产生感应电流的条件

1、第一章第一章 电磁感应电磁感应第一节电磁感应现象第一节电磁感应现象第二节产生感应电流的条件第二节产生感应电流的条件什么是电流的磁效应？什么是电流的磁效应？思考与思考与讨论讨论“电能生磁”！“磁生电”？对称性的思考对称性的思考英国的英国的法拉第法拉第认为：认为： 电和磁是一对和谐对称电和磁是一对和谐对称的自然现象的自然现象.依据：依据：磁化和静电感应现象磁化和静电感应现象.猜想猜想:磁铁可以感应出电流磁铁可以感应出电流!信念信念: :一定要转磁为电一定要转磁为电!法拉第在法拉第在1822年年12月、月、1825年年11月、月、1828年年4月作过三次集中的实验研究月作过三次集中的实验研究,均以失

2、败告均以失败告终。终。但是，一次次失败让法拉第向命运低头了吗但是，一次次失败让法拉第向命运低头了吗?没有没有!法拉第坚信法拉第坚信:任何成功都会有很多崎岖坎坷！任何成功都会有很多崎岖坎坷！G电源电源1831年年, 法拉第的成功实验法拉第的成功实验 1831年年11月月24日，法拉第向皇日，法拉第向皇家学会提交了一个报告，把这种家学会提交了一个报告，把这种由磁场产生电流的现象定名为由磁场产生电流的现象定名为电电磁感应磁感应，产生的电流叫做产生的电流叫做感应电感应电流。流。 1(双选双选)在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，

3、在对以下几位物理学家所做科推动了人类历史的进步，在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是学贡献的叙述中，正确的说法是 ()A库仑发现了电流的磁效应库仑发现了电流的磁效应B卡文迪许测出静电力常量卡文迪许测出静电力常量C法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律D牛顿提出了万有引力定律奠定了天体力学的基础牛顿提出了万有引力定律奠定了天体力学的基础解析：解析：奥斯特发现了电流的磁效应，奥斯特发现了电流的磁效应，A错；卡文迪许测出错；卡文迪许测出引力常数，库仑测出了静电力常量，引力常数，库仑测出了静电力常量，B错，错，C、D正确。正确。答案：答案：CD思考探

4、究：思考探究：如何才能（在闭合回路中）产生感应电流？如何才能（在闭合回路中）产生感应电流？实验实验1 1 结论：结论：当闭合回路中部分导体当闭合回路中部分导体切割磁感线切割磁感线时，时，电路中会产生感应电流。电路中会产生感应电流。实验：探究电流产生的条件实验：探究电流产生的条件实验实验2 2： 实验实验2 2摆动摆动摆动摆动不摆动不摆动不摆动不摆动摆动摆动摆动摆动表针是否表针是否摆动摆动磁铁的动作磁铁的动作表针是否摆表针是否摆动动磁铁的动作磁铁的动作结论：结论：当磁铁和线圈发生当磁铁和线圈发生相对运动相对运动时，回路中时，回路中有感应电流有感应电流产生；产生；当磁铁和线圈当磁铁和线圈相对静止相

5、对静止时，回路中时，回路中无感应电流无感应电流N极插入极插入N极插入后不动极插入后不动N极拔出极拔出S极插入极插入S极插入后不动极插入后不动S极拔出极拔出实验实验3 3实验实验 3 3开关和变阻器的状态开关和变阻器的状态线圈线圈B中是否有电流中是否有电流有有 有有有有无无当线圈当线圈A A中中电流变化电流变化时，线圈时，线圈B B中才中才有有电电流产生。流产生。 结论：结论： 开关闭合瞬间开关闭合瞬间开关断开瞬间开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不动开关闭合时，滑动变阻器不动开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片思考探究：思考探究：以上三个实验都产生了感应电流

