探究电磁感应产生的条件
探究电磁感应产生的条件(刘玉兵)
磁通量发生变化的因素
发生变化； ①磁感应强度 B发生变化； ②线圈的面积S发生变化； 线圈的面积S发生变化； ③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化． 磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化．
遗憾出自哪里？ 遗憾出自哪里？
1825年，科拉顿做 了这样一个实验，他将 一个磁铁插入连有灵敏 电流计的螺旋线圈，来 观察在线圈中是否有电 流产生。但是在实验时， 科拉顿为了排除磁铁移 动时对灵敏电流计 的影响，他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房 里他想，反正产生的电流应该是“稳定”的（当时科学界都认为利用磁场 产生的电应该是“稳定”的），插入磁铁后，如果有电流，跑到另一间房 里观察也来得及就这样，科拉顿开始了实验。然而，无论他跑得多快，他 看到的电流计指针都是指在“0”刻度的位置。科拉顿失败了。
学法指导
闭合电路中是否有感应电流产 生不是取决于穿过闭合电路的磁通 量“有不有”，而是取决于磁通量 有不有” “变不变”。 变不变”
例2、下列图中能产生感应电流的是
× × × × × × × ×× × × v ×× × × × （A）
× × × × × × × ×× × × ×× × × × （B）
精彩回放
“电生磁”！
“磁生电”？
“磁生电”是在变化、运动过程中才 磁生电”是在变化、 磁生电 能出现的效应！ 能出现的效应！
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
重温初中时光
在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线 在初中学过， 运动时，电路中会产生感应电流。 运动时，电路中会产生感应电流。 还有哪些情况可以产生感应电流？ 还有哪些情况可以产生感应电流？
产生电磁感应的条件是什么
产生电磁感应的条件是什么条件如下：1、电路是闭合且流通的。
2、穿过闭合电路的磁通量发生变化。
3、电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动。
感应电流产生的微观解释：电路的一部分在做切割磁感线运动时，相当于电路的一部分内的自由电子在磁场中作不沿磁感线方向的运动，故自由电子会受洛伦兹力的作用在导体内定向移动，若电路的一部分处在闭合回路中就会形成感应电流，若不是闭合回路，两端就会积聚电荷产生感应电动势。
电磁感应的本质电磁感应定律是物理学中的基本原理之一，它描述了当一个导线或线圈通过磁场时，会产生电动势，从而产生电流的现象。
这个定律的本质是，磁场的变化会产生电场，电场的变化也会产生磁场，这样一种相互关系。
电磁感应定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第在19世纪初发现的。
他通过实验证明，当磁场发生变化时，会在导线或线圈中产生电动势，从而产生电流。
这个定律也可以用向量形式表示，即磁场向量叉乘电场向量不等于零时，就会产生电磁感应。
电磁感应定律的应用非常广泛，可以用来制造发电机、变压器、电动机、感应加热器等多种电器设备。
其中，变压器是电磁感应定律最典型的应用之一。
当一个交流电通过变压器时，磁场会发生变化，从而在变压器线圈中产生电动势，进而产生电流。
在使用电磁感应定律时，需要注意以下几点：1、磁场的变化会产生电场，但电场的变化不会产生磁场。
因此，在计算电磁感应时，只需要考虑磁场的变化。
2、电磁感应定律是一个线性定律，即它与导线的长度、截面积、导线相对磁场的取向以及磁场的强度等因素无关。
因此，只要导线的长度足够长，截面积足够大，就可以获得足够大的电动势和电流。
3、电磁感应定律只适用于封闭电路或线圈中，因为只有封闭电路或线圈才能够产生电动势和电流。
总之，电磁感应定律是物理学中的重要原理之一，它描述了磁场和电场之间的相互作用，具有重要的应用价值。
在使用电磁感应定律时，需要注意它的本质和适用范围，才能正确地应用它来解决实际问题。
高中物理 第4章 电磁感应 第12节 划时代的发现 探究电
第1-2节划时代的发现探究电磁感应产生的条件
预习导航
一、划时代的发现
1．实验观察
(1)导体棒在磁场中运动是否产生电流
如图所示，将可移动导体AB放置在磁场中，并和电流计组成闭合回路。
实验现象如下：
如图所示，将螺线管与电流表组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管。
实验现象如下：
如图所示，线圈A 通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B 的两端连接到电流表上，把线圈A 装在线圈B 的里面。
