11电磁感应划时代的发现
高中物理必修三 讲解讲义 18 B电磁感应现象及应用 中档版

电磁感应现象及应用知识点:电磁感应现象及应用一、划时代的发现1.丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动,这种作用称为电流的磁效应,揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系.2.英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”现象,他把这种现象命名为电磁感应.产生的电流叫作感应电流.二、感应电流的产生条件当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流.技巧点拨一、磁通量的变化磁通量的变化大致可分为以下几种情况:(1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化.如图(a)所示.(2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化.如图(b)所示.(3)磁感应强度B和有效面积S都不变,它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.二、感应电流产生的条件1.实验:探究感应电流产生的条件(1)如下图所示,导体AB做切割磁感线运动时,线路中________电流产生,而导体AB顺着磁感线运动时,线路中________电流产生.(均选填“有”或“无”)(2)如下图所示,当条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中________电流产生,但条形磁铁在线圈中静止不动时,线圈中________电流产生.(均选填“有”或“无”)(3)如下图所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中________电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中________电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中________电流通过.(均选填“有”或“无”)(4)归纳总结:实验一中:导体棒切割磁感线运动,回路面积发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验二中:磁铁插入或拔出线圈时,线圈中的磁场发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验三中:开关闭合、断开、滑动变阻器的滑动触头移动时,A线圈中电流变化,从而引起穿过B的磁通量变化,产生了感应电流.三个实验共同特点是:产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化.2.感应电流产生条件的理解不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.例题精练1.(珠海二模)高频加热是一种利用电磁感应来加热材料的方式,其基本原理如图所示,给线圈两端ab通电,然后将材料棒放进线圈中,就能在材料内部产生涡流,达到加热的效果下列说法正确的是()A.材料棒一般是金属等导体B.材料棒是绝缘体也能有很好的加热效果C.线圈两端接恒定电流D.材料棒的发热主要是因为线圈通电发热热传导引起2.(浙江模拟)“探究电磁感应的产生条件“实验的部分装置如图所示,正确连接时两虚线方框A、B内的器材分别是()A.直流电源、交流电流表B.交流电源、直流电流表C.直流电流表、直流电源D.交流电流表、交流电源随堂练习1.(鼓楼区校级期中)涡流、电磁驱动和电磁阻尼都是电磁感应现象,三者常常有紧密联系,下列说法正确的是()A.图甲中,如果在上下振动的碰铁下固定一个铝板,磁铁振动时,铝板中会产生涡流,涡流对碰铁总有吸引作用B.图甲中,如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板,磁铁振动时,铝板中会产生涡流,涡流对磁铁总有排斥作用C.图乙中,竖直放置的蹄形磁铁转动后,同轴的闭合线圈会同向转动,这是电磁驱动现象D.图乙中,蹄形磁铁匀速转动时间足够长,闭合线圈的转速可以大于蹄形磁铁的转速2.(杭州期末)现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。
电磁感应知识点

第四章电磁感应知识点(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第四章电磁感应第一模块:电磁感应、楞次定律(先介绍右手螺旋定则)『基础知识』一、划时代的发现1、奥斯特梦圆“电生磁”奥斯特实验:在1820年4月的一次讲演中,奥斯特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(如右图)。
随后的实验证明了电流的确能使磁针偏转,这种作用称为电流的磁效应。
突破:电与磁是联系的2、法拉第心系“磁生电”1831年8月29日,法拉第终于发现了电磁感应:把两个线圈绕在同一铁环上(如右图),一个线圈接入接到电源上,另一个线圈接入“电流表”,在给一个线圈通电或断电瞬间,另一个线圈也出现了电流,这种磁生电的效应终于被发现了。