6、？他们有以上三个实验都产生了感应电流？他们有何共同特点？（闭合回路）产生感应电流何共同特点？（闭合回路）产生感应电流的条件又是什么？的条件又是什么？磁感应强度磁感应强度B与与垂直垂直磁场磁场方向的面积方向的面积S的乘积的乘积.磁通量可用磁通量可用穿过穿过某一个某一个面的磁感线面的磁感线条数条数表示表示.什么时磁通量？有何意义？什么时磁通量？有何意义？磁通量的理解磁通量的理解 (1)在匀强磁场在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式中，若磁感线与平面不垂直，公式BS中的中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。积。 (2)磁通量虽然是标量，但有正、负，通

7、常规定磁磁通量虽然是标量，但有正、负，通常规定磁感线从某一侧穿入平面时为正值，则穿出该平面时为感线从某一侧穿入平面时为正值，则穿出该平面时为负值。从两个相反方向穿过某一平面的磁通量可相互负值。从两个相反方向穿过某一平面的磁通量可相互抵消。抵消。 （3）某一平面的磁通量的几何意义指的是穿过该平）某一平面的磁通量的几何意义指的是穿过该平面磁感线的净条数面磁感线的净条数 (4)磁通量与线圈匝数无关，及磁通量的大小不受磁通量与线圈匝数无关，及磁通量的大小不受线圈匝数影响。线圈匝数影响。2如图如图113所示，环形金属软弹簧套在所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置，若沿其半径向外拉条形磁铁的中心位置

8、，若沿其半径向外拉弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通量将如何变化？量将如何变化？解析解析：注意弹簧面所在处存在两个方向的磁场，即磁铁的：注意弹簧面所在处存在两个方向的磁场，即磁铁的内部磁场和外部磁场，它们各自产生方向不同的磁通量，内部磁场和外部磁场，它们各自产生方向不同的磁通量，总的磁通量等于两者绝对值之差。当拉大弹簧面积时，内总的磁通量等于两者绝对值之差。当拉大弹簧面积时，内部磁场的磁通量不变，而外部磁场的磁通量却增大部磁场的磁通量不变，而外部磁场的磁通量却增大(穿过弹穿过弹簧套的反向磁感线增多簧套的反向磁感线增多)，故，故|内内|外外|应减小。应减小。

9、答案：答案：减小减小图图113 例例1如图如图114所示，线框与所示，线框与通电直导线均位于水平面内，当线框通电直导线均位于水平面内，当线框Abcd在水平面内由实线位置向右平移，在水平面内由实线位置向右平移，逐渐移动到虚线位置的过程中，穿过逐渐移动到虚线位置的过程中，穿过线框的磁通量如何变化？线框的磁通量如何变化？ 审题指导审题指导通电直导线周围的磁感线是以导线上通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，距导线越近磁场越强。各点为圆心的同心圆，距导线越近磁场越强。图图114 解析解析做出通电直导线周围磁感线的分布情况做出通电直导线周围磁感线的分布情况(如图如图所示所示)，分阶段分析磁

10、通量的变化情况。，分阶段分析磁通量的变化情况。 从实线位置开始至从实线位置开始至bc边到达导线位置，穿过线框的磁边到达导线位置，穿过线框的磁通量向外逐渐增大。通量向外逐渐增大。 从从bc边抵达直导线处开始至边抵达直导线处开始至ad边到达直导线为止，边到达直导线为止，向外的磁感线逐渐减少，向内的磁感线逐渐增多，穿过线向外的磁感线逐渐减少，向内的磁感线逐渐增多，穿过线框的总磁通量先减少框的总磁通量先减少(当当ab、bc两边中点连线与直导线重两边中点连线与直导线重合时，磁通量为零合时，磁通量为零)后增大。后增大。 从从ad边离开直导线向右运动开始到线框抵达虚线位置边离开直导线向右运动开始到线框抵达虚

