2018版高中物理 第4章 揭開電磁關(guān)系的奧秘 第1節(jié) 磁生電的探索學(xué)案 魯科版選修1 -1.doc
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第1節(jié) 磁生電的探索 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 知 識(shí) 脈 絡(luò) 1.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的歷史過(guò)程,體會(huì)科學(xué)家探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法. 2.通過(guò)實(shí)驗(yàn),知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件.(重點(diǎn)、難點(diǎn)) 3.了解法拉第及其對(duì)電磁學(xué)的貢獻(xiàn),認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)磁生電現(xiàn)象對(duì)推動(dòng)電磁學(xué)理論和電磁技術(shù)發(fā)展的重大意義. 電 磁 感 應(yīng) 現(xiàn) 象 1.歷史的回顧 1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),它提示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在的某種聯(lián)系. 2.實(shí)驗(yàn)觀察 (1)沒(méi)有電池也能產(chǎn)生電流:閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),回路中電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn). (2)磁鐵與螺線管有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)也能產(chǎn)生電流:在條形磁鐵插入或螺線管的瞬間,電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).條形磁鐵在螺線管中保持不動(dòng)時(shí),電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn).如圖411所示. 圖411 3.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 穿過(guò)閉合回路中的磁通量發(fā)生變化,回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流.產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象. 4.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有極大的實(shí)用價(jià)值,對(duì)電生磁與磁生電的正確揭示,展現(xiàn)了電與磁間的密切聯(lián)系和對(duì)稱統(tǒng)一,為電磁學(xué)理論的發(fā)展創(chuàng)造了條件,進(jìn)一步推動(dòng)了電磁技術(shù)的發(fā)展,引領(lǐng)人類進(jìn)入了電氣時(shí)代. 1.奧斯特發(fā)現(xiàn)了“電生磁”的現(xiàn)象之后,激發(fā)人們?nèi)ヌ剿鳌按派姟钡姆椒ǎ?√) 2.英國(guó)科學(xué)家牛頓一直堅(jiān)持探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象,歷時(shí)近十年的探索,終于獲得了成功.() 3.閉合電路中的磁通量發(fā)生變化就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.(√) 閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,這時(shí)穿過(guò)閉合回路的磁通量是否一定發(fā)生了變化? 【提示】 只要有感應(yīng)電流產(chǎn)生,穿過(guò)閉合回路的磁通量一定發(fā)生變化. 1.由于磁場(chǎng)變化而引起閉合電路的磁通量的變化 (1)由于磁場(chǎng)和閉合回路的相對(duì)運(yùn)動(dòng)改變磁場(chǎng),如圖412甲所示,當(dāng)磁鐵向下移動(dòng)時(shí),通過(guò)線圈的磁通量增加. 甲 乙 圖412 (2)由于電流改變而改變磁場(chǎng),如圖412乙所示,當(dāng)直線電流I增大時(shí),線圈abcd中的磁通量增加. 2.磁場(chǎng)不變,由于處在磁場(chǎng)中的閉合電路的面積S發(fā)生變化而引起磁通量的變化 (1)閉合回路與磁場(chǎng)的夾角保持不變,改變閉合回路的面積,如圖413甲所示.用力將閉合金屬?gòu)椈扇蟮倪^(guò)程,線圈磁通量減?。? (2)閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而使閉合回路磁通量改變,如圖413乙所示.當(dāng)導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí),閉合回路的磁通量減?。? (3)由于閉合回路和磁場(chǎng)的夾角改變從而改變有效面積,如圖413丙所示,線框abcd繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng). 圖413 (4)由于磁場(chǎng)和處在磁場(chǎng)中閉合回路面積都發(fā)生變化時(shí),引起穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化. 1.一個(gè)閉合的線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流的原因可能是( ) A.線圈周圍一定沒(méi)有磁場(chǎng) B.線圈周圍雖然有磁場(chǎng),但穿過(guò)線圈的磁通量太小 C.穿過(guò)線圈的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化 D.穿過(guò)線圈的磁通量一定為零 【解析】 穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流,而不是看穿過(guò)線圈的磁通量是否為零,由于該線圈是閉合的,則沒(méi)有感應(yīng)電流的原因一定是穿過(guò)線圈的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化,所以C選項(xiàng)正確. 【答案】 C 2.如圖414所示,下列各種情況中,穿過(guò)回路的磁通量增大的有( ) 圖414 A.