物理学中把这种现象叫做电磁感应.由电磁感应产生的电流叫做感应电流.二、感应电流的产生1、N极插入、停在线圈中和抽出(S极插入、停在线圈中和抽出)有无感应电流(如图)。
磁铁动作表针摆动方向磁铁动作表针摆动方向极插入线圈偏转S极插入线圈偏转N极停在线圈中不偏转S极停在线圈中不偏转N极从线圈中抽出偏转S极从线圈中抽出偏转实验表明产生感应电流的条件与磁场的变化有关。
2、闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时,导体中就产生感应电流。
实验表明磁场的强弱没有变化,但是导体棒切割磁感的运动是闭合的回路EFAB包围的面积在发生变化。
这种情况下线圈中同样有感应电流。
3、磁通量定义:磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量定义式:φ=BS(B与S垂直) φ=BScosθ(θ为B与S之间的夹角)单位:韦伯(Wb)物理意义:表示穿过磁场中某个面的磁感线条数磁通量虽然是标量,但有正负之分。
三、楞次定律1、S极插入线圈和抽出线圈中会有感应电流,那么他的方向会如何呢。
条形磁铁运动的情况N 极向下插入线圈N 极向上拔出线圈S极向下拔出线圈S极向上插入线圈原磁场方向(向上或向下)?向下?向下?向上?向上穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少)?增加?减少?减少?增加感应电流的方向(流过灵敏电流计的方向)?向左?向右?向左?向右结论:楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化2、对楞次定律中阻碍二字的正确理解“阻碍”不是阻止,这里是阻而未止。
电磁感应现象

奥斯特在1820年发现的电流磁效应,使整个科学界受到了 极大的震动,它证实电现象与磁现象是有联系的。探究电与磁 关系的崭新领域,突然展开在人们面前,激发了科学家们的探 索热情。一个接一个的新发现,象热浪一样冲击欧洲大陆,也 激励着英国的科学界。
电能生磁,磁能生电吗?
英国 科学家法拉第敏锐地觉察到,磁与电流之间应该有联 系。他在1822年的日记中写下了“由磁产生电”的设想。他做 了多次尝试,经历了一次次失败,但他坚信电与磁有联系,经 十年努力,终于发现磁能生电。
这是一个划时代的发现
奥斯特实验 【实验现象 】 ?【实验结论 】 ?
猜想: 1、既然电能生磁,那么,磁是否能生电呢? 2、如果磁能生电,那么,怎样才能实现呢?
二、电磁感应现象
1、电磁感应: 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运 动时,导体中就产生电流。
物理学中把这种现象叫 做电磁感应 由电磁感应产生的电流 叫做感应电流
3、电磁感应产生的电流叫做感应电流。
二、产生感应电流条件: 穿过闭合电路的磁通量发生变化。 “Φ变”
“Φ变”的原因:可能是B变、S变、B与S间的夹角 变
法拉第(1791—1876)是
英国著名的物理学家、化学家。 他发现了电磁感应现象,提出 电场和磁场的概念。场的概念 对近代物理的发展的重大意义。
他家境贫寒,出身于铁匠 家庭,未受过系统的正规教育, 但却在众多领域中作出惊人成 就,堪称刻苦勤奋、探索真理、 不计个人名利的典范,对于青 少年富有教育意义。
2、重大贡献的科学家: 法拉第
三、磁通量
为了说清楚产生电磁感应 的条件,要用到一个物理 量——磁通量φ 。
定义:穿过闭合回路的磁 感线的条数。
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。
第13章 第3节 电磁感应现象及应用 新教材高中物理必修第三册(人教版)(解析版)

第3节电磁感应现象及应用课程内容要求核心素养提炼1.了解电磁感应现象发现的历史过程,体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法.2.通过实验,知道电磁感应现象及其产生的条件.3.了解法拉第发现电磁感应现象的重大意义.1.物理观念:电磁感应、感应电流.2.科学探究:探究感应电流产生的条件.一、划时代的发现1.1822年到1831年,法拉第经过长达10年的探索,发现了“由磁产生电”.2.由磁产生电叫作电磁感应,产生的电流叫作感应电流.[判断](1)只有很强的磁场才能产生感应电流.(×)(2)法拉第发现电磁感应现象是只有在变化、运动的过程中才出现的现象.(√)(3)奥斯特首先发现了电磁感应现象.(×)二、产生感应电流的条件1.实验装置:模拟法拉第的实验(如图):2.实验过程和现象实验操作实验现象(线圈B 中有无电流)分析论证开关闭合瞬间有磁场变化时,线圈B 中有感应电流;磁场不变时,线圈B 中无感应电流开关断开瞬间有开关保持闭合,滑动变阻器的滑片不动无开关保持闭合,迅速移动滑动变阻器的滑片有3.实验结论:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流.这就是产生感应电流的条件.三、电磁感应现象的应用1.开辟了人类社会的电气化时代.2.生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等也是根据电磁感应制造的.