探究电磁感应现象的产生条件
人教版选修3-2
第四章电磁感应
第二节探究感应电流的产生条件
方海兵
2017年12月13日
学生在初中阶段以及接触过有关电磁感应现象的知识，但还较为粗浅。本节教材力图通过学生自己探究，总结出电磁感应产生的条件，即，尽管导体与磁场之间没有位置的相对变化，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产生。
课本中安排了演示实验和学生分组实验，它们是本单元中研究感应电流产生条件的依据，也是后面研究法拉第电磁感应定律、楞次定律的基础。因此，认真做好实验，力争有较好的观察效果，是教学的关键。同时，要引导学生逐步从实验现象中总结出正确的结论，这不是学生掌握概念和规律的需要，而且有利于培养学生的抽象、概括能力。
学情分析
本节实验学生有一定的知识基础，初中时已经接触过电磁感应现象实验，也就是导体切割磁感线运动实验，但对于此运动的含义还不清楚。教学中通过进一步研究导体不动而磁铁运动时是否产生感应电流，学生就容易理解只要导体和磁体之间发生相对运动，闭合电路所在位置的磁场就发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。
通过课前学案的精心设计，学生能够自己探究出实验的设计方案和具体的操作方案并让学生亲身体验科学探究的过程从而提高他们的实验操作能力和分析解决问题的能力。
教学目标
1．知识与能力
（1）观察电磁感应现象，理解产生感应电流的条件。
（2）会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
（3）进一步认识磁通量的概念，能结合实例对磁通量的变化进行定性和定量的判断。
2．过程与方法
（1）经历感应电流产生条件的探究活动，提高学生的分析、论证能力。
（2）经历各种实验现象，学会通过现象、分析、归纳事物本质特征的科学思想方法。认识实验观察能力与逻辑思维能力在科学探究过程中的重要作用。
3．情感态度与价值观
渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
教学重点
通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。
教学难点
感应电流的产生条件。
教学方法
实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法。
教学准备
条形磁铁、导体棒、灵敏电流计、原副线圈、学生电源、开关、滑动变阻器、导线若干。
课程导入
首先让我们把目光投向1820年4月的一天，丹麦物理学家奥斯特在一次演讲中，碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针，当电源接通时，小磁针居然转动了，听众中大概没有人注意到这一现象，但奥斯特却为这一发现感到振奋，这就是后来著名的奥斯特实验。
奥斯特实验揭示了电能够产生磁，那反过来磁能否产生电呢？当时很多物理学家都进行了艰难的探索，如法国的安培、瑞士的科拉顿等，但均以失败告终。最后只有英国的法拉第经过十年的不懈努力，终于为我们找到了答案，磁可以产生电，但是有条件的，下面就让我们沿着当年法拉第探索的足迹，来探究一下产生电磁感应所需要满足的条件吧。
新课教学
第一部分实验认知
实验1 如何才能在回路中产生感应电流？
初中研究的结论：闭合电路的部分导体切割磁感线时有感应电流产生。
猜想：
导体不动，而磁铁运动能不能产生感应电流？
学生分组实验，并引出实验2。
实验2
记录实验现象
比较分析
问题：上面两组实验有什么共同点？
磁场和闭合回路都发生相对运动
只有磁铁和线圈发生相对运动时，才有电流产生。
想一想：这个结论是不是普遍适用的呢？
猜想：
导体和磁场间不发生相对运动能不能产生感应电流？
学生分组实验，引出实验3。
实验3：模拟法拉第实验
第二部分分析论证
实验3分析
由于线圈A中电流变化，线圈B中的磁场也在变化，闭合电路中产生感应电流。实验2分析
线圈中的磁场变化，闭合电路中产生感应电流。
探究2分析:线圈中的磁场变化,闭合电路中产生感应电流。
探究3分析:由于线圈A中电流变化,线圈B中的磁场也在变化,闭合电路中产生感应电流。
这两个实验有什么样的共同点呢？
都是线圈中的磁场强弱发生变化，闭合电路中产生了感应电流。
实验1分析：磁场不变，闭合电路包围的面积在变化，产生感应电流。
探究2、3分析：线圈面积不变，而线圈中的磁场变化，产生感应电流。
思考：
在什么条件下才产生感应电流呢？
归纳结论：
电磁感应的产生条件：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。
直观表现为：当穿过闭合回路的磁感线条数变化时,就有感应电流产生。
电磁感应现象的应用
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”。2009.8.24
无线充电图例
第三部分判断应用
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，线框中是否产生感应电流？
（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）
（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）
（3）线框绕轴线AB转动（图丙）
2.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）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？为什么？
课堂小结
以上我们通过实验探究了电磁感应产生的条件，本节课我们除了要掌握产生感应电流的条件外，更重要的是要掌握物理探究实验的探究方法，体验探究过程。
作业布置
课题探究“摇绳能发电吗？”
课时周测月考习题
板书设计
第一部分实验认知
实验1如何在回路中产生感应电流
实验2向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中抽出，观察电流计示数变化
实验3模拟法拉第实验
第二部分分析论证
实验1分析：磁场不变，闭合电路包围的面积在变化，产生感应电流。
探究2、3分析：线圈面积不变，而线圈中的磁场变化，产生感应电流。
电磁感应的产生条件：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。
第三部分判断应用
教学反思
论电磁感应现象的发现发展历程
论电磁感应的发现历程 古之成大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。昔禹之治水，凿龙门，决大河，而放之海。方其功之未成也，盖亦有溃冒冲突可畏之患，惟能前知其当然，事至不惧而徐为之图，是以得至于成功。电磁感应的发现与发展，凝结了无数人的智慧。 伟大的哲学家康德曾经说过：“各种自然现象之间是相互联系和相互转化的。”在1820年，丹麦物理学家、化学家奥斯特在一次实验中发现了电流的磁效应，这一惊人发现使当时整个科学界受到很大的震动，从此拉开了电磁联系的序幕，“物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。” 奥斯特发现电流的磁现象后不久，各国各地的科学家们展开了对称性的思考：电和磁是一对和谐对称的自然现象，既然存在磁化和静电感应现象，那么磁体或电流也应能在附近导体中感应出电流来。于是，当时许多著名的科学家如法国的安培、菲涅尔、阿拉果和英国的沃拉斯顿等都纷纷投身于探索磁与电的关系之中。 仅仅空有满腔热血是远远不够的，还需要有科学的方法以及持之以恒的毅力，勇于突破思维的局限。安培曾做了很多实验，以期能实现“磁生电”，但他把分子电流理论看的