圖(甲)所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,先把由彈簧狀導(dǎo)線組成回路撐開,而后放手,到恢復(fù)原狀的過(guò)程中 B.圖(乙)所示,裸銅線ab在裸金屬導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 C.圖(丙)所示,條形磁鐵拔出線圈的過(guò)程中 D.圖(丁)所示,閉合線框遠(yuǎn)離與它在同一平面內(nèi)通電直導(dǎo)線的過(guò)程中 【解析】 由Φ=BS得,題圖(甲)穿過(guò)回路的磁通量隨閉合回路面積的減小而減小;題圖(乙)穿過(guò)回路的磁通量隨閉合回路面積的增大而增加;題圖(丙)穿過(guò)線圈的磁通量隨磁極的遠(yuǎn)離而減小;題圖(丁)離通電直導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱;穿過(guò)線框的磁通量越小,故選項(xiàng)B正確. 【答案】 B 3.如圖415所示,閉合線圈M固定.條形磁鐵S極向下以初速度v0沿過(guò)線圈圓心的豎直線下落過(guò)程中,以下說(shuō)法不正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):18152081】 圖415 A.穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化 B.磁鐵位于圖示位置2時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量最大 C.穿過(guò)線圈的磁通量先增多后減少 D.磁鐵位于圖示位置1和位置3時(shí)穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向相反 【解析】 當(dāng)條形磁鐵恰好位于位置2時(shí),穿過(guò)線圈M的合磁通量向上且最大,因此全過(guò)程中穿過(guò)線圈M的磁通量,先增后減,選項(xiàng)A、B、C均正確;當(dāng)磁鐵在位置1時(shí),穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向向上,當(dāng)磁鐵位于位置3時(shí),穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向也向上,故D錯(cuò)誤. 【答案】 D 4.如圖416所示,線圈兩端接在電流表上組成閉合電路.在下列情況中,電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是( ) 圖416 A.線圈不動(dòng),磁鐵插入線圈 B.線圈不動(dòng),磁鐵從線圈中撥出 C.磁鐵不動(dòng),線圈上、下移動(dòng) D.磁鐵插在線圈內(nèi)不動(dòng) 【解析】 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,線圈和電流計(jì)已經(jīng)組成閉合回路,只要穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計(jì)指針就偏轉(zhuǎn).在選項(xiàng)A、B、C三種情況下,線圈和磁鐵發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流;而當(dāng)磁鐵插在線圈中不動(dòng)時(shí),線圈中雖然有磁通量,但磁通量不變化,不產(chǎn)生感應(yīng)電流. 【答案】 D 5.如圖417所示,豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通過(guò)恒定電流,有一個(gè)矩形線框與導(dǎo)線在同一平面,在下列情況中線框不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) 圖417 A.導(dǎo)線中電流變大 B.線框向右平動(dòng) C.線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) D.線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng) 【解析】 電流變大引起導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)增強(qiáng),穿過(guò)線框的磁通量增,A正確;離導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁感線分布越稀疏,穿過(guò)線框的磁通量越小,B正確;線框繞ad邊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),矩形線框的磁通量發(fā)生變化,C正確;線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)不變,因而穿過(guò)線框的磁通量不變,D錯(cuò)誤. 【答案】 D 6.(多選)如圖418所示,線框abcd從有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域穿過(guò),下列說(shuō)法中正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):18152082】 圖418 A.進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,abcd中有感應(yīng)電流 B.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)時(shí),abcd中有感應(yīng)電流 C.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),abcd中沒(méi)有感應(yīng)電流 D.離開勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,abcd中沒(méi)有感應(yīng)電流 【解析】 在有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,常常需要考慮線框進(jìn)場(chǎng)、出場(chǎng)和在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況,abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中無(wú)論勻速還是加速運(yùn)動(dòng),穿過(guò)abcd的磁通量都沒(méi)有發(fā)生變化. 【答案】 AC 磁通量是指在磁場(chǎng)中穿過(guò)某一面積S的磁感線條數(shù),所以在判斷穿過(guò)回路的磁通量是否變化時(shí),可以通過(guò)判斷穿過(guò)回路的磁感線條數(shù)是否變化來(lái)分析判定.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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