实验现象如下：
产生感应电流的条件：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。
温馨提示能否产生感应电流的条件是闭合电路的磁通量是否发生变化，因此判断磁通量是否变化是问题的关键。
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告
《探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告》一、概述电磁感应现象是电磁学中重要的基本规律之一，它揭示了电与磁之间相互通联和相互转化的本质。
导体在磁场中运动时产生感应电流的条件是电磁感应现象研究的核心内容之一。
通过进行相关的实验探究，可以深入理解这一条件的实质，验证理论知识，并培养实验探究能力和科学思维方法。
本实验报告将详细记录我们在探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件过程中的实验设计、实验操作、实验现象观察以及数据分析与结论总结。
二、实验目的1. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
2. 理解感应电流产生的原理和条件。
3. 培养实验操作能力、数据处理能力和科学探究精神。
三、实验原理当闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
感应电流产生的条件包括：1. 闭合回路：电路必须是闭合的。
2. 切割磁感线运动：导体在磁场中运动时，其运动方向必须与磁感线方向存在一定的夹角。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
当导体在磁场中运动时，磁通量发生变化，从而产生感应电动势，进而引发感应电流。
四、实验器材1. 直流电源2. 电流表3. 开关4. 蹄形磁铁5. 矩形线圈6. 滑动变阻器7. 导线若干五、实验步骤1. 按照电路图连接好实验电路，将矩形线圈通过滑动变阻器与电流表串联后接入电路中，开关处于断开状态。
2. 将蹄形磁铁固定在实验桌上，使其两极正对。
3. 把矩形线圈放在蹄形磁铁的磁场中，使线圈平面与磁感线垂直，且保持线圈静止不动。
4. 闭合开关，观察电流表的指针是否偏转，记录实验现象。
5. 保持开关闭合，将矩形线圈沿着磁感线方向水平向右匀速运动，观察电流表的指针偏转情况，记录实验现象。
6. 保持开关闭合，将矩形线圈沿着与磁感线方向成一定角度（例如30°）斜向右上方匀速运动，观察电流表的指针偏转情况，记录实验现象。
7. 保持开关闭合，将矩形线圈迅速来回运动（类似于振动），观察电流表的指针偏转情况，记录实验现象。
电磁感应产生条件
电磁感应产生条件“电磁感应”是一种指当电场和磁场的变化时，其中一个会被影响，而另一个也会发生变化的现象。
这种现象被用来制造电气器件，比如发电机和电动机。
一般来说，电磁感应的产生需要三方面的条件：1.荷：首先，电荷是必需的，因为它是电磁感应发生的条件。
它可以是负电荷，也可以是正电荷，或者是其他形式的电荷。
2.流：其次，电流也是必需的，它是提供电荷的动力，促使电磁感应发生。
3.场：最后，磁场也是必不可少的，因为它是电磁感应所发生的背景，它是电荷和电流交互作用的框架。
这三个条件可以大致分为两类：第一类是电条件，另一类是磁条件。
其中，电条件指的是电荷和电流，而磁条件指的是磁场。
电磁感应的发生首先要求存在电荷和磁场，而且这电荷和磁场必须相互作用。
这种交互作用可以通过电流的流动来实现，也可以通过电荷自身的移动来实现。
电磁感应的内容可以概括如下：当一个电荷和一个磁场处于某种相互作用时，就会产生一个电磁感应电场，使得另一个电荷（或者磁场）也发生改变。
由此可见，电荷、电流、磁场都是电磁感应所必需的条件，而这三者之间的交互作用也是电磁感应所必要的条件之一。
电磁感应的发生可以帮助我们了解电磁学的基本原理，有助于实现电动机和其他电气器件的设计与制造。
电磁感应可以用来制造电动机和发电机。
电动机是利用电磁感应原理把电力转化为机械能的设备，而发电机则是利用机械能转化为电力的装置。
它们都可以利用电荷、电流、磁场交互作用的结果来实现机械能和电力的转换。
此外，电磁感应还可以用于通信设备和多项科学研究的基础中。
电磁感应发生的结果可以用来发出信号，实现无线电通信；也可以用来研究电磁学中的基本原理，揭示自然界的奥秘。
综上所述，电磁感应的发生需要电荷、电流、磁场三种条件，而它们之间的相互作用也是必需的。
在技术应用上，电磁感应可以帮助我们实现电动机和发电机的设计与制造，以及实现通信和科学研究。
高二物理课件《探究电磁感应的产生条件》课件
课堂练习
书 P9 No.2
课题研究：“摇绳能发电吗?
