1.1磁生电的探索
《磁生电的探索》教案
《磁生电的探索》教案一、教学目标1. 让学生了解电磁感应现象，知道磁生电的条件。
2. 通过实验探究，培养学生动手操作能力和团队协作精神。
3. 培养学生对科学探究的兴趣，提高创新能力。
二、教学重点与难点1. 重点：电磁感应现象的理解和掌握。
2. 难点：磁生电条件的探究和应用。
三、教学准备1. 实验器材：蹄形磁铁、线圈、开关、导线、灯泡、滑动变阻器等。
2. 教学工具：PPT、黑板、粉笔等。
四、教学过程1. 导入新课：通过播放电磁感应现象的动画，引导学生关注磁生电现象。
2. 讲解基本概念：讲解电磁感应现象的定义，介绍磁生电的条件。
3. 演示实验：教师演示蹄形磁铁带动线圈旋转，使灯泡发光的实验，让学生直观感受磁生电现象。
4. 学生实验：学生分组进行实验，观察不同条件下灯泡的亮度变化，总结磁生电条件。
5. 分析与讨论：引导学生根据实验现象，分析磁生电的原理，探讨影响磁生电效果的因素。
6. 知识拓展：介绍法拉第的贡献，以及电磁感应在现代科技领域的应用。
7. 总结：对本节课的内容进行总结，强调磁生电的条件和应用。
五、作业布置1. 完成实验报告：记录实验过程，总结实验现象，分析磁生电条件。
2. 预习下一节课内容：电磁感应定律的发现。
教学反思：本节课通过实验和讲解相结合的方式，使学生了解了电磁感应现象，掌握了磁生电的条件。
在教学过程中，要注意关注学生的学习情况，及时解答学生的疑问，提高学生的动手操作能力和思考能力。
要注重培养学生的团队协作精神，提高课堂氛围。
六、教学评价1. 评价内容：学生对电磁感应现象的理解，磁生电条件的掌握，以及实验操作技能。
2. 评价方法：课堂问答、实验报告、小组讨论、课后作业等。
3. 评价标准：能准确描述电磁感应现象，明确磁生电的条件，能够独立完成实验操作，并在实验报告中进行合理分析。
七、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或企业代表，进行专题讲座，让学生了解电磁感应技术在现实生活中的应用。
2. 组织学生参观实验室或相关企业，亲身体验电磁感应技术的实际运作。
1.1磁生电的探索
在菲涅耳的影响下，1821年安培设计了一个实验 菲涅耳的影响下， 的影响下 安培设计了一个实验
实验过程： 实验过程：
将一个多匝线圈悬挂，并在这 将一个多匝线圈悬挂， 个线圈内平行悬挂另一个闭合 线圈。给多匝线圈通电，若闭 线圈。给多匝线圈通电， 合线圈移动则说明感应产生了 电流。实验结果： 电流。实验结果： 没有观察到预期结果 尽管1822年安培改进了实验手段，观察到了现 年安培改进了实验手段， 象但此时的他更执着于电流分子说，因此轻视 电流分子说 象但此时的他更执着于电流分子说， 了其发现的电磁感应。 了其发现的电磁感应。
实验视频演示
只要穿过闭合回路 只要穿过闭合回路的磁通量发生 闭合回路的 变化，闭合电路中就会产生电流。 变化，闭合电路中就会产生电流。
电磁感应现象 因磁通量变化而产生电流的现象。 因磁通量变化而产生电流的现象。 感应电流 电磁感应现象中产生的电流。 电磁感应现象中产生的电流。
判断下面几种情况中，线圈能否产生感应电流？ 判断下面几种情况中，线圈能否产生感应电流？
A、上下移动线圈？（无 ） 上下移动线圈？（
B、左右移动线圈，但不离 左右移动线圈， 开磁场？（ ），若离开 开磁场？（无 ），若离开 磁场？（ 磁场？（ 有 ）
C、拉开弹簧线圈？（ 有） 拉开弹簧线圈？（
D、弹簧线圈收缩？（ 有） 弹簧线圈收缩？（
东山二中 沈雄斌
探索磁生电的历程中， 探索磁生电的历程中，众多科学家 你能从中领悟到什么？ 领悟到什么 的成与败。你能从中领悟到什么？
麦克斯韦：科学家其 麦克斯韦： 实也有许多粗糙的想法 和不成功的经验。他们 和不成功的经验。 是伟大的，但并不是高 是伟大的， 不可攀的。 不可攀的。
2. 探究感应电流产生的条件
《磁生电的探索》教案
《磁生电的探索》教案一、教学目标1. 让学生了解电磁感应现象，知道磁生电的条件。
2. 培养学生运用实验方法探究物理现象的能力。
二、教学内容1. 电磁感应现象2. 磁生电的条件3. 实验探究三、教学重点与难点1. 重点：电磁感应现象，磁生电的条件。
2. 难点：实验探究过程中，对实验现象的观察与分析。
四、教学方法1. 实验演示法2. 问题驱动法3. 小组合作法五、教学准备1. 实验器材：蹄形磁铁、线圈、导线、灯泡、开关等。
2. 教学工具：PPT、黑板、粉笔。
一、电磁感应现象1. 引入：讲解电磁感应现象的发现历程。
2. 讲解：介绍电磁感应现象的定义、特点。
3. 案例分析：分析法拉第的实验过程，引导学生理解电磁感应现象。
二、磁生电的条件1. 引入：讲解磁生电的原理。
2. 讲解：介绍磁生电的三个条件。
3. 案例分析：分析磁生电的实际应用案例，如发电机、变压器等。
