物理粤教版 (2019)电磁感应现象学案设计

这是一份物理粤教版 (2019)电磁感应现象学案设计，共4页。
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.电生磁现象
1820年, 物理学家 发现了电流的磁效应,揭示了通电导线周围有磁场,表明电能产生磁.
2.磁生电现象
1831年, 物理学家 发现的由磁生电的现象叫作电磁感应现象,这种由电磁感应现象产生的电流叫作 .
例1 [2024·华师大附中月考] 下列说法正确的是( )
A.19世纪30年代,法拉第提出一种观点,认为在电荷的周围存在由它产生的电场
B.法拉第发现了“电生磁”现象,奥斯特发现了“磁生电”现象
C.若一长为L、电流为I的电流元在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为FIL
D.精密线绕电阻常采用双线绕法,可以增强线绕电阻通电时产生的磁场
[反思感悟]
学习任务二 产生感应电流的条件
[科学探究]
实验一:如图所示,导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,线路中 感应电流产生,而导体棒ab在磁场中平行于磁感线运动时,线路中 感应电流产生.(均选填“有”或“无”)
实验二:如图所示,当条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中 感应电流产生,
但条形磁铁在线圈中静止不动时,线圈中 感应电流产生.(均选填“有”或“无”)
实验三:如图所示,将小线圈A插入大线圈B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中 感应电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中 电流通过;而开关S一直闭合,滑动变阻器的滑片不动时,电流表中 感应电流通过.(均选填“有”或“无”)
[归纳总结] 由以上三个实验可知,只要穿过闭合回路的 发生变化,闭合回路中就有感应电流产生.
变式 [2024·中山一中月考] 在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中.
(1)如图甲所示,当磁铁从线圈上方向下插入线圈时,发现灵敏电流计指针偏转.若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须先弄清 .
(2)为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系,可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究.某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源,他应选用多用电表的 挡(选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”或“交流电压”)对灵敏电流计进行测试.由实验可知,当电流从正接线柱流入电流计时,指针向右摆动.
(3)若线圈绕向如图乙所示,实验中该同学将条形磁铁N极朝下从线圈上方向下插入线圈,则在以上过程中,灵敏电流计的指针向 (选填“左”或“右”)摆动.
学习任务三 电磁感应的应用
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.电磁感应在生活中的应用
电磁感应原理在生产和生活中有着广泛的应用,如发电机、电话、 、 等.
2.电磁感应在生活中的应用
(1)汽车防抱死制动系统(ABS)由 、 和 三个部分组成.其中 是利用电磁感应现象来测量车轮的转速.当齿轮转动时,被磁化的齿轮其凸起的部位靠近或远离线圈时,会改变通过闭合线圈的磁通量而使线圈中产生感应电流,这个感应电流由D检测到送到电子控制模块,触动电磁阀以提供制动力.
(2)无线充电技术无线充电又称为 ,充电器与用电器之间通过 传送电能.充电器中有发射线圈,给线圈一定频率的交变电流,通过 ,用电器的接收线圈中产生的电流给电池充电.
例2 为了保证汽车刹车时车轮不被抱死,使车轮仍有一定的滚动而不是纯滑动,这样既可以提高刹车效果,又不使车轮失去控制,为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置,这种检测装置被称为电磁脉冲传感器,如果该装置检测出车轮不再转动,它就会自动放松刹车机构,让轮子仍保持缓慢转动状态,这就是ABS防抱死系统,如图是电磁脉冲传感器示意图,B是一根永久磁体,外面绕有线圈,它们的左端靠近一个铁质齿轮A,齿轮与转动的车轮是同步的,则以下的说法正确的是( )

A.车轮转动时,由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线,产生输出电流
B.车轮转动时,由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化,产生输出电流
C.车轮转速减慢时,输出电流的周期变小,电流也变小
D.车轮转速减慢时,输出电流的周期变大,电流也变大
[反思感悟]

