第一、二节电磁感应现象产生感应电流的条件

1、第一、二节 电磁感应现象 产生感应电流的条件第一章 电磁感应 1.1.了解电磁感应现象的发现过程了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。的科学态度和科学精神。2.2.学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法学探究方法。3.3.通过实验观察和实验探究通过实验观察和实验探究，理解产生感应电流的条件。理解产生感应电流的条件。丹麦物理学家奥斯特在丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应，这揭示年发现了电流的磁效应，这揭示出通电导线周围有磁场，表明了电能生磁。出通电导线周围有磁场，

2、表明了电能生磁。 既然电能生磁，那么，磁能生电吗？既然电能生磁，那么，磁能生电吗？奥斯特实验奥斯特实验 科拉顿错失了发现磁生电的良机科拉顿错失了发现磁生电的良机法拉第法拉第: :英国物理学家英国物理学家18201820年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于18211821年提出年提出“由磁产生电由磁产生电”的大胆设想，并开始了十年艰苦的探索。的大胆设想，并开始了十年艰苦的探索。 在这十年中，他失败了，再探索，再失败，再探索在这十年中，他失败了，再探索，再失败，再探索终于终于在在18311831年年8 8月月2929日发现了电磁感应现象，开辟了人类的电气日发

3、现了电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代。化时代。 -不畏艰难，勇于探索。不畏艰难，勇于探索。由磁生电的现象由磁生电的现象电磁感应现象电磁感应现象电磁感应现象产生的电流电磁感应现象产生的电流感应电流感应电流一、电磁感应现象一、电磁感应现象实验实验1 1：利用蹄形磁铁的磁场：利用蹄形磁铁的磁场研究对象：由导体研究对象：由导体abab、电流表构成的闭合回路。、电流表构成的闭合回路。二、探究产生感应电流的条件二、探究产生感应电流的条件实验操作实验操作实验现象实验现象导体棒静止导体棒静止导体棒平行导体棒平行于于磁感线运动磁感线运动导体棒导体棒做做切割磁感线运动切割磁感线运动无电流无电流无电流无电流有电

4、流有电流结论：结论：导体做切割磁感线运动时，回路中有电流产生。导体做切割磁感线运动时，回路中有电流产生。实验实验2 2：利用条形磁铁的磁场：利用条形磁铁的磁场研究对象：由线圈、电流表构成的闭合回路。研究对象：由线圈、电流表构成的闭合回路。实验操作实验操作实验现象实验现象N N极极或或S S极插入线圈极插入线圈N N极或极或S S极停在线圈中极停在线圈中N N极或极或S S极从线圈中抽出极从线圈中抽出结论：结论：只有磁铁相对线圈运动时，才有电流产生。磁铁相对只有磁铁相对线圈运动时，才有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。线圈静止时，没有电流产生。有电流有电流无电流无电流有电流有电流实验实

5、验3 3：利用通电螺线管的磁场：利用通电螺线管的磁场研究对象：大螺线管研究对象：大螺线管B B和电流表构成的闭合回路。和电流表构成的闭合回路。B BA A实验操作实验操作大螺线管大螺线管B B中磁通量中磁通量有无电流有无电流通断开关通断开关螺线管插入或拔出螺线管插入或拔出 变阻器滑片不动变阻器滑片不动 变阻器滑片变阻器滑片滑动滑动结论结论: :当当线圈线圈B B中中电流发生变化时电流发生变化时, ,线圈线圈A A中中才会有电流产生。才会有电流产生。变化变化变化变化变化变化不变化不变化有有无无有有有有分组讨论交流分组讨论交流 通过以上几个产生感应电流的实验，我们能否寻找通过以上几个产生感应电流的