三、实验探究1. 实验安排：安排学生进行电磁感应实验。
2. 实验指导：讲解实验步骤、注意事项。
3. 实验分析：引导学生观察实验现象，分析实验结果。
2. 拓展：布置课后作业，巩固所学知识。
五、教学反思1. 反思教学过程：分析教学过程中的优点与不足。
2. 改进措施：针对不足之处，提出改进措施。
六、教学过程1. 引入新课：通过回顾上节课的内容，引导学生进入本节课的学习。
2. 讲解新课：详细讲解电磁感应现象的原理，并通过示例让学生理解磁生电的条件。
3. 实验演示：进行电磁感应实验，让学生直观地观察到磁生电的现象。
4. 学生实验：安排学生分组进行实验，亲身体验磁生电的过程。
七、课堂练习1. 布置练习题：针对本节课的内容，布置一些练习题，让学生巩固所学知识。
2. 学生练习：学生独立完成练习题，巩固对磁生电的理解。
3. 答案讲解：讲解练习题的答案，解答学生的疑问。
八、拓展与应用1. 实例分析：分析一些磁生电的实际应用案例，如发电机、变压器等。
2. 学生讨论：组织学生进行小组讨论，探讨磁生电在实际生活中的应用和意义。
高二物理磁生电的探索1
穿过闭合回路的磁通量 发生变化，则回路中就 有感应电流的产生。
根据上节课《化时代的发现》， 结合本节课的电磁感应的条件 我们总结出可以产生感应电流 有哪几类情况？
1 ．变化的电流：电流的变化引起周围磁场的变化，从流： 电流的运动引起空间某点的磁场变化，引起磁通量的变化 4 ．运动的磁铁： 磁铁的运动引起空间某点的磁场变化，引起磁通量的变化
(3)磁通量不但有大小，而且有方向，但磁通量 是一个标量，遵从代数运算法则
5.引起磁通量变化的因素： 由Φ =B·S ·sinθ
(1）B发生变化；
（2）S发生变化； （3）B与S的夹角发生变化。
课堂练习
一个面积是S的面，垂直匀强磁场B放置， 则穿过该面的磁通量Φ = BS 。如果该面转 动过60°则穿过该面的磁通量为 0.5BS . 如果该面转动过180°则穿过该面的磁通量改 变了 2BS 。
利用磁场产生电流的现象叫电磁感应， 产生的电流叫感应电流。
实验一:
结论
1 ．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产生
2 ．产生感应电流的条件： （1）电路闭合 （2）磁通量发生变化
5.引起磁通量变化的因素： 由Φ =B·S ·sinθ
(1）B发生变化； （2）S发生变化；
第一节：磁生电的探索
复习磁通量
1 ．定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S
乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Φ 表示。
2 ．公式： Φ =B·S 注：要求B与面积S要垂直。
不垂直时：Φ =B·S sinθ
3 ．单位： 韦伯（Wb） 1Wb=1T·m2
4 ．说明： (1)磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。 (2)磁通量与线圈的匝数无关。
第1节 磁生电的探索
第1节磁生电的探索1.了解电磁感应现象发现的历史过程，体会对称思想和科学猜想在物理学发展中的重要作用．2．通过实验，知道电磁感应现象及其产生的条件．(重点＋难点) 3.了解法拉第及其对电磁学的贡献．一、历史的回顾1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，它揭示了电现象和磁现象之间存在某种联系．奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激发人们去探索“磁生电”的方法，比较著名的物理学家有：安培、科拉顿等，都没有成功或半途而废．英国物理学家法拉第坚信自然界的各种现象之间存在相互联系，一直坚持探索电磁感应现象，前后历时数十年的探索，终于悟出了磁生电的基本原理，“一切都存在于变化之中”．二、磁生电的实验探索1．实验观察(1)没有电池也能产生电流：闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，回路中电流表的指针发生了偏转．(2)磁铁与螺线管有相对运动时也能产生电流：在条形磁铁插入或拔出螺线管的瞬间，电流表的指针发生了偏转．条形磁铁在螺线管中保持不动时，电流表的指针不发生偏转．如图所示．2．产生感应电流的条件只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生．在回路中产生感应电流现象表明发生了电磁感应现象．三、发现磁生电的意义电磁感应现象的发现，实际上是发现了事物间的相互联系，展现了电和磁间的密切联系及其对称与统一，为电磁理论的发展创造了条件，进一步推动了电磁技术的发展，引领人们走进了电气时代．感应电流条件的探究1．