高中物理人教版 (新课标)选修35 电磁感应现象的两类情况教案设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修35 电磁感应现象的两类情况教案设计，共4页。

目的要求
复习感应电流产生的条件、磁通量。
知识要点
1.产生感应电流的条件
感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件，不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。
2.感应电动势产生的条件。
感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化。
这里不要求闭合。无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。这好比一个电源：不论外电路是否闭合，电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。
3.关于磁通量变化
在匀强磁场中，磁通量Φ=BSsinα（α是B与S的夹角），磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，主要有：
S、α不变，B改变，这时ΔΦ=ΔBSsinα
②B、α不变，S改变，这时ΔΦ=ΔSBsinα
③B、S不变，α改变，这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1)
当B、S、α中有两个或三个一起变化时，就要分别计算Φ1、Φ2，再求Φ2-Φ1了。
在非匀强磁场中，磁通量变化比较复杂。有几种情况需要特别注意：
a
b
c
a
c
b
M
N
S
①如图所示，矩形线圈沿a →b →c在条形磁铁附近移动，试判断穿过线圈的磁通量如何变化？如果线圈M沿条形磁铁轴线向右移动，穿过该线圈的磁通量如何变化？
a
b
c
（穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零，再变为方向向下增大；右边线圈的磁通量由方向向下减小到零，再变为方向向上增大）
②如图所示，环形导线a中有顺时针方向的电流，a环外有两个同心导线圈b、c，与环形导线a在同一平面内。当a中的电流增大时，穿过线圈b、c的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？
（b、c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的，但向里的更多，所以总磁通量向里，a中的电流增大时，总磁通量也向里增大。由于穿过b线圈向外的磁通量比穿过c线圈的少，所以穿过b线圈的磁通量更大，变化也更大。）
b
c
③如图所示，虚线圆a内有垂直于纸面向里的匀强磁场，虚线圆a外是无磁场空间。环外有两个同心导线圈b、c，与虚线圆a在同一平面内。当虚线圆a中的磁通量增大时，穿过线圈b、c的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？
（与②的情况不同，b、c线圈所围面积内都只有向里的磁通量，且大小相同。因此穿过它们的磁通量和磁通量变化都始终是相同的。）
例题分析
例1：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：（B）
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
例2．金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图6所示的运动，线圈中有感应电流的是：（A）
例3．恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中作下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流的是：（C）
A．线圈沿自身所在的平面作匀速运动 B．线圈沿自身所在的平面作加速运动
G
R
H
C．线圈绕任意一条直径作匀速转动 D．线圈沿磁场方向作加速运动
如图所示，线圈ABCD在匀强磁场中，沿导线框架向右匀速运动，
例4． 除电阻R以外，其余电阻不计，则：（B）
A．．因穿过ABCD的磁通量不变，所以AB和CD中无感应电流
B．因穿过回路EFGH的磁通量变化，所以AB和CD中有感应电流
C．磁场方向改变，则AB和CD中无感应电流
D．磁场方向改变为与线圈平面平行，则AB和CD中有感应电流