过分重要，完全被自己的理论囚禁起来了，以致尽管在一次实验中展现出了磁生电的迹象，但却没有引发他的正确认识。 1823年，瑞士物理学家科拉顿曾企图用磁铁在线圈中运动获得电流。他把一个线圈与电流计连成一个闭合回路。为了使磁铁不至于影响电流计中的小磁针，特意将电流计用长导线连后放在隔壁的房间里，他用磁棒在线圈中插入或拔出，然后一次又一次地跑到另一房间里去观察电流计是否偏转。由于感应电流的产生与存在是瞬时的暂态效应，他当然观察不到指针的偏转，发现电磁感应的机会也失之交臂。 为了证明磁能生电，1820年至1831年期间，法拉第用实验的方法探索这一课题，最初也是像上述物理学家一样，利用通常的思想方法，做了大量的实验，但磁生电的迹象却始终未出现。失败并没有使他放弃实验，因为他坚信自然力是统一的、和谐的，电和磁是彼此有关联的。 1825年，斯特詹发明了电磁铁，这给法拉第的研究带来了新的希望。1831年，法拉第终于在一次实验中获得了突破性进展。而这次实验就是著名的法拉第圆环实验。 这一实验使法拉第豁然开朗：由磁感应电的现象是一种暂态效应。发现了这一秘密后，他设计了另外一些实验，并证实了自己的想法。就这样经过近10年的思考与探索，法拉第克服了思维定势采用了新的实验方法，终于发现了电磁
高考物理电磁感应现象的两类情况(大题培优)及答案
高考物理电磁感应现象的两类情况(大题培优)及答案 一、电磁感应现象的两类情况 1．如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm ，导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨上端电阻R=0.8Ω，其他电阻不计．导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T ．金属棒ab 从上端由静止开始下滑，金属棒ab 的质量m=0.1kg ．（sin37°=0.6，g=10m/s 2） （1）求导体棒下滑的最大速度； （2）求当速度达到5m/s 时导体棒的加速度； （3）若经过时间t ，导体棒下滑的垂直距离为s ，速度为v ．若在同一时间内，电阻产生的热与一恒定电流I 0在该电阻上产生的热相同，求恒定电流I 0的表达式（各物理量全部用字母表示）． 【答案】（1）18.75m/s （2）a=4.4m/s 2 （32 22mgs mv Rt 【解析】 【分析】根据感应电动势大小与安培力大小表达式，结合闭合电路欧姆定律与受力平衡方程，即可求解；根据牛顿第二定律，由受力分析，列出方程，即可求解；根据能量守恒求解； 解：（1）当物体达到平衡时，导体棒有最大速度，有：sin cos mg F θθ= ， 根据安培力公式有： F BIL =， 根据欧姆定律有： cos E BLv I R R θ==， 解得： 222 sin 18.75cos mgR v B L θ θ = =； （2）由牛顿第二定律有：sin cos mg F ma θθ-= ， cos 1BLv I A R θ = =， 0.2F BIL N ==， 24.4/a m s =； （3）根据能量守恒有：22012 mgs mv I Rt = + ， 解得： 2 02mgs mv I Rt -=
高中物理必备知识点 探究电磁感应现象的产生条件
第二节探究电磁感应的产生条件 【知能准备】 1.电磁感应现象: 2.感应电流的产生条件: 【同步导学】 1、疑难分析： 感应电流的产生条件是本节的教学重点，而正确理解感应电流的产生条件 是本节教学的难点．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中才能有 感应电流产生。而单纯地说，导线框在磁场中做切割磁感应线运动是否一定有 感应电流产生呢？要理解这一问题请看右图：虽然两竖直边均在切割磁感应线， 但整个导线框磁通不变，或者说，两竖直边产生的感应电动势正好抵消。因此， 看感应电流的产生关键是看回路磁通量有无变化！ 2、方法点拨： （１）电磁感应现象较严格的说法是：通过闭合回路的磁通量发生变化时，在闭合回路中产生感应电动势的现象。我们可以将回路改成电路，把感应电动势改成感应电流．要知道，有磁通量变化而电路断开时，电路中有感应电动势，而无感应电流，这也是电磁感应现象．电磁感应现象，更重要的是看感应电动势的有无。 （2）电磁感应现象也符合能量转化和守恒定律：产生感应电流的过程是将其它能量转化成电能的过程。 3．典型例题： 【例题1】关于感应电流,下列说法中正确的是( ) A．只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生 B．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 C．线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流 D．只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流 解析:感生电流产生的条件：首先，穿过电路的磁通量必须变化；其次，电路必须闭合。本题（A）（B）（D）选择支都不能确保两点都满足，故不能选。故（C）正确。 【同类变式2-1】下列关于感应电流产生的说法中，正确的是：（） A、只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流产生； B、只要闭合导线做切割磁感线的运动，导线中就一定有感应电流产生； C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线的运动，则闭合电路中就一定没有感应电流； D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流。 【例题2】如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是( ). A.导线中电流强度变大 B.线框向右平动 C.线框向下平动 D.线框以ab边为轴转动 解析:直线电流在其周围产生的磁感应强度与导线中的电流强度和考查点到导线的距 离有关（B=KI/r）。本题(A)因电流强度的变大使穿过线框回路的磁场变强从而使磁通量
电磁感应现象中的常见题型汇总(精华版)
