2.1电磁感应现象的发现
电磁感应的产生原理及应用
电磁感应的产生原理及应用1. 引言电磁感应现象是电磁学中的一个基本原理，它揭示了磁场与电流之间的相互作用。
本章将详细介绍电磁感应的产生原理及其在实际应用中的各种场景。
2. 电磁感应的产生原理电磁感应现象是由英国科学家迈克尔·法拉第在1831年发现的。
根据法拉第电磁感应定律，当闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中就会产生电动势，从而产生电流。
2.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律可以用数学公式表示为：[ = - ]其中，( ) 表示感应电动势，单位是伏特（V）；( _B ) 表示磁通量，单位是韦伯（Wb）；( ) 表示磁通量随时间的变化率。
2.2 磁通量磁通量是描述磁场穿过某个闭合表面的总量。
它可以用公式表示为：[ _B = B A ]其中，( B ) 表示磁场强度，单位是特斯拉（T）；( A ) 表示闭合表面的面积，单位是平方米（m²）；( ) 表示磁场线与闭合表面法线之间的夹角。
2.3 感应电动势的方向根据楞次定律，感应电动势的方向总是使得其产生的电流所产生的磁场与原磁场相反。
这就是所谓的“来拒去留”原则。
3. 电磁感应的应用电磁感应现象在生产和生活中有着广泛的应用，下面列举了一些主要的应用领域。
3.1 发电机发电机是利用电磁感应现象将机械能转换为电能的装置。
当导体在磁场中运动时，导体中会产生电动势，从而产生电流。
3.2 变压器变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的设备。
它由两个或多个线圈组成，当交流电流通过主线圈时，会在副线圈中产生感应电动势，从而实现电压的升高或降低。
3.3 感应电炉感应电炉是利用电磁感应原理加热金属的设备。
当交流电流通过线圈时，线圈周围会产生交变磁场，金属工件置于磁场中，会产生感应电流，从而产生热量。
3.4 电磁继电器电磁继电器是利用电磁感应原理实现开关控制的设备。
当电流通过线圈时，产生的磁场会吸引铁芯，从而闭合或断开开关。
3.5 电磁悬浮电磁悬浮是一种利用电磁感应原理使物体悬浮在磁场中的技术。
电磁感应现象的发现及其原理
电磁感应现象的发现及其原理1. 引言电磁感应现象是电磁学领域的基石之一，它的发现标志着人类进入了电气时代。
本篇文章将详细介绍电磁感应现象的发现过程及其原理。
2. 电磁感应现象的发现电磁感应现象的发现要归功于英国科学家迈克尔·法拉第。
在1831年，法拉第经过十年的努力，终于发现了电磁感应现象。
他发现当磁场的强度或方向发生改变时，会在导体中产生电动势，从而产生电流。
3. 电磁感应现象的原理电磁感应现象的原理可以根据法拉第电磁感应定律来解释。
法拉第电磁感应定律表明，闭合导体回路中感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，方向与磁通量的变化率方向相反。
3.1 磁通量磁通量是磁场穿过某一面积的总量。
用符号Φ表示，单位是韦伯（Wb）。
磁通量可以形象地理解为磁场线穿过某一区域的数目。
3.2 磁通量的变化率磁通量的变化率表示磁通量随时间的变化情况。
它可以分为两种：•磁通量的增加：当磁场强度、导体面积或磁场与导体面积的夹角发生变化时，磁通量会增加。
•磁通量的减少：当磁场强度、导体面积或磁场与导体面积的夹角发生变化时，磁通量会减少。
3.3 感应电动势感应电动势是指在电磁感应现象中，导体中产生的电动势。
它的计算公式为：= -其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。
3.4 感应电流当导体中存在感应电动势时，如果导体是闭合的，就会产生感应电流。
感应电流的产生遵循楞次定律，即感应电流的方向总是使得其磁场对原磁场的变化产生阻碍作用。
4. 电磁感应现象的应用电磁感应现象在现代科技领域中有着广泛的应用，以下是一些常见的应用实例：•发电机：通过旋转磁场和固定线圈的方式，将机械能转化为电能。
•变压器：利用电磁感应原理，实现电压的升降转换。
•感应电炉：通过高频电磁场对导体进行加热，广泛应用于金属加工领域。
•无线充电：利用电磁感应原理，实现无线传输电能。
5. 结语电磁感应现象的发现及其原理是电磁学领域的基础知识。
通过对电磁感应现象的研究，人类得以深入了解电磁场的本质，并将其应用于各种科技领域，为人类社会的发展做出了巨大贡献。
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。
电磁感应现象是谁发现的
电磁感应现象是谁发现的
电磁感应现象的发现