[思考]某一时刻穿过闭合回路的磁通量为0时,回路一定无感应电流吗?提示不一定,如果穿过闭合回路的磁通量正在变化,只是某时刻的磁通量为0,则回路中会产生感应电流.探究点一实验:探究感应电流产生的条件探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示.甲:AB 棒垂直磁感线左右运动乙:AB 棒沿磁感线上下运动丙:AB 棒垂直磁感线左右运动(1)本实验中,我们通过观察________________________来判断电路中是否有感应电流.(2)通过比较图甲和丙可知,产生感应电流的一个条件是电路要________;通过比较图________可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动.(3)若图甲中AB 棒不动,磁铁左右水平运动,电路________(选填“有”或“无”)感应电流.(4)在产生感应电流的实验中,将________能转化为电能,生活中的________机就是根据上述原理工作的.解析(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流.(2)甲电路是闭合电路,电流表的指针发生偏转,说明电路中产生了感应电流.丙电路是断开的,电流表的指针没有偏转,说明电路中没有产生感应电流.由此可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合.要得出产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动,这两次实验导体分别在磁场中做切割磁感线运动和不做切割磁感线运动,由此比较可以确定要选用图甲和图乙.(3)在图甲中,电路是闭合的;若AB 棒不动,磁体运动,利用运动和静止的相对性可以确定,AB棒也做切割磁感线运动.具备了感应电流产生的两个条件,所以电路中有电流产生.(4)电磁感应现象中,消耗了机械能,得到了电能.利用电磁感应现象制成了发电机.答案(1)电流表指针是否偏转(2)闭合甲和乙(3)有(4)机械发电[题后总结]产生感应电流的判断方法(1)电路一定是闭合的.(2)导体做切割磁感线的运动.(3)导体不动,磁场运动,造成导体切割磁感线.[训练1]某同学做观察电磁感应现象的实验,将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路,当他接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是()A.开关位置接错B.电流表的正、负极接反C.线圈B的接头3、4接反D.蓄电池的正、负极接反A[图中所示连接的开关不能控制含有电源的电路中电流的通断,而本实验的内容之一就是研究在开关通断瞬间,电流的有无导致磁场变化,进而产生感应电流的情况,但图中的接法却达不到目的.][训练2]如图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材.请你协助该小组完成如下工作,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路,并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方式:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________.解析实物连接如图所示.①合上(或断开)开关瞬间;②合上开关后,将原线圈A插入副线圈B中或从副线圈B中抽出;③合上开关,将原线圈A插入副线圈B后,移动滑动变阻器的滑片.答案见解析探究点二感应电流有无的判断如图,图甲中磁铁下方有一个闭合线圈,图乙中通电导线右侧有一个闭合线框.甲乙(1)图甲中,线圈不动,磁铁向下靠近线圈时,线圈中有无感应电流?(2)图乙中,通电导线中的电流减小时,线框中有无感应电流?提示(1)线圈中的磁通量增大,有感应电流.(2)线框中的磁通量减小,有感应电流.判断有无感应电流的基本步骤1.明确所研究的电路是否为闭合电路.2.分析最初状态穿过电路的磁通量情况.3.根据相关量变化的情况分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化.常见的情况有以下几种:(1)磁感应强度B不变,线圈的面积S发生变化,例如闭合电路的一部分导体切割磁感线时.(2)线圈的面积S不变,磁感应强度B发生变化,例如线圈与磁体之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管产生而螺线管中的电流变化时.(3)磁感应强度B和线圈的面积S同时发生变化,此时可由ΔΦ=Φ1-Φ0计算并判断磁通量是否发生变化.(4)线圈的面积S不变,磁感应强度B也不变,但二者之间的夹角发生变化,例如线圈在磁场中转动时.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,初始位置线框与磁感线平行,则在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是()A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动C[四种情况中初始位置线框均与磁感线平行,磁通量为0,按选项A、B、D三种情况线框运动后,线框仍与磁感线平行,磁通量保持为0不变,线框中不产生感应电流.