4.1划时代的发现4.2探究感应电流的产生条件
20-21版：4.1—4.2 划时代的发现 探究感应电流的产生条件（创新设计）
第1节划时代的发现第2节探究感应电流的产生条件一、电磁感应的发现阅读教材第2～3页，了解电磁感应现象的发现过程，并且知道什么是感应电流。
1.奥斯特梦圆“电生磁”1820年，丹麦物理学家奥斯特发现通电导线能使放在导线附近的小磁针偏转，这种现象称为电流的磁效应。
电流的磁效应说明电流能在其周围产生磁场。
2.法拉第心系“磁生电”1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“由磁生电”的现象，产生的电流叫感应电流。
法拉第把引起电流的原因概括为五类：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。
把这些现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
思维拓展电流的磁效应与电磁感应有什么区别？答案电流的磁效应是指电流周围产生磁场，即“电生磁”。
电磁感应现象是利用磁场产生感应电流，即“磁生电”。
“电生磁”和“磁生电”是两种因果关系相反的现象，要正确区分这两种现象，弄清现象的因果关系是关键。
二、探究感应电流的产生条件阅读教材第5～7页，了解三个探究实验的过程，明确什么情况下才能产生感应电流，并能归纳出结论。
实验1如图1所示，导体AB做切割磁感线运动时，闭合导体回路中有电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，闭合导体回路中无电流产生。
(填“有”或“无”)图1实验2如图2所示，当条形磁铁插入或抽出线圈时，线圈中有电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生。
(填“有”或“无”)图2实验3如图3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，电流表中有电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中无电流通过。
(填“有”或“无”)图3结论归纳：产生感应电流的条件是：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。
思考判断(1)只要闭合导体回路内有磁通量，闭合导体回路中就有感应电流产生。
4.1划时代的发现4.2探究感应电流的产生条件
诗一首 富兰克林引雷电， 人类用电未实现。 十年辛苦法拉第， 五洲四海明珠炫。
法拉第
“磁生电”
有条件！
什么条件呢？
电磁感应： 由磁生电的现象叫电磁感应。
感应电流： 由电磁感应现象产生的电流叫 感应电流。
选修3-2
探究感应电流的产生条件
思考：
1、电流形成的前提，导体回路必须是怎样的回路？ 闭合导体回路
无 线 充 电 器
无 线 充 电 器
电与磁
电与磁有什么关系呢？
奥斯特 “电生磁”
----电流的磁效应
在作报告时，无意中 发现小磁针偏转，
奥斯特梦圆电 生磁
既然电能生磁，那么磁是否能生电 呢？
法 拉 第
说干就干，开始行动！
“跑失良机”的科拉顿
1831年8月29日
从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景
感应电流的产生条件：
1、闭合导体回路 2、穿过回路的磁通量发生变化
温故知新
①、定义： 磁通量 设在磁感应强度 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和S的乘积叫做 穿过这个面积的 磁通量
S
②、公式:
BS B S
S/
s的含义： 闭合回路包含磁场的那部分有效面积 S1 S2
闭合导体回路 所包围的 面积S变化
闭合导体回路 产生感应电流
实验1
实验2
实验3
1：磁铁与线圈相对运动→线圈所处的 B变化 2：小线圈的电流变化→大线圈所处的 B变化 3：部分导体切割→闭合回路包围的 S变化
S不变 →有 I S不变 →有 I B不变 →有 I
具体方式不同
具体量变化不同
磁通量
课件6：4.1-4.2划时代的发现 探究感应电流的产生条件
(1)导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”就不能说 切割．如图所示，甲、乙两图中，导体是真“切割”，而丙、 丁两图中，导体没有切割磁感线．
18
(2)即使导体真“切割”了磁感线，也不能保证能产生感应电 流．如图甲所示，甲和丁中不产生感应电流，乙和丙中产生 感应电流．
19
