高二物理教案：第01讲 感应电流产生的条件和楞次定律

高二物理教案：第01讲 感应电流产生的条件和楞次定律

辅导教案 学员姓名： 学科教师：‎ 年 级：高二 辅导科目：物理 ‎ 授课日期 ‎××年××月××日 ‎ 时 间 A / B / C / D / E / F段 主 题 感应电流产生的条件和楞次定律 教学内容 ‎1、掌握感应电流产生的条件 ‎2、掌握判断感应电流方向的方法 ‎3、掌握楞次定律的内容以及应用 教法指导：本环节采用提问抢答的进行，如果学生的抢答不积极，可以适当采用轮换回答的方式进行。建议时间10分钟。‎ 材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。‎ 材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。‎ 材料三： 1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。‎ 思考：‎ ‎(1)进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是_______(选填“甲”或“乙”)。‎ ‎(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于_____________的科学猜想。‎ ‎(3)科拉顿的实验中，_______(选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是________________________。‎ ‎【参考答案】(1)甲；(2)磁能产生电；(3)已经；将电流表等器材置于同一房间(其他合理答案均可)‎ 一、磁通量 ‎1．定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积．‎ ‎2．公式：Φ＝BS.‎ 适用条件：(1)匀强磁场．‎ ‎(2)S为垂直磁场的有效面积．‎ ‎3． 磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)．‎ ‎4． 磁通量的意义：‎ ‎(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．‎ ‎(2)同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．‎ 二、电磁感应现象 ‎1． 电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应．‎ ‎2． 产生感应电流的条件：‎ 产生感应电流的条件通常有如下两种表述。‎ ‎①当穿过线圈的磁通量发生变化时就将发生电磁感应现象，线圈里产生感应电动势。如线圈闭合，则线圈子里就将产生感应电流。‎ ‎②当导体在磁场中做切割磁感线的运动时就将发生电磁感应现象，导体里产生感应电动势，如做切割感线运动的导体是某闭合电路的一部分，则电路里就将产生感应电流。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。‎ 注意：(1)闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，穿过闭合电路的磁通量也将发生变化。所以上述两个条件从根本上还应归结磁通量的变化。‎ ‎（2‎ ‎）穿过闭合电路中的磁通量发生变化时，闭合电路中就有感应电流产生。如果电路不闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，电路中没有电流，但产生感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。‎ ‎3．【实验探究】电磁感应现象：‎ ‎（1）实验目的：探究产生电磁感应的条件。‎ ‎（2）实验器材：有软铁棒做铁芯的原线圈(A)、副线圈(B)一副，零刻度在刻度盘中央的灵敏电流计一只，滑动变阻器(阻值范围O～50Ω)，蓄电池或干电池(电压为3～6V)，保护电阻(阻值约几十千欧)、开关(压触式)、导线若干。‎ ‎（3）实验步骤：‎ ‎①首先查明电流表指针的偏转方向和电流方向的关系。 ‎ ‎②观察原、副线圈的绕线方向，并对绕向作下记录。 ‎ ‎③将原线圈(A)、滑动变阻器(R)、直流电源(E)和开关(S)串联成一个电路，将灵敏电流计(G)与副线圈(B)串联成另一个电路。将滑动变阻器阻值调到最大。‎ ‎④ (a)使通电原线圈(A)与副线圈(B)发生相对运动；‎ ‎ (b)保持原、副线圈不动，接通、断电；‎ ‎ (c)调节变阻器改变原线圈中电流的大小。‎ ‎ 重复上述实验，研究产生感应电流的规律。‎ ‎（4）实验结论：根据实验结果进行分析、比较、归纳得到：闭合电路中穿过的磁通量发生变化时电路中就会产生感应电流。‎ ‎ ‎ ‎4．引起磁通量变化的常见情况 ‎（1）闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动；‎ ‎（2）线圈在磁场中转动；‎ ‎（3）线圈在磁场中面积发生变化；‎ ‎（4）线圈中磁感应强度发生变化；‎ ‎（5）通电线圈中电流发生变化。‎ ‎【深化拓展】当回路不闭合时，没有感应电流，但有感应电动势，只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象，且产生感应电动势的那部分导体或线圈相当于电源．‎ 三、感应电流方向的判断 ‎1． 右手定则 ‎（1）当闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的方向用右手定则判断。‎ ‎（2‎ ‎）右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。‎ ‎（3）四指指向还可以理解为：感应电动势的方向、该部分导体的高电势处。‎ ‎（4）三个定则的比较 安培定则反映的是电流（因）产生磁场（果）的现象中，电流方向和磁场方向间的关系。‎ 左手定则反映的是电流（因）在磁场中受磁场力（果）的现象中，判断受力方向或运动方向（通电受力用左手）。‎ 右手定则反映的是导线切割磁感线运动（因）产生感应电动势（果）感应电流的方向（运动生电用右手）。