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4.2 探究感应电流的产生条件;1820年丹麦物理学家奥斯特圆 :
“电”生“磁”
(机遇总是垂青那些有准备的人);法拉第心系:
“磁”能否“电”呢?
(成功总是属于那些坚持不懈的人);(1)变化的电流
(2)变化的磁场
(3)运动的恒定电流
(4)运动的磁铁
(5)在磁场中运动的导体;物理学中,把利用磁场来产生电流的现象,叫做电磁感应现象.在电磁感应现象中产生的电流,叫做感应电流.
如何研究“磁生电”?下面我们就通过实验来探究磁生电的条件。;磁通量;②、公式:;③ 标量:;⑦.磁通量的变化量;1.实验观察
探究1:导体棒在磁场中运动是否产生电流;如图4-1-1所示,将导轨、可移动导体AB放置在磁场中,并和电流计组成闭合回路,把实验现象记录在下表中.;探究2:磁铁在螺线管中运动是否产生电流;如图4-1-2所示,将螺线管与电流计组成闭合回路,把条形磁铁插入或拔出螺线管,实验现象;结论:;探究3:模拟法拉第的实验
如图4-1-3所示,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连到电流表上,把线圈A装在线圈B的里面,实验现象如下:;;实验操作;模型归类;条件分析;1 .结论:无论用什么方法,只要使闭合电路的磁通量发生变化,闭合电流中就会有感应电流产生
2 .产生感应电流的条件:(感应电流有无的判断依据)
(1)电路闭合
(2)磁通量发生变化;一、电磁感应现象:;『判一判』
(1)磁通量既有大小,又有方向,故其为矢量。 ( )
(2)闭合回路在磁场中运动时一定能产生感应电流。 ( )
(3)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生。 ( )
(4)穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生。 ( )
(5)磁通量的大小和线圈的匝数有关。 ( )
(6)穿过闭合电路的磁通量发生变化就能产生感应电流。 ( );感应电流的应用;电磁感应式无线充电;地球其实是个磁场, 那么我们能够通过摇绳(电线)来发电吗?若可以,当沿哪个方向站立,发电的可能性比较大?;产生感应电流的条件;分析下列各种情况,线圈有无感应电流产生?
1 ) 向右平动(ad边还没有进入磁场)
2 ) 向上平动(ab边还没有离开磁场)
3 ) 以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场)
4 ) 以ab边为轴转动(转角不超过90°)
5 ) B=kt(k>0),且线框在图中位置不动
;分析下列各种情况,线圈有无感应电流产生?;【例题1】下列图中能产生感应电流的是( );【例题2】如图所示的装置,在下列各种情况中,不能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是( )
A.开关S闭合或断开的瞬间
B.开关S闭合后,电路中电流稳定时
C.开关S闭合后,滑动变阻器触头滑动的瞬间
D.把螺线管内铁芯迅速抽出的过程中;;;
2.如图4-1-6所示,能产生感应电流的是( )
A.磁铁向下运动
B.磁铁停在线圈中不动
C.磁铁向上运动
D.只要有磁铁就一定有电流;3、如图4-1-8所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属线框共面,第一次将金属线框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属线框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
A.ΔΦ1>ΔΦ2
B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2
D.不能判断;解析:选C.设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ1,在位置Ⅱ时的磁通量为ΦⅡ,直线电流产生的磁场在Ⅰ处比在Ⅱ处要强,ΦⅠ>ΦⅡ.
将线框从Ⅰ平移到Ⅱ,磁感线是从线框的同一面穿过的,所以ΔΦ1=|ΦⅡ-ΦⅠ|=ΦⅠ-ΦⅡ;将线框从Ⅰ绕cd边转到Ⅱ,磁感线分别是从线框的正反两面穿过的,所以ΔΦ2=|(-ΦⅡ)-ΦⅠ|=ΦⅠ+ΦⅡ(以原来穿过的为正,则后来从另一面穿过的为负).故正确选项为C.; 4、 如图4-1-9所示,直导线中通以电流I,矩形线圈与通电直导线共面,下列情况中能产生感应电流的是( )
A.电流I增大时
B.线圈向右平动
C.线圈向下平动
D.线圈绕ab边转动;5、如图L为一根无限长的通电直导线,M为一金属环,L通过M的圆心并与M所在的平面垂直,且通以向上的电流I,则( )
A.当L中的电流发生变化时,环中有感应电流
B.当M左右平移时,环中有感应电流
C.当M保持水平,在竖直方向上下移动时环中有感应电流
D.只要L与M保持垂直,则以上几种情况,环中均无感应电流
;6. 矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,线圈与导线在一个平面内,线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线圈中产生感应电流??
(1)在这个平面内,线圈远离或靠近长直导线时;
(2)在这个平面内,线圈沿着平行与导线的方向上下运动时;
(3)线圈以AB边为轴转动时;
(4)线圈以AD边为轴转动时;
(5)线圈以长直
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