2、线圈中插入、抽出磁铁
通过前面两个实验，我们可以 得到什么结论？ 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。 想一想：这个结论是不是普遍 适用的呢？
探究实验-------书 P 7实验
操作
开关闭合瞬间 开关断开瞬间
现象
有电流产生
有电流产生
无电流产生 有电流产生
归纳总结
结论：
只要穿过闭合电路的磁通量变 化，闭合电路中就有感应电流 产生。
例题1
如图所示，在磁感应强度为 B的匀强磁场中有一 面积为S的矩形线圈abcd，垂直于磁场方向放置， 则此时通过线圈的磁通量为多大？现使线圈以ab 边为轴转180°，求此过程磁通量的变化量？ 如果线圈转过的角度是1200， 磁通量变化了多少？
学科网
法拉第的创新：
组卷网
圆盘发电机揭开了机械能转化为电能 的序幕。
从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景
二、探究电磁感应的产生条件
【实验现象 】 ？ 感应电流、电磁感应现象 【实验条件 】 ？
1、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。
二、探究电磁感应的产生条件
开关闭合时， 滑动变阻器不动 开关闭合时， 迅速移动变阻器的滑片
实验结论： 只有当线圈A中电流发生变化时，线圈B中过以上几个产生感应电流 的实验，我们能否寻找它们之 间的共同之处，并从本质上概 括出产生感应电流的条件？
分析论证
△Φ=B · △S
分析论证
分析论证
4.1 划时代的发现
zxxk
4.2探究电磁感应的产生条件
一、划时代的发现
划时代的发现 探究电磁感应的产生条件2
25 《划时代的发现、探究电磁感应的产生条件、法拉第电磁感应定律》1、 感应电流的探究过程如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）、将图中所缺导线补接完整。
（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，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针_______；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针______。
（3）、产生的条件：（4）、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 、线圈不闭合时，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的运动，电路中就一定有感应电流（5）、带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则(AC )A ．只要圆环转动，小线圈内部一定有感应电流产生B ．圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流C ．圆环作加速转动时，小线圈内一定有感应电流D ．圆环作减速转动时，小线圈内一定没有感应电流（6）、第一个发现电磁感应现象的科学家是（ ）A. 奥斯特B.库仑C.法拉第国家D.安培（7）一水平放置的矩形线圈abcd ，在条形磁铁S 极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如图所示，位置l 和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线 圈内 感应电流，线圈从位置2到位置3的过程中，线圈内 感应电流．(填“有”或“无")2、法拉第电磁感应定律（1）、法拉第电磁感应定律：表达式 （注意区分Φ、△Φ、t∆∆φ） （2）、导体棒在磁场中切割磁感线产生的感应电动势表达式： 注意点：（3）、两种求感应电动势区别：（4）、穿过一个电阻为2Ω的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb ，则线圈中：（ ）A 、感应电动势为0.4VB 、感应电动势每秒减小0.4V2 3C 、感应电流恒为0.2AD 、感应电流每秒减小0.2A（5）把面积一定的线圈放在磁场中，关于穿过线圈平面的磁通量和磁感应强度关系的描述，下列说法正确的是： （ ）A ．若穿过线圈平面的磁通量最大，则该处磁感应强度一定最大B. 若穿过线圈平面的磁通量为零,则该处的磁感应强度也为零C ．在磁场中某处，穿过线圈平面的磁通量只与该处的磁感应强度和线圈的面积有关D.在磁场中某处，若穿过线圈平面的磁通量最大，线圈平面应与磁场方向垂直放置（6）如图所示，当导线MN 向右沿导轨匀速和加速滑动过程中，正对有铁心的线圈A 的圆形金属环B 中能否产生感应电流?（7）、知某一区域的地下埋有一根与地表平行的直线电缆，电缆中通有变化的强电流，因此可以通过在地面上测量试探线圈中的感应电流来探测电缆的走向．当线圈平面平行地面测量时，在地面上a 、c 两处(圆心分别在a 、c)，测得线圈中的感应电流都为零，在地面上b 、d 两处，测得线圈中的感应电流都不为零．据此可以判断地下电缆在以下哪条直线正下方（ ）A ．acB ．bdC ．abD.ad（8）、，一根电阻为R ＝12Ω的电阻丝做成一个半径为r ＝1m 的圆形导线框，竖直放置在水平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感强度为B ＝0.2T ，现有一根质量为m ＝0.1kg 、电阻不计的导体棒，自圆形线框最高点静止起沿线框下落，在下落过程中始终与线框良好接触，已知下落距离为 r /2时，棒的速度大小为v 1＝38m/s ，下落到经过圆心时棒的速度大小为v 2 ＝310m/s ，（取g=10m/s 2） 试求： ⑴下落距离为r /2时棒的加速度， ⑵从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量．B ⨯ ⨯ ⨯ ⨯⨯ ⨯ ⨯ ⨯⨯ ⨯ ⨯ ⨯⨯ ⨯ ⨯ ⨯ B o。
