1、第五节磁生电一、电磁感应现象一、电磁感应现象1.1.发现：英国物理学家发现：英国物理学家_在在18311831年发现年发现,并进一步揭示了并进一步揭示了_和和_之间的联系。之间的联系。2.2.定义：由于导体在磁场中定义：由于导体在磁场中_而产生电流的现象而产生电流的现象,是一种是一种_现象现象,产生的电流叫做产生的电流叫做_。法拉第法拉第电现象电现象磁现象磁现象运动运动电磁感应电磁感应感应电流感应电流二、感应电流二、感应电流1.1.产生感应电流的条件：产生感应电流的条件：(1)_(1)_电路电路;(2)_(2)_导体导体;(3)(3)在磁场中做在磁场中做_运动。运动。2.2.影响感应电流方向的
2、因素：与影响感应电流方向的因素：与_、_有有关。关。闭合闭合一部分一部分切割磁感线切割磁感线导体运动方向导体运动方向磁场方向磁场方向探究探究1 1 什么情况下磁可以生电什么情况下磁可以生电分别闭合和断开开关后分别闭合和断开开关后,让导体在磁场中让导体在磁场中静止、沿不同方向运动静止、沿不同方向运动(上下、左右、前上下、左右、前后、斜上斜下运动、水平转动等后、斜上斜下运动、水平转动等),),观察电观察电流表指针的偏转情况流表指针的偏转情况(是否偏转、偏转幅是否偏转、偏转幅度的大小等度的大小等)。1.1.实验中为什么不用灯泡实验中为什么不用灯泡,而要用灵敏电流计而要用灵敏电流计?提示：提示：导体在
3、磁场中运动时产生的电流太小导体在磁场中运动时产生的电流太小,不足以使灯泡发不足以使灯泡发光。光。参考答案：参考答案：因为导体在磁场中运动时产生的电流太小因为导体在磁场中运动时产生的电流太小,为了增为了增加可见度加可见度,所以用灵敏电流计。所以用灵敏电流计。2.2.闭合开关闭合开关,让导体在磁场中做怎样的运动时让导体在磁场中做怎样的运动时,灵敏电流计才有灵敏电流计才有示数示数?提示：提示：让导体在磁场中运动让导体在磁场中运动,观察灵敏电流计的示数变化。观察灵敏电流计的示数变化。参考答案：参考答案：让导体在磁场中左右、斜着运动时才能产生电流。让导体在磁场中左右、斜着运动时才能产生电流。3.3.断开
4、开关断开开关,让导体在磁场中做各种各样的运动让导体在磁场中做各种各样的运动,灵敏电流计指灵敏电流计指针针_(_(选填选填“偏转偏转”或或“不偏转不偏转”)。提示：提示：断开开关断开开关,电路断路电路断路,电路中无电流电路中无电流,灵敏电流计指针不灵敏电流计指针不会偏转。会偏转。参考答案：参考答案：不偏转不偏转【归纳提升归纳提升】(1)(1)感应电流产生的条件：闭合电路中的一部分感应电流产生的条件：闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。导体在磁场中做切割磁感线运动。(2)(2)“切割磁感线运动切割磁感线运动”指的是导体与磁场的相对运动指的是导体与磁场的相对运动,导体不导体不动动,磁场运
5、动磁场运动,导体也能切割磁感线导体也能切割磁感线,同样能产生感应电流。同样能产生感应电流。【针对训练针对训练】探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示。探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示。(1)(1)本实验中本实验中,我们通过观察什么现象来判断电路中是否有感应我们通过观察什么现象来判断电路中是否有感应电流电流?_?_(2)(2)通过比较图通过比较图_与图与图_可知可知,产生感应电流的产生感应电流的一个条件是电路要闭合一个条件是电路要闭合;通过比较图通过比较图_与图与图_可知可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中