例3 如图所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的 两根金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则( )
2
知识1、电磁感应现象的发现 1．“电生磁”的发现 1820年，丹麦物理学家__奥__斯__特__发现载流导线能使小磁针偏 转，这种作用称为__电__流__的__磁__效__应___． 2．“磁生电”的发现 1831年，英国物理学家__法__拉__第__发现了“磁生电”的现象， 这种现象叫作_电__磁__感__应___，产生的电流叫作__感__应__电__流__．
9
解法二：如果把磁感应强度B沿垂直于面积S和平行于面积S进 行分解，能否得到同样的结论？(请同学们自行推导，答案是 肯定的)
(2)开始时B与线框平面成θ角，穿过线框的磁通量Φ1＝BSsin θ； 当线框平面按顺时针方向转动时，穿过线框的磁通量减少，当 转到θ时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至90°时， 磁通量从另一面穿过，变为“负”值，Φ2＝－BScos θ.所以， 此过程中磁通量的变化量为ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－BScos θ－BSsin θ|＝BS(cos θ＋sin θ)．
11
探究二、感应电流的产生条件 1．产生感应电流的条件 (1)电路为闭合电路； (2)穿过电路的磁通量发生变化． 注意：(1)、(2)两条必须同时满足，才能产生感应电流．
12
4.1 4.2 探究感应电流的产生条件(预习提纲)
预习提纲 物理学科 高二年级 日期：2013/2/28
珍爱生命 拒绝平庸 全力以赴 追求卓越 1 课题：4.1划时代的发现 课型：新课 主备人:李锋 备课组长:李锋
4.2探究电磁感应的产生条件
姓名： 班级：
【学习目标】
1. 知道奥斯特实验、电磁感应现象，了解电生磁和磁生电的发现过程。
2. 通过学习体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神
3. 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
4. 通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。
【学习重点、难点】
学习重点：知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
领悟科学探究的方法
和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
学习难点：领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
【预习先知】
一．阅读教材第2、3页，回答下列问题：
1.1803年奥斯特总结了一句话内容是什么？
2.奥斯特发现了电流的磁效应，能说明他是一个“幸运儿”吗？
3. 法拉第在奥斯特的电流磁效应的基础上，思考对称性原理，从而得出了什么样的结论？
4. 什么是电流的磁效应？什么是电磁感应？什么是感应电流？
5. 通过学习你从奥斯特、法拉第等科学家身上学到了什么？
二．探究电磁感应的产生条件（自主阅读教材，了解实验过程，分析总结规律）
【学后反思】。
4.1-4.2划时代的发现__探究感应电流的产生条件
N极停在线圈中
___
无
S极停在线圈中
___
N极从线圈中抽 出
有
___
有
S极从线圈中抽出
___
结论：当磁铁和线圈发生相对运动时，回路中有感应电流产生； 当磁铁和线圈相对静止时，回路中无感应电流
探究3：模拟法拉第的实验 如图所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里 面，实验现象如下：
N
－
＋
S
探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
G
+
－
＋
NS
N极插入
NS N极抽出
S极插入
S极抽出
实验
S不变，B变 Φ=BS
磁场变化
小结：
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，闭合电路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
本课小结
实
电提 验 出
？ 问探
磁题
究
电磁感应产生的条件： 穿过闭合电路的 磁通量发生变化
分得 理 析出 解 论结 应 证论 用
上下运动时； （3）线圈以AB边为轴转动时； （4）线圈以AD边为轴转动时； （5）线圈以长直导线为轴转动时； （6）长直导线中的电流发生变化时； （7）在中心点不变的情况下，把 矩形线圈ABCD拉成圆形时。