产生感应电流的常见方法(1)闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动如图甲所示，导体AB做切割磁感线运动时，回路中有电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，回路中无电流产生．(2)磁铁在线圈中运动如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但磁铁在线圈中静止不动时，回路中无电流产生．(3)改变螺线管AB中的电流如图丙所示，将小螺线管AB插入大螺线管CD中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中也有电流通过．2．产生感应电流的条件产生感应电流的条件可以归纳为两个：一是电路本身必须闭合，二是穿过回路本身的磁通量发生变化，主要体现在“变化”上，回路中有没有磁通量穿过不是产生感应电流的条件，如果穿过回路的磁通量很大但无变化，那么无论多大，都不会产生感应电流．如图所示，竖直放置的长直导线通过恒定电流，有一矩形框与导线在同一平面内，在下列情况中线圈产生感应电流的是()①导线中电流变大②线框向右平动③线框向下平动④线框以ab边为轴转动⑤线框以直导线为轴转动A．①②③ B.②③④⑤C．①②④ D.①②③④⑤[思路点拨] 分析是否产生感应电流，关键就是分析穿过闭合线框的磁通量是否变化，而分析磁通量是否有变化，就要搞清楚磁感线的分布，亦即搞清楚磁感线的疏密变化和磁感线方向的变化．[解析]对①选项，因I增大而引起导线周围的磁场增强，使穿过线框的磁通量增大，故①正确．对②选项，因离开直导线方向越远，磁感线分布越疏，因此线框向右平动时，穿过线框的磁通量变小，故②正确．对③选项，由下图甲可知线框向下平动时穿过线框的磁通量不变，故③错．对④选项，可用一些特殊位置来分析，当线框在图甲所示的位置时，穿过线框的磁通量最大，当线框转过90°时，通过线框的磁通量为零，因此可以判定线框以ab为轴转动时磁通量一定变化，故④正确．对⑤选项，先画出俯视图如图乙所示，由图可看出线框绕直导线转动时，在任何一个位置穿过线框的磁感线条数均不变，因此无感应电流，故⑤错．综上所述可知选项C正确．[答案] C1．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B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出C．磁铁不动，线圈上、下移动D．磁铁插在线圈内不动解析：选D.产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流计已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流计指针就偏转．在选项A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流．磁通量变化的理解1．磁通量的变化类型根据磁通量的定义式Φ＝BS，引起磁通量变化的类型有：(1)由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化．(2)磁场不变，由于处在磁场中的闭合回路的面积S发生变化而引起磁通量的变化．(3)磁场、处在磁场中的闭合回路面积都发生变化时，也可引起穿过闭合电路的磁通量的变化．2．磁通量的计算(1)磁通量有正负之分，其正负是这样规定的：任何一个面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入为正磁通量，则磁感线从反面穿入时磁通量为负值．若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁感线条数为Φ1，反向磁感线条数为Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即Φ＝Φ1－Φ2.(2)Φ＝BS中的S应是闭合电路中包含磁场的那部分有效面积．无磁场时，无论面积多大，都没有磁通量．(3)磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响，同理，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受线圈匝数的影响．所以，直接用公式求Φ、ΔΦ时，不必考虑线圈的匝数n.(4)计算磁通量的变化：在求解磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1时，若B变化，S不变时，可用ΔΦ＝ΔB·S；若B不变，S变化时，可用ΔΦ＝B·ΔS；但若B和S同时发生变化，就要找准初末态，用ΔΦ＝Φ2－Φ1来计算．