选项C中线框转动后,穿过线框的磁通量不断发生变化,所以产生感应电流,选项C正确.] [题后总结]判断产生感应电流的条件应注意的问题(1)磁通量有变化,但回路没闭合,不产生感应电流.(2)闭合回路切割磁感线,但磁通量没变,不产生感应电流.(3)初末位置磁通量相同,但过程中闭合回路磁通量有变化,产生感应电流.(4)线圈有正反两面,磁感线穿过的方向不同,磁通量不同,产生感应电流.[训练3]法拉第在1831年发现了“磁生电”现象.如图,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针.实验中可能观察到的现象是()A.用一节电池作电源小磁针不偏转,用十节电池作电源小磁针会偏转B.线圈B匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针会偏转C.线圈A和电池连接瞬间,小磁针会偏转D.线圈A和电池断开瞬间,小磁针不偏转C[根据“磁生电”即电磁感应现象的产生条件,只有线圈B中磁通量变化时才能在线圈B中产生感应电流,因此无论线圈B的匝数多少,无论线圈A中的电池多少,都不能在线圈B中产生感应电流,选项A、B错误;只有在线圈A和电池连接或断开的瞬间,线圈B 中才能产生感应电流,电流产生磁场,使导线下面平行放置的小磁针发生偏转,选项C正确,选项D错误.]。
20周 《电磁感应全章练习》参考

高 三 物 理 第 一 轮 复 习 资 料电 磁 感 应 基 础 练 习一、划时代的发现1、奥斯特实验要有明显的效果,通电导线必须____________放置。
2、1831年8月29日,____________发现了电磁感应现象。
3、如图所示,虚线框内有匀强磁场,大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量,则有( ) A.Φ1>Φ2 B.Φ1<Φ2 C.Φ1=Φ2 D.无法确定4、恒定的匀强磁场中有一个圆形闭合线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,穿过线圈的磁通量发生了变化( ) A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B.线圈沿自身所在的平面做加速运动C.线圈绕任一直径做匀速转动D.线圈绕任一直径做变速转动5、两个圆环A 、B ,如图所示放置,且R A >R B .一条形磁铁轴线过两个圆环的圆心处,且与圆环平面垂直,则穿过A 、B 环的磁通量ΦA 和ΦB 的关系是( ) A 、ΦA >ΦB B 、ΦA =ΦB C 、ΦA <ΦB D 、无法确定二、电磁感应的产生条件1.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度,下列说法正确的是 ( )A .磁感应强度越大的地方,磁通量越大B .穿过某线圈的磁通量为零时,由B=S可知磁通密度为零 C .磁通密度越大,磁感应强度越大D .磁感应强度在数值上等于1 m2的面积上穿过的最大磁通量 2.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是 ( )A .Wb/m2B .N/A ·mC .kg/A ·s2D .kg/C ·m 3.关于感应电流,下列说法中正确的是 ( )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B .只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流C .若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流D .当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应 电流4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时,套在长直导线上的闭合线环(环面与导线垂直,长直导线通过环的中心),当发生以下变化时,肯定能产生感应电流的是( )A .保持电流不变,使导线环上下移动B .保持导线环不变,使长直导线中的电流增大或减小C .保持电流不变,使导线在竖直平面内顺时针(或逆时针)转动D .保持电流不变,环在与导线垂直的水平面内左右水平移动 5.如图所示,环形金属软弹簧,套在条形磁铁的中心位置。
法拉第发现电磁感应定律的过程

法拉第发现电磁感应定律的过程
法拉第所做的由于磁场的变化在导体中感生出电流的实验。
他仔细分析了电流的磁效应等现象,认为现在已经发现了电流产生磁的作用,电流对电流的作用,那么反过来,磁也应该能产生电。
实验过程被他的日记记载。
法拉第由此实验开始得出了电磁感应定律,发明了发电机等对人类文明有着深远意义的影响。
本词条还记录了同一时期,其他科学家对于磁生电的想法与成果。
1831年11月24日,法拉第写了一篇论文,向英国皇家学会报
告了整个实验情况,他把可以产生感应电流的情形概括为五类:⑴变化着的电流;⑵变化着的磁场;⑶运动的稳恒电流;⑷运动的磁铁;
⑸在磁场中运动的导体。
他正确地指出感应电流与原电流的变化有关,而与原电流本身无关。
法拉第把上述现象正式定名为“电磁感应”。