答案：（1）（3）（4）（6）（7）
探究导体棒在磁场中是否产生感应电流
平行运动
G
切场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈 撑开（图甲），然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收 缩时，其中是否有感应电流？为什么？
2. 矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在 一个平面内，线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线 圈中产生感应电流？ （1）在这个平面内，线圈远离或靠近长直导线时； （2）在这个平面内，线圈沿着平行与导线的方向
4.2 探究感应电流的产生条件
结论二： 当通过闭合线圈的磁感应强度发生变化时，闭 合线圈回路中有电流产生。
探究感应电流的产生条件
实验3 切割磁感线实验
问题3： 是不是只有改变通过闭合导体线圈磁感应强度一种方 法呢？
探究感应电流的产生条件
划时代的发现
“电能生磁”！
奥斯特
（1770~91~1867）
划时代的发现
1831年, 法拉第的成功实验
法拉第领悟到：“磁生电”是一种在变化、运动 的过程中才能出现的效应。 这种现象称之为“电磁感应”，产生的电流叫做 “感应电流”。
划时代的发现
奥斯特梦圆 : “电”生“磁”
(
)
√
学以致用
练习2：感应电流产生的必要条件是穿过闭合导体回 路的磁通量发生变化，所以判断感应电流有无时： 1． ．2．
练习3：如图所示，把矩形闭合线圈放在匀强磁 场中，线圈平面与磁感线平行，下面能使线 圈产生感应电流的是（ C ） A．线圈沿磁感线方向移动 B．线圈沿垂直磁感线方向做移动 C．线圈以ab边为轴匀速转动 D．线圈以bc边为轴匀速转动
重点突破
BS
BS BS cos
思考：哪些情况可以引起磁通量的变化？
重点突破
磁通量变化的三种主要表现形式
(1)回路的面积不变，而穿过回路的磁场发生变化 引起磁通量发生变化，则ΔΦ＝ B2 B1 S 。
(2)磁场不变，而回路相对磁场的正对面积发生变
化引起磁通量变化，则ΔΦ＝ BS2 S1 。
实验3 切割磁感线实验
实验操作 导体棒左移 导体棒右移 导体棒不移动 实验现象 指针偏转 指针偏转 指针不偏转 指针不偏转 指针不偏转
4.1-4.2划时代的发现探究感应电流的产生条件
探究实验3中，将开关闭合或断开及改变滑
动变阻器的滑片的位置，使A中电流变化时， 电流产生的磁场也在 变化 ，通过B线圈的磁场 强弱也在 变化 ．
3．实验结论 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产生．
1831年8月29日
电池组 开关
电流计
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。
特别提醒
B与S垂直时，在Φ＝B·S中，S 为线圈在B中的有效面积．如图4－1 －5，若闭合电路abcd和ABCD所在 平面均与匀强磁场B垂直，面积分别 为S1和S2，且S1>S2，但磁场区域恰 好只有ABCD那么大，穿过S1和S2的 磁通量是相同的，因此，Φ＝B·S中 的S应是指闭合回路中包含磁场的那 部分“有效面积”．
中运动．图中能产生感应电流的是 D
4.如图4－1－9所示，开始时矩形线圈与 磁场垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在 匀强磁场外，若要线圈中产生感应电流，下 列方法中可行的是 ABC A．以ab为轴转动(小于60°) B．以ad为轴转动(小于90°) C 将线圈向左平移一小段距离
D．将线圈向上平移
1.在图 4－1－6中，若回路面积从S0＝8 m2变到St ＝18 m2，磁感应强度B同时从B0＝0.1 T方向垂直纸 面向里变到Bt＝0.8 T方向垂直纸面向外，则回路中 的A磁．通7 量Wb的变化量B为．( 13.6)Wb C．15.2 Wb D．20.6 Wb
图4－1－6
ΔΦ＝Φt－Φ0＝BtSt－(－B0S0)＝0.8×18 Wb －(－0.1×8)Wb ＝15.2 Wb ，故C对．
核心要点突破
一、磁通量及变化量的计算 1．磁通量的计算 (1)B与S垂直时：Φ＝B·S. B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的 面积． (2)B与S不垂直时：Φ＝B·S⊥. S⊥为线圈 在垂直磁场方向上的有效面积，在应用时可S : 将S分解到与B垂直的方向上， Φ＝B·Ssinθ.