‎ ‎2． 楞次定律 内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．‎ 适用情况：所有的电磁感应现象．‎ ‎（1）关于“阻碍”的理解：‎ ‎①“阻碍”是“阻碍原磁通量的变化”，而不是阻碍原磁场；‎ ‎②“阻碍”不是“阻止”，尽管“阻碍原磁通量的变化”，但闭合回路中的磁通量仍然在变化；‎ ‎③“阻碍”作用正是能的转化和守恒定律的反映。楞次定律的本质是能量守恒定律。‎ ‎（2）楞次定律的另一种表述：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。‎ ‎①当闭合回路中磁通量变化而引起感应电流时，感应电流的效果总是阻碍原磁通量的变化（增反减同）。‎ ‎②当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时，感应电流的效果总是阻碍二者之间的相对运动（来拒去留）。‎ ‎③当线圈面积发生变化而引起感应电流时，感应电流的效果总是阻碍回路面积的变化。‎ ‎（3）运用楞次定律判别感应电流方向的步骤：‎ ‎①确定原来磁场的方向；‎ ‎②确定穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少；‎ ‎③根据楞次定律判断感应电流的磁场方向；‎ ‎④利用右手螺旋法则确定感应电的方向。‎ ‎【一、磁通量的变化判断】‎ 教法指导：根据磁通量的定义式Φ=BS，让学生掌握几种引起磁通量变化的常见类型有：‎ ‎①由于磁场B变化而引起闭合回路的磁通量的变化。‎ ‎②磁场B不变，由于闭合电路的有效面积发生变化而引起磁通量的变化。‎ ‎ ③穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化而引起磁通量的变化。‎ ‎④磁场、闭合电路面积都发生变化时，也可引起穿过闭合电路的磁通量的变化。‎ ‎【例1】在匀强磁场中有一个闭合金属线框，如图所示，它可以绕对称轴转动，开始时金属线框与磁场线平行，则（　　）‎ ‎ A、当线框平面与磁感线平行时，穿过线框的磁通量最大 ‎ ‎ B、当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量最小 ‎ ‎ C、当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量最大 ‎ ‎ D、当线框平面与磁感线成任意角度时，穿过线框的磁通量变为零 ‎【解析】（1）若面积S与垂直于匀强磁场B，则穿过这个平面S的磁通量最大（2）若面积S与垂直于匀强磁场B方向的平面之间的夹角为，则穿过S的磁通量（3）若面积S与匀强磁场B方向之间的夹角为，则。 无论采用哪一个公式计算，关键把握住“线圈的有效面积——线圈平面沿磁场方向的投影”。（4）若平面S与磁场B平行，则穿过这个平面S的磁通量最小 ‎【答案】C ‎【变式练习1】如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将 (　　)‎ A．逐渐变大 ‎ B．逐渐减小 C．始终为零 D．不为零，但始终保持不变 ‎【答案】C ‎【变式训练2】如图所示，在同一水平面内有两个圆环A和B ，竖直放置一条形磁铁通过圆环中心，通过A和B的磁通量фA和фB的大小关系是量фA_________фB。‎ ‎【答案】> ‎ ‎ ‎ ‎【变式练习3】如图所示，有一根通电的长直导线MN中通有恒定的电流I，一闭合线圈从直导线的左侧平移到右侧的过程中，穿过线圈磁通量的变化情况是（ ）‎ A．先增大后减小 B．先减小后增大 C．增大、减小、增大、减小 D．减小、增大、减小、增大 ‎【答案】C ‎【二、产生电磁感应现象的条件】‎ 教法指导：牢记产生电磁感应现象的条件：1、磁通量的变化；2、闭合回路 判断流程：(1)确定研究的闭合回路．‎ ‎(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ.‎ ‎(3) ‎【例2】如图所示，能产生感应电流的是 (　　)‎ ‎【解析】A图中线圈没闭合，无感应电流；B图中磁通量增大，有感应电流；C图中导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，也无感应电流；D图中的磁通量恒定，无感应电流．故选B.‎ ‎【答案】B ‎【变式练习1】关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是（ ）‎ A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流 B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流 C．穿过闭合电路的磁通量为零时，电路中一定没有感应电流产生 D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流 ‎【答案】B ‎【变式练习2】如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是（ ）‎ A．以bc为轴转动45°‎ B．以ad为轴转动45°‎ C．将线圈向下平移 D．将线圈向上平移 ‎【答案】B ‎【变式练习3】如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽为d.一个边长为l正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区.若d>l,则在线框中不产生感应电流的时间就等于( ).‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ ‎【答案】D ‎【三、判断感应电流的方向】‎ 教法指导：指导学生熟悉运用右手定则和楞次定律去判断感应电流的方向 楞次定律的使用步骤 ‎【例3】一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为（ ）‎ A．逆时针方向，逆时针方向； B．逆时针方向，顺时针方向；‎ C．顺时针方向，顺时针方向； D．