．nΦ/S C．Φ/S D．無法判斷 3．關于產生感應電流的條件，下列說法中正確的是（ ）A．只要閉合電路在磁場中運動，閉合電路中就一定有感應電流B．只要閉合電路中有磁通量，閉合電路中就有感應電流C．只要導體做切割磁感線運動，就有感應電流產生D．只要穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流 4．如圖所示，有一根通電的長直導線MN中通有恒定的電流I，一閉合線圈從直導線的左側平移到右側的過程中，穿過線圈磁通量的變化情況是（ ）A．先增大后減小B．先減小后增大C．增大、減小、增大、減小D．減小、增大、減小、增大 5．如圖所示，一個小矩形線圈從高處自由落下，進入較小的有界勻強磁場，線圈平面和磁場保持垂直，設線圈下邊剛進入磁場到上邊剛接觸磁場為A過程；線圈全部進入磁場內運動為B過程。線圈下邊出磁場到上邊剛出磁場為C過程，則（ ）A．只在A過程中，線圈的機械能不變B．只在B過程中，線圈的機械能不變C．只在C過程中，線圈的機械能不變D．在A、B、C過程中，線圈機械能都不變 6．如圖所示，通有恒定電流的導線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由I平移到Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉到Ⅱ，設先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為△φ1和△φ2，則（ ）A．△φ1△φ2B．△φ1=△φ2C．△φ1△φ2D．不能判斷 7．如圖所示，兩個同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，套在條形磁鐵上，環(huán)面與條形磁鐵垂直，則穿過兩環(huán)的磁通量Φa和Φb的大小關系為（ ）A．ΦaΦbB．Φa=ΦbC．ΦaΦbD．無法判斷 8．下列說法正確的是（ ）A．磁通量越大，磁通量的變化也越大B．磁通量變化越大，磁通量變化率也越大C．磁通量的變化率越大，磁通量變化得越快D．磁通量等于零時，磁通量的變化率也為零 9．如圖所示的裝置中，若光滑金屬導軌上的金屬桿ab發(fā)生移動，其原因可能是（ ）A．突然將S閉合B．突然將S斷開C．閉合S后，減小電阻R的阻值 D．閉合S后，增大電阻R的阻值 10．如圖所示，導線框abcd放在光滑導軌上向右運動（abcd與導軌接觸良好），G1和G2是兩只電流表，則（ ）A．只有G2偏轉B．只有G1偏轉C．GG2都會偏轉D．GG2都不偏轉第3節(jié) 法拉第電磁感應定律【學習目標】1．知道感應電動勢，知道表示磁通量、磁通量變化及其變化快慢的物理量Φ、△Φ、△Φ/△t的含義及它們的區(qū)別。2．理解法拉第電磁感應定律的內容和數(shù)學表達式；能推導出；弄清和的區(qū)別和聯(lián)系并能應用它們解決問題。3．了解電磁感應定律對科技和人類思想發(fā)展的意義?！鹃喿x指導】1．在閉合電路中要形成電流，必須有能量提供給形成電流的帶電粒子，而電源的 就起了這樣的作用。 2．穿過閉合電路的 發(fā)生了變化，閉合電路中就會產生感應電流，這說明電路中一定存在一種電動勢。由電磁感應產生的電動勢，叫 。感應電動勢的大小與磁通量的 有關。 3．在電磁感應現(xiàn)象里，不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應電動勢，如果電路是閉合的，就有 ，如果電路是斷開的就沒有 ，但 仍然存在。 4．設在一定的時間△t之內穿過電路磁通量的變化為△Φ，則比值 就能說明磁通量變化的快慢，這個比值叫做磁通量的變化率。數(shù)值上等于單位時間內磁通量的變化量。電路中感應電動勢的大小，跟穿過這個電路的磁通量的變化率成 ，這就是法拉第電磁感應定律。 5．設t1時刻穿過閉合電路的磁通量為Φ1，t2時刻穿過閉合電路的磁通量為Φ2，則在時間△t=t2－t1內磁通量的變化量為△Φ= ，磁通量的變化率為 。磁通量的變化率表示什么?它與磁通量的變化量有什么區(qū)別？ 6．在實際應用中，為了獲得較大的感應電動勢，常常采用多匝線圈。設產生感應電動勢線圈有n匝，且穿過線圈的磁通量變化率相同，由于線圈可以看成是n個單匝線圈串聯(lián)而成，因此整個線圈中的感應電動勢是單匝線圈的n倍，即 7．導線長度為L，勻強磁場的磁感應強度為B，若導線垂直于磁場以速度v切割磁感線運動，產生的感應電動勢為 ，當導體運動速度方向與磁場有一夾角α時，產生的感應電動勢為 。8．如圖所示，導線在磁場中運動（1）在圖上標出導線向下運動時感應電流的方向。 （2）當導線向下運動速度加快時，感應電流怎樣變化？為什么？ （3）當導線不動時，換磁性較強的磁鐵的瞬間，導線中有無感應電流，為什么？（4）當導線平行于磁感線方向運動時，感應電流怎樣？為什么？（5）當導線停留在磁場中不動時，有無感應電流？為什么？9．電磁感應對科學技術發(fā)展的重要意義在 和 這兩種完全不同的運動形式之間架起了連接橋梁和轉換樞紐。正是電磁感應的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到導體在磁場中的運動可產生感應電動勢，發(fā)明了 ，正是電磁感應的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到變化的磁場可以產生感應電動勢，發(fā)明了 ，正是電增感應的發(fā)現(xiàn)，提供了制造 的原理，電磁感應被廣泛地應用于各種電路控制器件制造、各種傳感器電子技術和信息技術之中，為生產、生活和科研等各個領域的 、 、 奠定了基礎?！菊n堂練習】★夯實基礎1．閉合電路中，感應電動勢的大小與穿過它的（ ） A．磁通量成正比 B．磁通變化量成正比C．磁通量變化率成正比 D．磁感強度成正比 2．一條長l = 的直導線在磁感應強度為B的勻強磁場中，以v = /s的速度做切割磁感線運動時，導線中產生了感應電動勢。若l、v、B三者互相垂直，則B的大小為： （ ） 3．穿過一個電阻為1Ω的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少2Wb，則： A．線圈中的感應電動勢一定是每秒減少2V B．線圈中的感應電動勢一定是2V C．線圈中的感應電流一定是每秒減少2ABvab D．線圈中的感應電流一定是2A 4．如圖所示，一段直導線ab放在勻強磁場中，導線長為20cm，導線以方向和導線垂直、大小為 /s的速度做切割磁感線運動時，a、b兩端　　　端電勢較高，電勢差為