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。
电磁感应现象发现者
迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日）英国物理学家、化学家，也是着名的自学成才的科学家。
生于萨里郡。
电磁感应定律实验报告
电磁感应定律实验报告电磁感应定律实验报告1. 引言电磁感应定律是电磁学的基础理论之一，它揭示了电流变化对磁场的影响以及磁场变化对电流的影响。
为了更好地理解电磁感应定律，我们进行了一系列的实验来验证该定律，并深入研究电磁感应现象在不同条件下的规律。
2. 实验设备和过程2.1 实验设备：- 一根直流电源- 一支导线圈- 一个铁心- 一个磁铁- 一个毫伏表2.2 实验过程：2.2.1 环形线圈中的感应电流我们将环形线圈连接到直流电源上，然后通过连接导线，并将电流启动。
在此过程中，观察导线两端的电压和电流变化。
实验表明，当电流启动和变化时，导线两端会产生电压。
这表明电磁感应定律成立，即变化的磁场可以产生感应电流。
2.2.2 磁铁在线圈中的感应电流接下来，我们将一个磁铁快速穿过环形线圈，同样观察导线两端的电压和电流变化。
实验结果显示，在磁铁通过线圈时，导线两端将产生瞬时电压和电流变化。
这进一步验证了电磁感应定律，即变化的磁场可以产生感应电流。
3. 实验结果与讨论在进行实验的过程中，我们观察到了以下现象：- 当导线上的电流变化时，即电流启动和关闭时，导线两端会产生电压。
电压的大小与电流变化的速率成正比。
这就是电磁感应定律的具体体现。
- 当磁场的强度和方向发生变化时，即有磁铁进入或退出线圈时，导线两端会产生电压。
电压的大小与磁场变化的速率成正比。
这也是电磁感应定律的具体体现。
根据电磁感应定律，感应电压和感应电流的产生取决于磁场变化的速率。
较快的磁场变化将导致较大的感应电压和感应电流。
线圈的圈数也对感应电流的大小产生影响。
较多的线圈圈数将导致较大的感应电压和感应电流。
4. 结论通过这一系列的实验，我们验证了电磁感应定律，即变化的电流可以产生磁场，变化的磁场也可以产生电流。
我们还发现，感应电压和感应电流的产生与磁场变化的速率以及线圈的圈数密切相关。
电磁感应定律是电磁学的重要理论之一，它在众多应用中发挥着重要作用，如变压器、发电机和感应加热设备等。
电磁感应现象
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二、产生感应电流的条件 实验探究感应电流产生的条件 (1)利用蹄形磁铁的磁场 如图 3-1-1 所示，将导体 ab 和电流表连接组成闭合电路．
电磁感应现象
【典例 1】 下列现象中，属于电磁感应现象的是( A．小磁针在通电导线附近发生偏转 B．通电线圈在磁场中转动 C．因闭合线圈在磁场中运动而产生电流 D．磁铁吸引小磁针 )．
解析 电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈 在磁场中转动及受磁场力的作用，反映了磁场力的性质．所以 A、B、D 不是电磁感应现象，C 是电磁感应现象． 答案 C
4．如图 3-1-8 所示，两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈 A 接 直流电源，线圈 B 接灵敏电流表，下列哪种情况不可能使线圈 B 中产生感应电流( )．
A．将开关 S 接通或断开的瞬间 B．开关 S 接通一段时间之后 C．开关 S 接通后，改变变阻器滑片的位置时 D．拿走铁环，再做这个实验，开关 S 接通或断开的瞬间
解析
产生感应电流有两个必要条件Fra bibliotek一是闭合电路，二是回路中磁通量发生变化，二 者缺一不可．导体相对磁场运动或导体做切 割磁感线运动时，不一定组成闭合电路，故 A、B 错误． 即使是闭合回路做切割磁感线运动，回路中磁通量也不一定发 生变化，如右图所示，闭合导体虽然切割磁感线，但回路中磁 通量始终未变，故无感应电流产生，C 错误． 答案 D
感应电流有无的判断 1．通电直导线穿过闭合线圈 L，如图 3-1-6 所示，则( A．当电流 I 增大时，线圈 L 中有感应电流 B．当 L 左右平动时，L 中有感应电流 C．当 L 上下平动时，L 中有感应电流 D．以上各种情况都不会产生感应电流 )．
电磁感应现象的发现与归因
电磁感应现象的发现与归因1、奥斯特电流磁效应的发觉与启发长期以来，人们一直认为电和磁是彼此独立的。
1820年丹麦物理学家奥斯特发觉了电流的磁效应，这一惊人发觉使当时整个科学界受到专门大的震动，从此掀开了研究电磁联系的序幕。
既然电流能在其周围产生磁效应，那么磁体或电流也应能在邻近导体中感应出电流来。