顺时针方向，逆时针方向。‎ ‎【解析】线圈从水平位置到位置的过程中磁通量不断变大，利用楞次定律可以判断电流方向为逆时针方向；从最低位置到位置时，磁通量在不断减少，利用楞次定律可以判断感应电流方向为顺时针方向。‎ ‎【答案】B a d c b a d c b A B ‎【变式练习1】如图所示，导线框abcd与导线AB在同一平面内，直导线通有恒定电流I。线框从AB左侧向右侧匀速通过导线过程中，线框中感应电流的方向是（ ）‎ A．是沿abcd方向流动，然后沿adcb方向流动；‎ B．先是沿adcb方向流动，后沿abcd方向流动，再沿adcb方向流动；‎ C．感应电流始终是沿abcd方向流动；‎ D．感应电流始终是沿adcb方向流动。‎ ‎【答案】B ‎【变式练习2】如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看) (　　)‎ A．沿顺时针方向 B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向 C．沿逆时针方向 D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向 ‎【答案】C ‎【四、楞次定律的应用】‎ 教法指导：在教学的过程中指导学生充分理解楞次定律的内容，在此基础上拓展一些楞次定律的特殊用法。‎ 利用电磁感应的效果进行判断的方法：‎ 方法1：阻碍原磁通量的变化——“增反减同”．‎ 方法2：阻碍相对运动——“来拒去留”．‎ 方法3：使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”‎ ‎【例4】如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a ( )‎ A．顺时针加速旋转 ‎ B．顺时针减速旋转 C．逆时针加速旋转 ‎ D．逆时针减速旋转 ‎【解析】本题用逆向解题法。设A选项，当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手定则，其内(金属圆环a内)有垂直纸面向里的磁场，其外(金属圆环b处)有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里(因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分)而且增大，根据楞次定律，b 中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有扩张趋势，所以A错误；同样的方法可判断B选项正确，而C选项，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；而D选项，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，所以C、D都不选。所以本题选B。‎ ‎【答案】B ‎【变式练习1】如图所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中（ ）‎ ‎（A）线圈中将产生abcda方向的感应电流 ‎（B）线圈中将产生adcba方向的感应电流 ‎（C）线圈中感应电流方向无法判断 ‎（D）线圈中无感应电流 ‎【答案】A ‎【变式练习2】如图9所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动(　　)‎ A．a、b将相互远离 B．a、b将相互靠近 C．a、b将不动 ‎ D．无法判断 ‎【答案】A ‎【变式练习3】如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时(　　)‎ A．P、Q将相互靠拢 B．P、Q将相互远离 C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g ‎【答案】AD ‎【变式练习4】如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时(　　)‎ A．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小 B．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小 C．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大 D．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大 ‎【答案】A ‎（时间30分钟，满分100分，附加题20分）‎ ‎【A组】‎ ‎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．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零 D．磁通量就是磁感应强度 ‎2．如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是(　　)‎ ‎3．在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是(　　)‎ ‎4．下列情况能产生感应电流的是(　　)‎ ‎　　‎ A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动 B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时 C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时 D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时 ‎5．如图所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计G中有示数的是(　　)‎ A．开关闭合瞬间 B．开关闭合一段时间后 C．开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端 D．