21-22版：4.1~4.2 划时代的发现 探究感应电流的产生条件（步步高）
1划时代的发现2探究感应电流的产生条件[学习目标] 1.知道奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象.2.掌握磁通量的概念及其变化.3.理解什么是电磁感应现象及产生感应电流的条件．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，他把这种现象定名为电磁感应．产生的电流叫做感应电流．二、感应电流的产生条件只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流．1．判断下列说法的正误．(1)若把导线东西放置，当接通电源时，导线下面的小磁针一定会发生转动．(×)(2)奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象．(√)(3)小磁针在通电导线附近发生偏转的现象是电磁感应现象．(×)(4)只要穿过螺线管的磁通量发生变化，螺线管内部就一定有感应电流产生．(×) 2．如图1所示，条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中，电流表G的指针________(填“不偏转”或“偏转”)；若条形磁铁A在线圈B中保持不动，电流表G的指针________(填“不偏转”或“偏转”)．图1答案偏转不偏转一、磁通量及其变化如图2所示，闭合导线框架的面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B .图2(1)B ⊥S (图示位置)和B ∥S (线框绕OO ′转90°)时，穿过闭合导线框架平面的磁通量分别为多少？(2)线框由图示位置绕OO ′转过60°时，穿过框架平面的磁通量为多少？这个过程中磁通量变化了多少？答案 (1)BS 0 (2)12BS 减少了12BS1．对磁通量的理解(1)磁通量可形象地表示为穿过某一面积的磁感线条数的多少，与线圈匝数无关．(2)磁通量是标量，但有正、负，其正、负分别表示与规定的穿入方向相同或相反．2．匀强磁场中磁通量的计算(1)B 与S 垂直时，Φ＝BS .(2)B 与S 不垂直时，Φ＝B ⊥S (B ⊥为B 垂直于线圈平面的分量)或Φ＝BS ⊥(S ⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积)，如图3所示，Φ＝BS cos θ.图33.磁通量的变化磁通量Φ＝BS cos θ，所以引起磁通量变化的原因可分为以下三种情况：(1)磁感应强度B 不变，有效面积S 发生变化．如图4(a)所示．(2)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 和面积S 都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示．图4例1 如图5所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，磁场有明显的圆形边界，圆心为O ，半径为r .现于纸面内先后放上圆形线圈A 、B 、C ，圆心均处于O 处，线圈A的半径为r ,10匝；线圈B 的半径为2r ,1匝；线圈C 的半径为r 2，1匝． 图5(1)在磁感应强度B 减为B 2的过程中，线圈A 和线圈B 中的磁通量变化了多少？ (2)在磁场转过90°角与转过180°角的过程中，线圈C 中的磁通量分别变化了多少？ 答案 见解析解析 (1)A 、B 线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样．ΔΦ＝(B 2－B )·πr 2＝－B πr 22即A 、B 线圈中的磁通量都减少了B πr 22(2)对线圈C ，设半径为r ′，则Φ1＝B πr ′2＝14B πr 2 当磁场转过90°时，Φ2＝0，故ΔΦ′＝Φ2－Φ1＝－14B πr 2，即磁通量减少了14B πr 2 当磁场转过180°时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1为正，则Φ3为负，有Φ3＝－14B πr 2，故ΔΦ″＝Φ3－Φ1＝－12B πr 2，即磁通量减少了12B πr 2. 例2 如图6所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度为B ，用下述哪个方法可使线圈的磁通量增加一倍( )图6A ．把线圈匝数增加一倍B ．把线圈面积增加一倍C ．把线圈的半径增加一倍D．转动线圈使得轴线与磁场方向平行答案 B解析把线圈的匝数增加一倍，穿过线圈的磁感线的条数不变，则磁通量不变，故A错误；根据Φ＝BS sin 60°，把线圈面积增加一倍，则线圈的磁通量增加一倍，故B正确；线圈的半径增加一倍，则线圈的面积S＝πR2变为原来的4倍，即磁通量变为原来的4倍，故C错误；转动线圈使得轴线与磁场方向平行，相当于线圈转30°，此时线圈平面与磁场垂直，有效面积由S sin 60°变为S，磁通量没有增加一倍，故D错误．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)实验一：如图7所示，导体棒AB做切割磁感线运动时，线路中______电流产生，而导体棒AB顺着磁感线运动时，线路中______电流产生．(均填“有”或“无”)图7(2)实验二：如图8所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中______电流产生，当条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中______电流产生．(均填“有”或“无”)图8(3)实验三：如图9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S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．(均填“有”或“无”)图9(4)归纳总结：实验一：导体棒切割磁感线运动，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：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：开关闭合、断开或滑动变阻器的滑动触头移动时，A线圈中电流变化，从而引起穿过大螺线管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．