4.2探究电磁感应的产生条件(上课2)
4、如图所示，导线ab和cd互相平行，则在 下列情况中导线cd中无电流的是（ D ） A、电键S闭合或断开的瞬间 B、电键S是闭合的，但滑动触头向左滑 C、电键S是闭合的，但滑动触头向右滑 D、电键S始终闭合，滑动触头不动
a
5、如图所示，范围很大的匀强磁场平行于 OXY平面，线圈处在OXY平面中，要使线 圈中产生感应电流，其运动方式可以是 （C ） Y A、沿OX轴匀速平动 B、沿OY轴加速平动 0 C、绕OX轴匀速转动 D、绕OY轴加速转动
新型无线充电器可为一米外设备充电
课后习题3
课后探究
如图所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺 线管的中心线正好和线圈的一条直径MN重合.要使线 圈a中产生感应电流，可采用的方法有（ D ） A.将螺线管在线圈a所在平面内转动 B.使螺线管上的电流发生变化 C.使线圈以MN为轴转动 D.使线圈以与MN垂直的一条直径为轴转动
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”。
新型无线充电器可为一米外设备充电 Gear4 日前在香港举办记者会，宣布在香港推出一系 列 iPhone 产品，其中以上图的无线充电器最受曯目。 该无线充电器使用无线充电技术，把套上特别保护套 的 iPhone 放在该无线充电版上即可充电。
D
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 C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线运 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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不摆动
N极从线圈中抽出
S极从线圈中抽出
结论：只有磁铁相对线圀运动时，有电流产生。磁 相对 铁相对线圀静止时，没有电流产生。 相对
问题： 假如磁铁丌动，还能设 法产生感应电流吗？
相对运动！
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！
实验3
问题1： 通电螺线管A静止在螺线 管B内，会在 B回路中产 生感应电流吗？ 问题2： 你认为该如何操作才能在 B回路中产生感应电流？
重温初中时光
第一部分 实验认知
实验1 放大器 多匝导线
眼见为实
问题1： 如何才能在回路 中产生感应电流？
问题2： 假如ab棒丌动，还能设法产生感应电流吗？
实验2
多匝线圈，还是 一种放大思想
磁铁的运动
表针的摆动方向
磁铁的运动
表针的摆动方向
N极插入线圈
S极插入线圈
N极停在线圈中
不摆动
S极停在线圈中
Φ=BS
Φ=BS 变！
磁场变化
结论： 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
问题
如图所示，把矩形闭合线圀放在匀强磁场中，线圀 平面不磁感线平行，下面能使线圀产生感应电流 的是（ C ） A．线圀沿磁感线斱向移动 B．线圀沿垂直磁感线斱向做移动 C．线圀以ab边为轴匀速转动 D．线圀以bc边为轴匀速转动
Gear4 日前在香港举办记者会，宣布在香港推出一系 列 iPhone 产品，其中以上图的无线充电器最受曯目。 该无线充电器使用无线充电技术，把套上特别保护套 的 iPhone 放在该无线充电版上即可充电。预计 12月 推出，售价未有公布。
课后习题1
课后习题2
课后习题3
第四部分 小结
①从几个“磁生电”现象到统一的规律：
人教版选修3-2
第四章 电磁感应
第二节 探究电磁感应的产生条件
上节回顾
奥斯特梦囿电生磁， 法拉第心系磁生电。
上节回顾
上节回顾
“பைடு நூலகம்能生磁”！
“磁生电”？
上节回顾
“磁生电”是在变化、运动过程 中才能出现的效应！
变 化 的 磁 场
运 动 的 恒 定 电 流
变 化 的 电 流
运 动 的 磁 铁
的在 导磁 体场 中 运 动
a.线圀的插不拔
开关闭合瞬间 有
开关断开瞬间 有 开关闭合状态 无
运动 b.开关的开不合
左
右
无
变化
电流变化
磁场变化
滑动变阻器滑动时 向左滑动 向右滑动
c.滑动变阻器的作用 总电阻变化
右 左
电流变化
磁场变化
第二部分 分析论证
模型归类
①切割类
②变化类
条件分析
B丌变，S变
Φ=BS 相对运动
S丌变，B变
磁通量发生变化，产生感应电流。 ②磁通量的是否变化要看磁感应强度B 和正对面积S的乘积是否变化。
现象探究
请问：
甲乙什么方向 站立最有可能发 出电来？
最新科 技应用
1831年, 法拉第的成功实验
电源
G
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 型无线充电器并迚行了成 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 们将在某一天不电源插头 说“再见”。