电磁感应现象的常见题型分析汇总 一、反映感应电流强度随时间的变化规律 例1如图1—1，一宽40cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s 通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻t=0，在图1-2所示的下列图线中，正确反 映感应电流强度随时间变化规律的是（ ） 分析与解 本题要求能正确分解线框的运动过程（包括部分进入、全部进入、部分离开、全部离开），分析运动过程中的电磁感应现象，确定感应电流的大小和方向。 线框在进入磁场的过程中，线框的右边作切割磁感线运动，产生感应电动势，从而在整个回路中产生感应电流，由于线框作匀速直线运动，其感应电流的大小是恒定的，由右手定则，可判断感应电流的方向是逆时针的，该过程的持续时间为t=(20/20)s=1s 。 线框全部进入磁场以后，左右两条边同时作切割磁感线运动，产生反向的感应电动势，相当于两个相同的电池反向连接，以致回路的总感应电动势为零，电流为零，该过程的时间也为1s 。而当线框部分离开磁场时，只有线框的左边作切割磁感线运动，感应电流的大小与部分进入时相同，但方向变为顺时针，历时也为1s 。正确答案：C 评注 （1）线框运动过程分析和电磁感应的过程是密切关联的，应借助于运动过程的分析来深化对电磁感应过程的分析；（2）运用E=Blv 求得的是闭合回路一部分产生的感应电动势，而整个电路的总感应电动势则是回路各部分所产生的感应电动势的代数和。 例2在磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图2—1所示，则下列图2—2中较正确反映线圈中电流i 与时间t 关系的是（线圈中电流以图示箭头为正方向）（ ） 分析与解 本题要求通过图像对感应电流进行描述，具体思路为：先运用楞次定律判断磁铁穿过线圈时，线圈中的感应电流的情况，再提取图像中的关键信息进行判断。 条形磁铁从左侧进入线圈时，原磁场的方向向右且增大，根据楞次定律，感应电流的磁场与之相反，再由安培定则可判断，感应电流的方向与规定的正方向一致。当条形磁铁继续向右运动，被 ← → 图1—1 图1—2 图2—1 图2—2
电磁感应的发现
中学高二年级选修3-2 册物理学科导学案（学生版） 课题：电磁感应的发现 【学习目标】（清晰、具体、可检测性强) 1.了解电磁感应现象的发现过程，认识电磁感应现象的时代背景和思想历程。 2.知道电磁感应现象产生的电流叫感应电流。 3．知道科学探究的的一般方法，了解相关的实验。 【学习重点】 认识电磁感应现象，了解相关实验 【学习过程】（预热衔接、问题引领、自主学习、交流互助、学生展示、质疑探究、精彩点评） 一、复习：奥斯特-----电流的磁效应。 阅读教材并回忆有关奥斯特发现电流磁效应的内容。 （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ （2）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？回忆学过的知识如何解释？ （3）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。 二、学习过程： 1.法拉第发现电磁感应现象。 （1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？ （2）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？ （3）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？ （4）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。 2.电磁感应现象的分类。 阅读教材并回答： 法拉第发表的论文中，把电磁感应现象分为五类： ①、 ②、
③、 ④、 ⑤、 学生活动：自主完成。 3.感应电流:由产生的电流叫感应电流。 （1）讨论交流，设计实验，如何利用提供的器材产生感应电流？（画出设计草图） （2）观察演示实验，认识感应电流。 4.电磁感应现象发现的意义。 阅读教材并思考回答电磁感应发现的意义： （1）电磁感应的发现，使人们发明了，把能转化为能。 （2）电磁感应的发现，使人们发明了，解决了电能远距离传输中的能量大量损耗的问题。 （3）电磁感应的发现，使人们制造了，反过来把能转化为能，比如生活中的、、。 【课堂总结】 1、我们可以通过哪些实验与现象来说明（证实）磁现象与电现象有联系？ 2、如何让磁生成电？ 3、生活中电磁有关的现象？ 【当堂训练】 【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（C） A．安培B．赫兹C．法拉第D．麦克斯韦 【例2】发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_，发现电磁感应现象的科学家是_法拉第_，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_库仑_。 【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是（B） A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流 C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场 【作业】思考：产生感应电流的条件？
物理电磁感应现象的两类情况的专项培优练习题
物理电磁感应现象的两类情况的专项培优练习题 一、电磁感应现象的两类情况 1．如图，在地面上方空间存在着两个水平方向的匀强磁场，磁场的理想边界ef 、gh 、pq 水平，磁感应强度大小均为B ，区域I 的磁场方向垂直纸面向里，区域Ⅱ的磁场方向向外，两个磁场的高度均为L ；将一个质量为m ，电阻为R ，对角线长为2L 的正方形金属线圈从图示位置由静止释放(线圈的d 点与磁场上边界f 等高，线圈平面与磁场垂直)，下落过程中对角线ac 始终保持水平，当对角线ac 刚到达cf 时，线圈恰好受力平衡；当对角线ac 到达h 时，线圈又恰好受力平衡(重力加速度为g ).求： (1)当线圈的对角线ac 刚到达gf 时的速度大小； (2)从线圈释放开始到对角线ac 到达gh 边界时，感应电流在线圈中产生的热量为多少? 【答案】(1)1224mgR v B L = (2)322 44 2512m g R Q mgL B L =- 【解析】 【详解】 (1)设当线圈的对角线ac 刚到达ef 时线圈的速度为1v ，则此时感应电动势为： 112E B Lv =? 感应电流：11E I R = 由力的平衡得：12BI L mg ?= 解以上各式得：122 4mgR v B L = (2)设当线圈的对角线ac 刚到达ef 时线圈的速度为2v ，则此时感应电动势 2222E B Lv =? 感应电流：2 2E I R = 由力的平衡得：222BI L mg ?=
解以上各式得：222 16mgR v B L = 设感应电流在线圈中产生的热量为Q ,由能量守恒定律得： 22122 mg L Q mv ?-= 解以上各式得：322 44 2512m g R Q mgL B L =- 2．如图，垂直于纸面的磁感应强度为B ，边长为 L 、电阻为 R 的单匝方形线圈 ABCD 在外力 F 的作用下向右匀速进入匀强磁场，在线圈进入磁场过程中，求： (1)线圈进入磁场时的速度 v 。 (2)线圈中的电流大小。 (3)AB 边产生的焦耳热。 【答案】(1)22 FR v B L =；(2)F I BL =；(3)4FL Q = 【解析】 【分析】 【详解】 (1)线圈向右匀速进入匀强磁场，则有 F F BIL ==安 又电路中的电动势为 E BLv = 所以线圈中电流大小为 = =E BLv I R R 联立解得 22 FR v B L = (2)根据有F F BIL ==安得线圈中的电流大小 F I BL = (3)AB 边产生的焦耳热 22( )4AB F R L Q I R t BL v ==??