1.(电磁感应现象的发现)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成闭合回路,然后观察电流表示数的变化
B.在通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,一段时间后观察电流表示数的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表示数的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表示数的变化
2.(产生感应电流的条件)(多选)[2024·浙江宁波期中] 某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象,下列说法中正确的是( )
A.甲图,AB导线上下运动时,发现有感应电流产生
B.乙图,将条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中,磁通量的变化量相同
C.丙图,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程,由于导线没有做切割磁感线的运动,故没有感应电流产生
D.丙图,闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左或向右移动,电流计指针均能偏转
3.(电磁感应的应用)动圈式话筒因其耐用、噪音低、稳定性好等优点,在教学、KTV等场景有广泛应用.它的结构图如图所示,当对着话筒讲话时,声音使膜片振动,与膜片相粘连的线圈跟随膜片一起振动.下列说法正确的是( )
A.动圈式话筒将电信号转变为声音信号
B.动圈式话筒的原理与电动机的原理相同
C.线圈随膜片振动时,线圈的磁通量会改变
D.线圈随膜片振动时线圈中产生的电流方向不变
第三节 电磁感应现象
[教材链接] 1.丹麦 奥斯特 2.英国 法拉第 感应电流
例1 A [解析] 19世纪30年代,法拉第提出一种观点,认为在电荷的周围存在由它产生的电场,A正确;奥斯特发现了“电生磁”现象,法拉第发现了“磁生电”现象,B错误;若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F,该处的磁感应强度为FIL的前提是导线与该处的磁场方向垂直,C错误;精密线绕电阻常采用双线绕法,可以消除线绕电阻通电时产生的磁场,D错误.
[科学探究] 有 无 有 无 有 有 无
[归纳总结] 磁通量
变式 (1)灵敏电流计指针偏转方向与电流方向间的关系及线圈的绕向 (2)欧姆 (3)右
[解析] (1)如图甲所示,当磁铁的N极向下运动时,发现灵敏电流计指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道灵敏电流计指针偏转方向和电流方向间的关系及线圈的绕向.
(2)多用电表内部某一挡含有直流电源,依据欧姆表内部有电源,因此应选用多用电表的欧姆挡对灵敏电流计进行测试.
(3)当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向右摆动,在实验中该同学将条形磁铁N极朝下从线圈上方向下插入线圈过程中,依据楞次定律,结合右手螺旋定则,可知,感应电流从螺线管下端流出,因此感应电流从正接线柱流入电表,则灵敏电流计的指针向右偏转.
[教材链接] 1.漏电保护开关 磁悬浮列车 2.(1)轮速传感器 电子控制模块 电磁阀 轮速传感器 (2)非接触式感应充电 电感耦合 电磁感应
例2 B [解析] 产生的输出电流是磁化的齿轮在转动时,通过线圈的磁通量发生变化时产生的,故A错误,B正确.车轮转速减慢时,输出电流的周期变大,通过线圈磁通量的变化率减小,则电流减小,故C、D错误.
随堂巩固
1.D [解析] 同时满足电路闭合和穿过电路的磁通量发生变化这两个条件,电路中才会产生感应电流,A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化,并不满足产生感应电流的条件,故A、B错误;磁铁插入线圈时,虽有短暂电流产生,但未能及时观察,故C错误;在给线圈通电、断电瞬间,会引起穿过另一线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,故D正确.
2.BD [解析] 甲图,AB导线上下运动时,闭合回路中磁通量不变,无感应电流产生,A错误;乙图,将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中,磁通量的变化量相同,B正确;丙图,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程,电流发生变化,A线圈中产生的磁场变化,即穿过B线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生,C错误;丙图,闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左或向右移动,穿过B线圈的磁通量都会发生变化,电流计指针均能偏转,D正确.
3.C [解析] 动圈式话筒将声音信号通过线圈的振动,线圈和膜片是连在一起的,连在膜片上的线圈就一起振动,切割磁感线产生感应电流,产生电信号,故A错误;动圈式话筒的原理是导线切割磁感线,产生感应电动势,回路中产生感应电流,是电磁感应现象,电动机的原理是通电导线在磁场中受到安培力,与动圈式话筒的原理不同,故B错误;线圈随膜片振动时,线圈的磁通量会改变,产生感应电流,故C正确;膜片随着声波而周期性振动,穿过金属线圈的磁通量是周期性变化的,产生的感应电流方向也会发生变化,故D错误.