开关断开瞬间 ‎6．如图所示，通电直导线下边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面．若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将(　　)‎ A．逐渐增大　　　　 B．逐渐减小 C．保持不变 D．不能确定 ‎7．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是(　　)‎ A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动 B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动 C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动 D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动 ‎8．下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动，其中线框中有感应电流的是(　　)‎ ‎9．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef，已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆面积的磁通量将(　　)‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．始终为零 D．不为零，但保持不变 ‎10．如图所示，矩形闭合导线与匀强磁场垂直，一定产生感应电流的是(　　)‎ A．垂直于纸面平动 B．以一条边为轴转动 C．线圈形状逐渐变为圆形 D．沿与磁场垂直的方向平动 ‎11．如图所示，MN，PQ为同一水平面的两平行导轨，导轨间有垂直于导轨平面的磁场，导体ab，cd与导轨有良好的接触并能滑动，当ab沿轨道向右滑动时，则(　　)‎ A．cd向右滑 B．cd不动 C．cd向左滑 D．无法确定 ‎12．如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？‎ ‎【答案】‎ ‎1、C 2、CD 3、AB 4、BD 5、ACD 6、B ‎7、C 8、BC 9、C 10、BC 11、A 12、5.5×10－3 Wb ‎【B组】‎ ‎1．A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计(如图所示)，下列操作及相应的结果可能实现的是(　　)‎ A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转 B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转 C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转 D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转 ‎2．2000年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车，该车的车速已达到500 km·h－1，可载5人，如图所示就是磁悬浮的原理图，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导线圈．将超导线圈B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A上方的空中．以下说法正确的是(　　)‎ A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流．当稳定后，感应电流消失 B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流．当稳定后，感应电流仍存在 C．如A的N极朝上，B中感应电流的方向如图中所示 D．如A的N极朝上，B中感应电流的方向与图中所示的相反 ‎3．如图所示，当导体棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是(　　)‎ A. 由A→B  B. 由B→A C．无感应电流 D．无法确定 ‎4．如图所示，一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合，为了在磁铁开始运动时线圈中能得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是(　　)‎ A．N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动 B．N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动 C．磁铁在线圈平面内顺时针转动 D．磁铁在线圈平面内逆时针转动 ‎5. 如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是( ) ‎6．如图所示，导线框abcd与通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点（导线与线框之间绝缘），当线框向右运动的瞬间，则(　　)‎ A．线框中有感应电流，且按顺时针方向 B．线框中有感应电流，且按逆时针方向 C．线框中有感应电流，但方向难以判断 D．由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流 ‎7．某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是(　　)‎ A．始终顺时针 B．始终逆时针 C．先顺时针再逆时针 D．先逆时针再顺时针 ‎8．如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是(　　)‎ A．