電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用

電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用核心素養(yǎng)物理觀念科學探究科學態(tài)度與責任1.知道磁通量，并進行計算。2.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。3.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，培養(yǎng)學生實驗設(shè)計，分析論證，反思評估等能力。

了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程，體會人類探究自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神。了解手機無線充電的原理，體會科技對現(xiàn)代社會的影響。知識點一磁通量1.磁通量(1)定義：在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B和與磁場方向垂直的平面面積S的乘積，叫做穿過這個面積的磁通量。注：磁通量可以形象地理解為“穿過一個閉合電路的磁感線的多少”。(2)定義式：Φ＝____。(3)單位：_____，簡稱韋，符號是Wb。1Wb＝1T·m2。BS韋伯磁通密度[思考判斷](1)磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量。(

) (2)將一平面置于勻強磁場中的任何位置，穿過該平面的磁通量總相等。(

)××知識點二電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用1.探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件

實驗1如圖甲所示，導體AB做切割磁感線運動時，線路中___電流產(chǎn)生，而導體AB順著磁感線運動時，線路中____電流產(chǎn)生。(填“有”或“無”)甲有無實驗2如圖乙所示，當條形磁鐵插入或抽出線圈時，線圈中有電流產(chǎn)生，但條形磁鐵在線圈中靜止不動時，線圈中___電流產(chǎn)生。(填“有”或“無”)實驗3如圖丙所示，將小螺線管A插入大螺線管B中不動，當開關(guān)S閉合或斷開時，電流表中____電流通過；若開關(guān)S一直閉合，當改變滑動變阻器的阻值時，電流表中____電流。乙丙無有有2.電磁感應(yīng)

閉合回路的________變化而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)，所產(chǎn)生的電流叫___________。3.電磁感應(yīng)的應(yīng)用 (1)磁可用來記錄_____、_____等數(shù)字信息，還可用來記錄其他信息。(2)無線充電：利用電磁感應(yīng)制成手機無線充電裝置。(3)動圈式話筒：話筒是把_______轉(zhuǎn)化為_________的裝置。磁通量感應(yīng)電流聲音影像聲音電信號核心要點磁通量[要點歸納]1.對磁通量的理解(1)磁通量表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少。(2)磁通量是標量，但是有正負。磁通量的正、負不代表大小，只表示磁感線是怎樣穿過平面的。即若以向里穿過某面的磁通量為正，則向外穿過這個面的磁通量為負。(3)某面積內(nèi)有相反方向的磁場時，分別計算不同方向的磁場的磁通量，然后規(guī)定某個方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負，求其代數(shù)和。2.磁通量的變化大致可分為以下幾種情況(1)磁感應(yīng)強度B不變，有效面積S發(fā)生變化。如圖(a)所示。(2)有效面積S不變，磁感應(yīng)強度B發(fā)生變化。如圖(b)所示。(3)磁感應(yīng)強度B和面積S都不變，它們之間的夾角發(fā)生變化。如圖(c)所示。[試題案例][例1]如圖所示，套在條形磁鐵外的三個線圈，其面積S1>S2＝S3，線圈1、2在同一位置，且線圈3在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為Φ1、Φ2、Φ3，則它們的大小關(guān)系是(

)A.Φ1>Φ2>Φ3 B.Φ1>Φ2＝Φ3C.Φ1<Φ2<Φ3 D.Φ1<Φ2＝Φ3

解析在條形磁鐵內(nèi)、外都有磁場，套在條形磁鐵外的三個線圈的磁通量為內(nèi)部向左的磁通量減去外部向右的磁通量，而其內(nèi)部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大，總磁通量越小，線圈1、2在同一位置，線圈1的外部面積大，則向右的磁通量大，故Φ2>Φ1，線圈2、3面積一樣，線圈3位置外部向右磁通量小，則Φ3>Φ2，可知Φ1<Φ2<Φ3，選項C正確。答案C