答案(1)有无(2)有无(3)有有无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．例3(多选)下列图中能产生感应电流的是()答案BD解析A选项中，电路没有闭合，无感应电流产生；B选项中，面积增大，通过闭合电路的磁通量增大，有感应电流产生；C选项中，穿过圆环的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流产生；D选项中，穿过闭合电路的磁通量发生变化，有感应电流产生．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，二者缺一不可．2．磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大，若没有变化也不会产生感应电流，磁通量虽然是零，但是如果处在变化中，仍然可以产生感应电流．针对训练(多选)如图10所示的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是()图10A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S闭合后，电路中电流稳定时C．开关S闭合后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间D．把螺线管内铁芯迅速抽出的过程中答案ACD1．(电磁感应现象)下列现象属于电磁感应现象的是()A．通电线圈在磁场中转动B．闭合线圈因在磁场中运动而产生电流C．磁铁吸引小磁针D．小磁针在通电导线附近发生偏转答案 B解析闭合线圈在磁场中由于磁通量的变化而产生电流的现象叫电磁感应，B正确；通电线圈在磁场中转动是因为受到安培力作用，A错误；小磁针在通电导线附近发生偏转是电流的磁效应，D错误；磁铁吸引小磁针是由于磁场的作用，C错误．2．(对磁通量的理解)如图11所示，a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环中心且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量Φa、Φb的大小关系为()图11A．Φa>Φb B．Φa<ΦbC．Φa＝Φb D．不能比较答案 A解析条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：①磁铁内、外磁感线的条数相同；②磁铁内、外磁感线的方向相反；③磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏．两个同心放置的同平面的金属圆环与条形磁铁垂直且条形磁铁在圆环内时，通过圆环的磁感线的俯视图如图所示，穿过圆环的磁通量Φ＝Φ进－Φ出，由于两圆环面积S a<S b，则Φ出a<Φ出b，且两圆环的Φ进相同，所以穿过两圆环的磁通量的大小关系为Φa>Φb，故A正确．3．(产生感应电流的判断)(多选)如图所示，正方形线圈处在电流恒定的长直导线形成的磁场中：A向右平动，B向下平动，C绕轴转动(ad边向外)，D向上平动(D线圈有个缺口)．则线圈中能产生感应电流的是()答案BC解析在通电长直导线的磁场中，四个线圈所处位置的磁通量都是垂直于纸面向里的，离导线越远，磁场就越弱．A向右平动，穿过线圈的磁通量没有变化，故A线圈中不能产生感应电流；B向下平动，穿过线圈的磁通量减少，能产生感应电流；C绕轴转动，穿过线圈的磁通量不断变化，能产生感应电流；D向上平动，穿过线圈的磁通量增加，但由于线圈不闭合，因此不能产生感应电流．4．(感应电流产生的条件)(2020·太原五中高二月考)图12为“研究感应电流产生的条件”的实验电路图．图12(1)请在图中连线，把实验装置连接完整．(2)开始实验时，滑动变阻器滑片P应该放置在________(填“a”或“b”)端．(3)闭合开关后，请写出三种使线圈B中产生感应电流的方法：①__________；②__________；③________.答案(1)见解析图(2)a(3)①断开开关②插入或拔出线圈A③移动滑动变阻器的滑片解析(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将灵敏电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示．(2)由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流式接法，为保护电路应该使接入电路的电阻最大，在闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于a端．(3)开关S闭合后还有多种方法能使线圈B中产生感应电流，如：移动滑动变阻器的滑片、线圈A在线圈B中插入或拔出、断开开关．。
4.1划时代的发现+4.2探究感应电流的产生条件
磁通量：
BS
BSBcSos
思考：哪些情况可以引起磁通量的变化？
c d
b
a B变 S变 B与S间的夹角变
φ↓
φ↑
φ↑
φ↓
φ↑
φ↓
结论: 磁通量变化均产生电流
φ不变
φ不变
结论：磁通量没有变化不产生电流
φ不变
小结
一、电磁感应:
1、电磁感应 .感应电流
2、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
下图线圈穿过磁场运动过程中，什么时候有感 应电流？
××××× ××××× ××××× ××××× ×××××
入有，出有
例:竖直放置的长直导线通以恒定的电流,有 一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中 线圈产生感应电流的是:（） ABD
匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v做匀速运
动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位 置恰好使MDEN构成一个边长为L正方形。为使
棒MN不产生感应电流，从 t=0开始，磁感应强度
B怎样随时间t变化？试推导这种情况下 B与 t 的
关系式。
D× × M × × × C
× × ×v× ×
B=
×L × × × ×
带负电的圆环作绕圆心旋转,在环的圆心处有 一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面,则:
A.只要圆环在转动,小线圈内就一定 有感应电流产生;
B.圆环不管怎样转动,小线圈内都没 有感应电流产生;