《电磁感应现象》教案
第1课时电磁感应现象 【教学目标】 一、知识与技能 1.知道电磁感应现象，知道磁生电过程中能量的转化. 2.知道产生感应电流的条件，能对导体有无感应电流做出判断 3.知道感应电流方向跟什么因素有关. 二、过程与方法 1.经历磁生电现象，感知逆向思维. 2.通过探究磁生电的条件，进一步了解电与磁的联系，提高学生观察能力，分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力. 三、情感、态度与价值观 1.认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法. 2.认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识. 【教学重点】 电磁感应现象，感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关. 【教学难点】 产生感应电流的条件. 【教具准备】 小电动机、电源、导线、开关、电流表、线圈框、U型磁体、多媒体课件等. 【教学课时】 1 课时 【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解)，加强学生对知识的巩固. 【新课引入】 师电动机的使用，提高了人类改造自然的能力，改善了人们的生活.请列举电动机在生产、生活中的使用实例，并简要说明使用电
动机的意义. 学生讨论、回答. 师电动机及其他用电器运作时，消耗大量的电能从何而来？ 学生积极思考.可能： 热能→电能、化学能→电能、核能→电能、光能→电能、机械能→电能. (再找学生带着感情朗读课本P138页第一自然段，然后请学生提出问题） 师电流周围存在着磁场，即电能生磁，那么逆向思维将会怎么样？ 生: 磁能否生电？ 生: 怎样能使磁生电？ 师下面我们用实验来探究磁能否生电. 【进行新课】 知识点1 探究电磁感应现象 师电能从何而来的，同学们做出了多样的猜测.这些猜想，人们大都变成了现实.现在我们一起重点探索一下: 机械能→电能. 首先，我们再观察一下电动机的转动.要求:①同桌的二位同学合作进行;②画出电路图. 生: 连接电路，电动机运转. 师很好！我们观察到给电动机通电，电动机转动.反过来，想想让电动机转动（如用手转动它的轴），会出现什么情况呢？ 学生猜想、创新. 师与周围的同学说说你这样猜想的原因吧. 学生议论. 师对学生的猜想肯定、赞许.引导生:转动电动机的轴，可能产生电流，是因为电动机能把电能转化为机械能，所以输入机械能可能产生电能.（尝试逆向思维） 对我们上述的猜想，准备通过什么方法加以验证，请用文字表达一下. 学生制定计划、设计实验、进行实验. 引导学生，可用电流表(耳机、喇叭)检测电流. 师请把你看到的现象写在纸上，告诉老师和其他同学. 学生文字表达、口语表达.（交流） 师在这现象中，发生能的转化吗？ 学生思考议论:机械能→电能. 师下面我们来探究:什么情况下磁可以生电. 师大家已经知道小电动机是由一对磁体和线圈构成的.利用一
高中《研究电磁感应现象实验报告》
高中《研究电磁感应现象实验报告》 班级学号姓名 一、实验目的 1、练习使用灵敏电流计。 2、研究线圈中感应电流的方向与穿过线圈磁通量变化的关系。 二、实验器材 灵敏电流计，原副线圈，滑动变阻器，电键、导线若干，电源，条形磁铁。 三、实验原理 穿过闭合回路的磁通量发生变化时会产生感应电流。 四、实验准备过程 1、查看电流表的指针的偏转方向和电流流入电流表的方向之间的关系。 2、查明原副线圈的绕向。 五、实验步骤与要求 1、将所给的实验元件连成电路图。 2、将开关闭合或改变滑动变阻器的值观察有无感应电流产生。 3、观察滑动变阻器改变的快慢不同，感应电流的大小是否相同。 4、观察电键闭合与断开产生的感应电流方向是否相同。 六、实验注意事项 1、电路连接要正确。 2、每一个操作步骤间要有停顿，以便观察电流表指针的摆动情况。
3、实验时不要超过灵敏电流计的量程。 4、实验操作中动作尽量迅速，效果会比较明显。 七、实验过程 1、连好下列电路图 （用铅笔代替导 线） 2、将滑动变阻器滑到电阻较小的一端，迅速闭合开关，并同时观察实验现象，断开开关时现象又如何 3、闭合开关，将滑动变阻器的滑动端移动时观察电流计的指针偏转。结论：当闭合回路的发生变化时，会产生感应电流。 八、综合练习： 1、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中， 电流表指针不发生偏转的是（） A、线圈不动，磁铁插入线圈的过程中 B、线圈不动，磁铁拔出线圈的过程中 C、磁铁插在线圈内不动 D、磁铁不动，线圈上下移动 2、如图所示，矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重S N
合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，能使框中产生感应电流的是（） A．绕ad边为轴转动 B．绕OO'为轴转动 C．绕bc边为轴转动 D．绕ab边为轴转动 3、关于“研究电磁感应现象”实验的注意事项，下列说法中错误的是（） A、原副线圈接入电路前，应查清其绕制方向 B、原线圈电阻很小，通电时间不宜过长 C、无论用什么方法使电流计指针偏转，都不能使表针偏转角度过大 D、在查明电流计电流方向跟指针偏转方向的关系时，应直接将电源两极和电流表两接线柱连接 4、图是判断电流表中电流方向和指针偏转方向关系的一种电路，下列说法中正确的是（） A、r的作用是分流 B、r的作用是分压 C、R的作用是分流 D、R的作用是分压 5、已知电流从电流计的“+”接线柱流入时，指针向右偏转，在如图所示的装置中，下列判断正确的是（） A、合上S，将A插入B过程中，指针向右偏转
电磁感应现象及电磁在生活中的应用