[針對訓練1]法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖所示，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用導線連通，導線下面平行放置一個小磁針。實驗中可能觀察到的現(xiàn)象是(

)A.用一節(jié)電池作電源小磁針不偏轉(zhuǎn)，用十節(jié)電池作電源小磁針會偏轉(zhuǎn)B.線圈B匝數(shù)較少時小磁針不偏轉(zhuǎn)，匝數(shù)足夠多時小磁針會偏轉(zhuǎn)C.線圈A和電池接通瞬間，小磁針會偏轉(zhuǎn)D.線圈A和電池斷開瞬間，小磁針不偏轉(zhuǎn)解析根據(jù)“磁生電”即電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件知，選項A、B錯誤；只有在線圈A和電池接通或斷開的瞬間，線圈B中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流產(chǎn)生磁場，使導線下面平行放置的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C正確，D錯誤。答案C[針對訓練2]磁通量可以形象地理解為“穿過一個閉合電路的磁感線的條數(shù)”。在如圖所示磁場中，S1、S2、S3為三個面積相同的相互平行的線圈，穿過S1、S2、S3的磁通量分別為Φ1、Φ2、Φ3且都不為0。下列判斷正確的是(

)A.Φ1最大 B.Φ2最大C.Φ3最大 D.Φ1、Φ2、Φ3相等解析磁通量表示穿過一個閉合電路的磁感線條數(shù)的多少，從題圖中可看出穿過S1的磁感線條數(shù)最多，穿過S3的磁感線條數(shù)最少，所以Φ1＞Φ2＞Φ3。答案A[要點歸納]

1.感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的理解 (1)不論什么情況，只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件，就必然產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (2)只要產(chǎn)生了感應(yīng)電流，那么電路一定是閉合的，穿過該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化。2.ΔΦ與Φ的區(qū)別 ΔΦ與Φ意義不同，大小也沒有必然的聯(lián)系。感應(yīng)電流的產(chǎn)生與Φ無關(guān)，只取決于Φ的變化，即與ΔΦ有關(guān)。核心要點電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用3.感應(yīng)電流的產(chǎn)生判斷流程[試題案例][例2]在如下所示的各圖中，閉合線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丁 D.丙和丁解析甲中磁通量周期性變化，乙中磁通量減小，丙中磁通量為0且不變，丁中磁通量始終不變，故能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是甲和乙，A正確。答案A[例3](多選)電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了“由磁生電”的內(nèi)在規(guī)律，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設(shè)備。以下電器中沒有利用電磁感應(yīng)原理的是(

)A.電熱毯 B.汽車防抱死制動系統(tǒng)(ABS)C.電磁灶 D.電吹風

解析A項，電熱毯利用的是電流的熱效應(yīng)，故A沒有利用電磁感應(yīng)原理；B項，防抱死制動系統(tǒng)ABS有一個小電動機，系統(tǒng)比較復雜，但是沒有利用電磁感應(yīng)原理；C項，電磁灶是通入交流電后線圈中產(chǎn)生變化的電磁場，當鍋放入變化的電磁場內(nèi)使得鍋底的自由電荷在電場力作用下做高速運動即渦流，從而產(chǎn)生熱能，故電磁灶利用了電磁感應(yīng)原理；D項，電吹風是通電后電動機轉(zhuǎn)動將暖風吹出，所以沒有利用電磁感應(yīng)原理。

答案ABD [針對訓練3](多選)如圖所示，下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)A.如圖甲所示，導體棒AB順著磁感線運動B.如圖乙所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時C.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通時D.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通，當改變滑動變阻器的阻值時解析A中導體棒順著磁感線運動，穿過閉合電路的磁通量沒有發(fā)生變化，無感應(yīng)電流，故選項A錯誤；B中條形磁鐵插入線圈時線圈中的磁通量增加，拔出線圈時線圈中的磁通量減少，都有感應(yīng)電