向右摆动 B．向左摆动 C．静止 D．无法判定 ‎9．如图(a)所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图(b)所示的交变电流，t＝0时电流方向为顺时针(如图箭头所示)，在t1～t2时间段内，对于线圈B，下列说法中正确的是(　　)‎ A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 ‎10．如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行．当电键S接通瞬间，两铜环的运动情况是(　　)‎ A．同时向两侧推开 B．同时向螺线管靠拢 C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断 D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正负极未知，无法具体判断 ‎11．如图所示，A是用毛皮摩擦过的橡胶圆形环，由于它的转动，使得金属环B中产生了如图所示方向的感应电流，则A环的转动情况为(　　)‎ A．顺时针匀速转动 B．逆时针加速转动 C．逆时针减速转动 D．顺时针减速转动 ‎12．如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时(　　)‎ A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生 B．整个环中有顺时针方向的电流 C．整个环中有逆时针方向的电流 D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流 ‎13．匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，矩形线圈abcd的面积S＝0.5 m2，共10匝，开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中，如图所示．‎ ‎ (1)当线圈绕ab边转过60°时，线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少？‎ ‎(2)当线圈绕dc边转过60°时，求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量．‎ ‎【答案】‎ ‎1、AD 2、BD 3、A 4、A 5、A 6、B ‎7、C 8、A 9、A 10、A 11、BD 12、D ‎13(1)当线圈绕ab转过60°时，Φ＝BS⊥＝BScos 60°＝0.8×0.5× Wb＝0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中)．在此过程中S⊥没变，穿过线圈的磁感线条数没变，故磁通量变化量ΔΦ＝0.(2)当线圈绕dc边转过60°时，Φ＝BS⊥，此时没有磁场穿过S⊥，所以Φ＝0；不转时Φ1＝B·＝0.2 Wb，转动后Φ2＝0，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－0.2 Wb，故磁通量改变了0.2 Wb.‎ ‎1、电磁感应产生的条件：‎ ‎（1）_____________________________________________‎ ‎（2）_____________________________________________‎ ‎2、怎么去判断感应电流的方向？‎ ‎3、楞次定律的应用：‎ ‎（1）_____________________________________________‎ ‎（2）_____________________________________________‎ ‎（3）_____________________________________________‎ ‎（时间30分钟）‎ ‎（1. 包含预习和复习两部分内容； 2. 建议作业量不宜过多，最好控制在学生30分钟内能够完成）‎ ‎1．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图1中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是 （ ）‎ ‎　　A．都会产生感应电流 ‎　　B．都不会产生感应电流 ‎　　C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流 D．甲、丙、丁会产生感应电流，乙不会产生感应电流 ‎2．如图2所示，矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，能使框中产生感应电流的是（ ）‎ ‎　　A．绕ad边为轴转动 ‎　　B．绕oo′为轴转动 ‎　　C．绕bc边为轴转动 D．绕ab边为轴转动 ‎3．关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是（ ）‎ ‎　　A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流 ‎　　B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流 ‎　　C．穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流 D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流 ‎4．垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是（ ）‎ ‎　　A．线圈沿自身所在的平面匀速运动 ‎　　B．线圈沿自身所在的平面加速运动 ‎　　C．线圈绕任意一条直径匀速转动 D．线圈绕任意一条直径变速转动 ‎5．一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O重合(图3)‎ ‎．下列运动中能使线圈中产生感应电流的是（ ）‎ ‎　　A．N极向外、S极向里绕O点转动 ‎　　B．N极向里、S极向外，绕O点转动 ‎　　C．