如图所示的各种情况中，穿过回路的磁通量增大的有()A．图甲所示，在匀强磁场中，先把由弹簧状导线组成的回路撑开，后放手到恢复原状的过程中B．图乙所示，裸铜线ab在裸金属导轨上向右匀速运动过程中C．图丙所示，条形磁铁从线圈中抽出的过程中D．图丁所示，闭合线框远离与它在同一平面内通电直导线的过程中[思路点拨] 根据磁通量的定义结合不同的过程分析，注意条形磁铁、通电导线周围磁场的分布．[解析]四种情况下，穿过闭合回路的磁通量均发生变化，故都有感应电流产生．但甲中电路的面积减小，磁通量减小；乙中的ab向右移动时在磁场的闭合电路的面积增大，磁通量增大；丙中磁铁向上运动时通过线圈的磁场变弱，磁通量减小；丁中直线电流近处的磁场强，远处的磁场弱．所以线圈远离通电直导线时，磁通量也减小．所以B正确．[答案] B2.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过环中心，如图所示．若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大为Ⅱ，那么圆环内磁通量变化情况是()A．磁通量增大 B.磁通量减小C．磁通量不变 D.条件不足，无法确定解析：选B.由于圆环在形状Ⅱ时面积大于形状Ⅰ的面积，因此形状Ⅱ中由磁铁N极回到S 极时向下穿过圆环的磁感线条数大于Ⅰ.而在Ⅰ、Ⅱ两种形状时，在磁铁内部由S极到N极向上穿过圆环的磁感线条数相同(分布在磁体外部空间的磁感线在磁体内全部从S极返回到N极)，因此不论圆环处于形状Ⅰ或Ⅱ，向上穿过圆环的磁感线条数总是多于向下穿过圆环的磁感线条数．由于形状Ⅱ中向下的磁感线增加，因此形状Ⅱ中总的磁通量较小，故本题正确答案应选B.[随堂检测]1．有关磁通量Φ，下列说法正确的是()A．磁通量越大，表示磁感应强度越大B．面积越大，穿过它的磁通量也越大C．穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度D．磁通密度在数值上等于磁感应强度解析：选D.磁通量是穿过某一面积的磁感线的条数，在匀强磁场中磁通量等于垂直于磁场的面积跟磁感应强度的乘积．2．如图所示，闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中，下列情况下，线圈中能产生感应电流的是()A．线圈向左平移B．线圈向上平移C．线圈以ab为轴旋转D．线圈不动解析：选C.要使线圈中产生感应电流，必须使线圈中的磁通量发生变化，无论线圈向哪个方向平移或是不动，线圈中磁通量均不变，只有绕某一边转动才能使磁通量变化．3.如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心与圆面垂直，且通以向上的电流I，则()A．当L中的电流I发生变化时，环中有感应电流B．当M向右平移时，环中有感应电流C．当M保持水平在竖直方向上上下移动时环中有感应电流D．只要L和M保持垂直，则以上几种情况下，环中均无感应电流解析：选D.金属环与长直导线产生的磁场平行，穿过圆环的磁通量为零，在前三个选项中穿过圆环的磁通量均不发生变化，无感应电流，故选项D正确．4.如图所示的条形磁铁的上方，放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中感应电流的变化情况是()A．线框中始终无感应电流B．线框中始终有感应电流C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有感应电流D．开始无电流，当运动到磁铁中部的上方时有感应电流，后来又没有电流解析：选B.在线框滑过的过程中，穿过线框的磁通量先减小后增大，因此有感应电流．穿过线框的磁通量始终在变化，所以说始终有感应电流，B对．5.有一根由金属丝绕制成的闭合环套在条形磁铁上，如图所示，当闭合环收缩导致它所围的面积减小时：(1)穿过它的磁通量是否有变化？如有变化，怎样变？(2)闭合环中是否存在感应电流，为什么？解析：条形磁铁内部的磁感线方向由S极到N极，外部从N极到S极；条形磁铁外部向下穿过闭合环的磁通量抵消了一部分内部向上穿过的磁通量，当环收缩时被抵消的部分减少，所以穿过闭合环的磁通量增加，由于穿过环的磁通量有变化，所以在环中产生感应电流．答案：(1)变化增加(2)存在穿过闭合环的磁通量变化[课时作业]一、选择题1．发现电磁感应现象的科学家是()A．安培 B.赫兹C．法拉第 D.麦克斯韦解析：选C.安培首先着手研究磁生电，但法拉第于1831年才发现电磁感应现象，故C项正确．2．关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是()A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流解析：选D.