C. 圆环在作变速转动时,小线圈内一 定有感应电流产生;
D.圆环作匀速转动时,小线圈内一定 有感应电流产生;
4.1-4.2划时代的发现及探究感应电流产生条件
课题第1节-第2节划时代的发现及探究感应电流的产生条件授课时间教学目标（一）知识与技能(1)知道奥斯特实验、电磁感应现象．(2)知道电磁感应和感应电流的定义．(3)了解电生磁和磁生电的发现过程，能根据实验事实归纳产生感应电流的条件．（二）过程与方法1．通过阅读使学生掌握自然现象之间是相互联系和相互转化的2．通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献，从中学习科学探究的方法和思想。
3．领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。
4. 通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、操作、探究、概括能力．（三）情感态度与价值观(1)通过学习，培养学生正确的探究自然规律的科学态度和科学精神．(2)领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性．(3)以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己．(4)通过本节课的学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度．(5)通过对物理学中对称美、简洁美的介绍赏析，培养学生欣赏物理学中美的情怀．教学重点1、探索电磁感应现象的历史背景。
知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
2、通过实验探究、归纳概括出利用磁场产生与难点电流的条件的过程．3、学生对实验现象的分析总结——磁通量的变化．课程类型新授课教学方法实验观察法、讲述法、分析推理法。
教学过程导入新课我们已经知道电荷能够通过“感应”使附近的导体出现电荷，电流能够在其周围“感应”出磁场，那么磁场能否“感应”出电流呢？回答是肯定的，这就是电磁感应现象。
从这节课开始，我们就来学习这方面的知识。
教学内容一、奥斯特梦圆“电生磁”--电流的磁效应（1）奥斯特通过对生活的观察：如闪电过后，刀叉可以被磁化。
坚信电与磁之间可能存在着某种联系。
（2）奥斯特的研究并不是一帆风顺的。
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A．只有小环在接近大环的过程
B．只有小环在远离大环的过程 C．只有小环在经过大环的过程 D．小环下落的整个过程
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宿州市第三中学 【典例2】(2011· 海淀区高二检测)如图
所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，
且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电
流计，下列操作及相应的结果中可能出现
矩形导线框在同一平面内，则下列说 法正确的是（ AC ）
A、导线中的电流不变时，线圈中没有感应电流 B、导线中的电流变小时，线圈中没有感应电流 C、导线中的电流变大时，线圈中有感应电流 D、如果直导线恰好通过矩形线框上下两边的中点， 当直 导线中电流变大时，线框中有感应电流。
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1.下图中能产生感应电流的是（
丙
）
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例题1、如图所示，在匀强磁场中有两条平行的
金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直.导轨上有两
条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接
触良好．这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是
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一.电与磁的联系。
1.奥斯特发现电生磁。2.法拉第心系磁生电。
二. 感应电流的产生条件：
穿过闭合电路的磁通量发生变化。
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感应电流产生
B、只要闭合导线做切割磁感线的运动，导线中就一定
有感应电流
C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线运动，
则闭合电路中就一定没有感应电流
D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中 就一定有感应电流
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1．下列现象中，属于电磁感应现象的是( ) A．磁场对电流产生力的作用 B．变化的磁场使闭合电路产生感应电流 C．插入通电螺线管中的软铁棒被磁化 D．电流周围产生磁场 【解析】选B．电磁感应现象是指由于穿过
A线圈半径为1 cm，10匝；B线圈半径为2 cm，1匝；
C线圈半径为0.5 cm，1匝．问：
(1)在B减为0.4 T的过程中，A和B中磁通量改变多少？
(2)在磁场转过30°角的过程中，C中磁通量改变多
少？
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3.下列关于产生感应电流的说法中，正确的是（
AD
）
A、只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有
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5. 如图所示，两个线圈绕在一
个圆环铁芯上，下列说
法中正确的是（ BCD 发光 B．S闭合瞬间，小电灯闪亮一下后熄灭 C．S闭合稳定后，小电灯不发光 D．S断开瞬间，小电灯由不亮到闪亮一下
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）
A．S闭合瞬间，小电灯由暗变亮，最后正常
