探究电磁感应的产生条件
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？
第82讲 磁通量及产生电磁感应的条件(解析版)
第82讲磁通量及产生电磁感应的条件一.知识回顾1．磁通量(1)定义：匀强磁场中，磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通。
我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
(2)公式：Φ＝BS。
(3)公式的适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场方向的有效面积。
(4)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝1T·m2。
(5)标量性：磁通量是标量，但有正负之分。
磁通量的正负是这样规定的：任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿出时磁通量为正，则磁感线从反面穿出时磁通量为负。
（6）物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数．如图所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则：(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3.(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3.(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0.2．磁通量的变化量在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。
磁通量变化的常见情况变化情形举例磁通量变化量磁感应强度变化永磁体靠近或远离线圈、电磁铁(螺线管)内电流发生变化ΔΦ＝ΔB·S有效面积变化有磁感线穿过的回路面积变化闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动，如图ΔΦ＝B·ΔS回路平面与磁场夹角变化线圈在磁场中转动，如图磁感应强度和有效面积同时变化弹性线圈在向外拉的过程中，如图ΔΦ＝Φ2－Φ1磁通量的变化快慢)磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即ΔΦΔt。
4．电磁感应现象与感应电流“磁生电”的现象叫电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
5．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。
判断感应电流能否产生的思维导图：6．电磁感应现象的两种典型情况(1)闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动。
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
高中物理必修三第六章 第三节 电磁感应现象
即学即用
判断下列说法的正误.
(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生.( × )
(2)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.
( ×)
(3)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流.
(√)
(4)不论电路是否闭合，只要电路中磁通量发生变化，电路中就有感应电流.
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Part 3
课时对点练
基础对点练
考点一 电磁感应现象的发现及认识
1.首先发现电流的磁效应和电磁感应的物理学家分别是
A.安培和法拉第
B.法拉第和楞次
C.奥斯特和安培
√D.奥斯特和法拉第
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应；1831年，英国物 理学家法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确.
√A.先增大，后减小
B.先减小，后增大 C.先增大，后减小，再增大，再减小 D.先减小，后增大，再减小，再增大
针对训练1
如图所示，固定的长直导线中通有恒定电流，一矩形线框从abcd位置向 右平移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下 列叙述正确的是 (线框平行于纸面且与导线相互绝缘) A.一直增加 B.一直减少 C.先增加后减少
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
5.(2022·信宜市第二中学高二开学考试)如图所示，1位置与3位置关于导 线对称，线框abcd以下列四种方式移动，哪种情况下磁通量的改变量 最大 A.由1位置平移到2位置 B.由1位置以bc为转轴转动到2位置
√C.由1位置平移到3位置
规
律
总 结
判断是否产生感应电流的技巧
1.电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件，
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。
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实验目的：通过实验观察导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，探究感应电流的形成原因。
实验器材：导体绕制成的圆形线圈、恒强磁场、电流表、直流电源。
实验步骤：1. 将导体绕制成圆形线圈，线圈大致平面与恒强磁场方向垂直。
导体选用铜线，导线的另一端与直流电源相连，顺时针或逆时针方向通过线圈。
2. 用电流表测量磁场中导体线圈周围的电流，记录下来。
3. 改变线圈的运动方向，观察电流变化情况。
4. 改变磁场方向，观察电流变化情况。
实验结果：在磁场中，当导体线圈运动方向与磁场方向垂直时，线圈内将会产生感应电流。
随着线圈运动方向的改变，电流方向也会发生相应的改变。
当线圈平面与磁场平行或反平行时，不会产生感应电流。
实验分析：从物理学角度来理解，电磁感应现象的出现是因为磁场会随时间变化而改变。
当导体在磁场中运动时，可以产生磁通量的改变，从而产生感应电动势和电流。
此时，电流的方向应当与运动方式和磁场的方向有关，从而实现磁场与导体之间的相互作用。
实验中，观测到线圈通过磁场时电流方向的改变，可以进一步理解电磁感应现象的本质。
另外，由于导体材料的不同，线圈本身所产生的感应电流大小也会发生变化。
实验结论：导体在磁场中运动时，产生感应电流的条件是导体线圈的运动方向与磁场方向相互垂直，线圈内部的电流方向和线圈运动方向有关。
总之，本次实验通过观测导体在磁场中运动产生感应电流的现象，探究了感应电流的形成原因。
此外，了解了电磁感应原理的应用，对于理解电磁学相关知识具有重要的指导作用。
海头中学高二物理教案 4.2 探究电磁感应的产生条件
海头中学高二物理教案教学过程：（一）引入新课“科学技术是第一生产力。
”在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的进步，一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社会的发展，特别是我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期。
经济建设离不开能源，人类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不开电。
饮水思源，我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。
1820年奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第由此受到启发，开始了“由磁生电”的探索，经过十年坚持不懈的努力，于1831年8月29日发现了电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代。
本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。
（二）进行新课 1、实验观察（1）闭合电路的部分导体切割磁感线在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图4.2-1所示。
【教师活动】演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。
观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中。
如图所示。
【学生活动】观察实验，记录现象。
表导体相对磁场运动还有哪些情况可以产生感应电流呢？（2）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出【教师活动】演示：如图4.2-2所示。
把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。
观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中。
【学生活动】观察实验，记录现象。
表（3）模拟法拉第的实验【教师活动】演示：如图4.2-3所示。
线圈A 通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B 的两端与电流表连接，把线圈A 装在线圈B 的里面。
观察以下几种操作中线圈B 中是否有电流产生。
把观察到的现象记录在表3中。
【学生活动】观察实验，记录现象。
磁体相对导体运动磁体相对导体不发生运动2、分析论证【学生活动】分组讨论，学生代表发言。
演示实验1中，部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化），有电流产生；当导体棒前后、上下平动时，闭合电路所围面积没有发生变化，无电流产生。
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课题：探究磁场产生的条件
1、（一）知识与技能
1．知道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。
（二）过程与方法
学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法
（三）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。
2、重点难点：通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。
讲学过程：
一、预习反馈: 二、探究精讲: 探究一：
实验观察
（1）闭合电路的部分导体切割磁感线
在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图所示。
演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。
观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中。
如图所示。
观察实验，记录现象。
还有哪些情况可以产生感应电流呢
探究二：
向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出
1、 三维目标
演示：如图所示。
把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。
观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中。
导体棒的运动 表针的摆动方向 导体棒的运
动 表针的摆动方向
向右平动 向后平动 向左平动 向上平动 向前平动
向下平动
结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，有电流产生，前后平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生。
观察实验，记录现象。
表
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S极停在线圈中
N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出
结论：只有磁铁相对线圈运动时，有电流产生。
磁铁相对线圈静止时，没有电流
产生。
模拟法拉第的实验
演示：如图所示。
线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。
观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。
把观察到的现象记录在表3中。
操作现象
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
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
结论：
总结：
演示实验1中，部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化），有电流产生；当导体棒前后、上下平动时，闭合电路所围面积没有发生变化，无电流产生。
演示实验2中，磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当磁体在线圈中静止时，线圈内磁场不变化，无电流产生。
（如图）
演示实验3中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈A 中电流变化，导致线圈B 内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当线圈A 中电流恒定时，线圈内磁场不变化，无电流产生。
（如图）
归纳：
请大家思考以上几个产生感应电流的实例，能否从本质上概括出产生感应电流的条件
三、感悟方法练习：
在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（ ）
备选习题：
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
Φ
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 m 2
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/m 2
B ．N/A ·m
C ．kg/A ·s 2
D ．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。