只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，才会产生感应电流，D正确．3．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，下图中各情况导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是()A．都会产生感应电流B．都不会产生感应电流C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流解析：选D.闭合电路的部分导线切割磁感线致使穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中产生感应电流．4．如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是()A．以bc为轴转动45°B．以ad为轴转动45°C．将线圈向下平移D．将线圈向上平移解析：选B.以bc为轴转动大于60°和以ad为轴转动小于60°时穿过矩形线圈中的磁通量都发生变化，而将线圈上、下平移时，穿过矩形线圈的磁通量不变，根据产生感应电流的条件可知选项B对，选项A、C、D错．5．如图所示，把磁铁的N极向线圈中插入时，线圈中会产生感应电流．下列哪些情况不能在线圈中产生感应电流()A．磁铁的N极静止在线圈中B．把磁铁的N极从线圈中抽出时C．把磁铁的S极向线圈中插入时D．把磁铁的S极从线圈中抽出时解析：选A.闭合电路中产生感应电流必须有磁通量的变化，题中情形，必须磁铁和线圈有相对运动才能使线圈中的磁通量变化，且变化即可，与磁场方向无关．6．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将()A．逐渐增大 B.逐渐减小C．始终为零 D.不为零，但保持不变解析：选C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图(如图所示)．考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的．故选C.7．如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是()A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，但滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，但滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，不滑动触头解析：选D.如果导线cd中无电流产生，则说明通过下面的闭合线圈的磁通量没有发生变化，也就说明通过导线ab的电流没有发生变化．显然，开关S是闭合或断开的瞬间；开关S是闭合的，但滑动触头向左滑的过程，开关S是闭合的，但滑动触头向右滑的过程都是通过导线ab的电流发生变化的过程，都能在导线cd中产生感应电流．因此本题的正确选项应为D.8．接有理想电压表的三角形导线框abc，如图所示，在匀强磁场中向右运动，则框中有无感应电流？电压表有无读数(示数不为零称有读数)()A．无、有 B.有、无C．无、无 D.有、有解析：选C.虽然是闭合电路，但穿过闭合回路的磁通量不变化，没有产生感应电流，电压表在有电流通过时才能有示数，因此电压表无示数．二、非选择题9．如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过线框平面的磁通量为________；若使框架绕轴OO ′转过60°的角，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过90°，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过180°，则穿过线框平面的磁通量变化为________．解析：Φ1＝BS ，Φ2＝BS cos 60°＝12BS ，Φ3＝0， ΔΦ＝BS －(－BS )＝2BS .答案：BS 12BS 0 2BS 10．如图所示，一个矩形线框套在蹄形磁铁的一端，并垂直于磁感线移动(假设两极间的磁场是均匀的)，关于这个线框中是否会产生感应电流，甲、乙两同学有不同观点：甲说：线框右移时，cd 边切割磁感线，所以有感应电流．乙说：线框右移时，线框平面始终跟磁感线平行，穿过线框的磁通量没有变化(始终为零)，所以没有感应电流．请你对这两种说法作一评价．解析：cd 边是线框的一部分导体，线框右移时，符合“闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动”的条件，因此线框中会有感应电流，所以甲的说法是对的．乙造成误判的原因是只考虑了两个磁极间的磁场，以为线框平面始终平行磁感线，事实上磁感线是闭合的．在磁极间有从N 极到S 极的磁感线，在磁体内部有从S 极回到N 极的磁感线，因此穿过线圈的磁通量并不为零，而且在移动过程中会发生变化．答案：见解析。