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4. 如图所示，竖直通电直导线与
闭合回路的磁通量发生变化而产生感应电流
的现象，故只有B正确．
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2．产生感应电流的实质是( ) A．一定是磁场能转化为电能 B．其他形式的能转化为电能 C．导体切割磁感线产生电流时导体的机
械能转化为电能
D．以上说法均不正确
【解析】选B、C．电能可以由磁场能转
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6．如图所示，线圈平面abcd与水平方向成θ 角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线 圈面积为S，则穿过线圈的磁通量Φ等于多少？
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典例1、如图所示，有一个垂直于纸面 向里的匀强磁场，B=0.8 T，磁场有
明显的圆形边界，圆心为O，半径为1 cm．现在纸
面内先后放上与磁场垂直的圆线圈，圆心均在O处，
宿州市第三中学 5. 关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是 ( ) A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感 应电流 B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中 一定会有感应电流 C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一 定不会产生感应电流 D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数 发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流
v1、v2，若井字形回路中有感应电流通过，则可 能( ) A．v1>v2 C．v1=v2 B．v1<v2 D．无法确定
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2．如图所示环形金属软弹簧所处平面与某一匀
强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉成圆形，
则以下措施不能使该金属弹簧中 产生电磁感应现象的是( )
A．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成方形 B．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形 C．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成方形 D．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成三角形
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4.1划时代的发现 4.2探究感应电流的产 生条件
物理选修3-2 第四章 电磁感应
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1.关注电磁感应现象的发现过程，了解物理
学史。 2.知道电磁感应、感应电流的定义。
3.观察电磁感应现象，理解感应电流的产生
条件。
4.进一步认识磁通量的概念，结合实例对磁
通量的变化,进行定性和定量的分析。
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宿州市第三中学 1831年8月29日 电池组
开关
电流计
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五种类型可以引起感应电流：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。
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宿州市第三中学 “跑失良机”的科拉顿，为什么？ 电流州市第三中学 例题、如图所示，有一通电长直导线MN，通入向右的 电流I，另有一闭合线圈P位于导线正下方且线圈平面
竖直，现使线圈P竖直向上运动．问在线圈P到达MN
上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？
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宿州市第三中学 4.如图所示，线圈两端接在电流计上组成闭合回路，
直，且一半在磁场内，一半
在磁场外，若要使线框中产
AD
生感应电流，下列做法中可行的是（
A、以ab为轴转动
）
B、以bd边为轴转动（转动的角度小于60°）
C．以bd边为轴转动90°后，增大磁感应强度
D、以ac为轴转动（转动的角度小于60°）
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5.如图所示，直导线中通以电流I，矩形线圈 ABD 与电流共面，下列情况线圈中能产生感应电 流的是 ( ) A.电流I增大 B.线圈向右平动 C.线圈向下平动 D.线圈绕ab边转动
的是( )
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1 、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1 、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转
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2.如图所示，开始时矩形线
框平面与匀强磁场的方向垂
在下列情况中，电流计指针不发生偏转的是(
CD
)
A.线圈不动，磁铁插入线圈 B.线圈不动，磁铁拔出线圈 C.磁铁插在线圈内不动 D.磁铁和线圈一块平动
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4．水平固定的大环中通有恒定的强电流I，有
一小铜环，从上向下穿过大圆环，且保持环面
与大环平行且共轴，下落过程中小环中产生感