1、探究电磁感应的产生条件磁通量可用磁通量可用穿过穿过某一个某一个面的磁感线面的磁感线条数条数表示表示.思考思考:哪些情况可以引哪些情况可以引起起磁通量变化磁通量变化?1820年年4月的一天，丹麦物理学家奥斯月的一天，丹麦物理学家奥斯特在一次演讲中，碰巧在南北方向的导特在一次演讲中，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，听众中大概没时，小磁针居然转动了，听众中大概没有人注意到这一现象，但奥斯特却为这有人注意到这一现象，但奥斯特却为这一发现感到振奋，这就是后来著名的奥一发现感到振奋，这就是后来著名的奥斯特实验。斯特实验。当时很多物
2、理学家都进行了艰难的探索，如法国的当时很多物理学家都进行了艰难的探索，如法国的安培安培、瑞、瑞士的士的科拉顿科拉顿等，但均以失败告终。最后只有英国的等，但均以失败告终。最后只有英国的法拉第法拉第经经过十年的不懈努力，终于为我们找到了答案，磁可以产生电过十年的不懈努力，终于为我们找到了答案，磁可以产生电，但是有条件的，下面就让我们沿着当年法拉第探索的足迹，但是有条件的，下面就让我们沿着当年法拉第探索的足迹，来探究一下产生电磁感应所需要满足的条件吧。，来探究一下产生电磁感应所需要满足的条件吧。奥斯特实验揭示了电能够产生磁，那反过来磁能否产生电呢？实验器材法拉第把引起电流的原因归为五类：磁场中导体的
3、运动，法拉第把引起电流的原因归为五类：磁场中导体的运动，磁铁的运动，变化的磁场，变化的电流以及运动的恒定磁铁的运动，变化的磁场，变化的电流以及运动的恒定电流电流实验要求实验要求 根据器材，设计方案；根据器材，设计方案；观察实验，记录现象；观察实验，记录现象；分析现象，归纳结论。分析现象，归纳结论。实验一：导体棒（环）切割磁感线运动，如图所示。磁铁，电流计，线圈磁铁，电流计，线圈实验电路连接实验电路连接实验现象实验现象操作操作指针是否偏转指针是否偏转水平向左运动水平向左运动水平向右运动水平向右运动斜向运动斜向运动竖直上下运动竖直上下运动现象总结：当闭合电路的部分导体切割磁感线运动时，电路中会产生
4、感应电流。偏转偏转偏转偏转偏转偏转不偏转不偏转实验器材：实验器材：结论一结论一 闭合电路中一部分切割磁感线时，闭合电路中一部分切割磁感线时，闭合电路中的磁场面积闭合电路中的磁场面积S变化，磁变化，磁感应线条数发生变化，该闭合电路感应线条数发生变化，该闭合电路中的磁通量发生变化，产生感应电中的磁通量发生变化，产生感应电流。流。实验二：向线圈中插拔磁铁，如图所示实验器材：磁铁，电流计，线圈，导线实验器材：磁铁，电流计，线圈，导线实验电路连接实验电路连接实验现象实验现象操作操作指针是否偏转指针是否偏转磁铁插入瞬间磁铁插入瞬间磁铁拔出瞬间磁铁拔出瞬间磁铁静止不动磁铁静止不动偏转偏转偏转偏转不偏转不偏转
5、现象总结：当向线圈中插、拔磁铁时线圈中会有感应电流产生。实验器材：实验器材：结论二结论二 磁铁插入或拔出线圈时，线圈中的磁铁插入或拔出线圈时，线圈中的磁场强弱发生变化，磁感线条数变磁场强弱发生变化，磁感线条数变化，磁通量发生变化，线圈中产生化，磁通量发生变化，线圈中产生电流。电流。实验三：模仿法拉第实验，如图所示实验器材：实验器材：电磁铁电磁铁（电源，开关，滑动变（电源，开关，滑动变阻器），电流计，线圈，导线阻器），电流计，线圈，导线实验电路连接：实验电路连接：实验现象实验现象操作操作指针是否偏转指针是否偏转开关闭合瞬间开关闭合瞬间开关断开瞬间开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不开关闭合时，滑
6、动变阻器不动动开关闭合时，滑动变阻器迅开关闭合时，滑动变阻器迅速滑动滑片速滑动滑片偏转偏转偏转偏转不偏转不偏转偏转偏转现象总结：当螺线管A中的电流发生变化时，线圈B中会有感应电流产生。内部带有铁心的通电螺线管叫电磁铁。当在通电螺线管内内部带有铁心的通电螺线管叫电磁铁。当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，两个磁场叠加，使螺线管磁性大大增强。也变成了一个磁体，两个磁场叠加，使螺线管磁性大大增强。电磁铁电磁铁1831年年8月月29日，日，法拉第法拉第用软铁做成一个外用软铁做成一个外径径6英寸，厚