在线圈平面内磁铁绕O点顺时针向转动 D．垂直线圈平面磁铁向纸外运动 ‎6．在图4的直角坐标系中，矩形线圈两对边中点分别在y轴和z轴上。匀强磁场与y轴平行。线圈如何运动可产生感应电流（ ）‎ ‎　　A．绕x轴旋转 ‎　　B．绕y轴旋转 ‎　　C．绕z轴旋转 D．向x轴正向平移 ‎7．如图5所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，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作匀速移动 ‎　　C．通电时，使变阻器的滑片P作加速移动 D．将电键突然断开的瞬间 ‎8．如图6所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d＞，则导线框中无感应电流的时间等于（ ）‎ ‎　　　 　　 ‎ ‎9．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图7所示。若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大为Ⅱ，那么圆环内磁通量变化情况是（ ）‎ ‎　　A．磁通量增大 ‎　　B．磁通量减小 ‎　　C．磁通量不变 D．条件不足，无法确定 ‎10．带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内则 （ ）‎ ‎　　A．只要圆环在转动，小线圈内部一定有感应电流产生 ‎　　B．圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生 ‎　　C．圆环在作变速转动时，小线圈内就一定有感应电流产生 D．圆环作匀速转动时，小线圈内没有感应电流产生 ‎11．如图8所示，一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线同一平面，而且处在两导线的中央，则 （ ）‎ ‎　　A．两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零 ‎　　B．两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零 ‎　　C．两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相等 D．因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零 ‎12．闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中，如图9所示，当铜环向右移动时(金属框不动)，下列说法中正确的是 （ ）‎ ‎　　A．铜环内没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化 ‎　　B．金属框内没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化 ‎　　C．金属框ab边中有感应电流，因为回路abfgea中磁通量增加了 ‎　　D．铜环的半圆egf中有感应电流，因为回路egfcde中的磁通量减少 二、填空题 ‎ ‎13．一水平放置的矩形线圈abcd在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如图10所示，位置1和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内____感应电流，线圈从位置2至位置3的过程中，线圈内____感应电流。(填：“有”或“无”)‎ ‎14．如图11所示，平行金属导轨的左端连有电阻R，金属导线框ABCD的两端用金属棒跨在导轨上，匀强磁场方向指向纸内。当线框ABCD沿导轨向右运动时，线框ABCD中有无闭合电流？_______；电阻R上有无电流通过？_______‎ ‎15．如图12所示，矩形线圈abcd左半边放在匀强磁场中，右半边在磁场外，当线圈以ab边为轴向纸外转过60°过程中，线圈中____产生感应电流(填会与不会)，原因是________________。‎ ‎　　　 ‎ 三、计算题 ‎ ‎16．与磁感强度B=0.8T垂直的线圈面积为0.05m2，线圈的磁通量多大？若这个线圈绕有50匝时，磁通量有多大？线圈位置如转过53°时磁通量多大？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎【答案】 ‎ ‎　　一、选择题 ‎ ‎　　1．D 2．BCD　　3．ABC 4．CD　　5．AB 6．C ‎　　7．A 8．C　　9．B 10．CD　　11．A 12．CD ‎　　二、填空题 ‎ ‎　　13．有，有　　14．无，有　　15．不会，穿过线圈的磁通量不变 三、计算题 ‎ ‎ 16．0.04wb，0.04wb，2.4×10-2wb ‎【预习思考】‎ ‎1、问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？‎ 答：既然有感应电流，那么就一定存在感应电动势．只要能确定感应电动势的大小，根据欧姆定律就可以确定感应电流了．‎ ‎2、问题2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么? ‎ 答：有，因磁通量有变化 ‎②、有感应电流,是谁充当电源? ‎ 答：由恒定电流中学习可知，对比可知左图中的虚线框部分相当于电源。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎③、上图中若电路是断开的，有无感应电流电流？有无感应电动势？‎ 答：电路断开，肯定无电流，但有电动势。‎ ‎3、产生感应电动势的条件是什么？‎ 答：回路中的磁通量发生变化．‎ ‎4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？‎ 答：在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势，但产生感应电流还需要电路闭合，因此研究感应电动势更有意义