6、实验，我们能否寻找它们之间的共同之处，并从本质上概括出产生感应电流它们之间的共同之处，并从本质上概括出产生感应电流的条件的条件? ? 分析论证分析论证分析论证分析论证产生感应电流的条件产生感应电流的条件：1 1. .不论是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，还不论是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，还是线圈与磁场相对运动，或是线圈中磁场变化，都是闭是线圈与磁场相对运动，或是线圈中磁场变化，都是闭合电路中的磁通量发生变化。合电路中的磁通量发生变化。2 2. .产生感应电流的条件：只要使穿过闭合电路的磁通量产生感应电流的条件：只要使穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会有感应电流产生。

7、发生变化，闭合电路中就会有感应电流产生。电路闭合和磁通量变化是根本。电路闭合和磁通量变化是根本。例例1.1.如图所示，在磁感应强度为如图所示，在磁感应强度为B B的匀强磁场中有一面积的匀强磁场中有一面积为为S S的矩形线圈的矩形线圈abcdabcd垂直于磁场方向放置，则此时通过线垂直于磁场方向放置，则此时通过线圈的磁通量是多大？现使线圈以圈的磁通量是多大？现使线圈以abab边为轴转边为轴转180180，求此，求此过程中磁通量的变化。过程中磁通量的变化。 解析：解析：磁通量的意义就是表示穿过这磁通量的意义就是表示穿过这个面的磁感线的条数。由于磁通量是个面的磁感线的条数。由于磁通量是标量，有正、负

8、之分，在求解时应先标量，有正、负之分，在求解时应先确定正方向，然后再由确定正方向，然后再由 进进行运算，得答案分别是行运算，得答案分别是BSBS和和2BS2BS。 12= BB S 练习练习1.1.如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将（包围面积的磁通量将（ ）A A增大增大 B B减小减小C C不变不变 D D无法确定如何变化无法确定如何变化B B 练习练习2.2.如图所示，长方形线框如图所示，长方形线框abcdabc

9、d与磁场方向垂直，且与磁场方向垂直，且一半在匀强磁场内另一半在磁场外，若要使线框中产生一半在匀强磁场内另一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列方法中可行的是（感应电流，下列方法中可行的是（ ）A A. .以以adad边为轴转动边为轴转动B B. .以中心线以中心线 oooo为轴转动为轴转动C C. .以以abab边为轴转动（小于边为轴转动（小于6060）D D. .以以cdcd边为轴转动（小于边为轴转动（小于6060）ABCABC例例2.2. 在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框abcdabcd，放置在跟长导线同一竖直平面内，今使小

10、线框，放置在跟长导线同一竖直平面内，今使小线框分别做分别做如下如下四种不同的运动，试判断哪些运动使得线框内有感应电四种不同的运动，试判断哪些运动使得线框内有感应电流。（流。（ ）A A. .左右平移左右平移 B B. .上下平移上下平移C C. .在纸面前后平移在纸面前后平移 D D. .绕绕abab、cdcd边的中心轴转动边的中心轴转动BCDBCD练习练习3.3.如下图所示，一边长为如下图所示，一边长为L L的正方形线圈，垂直磁感的正方形线圈，垂直磁感线进入一磁感应强度为线进入一磁感应强度为B B的匀强磁场，磁场的宽为的匀强磁场，磁场的宽为D D，其中，其中DLDL，则以下过程使线框中有感应

11、电流的是（，则以下过程使线框中有感应电流的是（ ）A A. .进入匀强磁场区域的过程中进入匀强磁场区域的过程中B B. .在匀强磁场中加速运动时在匀强磁场中加速运动时C C. .在匀强磁场中匀速运动时在匀强磁场中匀速运动时D D. .离开匀强磁场区域的过程中离开匀强磁场区域的过程中abdcLDA AD D练习练习4.4.导线框导线框abcdabcd与直导线在同一平面内，直导线中通有与直导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流恒定电流I I，当线框自左向右匀速通过直导线的过程中，当线框自左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流（线框中感应电流（ ）A A. .始终为零始终为零B B. .始终不为零始终不为零C C. .经过导线时为零经过导线时为零D D. .经过导线后到右端为零经过导线后到右端为零vabcdIB B1.1.利用磁场产生电流的现象叫利用磁场产生电流的现象叫电磁感应电磁感应，产生的电流叫，产生的