电磁感应现象及电磁在生活中的应用 摘要：电磁感应，也称为磁电感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流。 电磁反应是一个复杂的过程，其运用到现实生活中的技术（例如：电磁炉、微波炉、蓝牙技术、磁悬浮列车等等）。是经过很多人的探索和努力一步一步走到现在的。 正文： 电磁感应的定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 电磁感应的发现：1831年8月，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈A 接直流电源，线圈B接电流表，他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现，铁环并不是必须的。拿走铁环，再做这个实验，上述现象仍然发生。只是线圈B中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现象，法拉第做了许多实验。1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交的一个报告中，把这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。法拉第之所以能够取得这一卓越成就，是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念，支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系，为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。 电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现，乃是电磁学中伟大的成就之一。它不仅让我们知道电与磁之间的联系，而且为电与磁之间的转化奠定了基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。 若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，单位Wb ，Δt为发生变化所用时间，单位为s.ε为产生的感应电动势，单位为V。 磁通量：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S。(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。 (2)公式：Φ＝BS 当平面与磁场方向不垂直时： Φ＝BS⊥＝BScosθ（θ为两个平面的二面角） (3)物理意义
实验八研究电磁感应现象
研究电磁感应现象 实验目的 将灵敏电流计与线圈一起串联接入闭合电路，通过以不同的方式改变穿过该线圈的磁通量，观察电流表指针是否偏转及偏转方向，从而研究、总结产生电磁感应现象的条件，归纳判定感应电流方向的规律。 实验器材 有软铁棒做铁芯的原线圈A、副线圈B，灵敏电流计一只，滑动变阻器，电池，保护电阻（阻值约几千欧）、开关、导线若干 准备作业 1．产生电磁感应现象的条件是：。 2．当穿过副线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向；当穿过副线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向。 实验步骤 1．首先查明电流表指针的偏转方向和电流方向的关系。具体的作法是：将灵 敏电流计、保护电阻（阻值约几干欧）、开关S串联，并与电池成串联电路， 如图所示。闭合开关，观察、判定电流表指针偏转方向与通过的电流方向之 间的关系。如图所示。
2．将原线圈A、滑动变阻器、电池（1）和开关（6）串联成一个电路，将灵敏电流计G线圈B 串联成另一个电路。将滑动变阻器值调到最大，如图所示。 ①打开、闭合电键 把原线圈插在副线圈中不动，观察闭合电键和断开电键的瞬间，电 流表指针是否偏转。 ②移动滑动变阻器的滑片 把原线圈插在副线圈中不动，闭合电键后，迅速移动变阻器的滑动 片，观察电流表指针是否偏转。 ③改变原线圈和副线圈的相对位置（插入或拔出副线圈） 根据实验装置图，按下电键，使原线圈通电。把原线圈从副线圈中 插入或拔出时，观察电流表指针是否偏转。 把原线圈插在副线圈中不动，闭合电键后，迅速插入或拔出铁芯，观察电流表指针是否偏转。 ④插入或拔出铁芯 相关习题 1．（2004黄浦）关于“研究电磁感应现象”实验的注意事项，下列说法正确的是（）（A）原副线圈接入电路之前，应查清其绕制方向 （B）原线圈电阻很小，通电时间不宜过长，以免损坏电源和原线圈 （C）无论用什么方法使电流表指针偏转，都不要使表针偏转角度过大，以免损坏电流表 （D）在查明电流方向与电流表指针偏转方向关系时，应直接将电源两极与电流表两接线柱相连 2．（2006上海）在研究电磁感应现象实验中， (1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选 择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图； （2）将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感生电流与原线 圈中电流的绕行方向（填“相同”或“相反”）； （3）将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行 方向（填“相同”或“相反”）。 3．（1999全国）如图为“研究电磁感应现象”的实验 装置。 （1）将图中所缺的导线补接完整。 （2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了 一下，那么合上电键后（）。 （A）将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏 转一下 （B）将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零点右侧 （C）原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下
教科版必修(32)《电磁感应现象的发现》word教案
2012-2013学年第一学期高二物理学案（008） 班级 高二( )班 学生姓名 ______ _ 完成时间： （学案A 等级要求：书写规范，全部完成，有用红笔订正，正确率80%以上） 课题：电磁感应现象的发现 课型：新授课 单元5课时：第1课时 【学习目标】 1、 法拉第和电磁感应现象，知道感应电流的产生是由于穿过闭合回路的磁通量发生改变 而引起的 2、 了解电源电动势的概念 目标1：法拉第和电磁感应现象 自主学习 1、丹麦物理学家 偶然发现，接通电流时导线附近的小磁针忽然 。 奥斯特实验发现了 ，说明电流能够产生磁场，它使人们第一次认识到电和磁之间确实存在着某种联系，为此后一系列电磁规律的发现奠定了基础。 2、电能产生磁，那磁能不能生电，开始思考并研究这个问题的物理学家是 3、电磁感应现象 如果螺线管中有电流，电流计的指针就会 实验发现当 磁铁时，电流计的指针会偏 转说明，此时螺线管内有 5、磁通量用Φ表示，Φ= ，其中B 表示 ，S 表示 。磁通量的单位是 ，简称 ，符号为 。 6、产生电流的原因：通过闭合回路的 发生改变。 我能做 1、首先发现电流磁效应和电磁感应现象的科学家分别是( )