1.1磁生电的探索
不变
不变
无
闭合开关，A中电流稳定后，再 让变阻器电阻增大
变小
变小
有
闭合开关，A中电流稳定后，再 让变阻器电阻减小 Nhomakorabea变大
变大
有
断开开关瞬间
变小
变小
有
探究3：如图（ ）， ），螺线管 探究 ：如图（3），螺线管 A、 、 滑动变阻器、电源、 滑动变阻器、电源、开关组成一 个回路；螺线管A放在螺线管 放在螺线管B内 个回路；螺线管 放在螺线管 内， 螺线管B与电流计组成一个闭合 螺线管 与电流计组成一个闭合 回路． 回路．通过滑动变阻器可以改变 螺线管Ａ中的电流， 螺线管Ａ中的电流，从而改变由 螺线管Ａ产生的磁场的强弱， 螺线管Ａ产生的磁场的强弱，进 而改变螺线管Ｂ 而改变螺线管Ｂ内的磁通量． 小结：只有当Ｂ 小结：只有当Ｂ的磁通量发生变 化时候，线圈Ｂ 化时候，线圈Ｂ构成的闭合回路 中才有有电流产生． 中才有有电流产生．
图1－1－2 － －
2．磁通量的变化 ． (1)引起磁通量变化的原因：由公式 ＝BScosα可 引起磁通量变化的原因： 引起磁通量变化的原因 由公式Φ＝ 可 引起磁通量发生变化的原因有： 知，引起磁通量发生变化的原因有： 磁感应强度B发生变化 面积S不变 则磁通量Φ 发生变化, 不变， ①磁感应强度 发生变化 面积 不变，则磁通量 发生变化； 发生变化； 面积S变化 磁感应强度B不变 则磁通量Φ发 变化， 不变， ②面积 变化，磁感应强度 不变，则磁通量 发 生变化； 生变化； 线圈平面和磁场方向的夹角发生变化时， ③线圈平面和磁场方向的夹角发生变化时，引起 穿过线圈的磁通量发生变化； 穿过线圈的磁通量发生变化； 面积S变化 磁感应强度B也发生变化 变化， 也发生变化， ④面积 变化，磁感应强度 也发生变化，则磁通 可能发生变化； 量Φ可能发生变化； 可能发生变化
第1章：第1节：磁生电的探索
第1节：磁生电的探索[自学教材]1．电流的磁效应1820年，丹麦物理学家发现了电流的磁效应，它揭示了和之间存在的某种联系。
2．探索“磁生电”奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激励人们去探索“磁生电”的方法。
比较著名的物理学家有、、、等，但都没有坚持到最后。
这其中已经发现感应电流的科学家是。
3．法拉第的探索英国科学家前后历时数十年的探索，终于悟出了磁生电的基本原理，“一切都存在于变化之中”。
[重点诠释]1．“磁生电”“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，这就是：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。
2．电磁感应现象发现的意义(1)电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。
(2)电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件，引领人类进入电气化时代。
1．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。
下列说法正确的是()①奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系②奥斯特发现了电流的热效应，说明了热现象和电现象之间存在联系③法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系④法拉第发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④[自学教材]1．探究导体棒在磁场中运动是否产生电流图1－1－12．探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流图1－1－23．模拟法拉第的实验图1－1－34．实验结论利用磁场产生电流的条件：只要穿过 的磁通量 ，闭合电路中就会产生电流。
[重点诠释]1．判断感应电流有无的方法。
(1)明确电路是否为闭合电路。
(2)判断穿过电路的磁通量是否发生变化。
穿过闭合电路的磁通量发生变化，大致有以下几种情况：①磁感应强度B 不变，线圈面积S 发生变化。
1.1--磁生电的探索
A中电流的变 化情况
闭合开关的瞬间
闭合开关，A中电流稳定后
闭合开关，A中电流稳定后， 再让变阻器电阻增大 闭合开关，A中电流稳定后， 再让变阻器电阻减小 断开开关瞬间
B中磁通量 的变化情况
B中是否产生电 流
闭合回路的一 部分切割磁感 线
S变化
条形磁铁相对于螺 A线圈中电流