11、线位置为止，穿过线框的磁通量逐渐减少。为止，穿过线框的磁通量逐渐减少。 答案答案见解析见解析1如图如图115所示，大圆导线环所示，大圆导线环A中通中通有电流，方向如图所示，另在导线环有电流，方向如图所示，另在导线环A所在的平面内画一个圆所在的平面内画一个圆B，它的一半面，它的一半面积在积在A环内，另一半面积在环内，另一半面积在A环外，则穿环外，则穿过过B圆内的磁通量圆内的磁通量 ()A为零为零B垂直向里垂直向里C垂直向外垂直向外D条件不足，无法判断条件不足，无法判断图图115解析：解析：由环形电流的磁感线分布可知，中间密，外部稀疏，由环形电流的磁感线分布可知，中间密，外部稀疏，所以穿过所以穿过

12、B圆的总磁通量是垂直纸面向里的，则选项圆的总磁通量是垂直纸面向里的，则选项B正正确。确。答案：答案：B归纳结论归纳结论 只要穿过只要穿过闭合电路闭合电路的的磁通量磁通量发生发生变化变化，闭合电路中就有感应电，闭合电路中就有感应电流。流。电磁感应的产生条件电磁感应的产生条件 ： 例例2(双选双选)在如图在如图116所示的各图中，闭合线所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的有框中能产生感应电流的有 ()图图116 审题指导审题指导(1)判断是否产生感应电流，关键是明确判断是否产生感应电流，关键是明确穿过闭合回路的磁通量是否变化。穿过闭合回路的磁通量是否变化。 (2)明确通电直导线、条形磁铁周围磁

13、场的分布情况。明确通电直导线、条形磁铁周围磁场的分布情况。 解析解析A中线圈沿轴转动，闭合回路中磁通量发生变中线圈沿轴转动，闭合回路中磁通量发生变化，故有感应电流产生；化，故有感应电流产生；B中线圈有磁感线穿过，在运动过中线圈有磁感线穿过，在运动过程中磁感线越来越少，磁通量逐渐减少，故闭合回路中有程中磁感线越来越少，磁通量逐渐减少，故闭合回路中有感应电流产生；感应电流产生；C中线圈始终无磁感线穿过，磁通量不变，中线圈始终无磁感线穿过，磁通量不变，故闭合回路中无感应电流；故闭合回路中无感应电流；D中线圈虽然有磁感线穿过，但中线圈虽然有磁感线穿过，但磁感线条数没有变化，磁通量不变，闭合回路中也无感

14、应磁感线条数没有变化，磁通量不变，闭合回路中也无感应电流产生。所以正确选项为电流产生。所以正确选项为A、B。 答案答案AB2(双选双选)如图如图117所示，竖直放置的长直所示，竖直放置的长直导线通有图示方向的恒定电流导线通有图示方向的恒定电流I，有一闭合矩，有一闭合矩形线框形线框abcd与导线在同一平面内，在下列情况与导线在同一平面内，在下列情况中，能在线框中产生感应电流的是中，能在线框中产生感应电流的是 ()A线框向下平动线框向下平动B线框向右平动线框向右平动C线框以线框以ab为轴转动为轴转动D线框以直导线为轴转动线框以直导线为轴转动图图1172(双选双选)如图如图117所示，竖直放置的长直

15、所示，竖直放置的长直导线通有图示方向的恒定电流导线通有图示方向的恒定电流I，有一闭合矩，有一闭合矩形线框形线框abcd与导线在同一平面内，在下列情况与导线在同一平面内，在下列情况中，能在线框中产生感应电流的是中，能在线框中产生感应电流的是 ()A线框向下平动线框向下平动B线框向右平动线框向右平动C线框以线框以ab为轴转动为轴转动D线框以直导线为轴转动线框以直导线为轴转动图图117答案：答案：5.5103 Wb3一个一个100匝的线圈，其横截面是边长为匝的线圈，其横截面是边长为L0.20 m的正方的正方形，放在磁感应强度为形，放在磁感应强度为B0.50 T的匀强磁场中，线圈的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。若将这个线圈横截面的形状由正方形平面与磁场垂直。若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形改变成圆形(横截面的周长不变横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线，在这一过程中穿