A.安培和法拉第 B.奥斯特和法拉第 C.库仑和法拉第 D. 奥斯特和麦克斯韦 2、如图所示，矩形区域abcd内有匀强磁场，闭合线圈由位置1通过这个磁场运动到位置2．线圈在运动过程的哪几个阶段有感应电流，哪几个阶段没有感应电流？为什么？ 目标2：了解电源电动势的概念 自主学习 1、在下面的电路图里，闭合开关的时候，灯泡会亮，是由的 原因，普通的1号干电池的电动势是。 2、电动势，描述， 称为电动势。电动势的符号是，它的单位与电压的单位同样是 ，符号是。 3、 在这个实验中，电流计会偏转，是在充当电 源的。 这个电源的电动势和一般的干电池电源不一样，是由于 通过螺线管的 的改变，感应产生的，我们称 为。 （简单的理解就是螺线管在这里充当电源） 我能做： 1、安培于1821年时用类似于图的通电线圈进行过探求感应电流的实验，但没有发现电磁感应现象，他失败的原因是（） A．他的实验电路有问题 B．他的仪器连接有问题 C．他只关注到稳定时的情形 D．他没有留意磁铁插入或拔出的瞬间情形
电磁感应现象的应用
重点难点突破 一、电磁感应现象中的力学问题 1.通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本步骤是： (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流强度.(3)分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向).(4)列动力学方程或平衡方程求解. 2.对电磁感应现象中的力学问题，要抓好受力情况和运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态，要抓住a＝0时，速度v达最大值的特点. 二、电磁感应中的能量转化问题 导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，机械能或其他形式的能量便转化为电能，具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或电阻的内能，因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化，用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动)，对应的受力特点是合外力为零，能量转化过程常常是机械能转化为内能，解决这类问题的基本步骤是： 1.用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向. 2.画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率的表达式. 3.分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程. 三、电能求解的思路主要有三种 1.利用安培力的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功； 2.利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能； 3.利用电路特征求解：根据电路结构直接计算电路中所产生的电能. 四、线圈穿越磁场的四种基本形式 1.恒速度穿越； 2.恒力作用穿越； 3.无外力作用穿越； 4.特殊磁场穿越. 典例精析 1.恒速度穿越 【例1】如图所示，在高度差为h的平行虚线区域内有磁感应强度为B，方向水平向里的匀强磁场.正方形线框abcd的质量为m，边长为L(L>h)，电阻为R，线框平面与竖直平面平行，静止于位置“Ⅰ”时，cd边与磁场下边缘有一段距离H.现用一竖直向上的恒力F提线框，线框由位置“Ⅰ”无初速度向上运动，穿过磁场区域最后到达位置“Ⅱ”(ab边恰好出磁场)，线框平面在运动中保持在竖直平面内，且ab边保持水平.当cd边刚进入磁场时，线框恰好开始匀速运动.空气阻力不计，g＝10 m/s2.求： (1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H； (2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F做的功为多少？线框产生的热量为多少？ 【解析】(1)线框进入磁场做匀速运动，设速度为v1，有： E＝BLv1，I＝ER，F安＝BIL 根据线框在磁场中的受力，有F＝mg＋F安
高中物理11电磁感应现象的发现教案教科版
1.1 电磁感应现象的发现 ［要点导学］ 1、不同自然现象之间是有相互联系的，而这种联系可以通过我们的观察与思考来发现。例如摩擦生热则表明了机械运动与热运动是互相联系的，奥斯特之所以能够发现电流产生磁场，就是因为他相信不同自然现象之间是互相联系和互相转化的。 2、机遇总是青睐那些有准备的头脑，奥斯特的发现是必然中的偶然。发现中子的历史过程（在选修3-5中学习）也说明了这一点。小居里夫妇首先发现这种不带电的未知射线，他们误认为这是能量很高的射线，一项划时代的伟大发现就与小居里夫妇擦肩而过了。当查德威克遇到这种未知射线时，查德威克很快就想到这种不带电的射线可能是高速运动的中子流，因为查德威克的老师卢瑟神福早已预言中子的存在，所以查德威克的头脑是一个有准备的头脑，查德威克就首先发现了中子，并因此获得诺贝尔物理学奖。所以学会用联系的眼光看待世界，比记住奥斯特实验重要得多。 3、法拉第就是用联系的眼光看待世界的人，他坚信既然电流能够产生磁场，那么利用磁场应该可以产生电流。信念是一种力量，但信念不能代替事实。探索“磁生电”的道路非常艰苦，法拉第为此寻找了10年之久，我们要学习的就是这种百折不挠的探索精神。 4、法拉第为什么走了10年弯路，这个问题值得我们研究。原来自然界的联系不是简单的联系，自然界的对称不是简单的对称，“磁生电”不象“电生磁”那样简单，“磁生电”必须在变化、运动的过程中才能出现。法拉第的弯路应该使我们对自然界的联系和对称的认识更加深刻、更加全面。 ［范例精析］ 例1奥斯特的实验证实了电流的周围存在磁场，法拉第经过10年的努力终于发现了利用磁场产生电流的途径，法拉第认识到必须在变化、运动的过程中才能利用磁场产生电流。法拉第当时归纳出五种情形，请说出这五种情形各是什么。 解析法拉第把能引起感应电流的实验现象归纳为五类：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。它们都与变化和运动有关。 拓展法国物理学家安培也曾将恒定电流或磁铁放在导体线圈的附近，希望在线圈中看到被“感应”出来的电流，可是这种努力均无收获。因为“磁生电”是在变化或运动中产生的物理现象。 例2 自然界的确存在对称美，质点间的万有引力F=Gm1m2/r2和电荷间的库仑力F=kq1q2/r2就是一个对称美的例子。电荷间的相互作用是通过电场传递的，质点间的相互作用则是通过引力场传递的。点电荷q的在相距为r处的电场强度是E=kq/r2，那么质点m在相距为r 处的引力场强度是多少呢？如果两质点间距离变小，引力一定做正功，两质点的引力势能一定减少。如果两电荷间距离变小，库仑力一定做正功吗？两电荷的电势能一定减少吗？请简述理由。