线管动
发生变化
B变化
B变化
4．如图1－1－17所示，导线ab和cd互相平行，则下列 四种情况下，cd中无电流的是( D )
A．开关S闭合或断开的瞬间 B．开关S是闭合的，但滑片向左移动 C．开关S是闭合的，但滑片向右移动 D．开关S始终闭合，滑片不动
O
O
B O’
xxxxx B
xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx
O’
练习：判断下列过程能否产生电流？
1、 如图所示，让闭合线圈由位置1通过一个有明 显边界的匀强磁场运动到位置2。线圈在运动过程 中，什么时候有感应电流，什么时候没有感应电 流？为什么？
× × ××× × × ×××
× × ×××
小结：探究１，２都表明只有当导 线与磁感线相切割时候，才会有电 流产生．
为什么非要切割才有呢？本质原 因在哪里？
探究3：如图（3），螺线管 A、 滑动变阻器、电源、开关组成一个 回路；螺线管A放在螺线管B内， 螺线管B与电流计组成一个闭合回 路．通过滑动变阻器可以改变螺线 管Ａ中的电流，从而改变由螺线管 Ａ产生的磁场的强弱，进而改变螺 线管Ｂ内的磁通量．
1
× × ×××
2
× × ×××
3．关于电磁感应现象，下列说法正确的是( D )
A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流 B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 C．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生 感应电流
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磁通量的影响因素：
磁感应强度B、面积S， 及B、S的夹角变化
甲面积发生变化，引起磁通量变化．乙磁场发生变化，引起磁通量变化．丙B变化， S也变化，则ΔΦ＝B2S2－B1S1。丁B不变，S不变，但B和S的夹角θ发生变化，引起 穿过线圈的磁通量变化．
磁通量 的变化 一般有 四种情 形
丙B变化，S也变化，则ΔΦ＝ B2S2－B1S1 ，设回路面积从S1＝8 m2变到S2＝ 18 m2，磁感应强度B同时从B1＝0.1 T变到B2＝0.8 T，则回路中磁通量的变 化为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ B2S2－B1S1 ＝13.6 Wb.若按ΔΦ＝ΔB·ΔS＝(0.8－ 0.1)×(18－8)Wb＝7 Wb计算就错了．
NS
G
+
－
＋
N极插入
NS N极抽出
S极插入
S极抽出
实验操作
实验现象（有无电流）
分析论证
N极插入线圈
N极停在线圈中 N极从线圈中抽出
S极插入线圈 S极停在线圈中
线圈中的磁场
时，
线圈中有感应电流；
线圈中的磁场
时，
线圈中无感应电流
S极从线圈中抽出
探究１，２都表明当导线与磁场发生相对运动时，才 会有电流产生． 问： 切割磁感线能产生感应电流，那么采用其他方 法能不能产生感应电流？
断开开关瞬间
闭合开关的瞬间
A中电流的变化 情况
变大
B中磁通量的变 化情况
变大
B中是否产生电 流
有
闭合开关，A中电流
不变
不变
无
稳定后
闭合开关，A中电流
变小
变小
有ห้องสมุดไป่ตู้
稳定后，再让变阻
器电阻增大
闭合开关，A中电流
变大
变大
有
稳定后，再让变阻
器电阻减小
断开开关瞬间
变小
变小
有
探究3：如图，螺线管 A、滑动 变阻器、电源、开关组成一个回 路；螺线管A放在螺线管B内， 螺线管B与电流计组成一个闭合 回路．通过滑动变阻器可以改变 螺线管Ａ中的电流，从而改变由 螺线管Ａ产生的磁场的强弱，进 而改变螺线管Ｂ内的磁通量．
例：如图所示，让闭合线圈由位置1通过一个 有明显边界的匀强磁场运动到位置2。线圈在运动 过程中，什么时候有感应电流，什么时候没有感 应电流？为什么？
× × ××× × × ×××
× × ×××
1
× × ×××
2
× × ×××
引导学生反思：切割不一定有感应电流， 关键是穿过线圈磁通量是否变化．
例：判断下列几幅图中，哪些图能产生感应电流？
线圈中的磁场变化时，线圈 中有感应电流； 线圈中的磁场不变时，线圈 中无感应电流。 即磁通量发生变化时有电流 产生。
闭合开关的瞬间
A中电流的变化 B中磁通量的变化 B中是否产生电流
情况
情况
闭合开关，A中电流 稳定后
闭合开关，A中电流 稳定后，再让变阻器 电阻增大
闭合开关，A中电流 稳定后，再让变阻器 电阻减小
分析论证
线圈B中磁场
时，
线圈B中有感应电流；
磁场
时，线圈B中
无感应电流
思考:
通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?