但如何从实验中去找到这种前所未有的感应现象呢？从1820年到1831年，当时许多闻名的科学家如法国的安培、菲涅尔、阿拉果和英国的沃拉斯顿等都纷纷投身于探究磁与电的关系之中。
他们用各种专门强的磁铁试图产生电流，但均无结果。
究其缘故，差不多上由于思想方法上的片面性，受思维定势的负迁移作用阻碍，他们认为奥斯特的磁效应是一种稳固效应，因此在研究磁生电时，也差不多上从稳固条件动身，而没有考虑到这是一种动态成效。
2、值得玩味两个实验：安培与科拉顿的实验研究安培曾做了专门多实验，以期能实现“磁生电”，但各个实验都毫无例外地失败了。
1822年，为了验证他的分子电流假说，安培有设计了如此一个实验。
事实上验装置如图所示，a是一个固定在支架上的线圈，由专门多匝导线绕成并与电池连接；b是一个由专门细的铜条弯成的铜环，并用一根穿过线圈的细线L把铜环悬挂在O点，铜环正好在线圈b中且使两者同心。
将一个强磁体放在铜环邻近。
在未接通电流时，铜环与线圈之间没有相互作用，当线圈中通以电流时，发觉铜环发生了偏转。
安培认为，在电流通过线圈时，在铜环中感应出了分子电流，铜环被磁化了，铜环的偏转是由于强磁场对磁化了的铜环作用的结果。
他竟没有发觉环中显现了电流，更未意识到这一电流确实是感应电流。
安培未能发觉电磁感应的缘故是他把分子电流理论看的过分重要，完全被自己的理论囚禁起来了。
1823年，瑞士物理学家科拉顿曾妄图用磁铁在线圈中运动获得电流。
他把一个线圈与电流计连成一个闭合回路。
为了使磁铁不至于阻碍电流计中的小磁针，专门将电流计用长导线连后放在隔壁的房间里，他用磁棒在线圈中插入或拔出，然后一次又一次地跑到另一房间里去观看电流计是否偏转。
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第一节：电磁感应现象的发现
1、磁通量计算公式是什么？
Φ =BS
（B垂直于S）
2、改变磁通量的方法有哪几种？ ⑴改变B ⑵改变S ⑶改变B与S的夹角
第一节：电磁感应现象的发现
• 奥斯特1820年发现了电能生磁. • 英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立，有着密 切的联系．为此，他做了许多实验，历时10年，终于 在1831年发现了磁生电的条件和规律，从而开辟了物 理学又一崭新天地．
第一节：电磁感应现象的发现
第一节：电磁感应现象的发现
第一节：电磁感应现象的发现
第一节：电磁感应现象的发现
第一节：电磁感应现象的发现
第一节：电磁感应现象的发现Βιβλιοθήκη 第一节：电磁感应现象的发现
第三节 认识磁场
一. 磁感线 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向? 1、磁感线: 是在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上 每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。
四、磁通量： 1、定义：在磁感应强度为B的匀 强磁场中，有一个与磁场方向垂 直的平面，面积为S，我们把B 与S的乘积叫做穿过这个面积的 磁通量，简称磁通。用字母Φ表 示磁通量。 2、在匀强磁场中，公式为 Φ=BS⊥ （S⊥表示某一面积在垂直于磁场 方向上的投影面积）．
3、单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb=1T〃m2 4、磁通量是有正负的，若在某个面积有方向相反的磁场通过， 求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求 该面积各磁通量的代数和．
第三节 认识磁场
二、磁感应强度B １.物理意义 描述磁场强弱和方向的物理量. ２.单位:特斯拉 符号T
３.矢量性:B的方向与该点磁场方向相同
即磁感线的切线方向
第三节 认识磁场
三.匀强磁场
1、磁场强弱、方向处处相同的磁场
2、匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、疏 密均匀的直线
第三节 认识磁场
C
B A
【问题】 条形磁铁,蹄形磁铁磁场的磁感线分布情况是怎样 的?
第三节 认识磁场
2、几种常见的磁场： 1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：
第三节 认识磁场
３.磁感线的特征 ①磁感线疏密反映磁场强弱,磁感线密的地方磁场强，磁感 线疏的地方磁场弱. ②磁感线上每一点的切线方向，都和该点的磁场方向一致. ③ 磁体外部磁感线由Ｎ极到Ｓ极，在磁体内部磁感线由Ｓ 极到Ｎ极，是闭合曲线。 ④电场线不会相交，也不会相切.