电磁感应的应用论文
电磁感应现象在生活中的应用 摘要：自法拉利历经十年发现电磁感应现象后，电磁感应便开始运用于生活中。电话筒、录音机、汽车车速表、熔炼金属等，无一不与生活息息相关，极大的方便了我们的生活，推动了社会的进步，和发展。同时，它的利用也是理论向实践的不断进步的过程，理论唯有利用于实践才更能发挥它的作用。 动圈式话筒 在剧场里，为了使观众能听清演员的声音，常常需要把声音放大，放大声音的装置主要包括话筒，扩音器和扬声器三部分。话筒是把声音转变为电信号的装置。动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈（叫做音圈）随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。 磁带录音机 磁带录音机主要由机内话筒、磁带、录放磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成，是录音机的录、放原理示意图。录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流——音频电流，音频电流经放大电路放大后，进入录音磁头的线圈中，在磁头的缝隙处产生随
音频电流变化的磁场。磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上的磁粉层被磁化，在磁带上就记录下声音的磁信号。放音是录音的逆过程，放音时，磁带紧贴着放音磁头的缝隙通过，磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流，感应电流的变化跟记录下的磁信号相同，所以线圈中产生的是音频电流，这个电流经放大电路放大后，送到扬声器，扬声器把音频电流还原成声音。在录音机里，录、放两种功能是合用一个磁头完成的，录音时磁头与话筒相连；放音时磁头与扬声器相连。 ③汽车车速表 汽车驾驶室内的车速表是指示汽车行驶速度的仪表。它是利用电磁感应原理，使表盘上指针的摆角与汽车的行驶速度成正比。车速表主要由驱动轴、磁铁、速度盘，弹簧游丝、指针轴、指针组成。其中永久磁铁与驱动轴相连。在表壳上装有刻度为公里/小时的表盘。 永久磁铁一部分磁感线将通过速度盘，磁感线在速度盘上的分布是不均匀的，越接近磁极的地方磁感线数目越多。当驱动轴带动永久磁铁转动时，则通过速度盘上各部分的磁感线将依次变化，顺着磁铁转动的前方，磁感线的数目逐渐增加，而后方则逐渐减少。由法拉第电磁感应原理知道，通过导体的磁感线数目发生变化时，在导体内部会产生感应电流。又由楞次定律知道，感应电流也要产生磁场，其磁感线的方向是阻碍（非阻止）原来磁场的变化。用楞次定律判断出，顺着磁铁转动的前方，感应电流产生的磁感线与磁铁产生的磁感线方向相反，因此它们之间互相排斥；反之后方感应电流产生的磁感线方
电磁感应现象的两类情况练习题
课后巩固作业 限时：45分钟总分：100分 一、选择题(包括8小题，每小题8分，共64分) 1．下列说法中正确的是( ) A．感生电场由变化的磁场产生 B．恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场 C．感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手定则来判定 D．感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向解析：磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所产生的感应电流方向相同，可由楞次定律和右手定则判断，故A、C项正确，B、D项错． 答案：AC 2．如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个感应电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是( ) A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势
B．动生电动势的产生与洛伦兹力有关 C．动生电动势的产生与静电力有关 D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的 解析：根据动生电动势的定义可知A项正确．动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关，B项正确，C、D项错误． 答案：AB 3．如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将( ) A．不变B．增加 C．减少D．以上情况都可能 解析：当磁感应强度均匀增大时，产生感生电场，根据楞次定律判断出感生电场的方向沿逆时针方向．粒子带正电，所受电场力与感生电场的方向相同，因而运动方向也相同，从而做加速运动，动能增大，B选项正确． 答案：B 4．如图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱
时，则( ) A．N端电势高 B．M端电势高 C．若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，N端电势高 D．若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，M端电势高 解析：将半圆环补充为圆形回路，由楞次定律可判断圆环中产生的感应电动势方向在半圆环中由N指向M，即M端电势高，B正确；若磁场不变，半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，由楞次定律可判断，半圆环中产生的感应电动势在半圆环中由N指向M，即M端电势高，D正确． 答案：BD 5．在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池构成电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯．a、b、c为三个闭合金属圆环，位置如图所示．当滑动变阻器滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是( )
电磁感应现象及其应用生活实践中
西北农林科技大学 电磁感应现象及其应用 学院：风景园林艺术学院 班级：园林134 姓名：崔苗苗 学号：2913911465 134
