探究感应电流产生的条件

1、4.2 探究电磁感应产生的条件选修3-2“磁生电”？“电能生磁”！导线应该朝哪导线应该朝哪个方向放置才个方向放置才能发现这样的能发现这样的现象？现象？一、划时代的发现一、划时代的发现G电源电源1831年年, 法拉第的成功实验法拉第的成功实验法拉第寻找法拉第寻找10年的年的”磁生电磁生电”终于发现终于发现奥斯特梦圆奥斯特梦圆 :“电电”生生“磁磁”(机遇总是垂青那些有准备的人）机遇总是垂青那些有准备的人）法拉第心系：法拉第心系：“磁磁”能否能否“电电”呢？呢？（成功总是属于那些坚持不懈的人）（成功总是属于那些坚持不懈的人）第一部分 实验认知二、探究二、探究“磁生电磁生电”现象现象G+ + N S

2、实验操作实验操作实验现象（有无电流）实验现象（有无电流）分析论证分析论证导体棒静止导体棒静止闭合电路包围的面积闭合电路包围的面积 时，电路中有电流产生；包围时，电路中有电流产生；包围的面积的面积 时，电路中无时，电路中无电流产生。电流产生。导体棒平行磁感线运动导体棒平行磁感线运动导体棒切割磁感线运动导体棒切割磁感线运动平行运动平行运动切割运动切割运动实验1导体棒左移导体棒右移导体棒不动有有无实验操作表针是否 摆动导体棒垂直上移导体棒垂直下移无无结论一： 当闭合导体回路的一部分做切割磁感线的运动时，有感应电流产生G+ +NN极插极插入入NN极抽出极抽出S S极插入极插入S S极抽出极抽出SNSN

3、实验操作实验操作实验现象（有无电流）实验现象（有无电流）分析论证分析论证N极插入线圈极插入线圈线圈中的磁场线圈中的磁场 时，时，线圈中有感应电流；线圈中有感应电流；线圈中的磁场线圈中的磁场 时，时，线圈中无感应电流线圈中无感应电流N极停在线圈中极停在线圈中N极从线圈中抽出极从线圈中抽出S极插入线圈极插入线圈S极停在线圈中极停在线圈中S极从线圈中抽出极从线圈中抽出实验2磁铁的运动磁铁的运动表针是否表针是否摆动摆动 磁铁的运动磁铁的运动表针是否表针是否摆动摆动 N N极插入线圈极插入线圈S S极插入线圈极插入线圈N N极停在线圈极停在线圈中中S S极停在线圈极停在线圈中中N N极从线圈中极从线圈中

4、抽出抽出S S极从线圈中极从线圈中抽出抽出不摆动不摆动摆动摆动摆动摆动摆动摆动不摆动不摆动摆动摆动问题：假如磁铁不动，还能设法产生感应电流吗？相对运动！结论二： 只有磁铁相对线圈运动时，闭合导体回路中有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。条形磁铁的磁场通电螺线管的磁场替换后实验！电路相互独立！G+ +-实验操作实验操作实验现象实验现象（线圈（线圈B中有无电流）中有无电流）分析论证分析论证开关闭合瞬间开关闭合瞬间线圈线圈B中磁场中磁场 时，时，线圈线圈B中有感应电流；中有感应电流；磁场磁场 时，线圈时，线圈B中无感应电流中无感应电流开关断开瞬间开关断开瞬间开关保持闭合，滑动变开关保持闭合

5、，滑动变阻器滑片不动阻器滑片不动开关保持闭合，迅速移开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片动滑动变阻器的滑片开关闭合开关闭合瞬间瞬间开关断开开关断开瞬间瞬间开关闭合，开关闭合，迅速移动迅速移动滑片滑片复原再做复原再做实验3b.开关的开与合开关闭合瞬间开关断开瞬间开关闭合状态有有无运动变化电流变化磁场变化实验操作表针是否摆动c.滑动变阻器的作用滑动变阻器滑动时向左滑动向右滑动有有总电阻变化电流变化磁场变化表针是否表针是否摆动摆动 不滑动无操操 作作表针是否摆动表针是否摆动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

6、变阻器的滑开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片片 有有有有有有无无结论三： 当磁感应强度发生变化时，导体回路中有电流产生。第二部分 分析论证模型归类切割类变化类条件分析B不变，S变S不变，B变=BS=BS=BS 变！相对运动磁场变化由结论一、结论二和结论三由结论一、结论二和结论三总结出电磁感应的产生条件为总结出电磁感应的产生条件为 ： 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。三、电磁感应现象三、电磁感应现象第三部分 学以致用学以致用现象探究（一）摇绳能发电吗？（一）摇绳能发电吗？请问：请问： 甲乙什么方向甲乙什么方向站立最有可能发站立最有可能发出电来？出电来？（二）神奇手电筒（二

7、）神奇手电筒新型无线充电器可为一米外设备充电据英国每日邮报报道，日本科学家研制了一种新型无线充电器并进行了成功演示。这种新型充电器能够为1米外的设备充电，随着它的出现和普及，我们将在某一天与电源插头说“再见”。1 结论：无论用什么方法，只要使闭合电路的结论：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磁通量发生变化，闭合电流中就会有感应电流产生产生2 产生感应电流的条件：产生感应电流的条件： （1）电路闭合）电路闭合 （2）磁通量发生变化）磁通量发生变化1 1如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列

8、几种情况下，线框中是否产生感应电流？线框中是否产生感应电流？（1 1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）（2 2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）（3 3）线框绕轴线）线框绕轴线ABAB转动（图丙）转动（图丙）。没有没有没有没有有有小试牛刀小试牛刀2 2如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲），然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收撑开（图甲），然后放手，让线圈收缩（图

9、乙）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？为什么？缩时，其中是否有感应电流？为什么？小试牛刀小试牛刀3. 矩形线圈矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在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？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；）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）在这个平面内，线圈沿着平行与导线的方向 上下运动时；上下运动时；（3）线圈以）线圈以AB边为轴转动时；边为轴转动时；（4）线圈以）线圈以AD边为轴转动时；边为轴转动时；（5）线圈以长直导线为轴转动时；）线圈以长直导线为轴转动时；（6）长直导线中的电流发生变化时；）长直导线中的电流发生变化时；（7）在中心点不变的情况下，把）在中心点不变的情况下，把矩形线圈矩形线圈ABCD拉成圆形时。拉成圆形时。答案：（答案：（1）（）（3）（）（4）（）（6）（）（7）如图所示，把矩形闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线平行，下面能