1.1产生感应电流的条件

框中能产生感应电流的有
图1－1－6
[审题指导]
(1)判断是否产生感应电流，关键是明确
穿过闭合回路的磁通量是否变化。 (2)明确通电直导线、条形磁铁周围磁场的分布情况。 [解析] A中线圈沿轴转动，闭合回路中磁通量发生变
化，故有感应电流产生；B中线圈有磁感线穿过，在运动过
程中磁感线越来越少，磁通量逐渐减少，故闭合回路中有 感应电流产生；C中线圈始终无磁感线穿过，磁通量不变，
2．如图1－1－3所示，环形金属软弹簧套在 条形磁铁的中心位置，若沿其半径向外拉
弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通
量将如何变化？ 图1－1－3 解析：注意弹簧面所在处存在两个方向的磁场，即磁铁的 内部磁场和外部磁场，它们各自产生方向不同的磁通量， 总的磁通量等于两者绝对值之差。当拉大弹簧面积时，内
故闭合回路中无感应电流；D中线圈虽然有磁感线穿过，但
磁感线条数没有变化，磁通量不变，闭合回路中也无感应 电流产生。所以正确选项为A、B。
[答案]
AB
2．(双选)如图1－1－7所示，竖直放置的长直
导线通有图示方向的恒定电流I，有一闭合矩 形线框abcd与导线在同一平面内，在下列情况 中，能在线框中产生感应电流的是 A．线框向下平动 B．线框向右平动 C．线框以ab为轴转动 ( ) 图1－1－7
开关闭合时，滑动变阻器不动
线圈B中是否有电流
有 有 无 有
开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
结论：
当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电 流产生。
思考探究： 以上三个实验都产生了感应电流？他们有 何共同特点？（闭合回路）产生感应电流 的条件又是什么？
复习回顾
什么时磁通量？有何意义？
1、定义:
磁感应强度B与垂直磁场 方向的面积S的乘积.
第一章 电磁感应
第一节电磁感应现象 第二节产生感应电流的条件
思考与 讨论
什么是电流的磁效应？
“电能生磁”！
“磁生电”？
对称性的思考……
英国的法拉第认为： 电和磁是一对和谐对称 的自然现象. 依据： 磁化和静电感应现象. 猜想: 磁铁可以感应出电流!
信念: 一定要转磁为电!
法拉第在1822年12月、1825年11月、1828 年4月作过三次集中的实验研究,均以失败告 终。 但是，一次次失败让法拉第向命运低头了吗? 没有! 法拉第坚信:任何成功都会有很多崎岖坎坷！
各点为圆心的同心圆，距导线越近磁场越强。
[解析]
做出通电直导线周围磁感线的分布情况(如图
所示)，分阶段分析磁通量的变化情况。
从实线位置开始至bc边到达导线位置，穿过线框的磁 通量向外逐渐增大。
从bc边抵达直导线处开始至ad边到达直导线为止， 向外的磁感线逐渐减少，向内的磁感线逐渐增多，穿过线 框的总磁通量先减少(当ab、bc两边中点连线与直导线重 合时，磁通量为零)后增大。
部磁场的磁通量不变，而外部磁场的磁通量却增大(穿过弹
簧套的反向磁感线增多)，故Φ＝|Φ内|－|Φ外|应减小。 答案：减小
[例1]
如图1－1－4所示，线框与
通电直导线均位于水平面内，当线框 Abcd在水平面内由实线位置向右平移， 逐渐移动到虚线位置的过程中，穿过 图1－1－4
线框的磁通量如何变化？
[审题指导] 通电直导线周围的磁感线是以导线上
圈的磁通量改变了多少？
小结：
1、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。 2、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 电路中就会有感应电流产生。 3、产生感应电流的条件： （1）电路闭合 （2）磁通量发生变化
实验2：
实验2
磁铁的动作 N极插入
N极插入后不动
表针是否摆 动 摆动 不摆动 摆动
磁铁的动作 S极插入
S极插入后不动
表针是否 摆动 摆动 不摆动 摆动
N极拔出
S极拔出
当磁铁和线圈发生相对运动时，回路中有感应电流产生； 结论： 当磁铁和线圈相对静止时，回路中无感应电流
实验3
实验 3
开关和变阻器的状态 开关闭合瞬间 开关断开瞬间
φ= B S
2、意义：
磁通量可用穿过某一个 面的磁感线条数表示.
φ= B S cos θ
磁通量的理解
(1)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式 Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面 积。 (2)磁通量虽然是标量，但有正、负，通常规定磁 感线从某一侧穿入平面时为正值，则穿出该平面时为 负值。从两个相反方向穿过某一平面的磁通量可相互 抵消。 （3）某一平面的磁通量的几何意义指的是穿过该平 面磁感线的净条数 (4)磁通量与线圈匝数无关，及磁通量的大小不受 线圈匝数影响。
D．牛顿提出了万有引力定律奠定了天体力学的基础
解析：奥斯特发现了电流的磁效应，A错；卡文迪许测出 引力常数，库仑测出了静电力常量，B错，C、D正确。
答案：CD
思考探究： 如何才能（在闭合回路中）产生感应电流？
实验：探究电流产生的条件
实验1
ห้องสมุดไป่ตู้
当闭合回路中部分导体切割磁感线时， 结论：
电路中会产生感应电流。
从ad边离开直导线向右运动开始到线框抵达虚线位置
为止，穿过线框的磁通量逐渐减少。
[答案]
见解析
1．如图1－1－5所示，大圆导线环A中通
有电流，方向如图所示，另在导线环A 所在的平面内画一个圆B，它的一半面 积在A环内，另一半面积在A环外，则穿 过B圆内的磁通量 A．为零 B．垂直向里 ( ) 图1－1－5
2L 16 2 S2＝π π ＝ 100π
m2，
所以磁通量的变化
16 －2 ΔΦ＝B(S2－S1)＝0.50×100π－4.0×10
Wb
≈5.5×10－3 Wb。
答案：5.5×10－3 Wb
3．一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方 形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈 平面与磁场垂直。若将这个线圈横截面的形状由正方形 改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线
1831年, 法拉第的成功实验
电源
G
1831年11月24日，法拉第向皇 家学会提交了一个报告，把这种 由磁场产生电流的现象定名为电 磁感应，产生的电流叫做感应电 流。
1．(双选)在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现
推动了人类历史的进步，在对以下几位物理学家所做科
学贡献的叙述中，正确的说法是 A．库仑发现了电流的磁效应 B．卡文迪许测出静电力常量 C．法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律 ( )
D．线框以直导线为轴转动
2．(双选)如图1－1－7所示，竖直放置的长直
导线通有图示方向的恒定电流I，有一闭合矩 形线框abcd与导线在同一平面内，在下列情况 中，能在线框中产生感应电流的是 A．线框向下平动 B．线框向右平动 C．线框以ab为轴转动 ( ) 图1－1－7
D．线框以直导线为轴转动
解析：线圈横截面是正方形的面积 S1＝L2＝0.202 m2＝4.0×10－2 m2； 4L 2L 横截面形状为圆形时，其半径 r＝ ＝ ， 2π π 横截面大小
C．垂直向外
D．条件不足，无法判断
解析：由环形电流的磁感线分布可知，中间密，外部稀疏， 所以穿过B圆的总磁通量是垂直纸面向里的，则选项B正 确。 答案：B
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。
[例2]
(双选)在如图1－1－6所示的各图中，闭合线 ( )