电磁感应现象及其在生活中的应用 西北农林科技大学风景园林艺术学院 姓名崔苗苗班级园林134班学号 2013011465 摘要自法拉第历经十年发现电磁感应现象后，电磁感便开始应用生活中。话筒， 电磁炉，电视机，手机等生活用品，无不与人类生活息息相关，极大地方便了我们的生活，推动了社会历史的进步和发展。同时，它的应用也是理论向实践不断探索和改进的过程，理论唯有应用于实践，才更能发挥它的价值。 关键词电磁感应现象生活应用 电磁感应现象的发现不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在生活中具有重大的意义。它的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。在电工技术，电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用，人类社会从此迈入电气化时代，对推动生产力和科学技术发展发挥了重要作用。物理发现的重要性由此可见。本文主要介绍了电磁感应现象及其在人类生活中的相关应用。 一．电磁感应现象定义 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 二．电磁感应发现历程 电磁学是物理学的一个重要分支，初中时代的奥斯特实验为我们打开电磁学的大门，此后高中三年这一部分内容也一直是学习的重中之重。继1820奥斯特实验之后，电与磁就不再是互不联系的两种物质，电流磁效应的发现引起许多物理学家的思考。当时，很多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题，而迈克尔·法拉第即为其中一位。他在1821年发现了通电导线绕磁铁转动的现象，然后经历10年坚持不懈的努力，最终于1831年取得突破性进展。 法拉第将两个线圈绕在一个铁环上，其中一个线圈接直流电源，另一个线圈接电流表。他发现，当接直流电源的线圈电路接通或断开的瞬间，接电流表的线圈中会产生瞬时电流。而在这个过程中，铁环并不是必须的。无论是否拿走铁环，再做这个实验的时候，上述现象仍然发生，只是线圈中的电流弱些。 为了透彻研究电磁感应现象，法拉第又继续做了许多的实验。终于，在1831年11月24日，他在向皇家学会提交的一个报告中，将这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：变化的电流、变化的磁场、
电磁感应现象中的能量问题
电磁感应现象中的能量问题邵晓华 目标： 使学生能处理电磁感应规律与能量综合应用的问题，并学会处理能量问题的方法与技巧。提高学生的分析综合能力和解决实际问题的能力，帮助学生树立正确的科学观。 教学过程 【问题概述】电磁感应现象部分的知识历来是高考的重点、热点，出题时可将力学、电磁学等知识溶于一体，能很好地考查学生的理解、推理、分析综合及应用数学处理物理问题的能力。电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必定有“外力”克服安培力做功，此过程中，其它形式的能转化为电能，当电流通过电阻时，电能又转化为其它形式的能量． 【典例赏析】 例1、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R， 质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒 与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面 垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的 功与安培力做的功的代数和等于（） A.棒的机械能增加量 B.棒的动能增加量 C.棒的重力势能增加量 D.电阻R上放出的热量 小结：分析过程中应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律，即分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量参与了相互转化，如有摩擦力做功，必然有内能出现；重力做功，就可能有机械能参与转化；安培力做负功就将其他形式能转化为电能，做正功将电能转化为其他形式的能； 针对练习：P１８９（４）P１９１（４）两题 分析作业P３０６（８，９，１０） 例２（P１８９例４） 分析P３０６（１１） 能力提升： 例３．（如图16(甲) 为一研究电磁感应 的装置，其中电流传 感器(相当于一只理 想的电流表)能将各 时刻的电流数据实 时送到计算机，经计 算机处理后在屏幕 上显示出I-t图象。 已知电阻R及杆的 电阻r均为0.5Ω，杆的质量m及悬挂物的质量M均为0.1kg，杆长L=1m。实验时，先断
简单剖析电磁感应现象及其本质
简单剖析电磁感应现象及其本质 摘要：电磁感应是指因磁通量变化在回路中产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一，揭示了电与磁之间的内在联系，但在学习中对电磁感应定律及其内在本质联系比较难于理解，本文从电磁感应定律为出发点对电磁现象做简要分析，探讨电磁感应现象规律及其本质。 关键词：电磁感应 磁通量变化 感应电动势 非静电力 电磁感应又称磁电感应现象，是指放在变化磁场中的导体，会产生电动势，此电动势称为感应电动势或感生电动势。若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流，变化的磁场能够产生电流, 这就是电磁感应现象。这种电流称为感应电流, 研究表明, 它的产生是由于闭合回路的磁通量Ф发生了变化。英国的科学家法拉第经过多年的实验研究, 于1831年总结出电磁感应的规律，感应电动势用ε表示为 ε＝－ dt Φd 上式中我们用“－”号表示感应电流的方向，用楞次定律来判别，楞次定律表述为：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。如果闭合电路是一个n 匝线圈, 上式变为 ε＝－dt Φd n 由此式可以知道法拉第电磁感应定律ε＝－n dt Φd 的磁通量变化, 可归因于两种情况： 一种是由回路边 界运动( 扩张或收缩)引起的； 另一种是由回路内的磁感应强度变化所致。如图1 所示, 金属棒ab 与导轨组成的闭合回路abcd 平面与磁感应强度B 垂直, 当磁场稳定时, 金属棒ab 以速度v 沿导轨运动, 则感应电动势为εdt d Φ= =dt dS B =θsin Blv 。当金属棒静止不动, 只有磁感应强度 B 变化时, 感应电动势为 ε= dt d φ= dt dB S ，在一般情况下, 由回路边界运动产生的电 动势也叫做动生电动势, 用矢量积分表示为 ε=() l d B V l ??? 由磁感应强度变化产生的感应电动势叫做感生电动势, 用矢量积分表示为 ε=－s d t B s ????? 它概括了产生电磁感应现象的两种基本形式，全面地反映了产生感应电动势的规律ε＝－dt Φd ，即电磁感应定律的两种表述形式,因此法拉第电磁感应定律的两种 表述是等价的。