探究1：如图（1）所示，进行 以下实验：
① 让导体AB与磁场保 持相对静止
无电流产生
② 让导体AB平行于磁感线运 动
实验器材：电源、开关、电流表、滑动变阻器、 大线圈(B)、小线圈(A)、导线
模仿法拉第的实验
G
+
－
＋
-
开关闭合
+
瞬间
开关闭合， 迅速移动
滑片
开关断开 瞬间
复原再做
实验操作
开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关保持闭合，滑动变 阻器滑片不动 开关保持闭合，迅速移 动滑动变阻器的滑片
实验现象
（线圈B中有无电流）
O
O
xxxxx B
xxxxx
xxxxx xxxxx
B
xxxxx
O’ O’ 反思：线圈动或磁场变，不一定有电流，“穿过” 也很重要
电磁感应产生条件的根本在于穿过闭合回路 磁通量φ是否变化，不是有无磁场，不是磁场是 否变．化，也不是导体是否运动，是否切割磁感线。
例：如下图所示，正方形线圈在通电 长直导线的磁场中运动：A向右平动，B 向下平动，C绕轴转动(ad边向外)，D从 纸面向外做平动，E向上平动( E线圈有 个缺口)，判断线圈中有没有感应电流．
小结：只有当Ｂ的磁通量发生变 化时候，线圈Ｂ构成的闭合回路 中才有有电流产生．
三、结论：不论用什么方法，只要穿过闭 合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会 产生电流。
电磁感应:由于磁通量的变化而产生电 流的现象叫做电磁感应;所产生的电流 叫做感应电流。
感应电流产生的条件是：
1、电路是闭合
2、穿过回路的磁通量发生变化
探究1：导体棒在磁场中是否产生感应电流
平行运动
G
切割运动
+
N
－
＋
S
实验操作
实验现象（有无电流）
分析论证
导体棒静止 导体棒平行磁感线运动 导体棒切割磁感线运动
实验表明：闭合电路的一 部分导体在磁场中做切割 磁感线运动时，导体中就 会产生电流。
探究2器材：电流表、导线、线圈、条形磁铁
探究2:磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
(3)磁通量有大小，有正负，但磁通量 是一个标量，遵从代数运算法则
5.引起磁通量变化的因素：
Φ=B·S ·cosθ
a
(1）B发生变化；
b B
（2）S发生变化；
c
θ d
（3）B与S的夹角发生变化。
新课教学
一、电磁感应的探索历程
奥
斯 特
电流
1820年
磁场
电流
?
磁场
安
菲
培
涅
耳
科
拉 顿
亨
利
探究1器材：蹄形磁铁、线圈、灵敏电流 计、导线、开关
复习磁通量
1 ．定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S
乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Φ表示。
2 ．公式： Φ=B·S 注：要求B与面积S要垂直。
不垂直时：Φ=B·S sinθ
3 ．单位： 韦伯（Wb） 1Wb=1T·m2
4 ．说明： (1)磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。 (2)磁通量与线圈的匝数无关。
练习．关于电磁感应现象，下列说法正确的是
( D)
A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应 电流
B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产 生感应电流
C．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电 路中一定会产生感应电流
D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中 一定会产生感应电流
无电流产生
③ 让导体AB做切割磁感线运
动
有电流产生
进一步论证：闭合电路包围的面积变化时，电 路中有电流产生；包围的面积不变时，电路中 无电流产生。即磁通量发生变化时有电流产生。
探究２：如图(２)所示，将螺线管与 电流计组成闭合的回路，把条形磁 铁插入、拔出螺线管，或静止在螺 线管中，注意观察是否有电流产生
探究3器材：电源、开关、电流 表、滑动变阻器、大线圈(B)、 小线圈(A)、导线
探究3：如图，螺线管A、 滑动变阻器、电源、开关组 成一个回路；螺线管A放在 螺线管B内，螺线管B与电 流计组成一个闭合回路．通 过滑动变阻器可以改变螺线 管Ａ中的电流，从而改变由 螺线管Ａ产生的磁场的强弱
探究3：双螺线管实验