至此,法拉第作出了划时代的发现——电磁感应现象。
但电磁感应的规律,一直到1851年才最后建立。
电磁感应现象及应用

13.3 电磁感应现象及应用知识点1:电磁感应现象及应用1、划时代的发现“电生磁”的发现:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
“磁生电”的发现:1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
电磁感应:法拉第把由他发现的磁生电的现象叫做电磁感应。
感应电流:由电磁感应现象产生的电流。
2、产生感应电流的条件实验:探究感应电流产生的条件。
实验实验过程实验图例实验结论实验一导体棒AB做切割磁感线运动时,线路中有电流产生;当导体棒AB顺着磁感线运动时,线路中无电流产生。
导体棒做切割磁感线运动,回路的有效面积发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流。
实验二当条形磁体插入或拔出线圈时,线圈中有电流产生;当条形磁体在线圈中静止不动时,线圈中无电流产生。
磁体插入或拔出线圈时,线圈中的磁场发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流。
实验三将小线圈A插入大线圈B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中有电流通过;当开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中有电流通过;当开关S一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中无电流通过。
开关闭合、断开或滑动变阻器的滑动触头移动时,小线圈A中电流变化,从而引起穿过大线圈B的磁通量变化,产生了感应电流。
三个实验共同特点是:产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化。
产生感应电流的条件:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流。
不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然会产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
磁通量的变化大致可分为以下几种情况:磁通量变化情况磁感应强度B不变,有效面积S发生变化面积S不变,磁感应强度B 发生变化磁感应强度B和面积S都不变,它们之间的夹角发生变化面积S变化,磁感应强度B 也变化电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件,二者缺一不可。
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奥斯特实验:揭示了电流的磁效应
突破:电与磁是有联系的!
Hale Waihona Puke 二、电磁感应现象 1、电磁感应:回想初中研 究的结论:
闭合电路的一部分导体 在磁场中做切割磁感线运动 时,导体中就产生电流。
物理学中把这种现象 叫做电磁感应.由电磁感应 产生的电流叫做感应电流.
1831年8月29日
电池组 开关
电流计
φ= B S 2、理解:
【展示】(10分钟)
• 第1组:B1展示探究一; • 第3组:B1展示探究二; • 第5组:B2展示探究三; • 第7组:B2展示探究四; • 第8组:B2展示课本P12第2题 • 第9组:B1展示课本P12第3题
【点评】(10分钟)
• 第1组:B1展示探究一; 第2组:A2 点评 • 第3组:B1展示探究二; 第4组:A2 点评 • 第5组:B2展示探究三; 第6组:A2 点评 • 第7组:B2展示探究四; 第8组:A2 点评 • 第8组:B2展示课本P12第2题 5A1 点评 • 第9组:B1展示课本P12第3题 3A1 点评
探究一分析
探究二 分析
进一步探究感应电流与磁通量变化的关系
有 有 无 有
操作
开关闭合瞬间
开关断开瞬间 开关总是闭合,滑动变 阻器不动
开关总是闭合,迅速移 动变阻器的滑片
现象
有电流产生 有电流产生
无电流产生
有电流产生
只有当线圈A中电流发生变化,线圈B中才有感应电流
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
试验过程及现象如下:
表针
磁铁动作
摆动方向 磁铁动作
表针 摆动方向
N极插入线圈
S极插入线圈
N极停在线圈 中
S极停在线圈中
N极从线圈抽
S极从线圈抽出
出归纳:在这个实验中,什么情况下能够产生感应电流?
为了说清楚产生电磁感应的条件,要用到一个物理量 ——磁通量φ 。
四、磁通量 1、定义:穿过闭合回路 的磁感线的条数。
法拉第线圈:与160年后出现的现代变压器 出奇的相似,现已成为著名的科学文物。
1831年10月28日 法拉第的创新:
圆盘发电机,首先向 人类揭开了机械能转 化为电能的序幕。
三、电磁感应的产生条件
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割 磁感线运动时,导体中就产生感应电流。
三、电磁感应的产生条件 N极插入、停在线圈中和抽出有无感应电流