7、英寸，厚7/8英寸的环，其上绕有英寸的环，其上绕有A、B两组线圈。两组线圈。B线圈接检流计，线圈接检流计，A线圈电池连线圈电池连接。当接。当接通接通和和断开断开电源时，发现电流计指电源时，发现电流计指针摆动。针摆动。结论三结论三 线圈线圈A中电流发生变化，周围的磁中电流发生变化，周围的磁场强弱变化时，磁感线条数变化，场强弱变化时，磁感线条数变化，线圈线圈B中磁通量发生变化产生感应中磁通量发生变化产生感应电流。电流。归纳总结归纳总结 只要只要穿过穿过闭合电路闭合电路的的磁通量变化磁通量变化,就就有感应电流有感应电流.直观表现直观表现为：为：当穿过当穿过闭合回路闭合回路的的磁感线条数磁感线条数变化
8、变化时时,就有电流产生就有电流产生,否则就没有感应电流否则就没有感应电流.感应电流产生的条件感应电流产生的条件是：是：穿过电路的穿过电路的磁通量发生磁通量发生变化变化.电路要闭合电路要闭合;1 1如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？线框中是否产生感应电流？（1 1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）（2 2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中
9、左右运动（图乙）（3 3）线框绕轴线）线框绕轴线ABAB转动（图丙）转动（图丙）。没有没有没有没有有有例与练例与练2 2如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲），如图所示，磁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？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？为什么？例与练例与练有有 把把10M10M长的电线的两端连在一个灵敏电流表的长的电线的两端连在一个灵敏电流表的两端接线柱上，形成闭合回路，两个同学迅两端接线柱上，形成闭合回路，两个同学迅速摇动这条电线，速摇动这条电线，（1 1）
10、这样可以发电吗？简述你的理由）这样可以发电吗？简述你的理由.（2 2）你认为两个同学沿那个方位站立时，）你认为两个同学沿那个方位站立时，发电的可能性比较大？试一试？发电的可能性比较大？试一试？例与练例与练4 4矩形线圈矩形线圈ABCDABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一个平面位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一个平面内，线圈的两个边与导线平行。在这个平面内，线圈远离导线移动内，线圈的两个边与导线平行。在这个平面内，线圈远离导线移动时，线圈中有没有感应电流？线圈和导线都不动，当导线中的电流时，线圈中有没有感应电流？线圈和导线都不动，当导线中的电流I I逐渐增大或减小时，线圈中有没有感
11、应电流？为什么？逐渐增大或减小时，线圈中有没有感应电流？为什么？（注意：长直导线中电流越大，它产生的磁场越强；离长直导线越（注意：长直导线中电流越大，它产生的磁场越强；离长直导线越远，它的磁场越弱。）远，它的磁场越弱。）例与练例与练有有有有因为矩形线框的因为矩形线框的磁通量在减少磁通量在减少没有。因为没有没有。因为没有磁通量的变化磁通量的变化研究 5.5.把一个铜环放在匀强磁场中，使环的平面跟磁把一个铜环放在匀强磁场中，使环的平面跟磁场的方向垂直（图场的方向垂直（图4.2-124.2-12甲）。如果使环沿着磁甲）。如果使环沿着磁场的方向移动的方向，铜环中是否有感应电流？场的方向移动的方向，铜环中是否有感应电流？为什么？如果磁场是不均匀的（图为什么？如果磁场是不均匀的（图4.2-124.2-12乙），乙），是否有感应电流？是否有感应电流？为什么？为什么？没有没有有有例与练例与练