6、做切割磁感线运动。动。(3)(3)若图甲中若图甲中ABAB棒不动棒不动,磁铁左右水平运动磁铁左右水平运动,电路电路_感应感应电流电流(选填选填“有有”或或“无无”)。【教你解题教你解题】分析题目的关键点分析题目的关键点关键点关键点1 1：利用方法：利用方法转换法、控制变量法。转换法、控制变量法。关键点关键点2 2：产生感应电流的三个字眼：产生感应电流的三个字眼闭合、部分、切割。闭合、部分、切割。【精讲精析精讲精析】(1)(1)判断电路中是否产生感应电流判断电路中是否产生感应电流,主要看电流表主要看电流表指针是否发生偏转指针是否发生偏转,有偏转说明产生感应电流有偏转说明产生感应电流;(2);(2
7、)对比三图可对比三图可发现发现,甲中电流表有示数。乙、丙电流表没有示数。丙中电流甲中电流表有示数。乙、丙电流表没有示数。丙中电流表无示数是因为开关断开表无示数是因为开关断开,因此通过对比甲和丙才能探究闭合因此通过对比甲和丙才能探究闭合电路是产生感应电流的一个条件电路是产生感应电流的一个条件;甲、乙两图中的电路都闭合甲、乙两图中的电路都闭合,导体导体ABAB棒都在运动棒都在运动,但乙中没有感应电流产生是因为导体没有但乙中没有感应电流产生是因为导体没有做切割磁感线运动做切割磁感线运动,甲中有感应电流产生是因为导体做了切割甲中有感应电流产生是因为导体做了切割磁感线运动磁感线运动,因此对比甲、乙两图可
8、以说明导体切割磁感线运因此对比甲、乙两图可以说明导体切割磁感线运动是产生感应电流的另一个条件动是产生感应电流的另一个条件;(3);(3)图甲中导体图甲中导体ABAB棒不动棒不动,磁磁铁左右水平运动的过程中导体铁左右水平运动的过程中导体ABAB棒仍在做切割磁感线运动棒仍在做切割磁感线运动,因因此有感应电流产生。此有感应电流产生。答案：答案：(1)(1)电流表指针的偏转电流表指针的偏转 (2)(2)甲丙甲乙甲丙甲乙(3)(3)有有探究探究2 2 探究影响感应电流方向的因素探究影响感应电流方向的因素研究感应电流与哪个因素有关就改变哪个因素研究感应电流与哪个因素有关就改变哪个因素,控制其他因素控制其他
9、因素相同相同,结合下图结合下图,注意导体的运动方向必须是切割磁感线的方向注意导体的运动方向必须是切割磁感线的方向,仔细观察并分析电流表指针的偏转方向仔细观察并分析电流表指针的偏转方向,思考下列问题：思考下列问题：1.1.当保持磁场方向不变当保持磁场方向不变,改变导体的运动方向时改变导体的运动方向时,通过观察甲、通过观察甲、乙两图电流表指针的偏转方向乙两图电流表指针的偏转方向,你可得出什么结论你可得出什么结论?提示：提示：保持磁场方向不变保持磁场方向不变,改变导体的运动方向时改变导体的运动方向时,甲、乙两图甲、乙两图电流表指针的偏转方向不同电流表指针的偏转方向不同,说明感应电流方向与导体运动方说
10、明感应电流方向与导体运动方向有关。向有关。参考答案：参考答案：感应电流方向与导体运动方向有关感应电流方向与导体运动方向有关2.2.当保持导体运动方向不变当保持导体运动方向不变,改变磁场的方向时改变磁场的方向时,通过观察丙、通过观察丙、丁两图电流表指针的偏转方向丁两图电流表指针的偏转方向,你可得出什么结论你可得出什么结论?提示：提示：保持导体运动方向不变保持导体运动方向不变,改变磁场的方向时改变磁场的方向时,丙、丁两图丙、丁两图电流表指针的偏转方向不同电流表指针的偏转方向不同,说明感应电流方向与磁场方向有说明感应电流方向与磁场方向有关。关。参考答案：参考答案：感应电流方向与磁场方向有关感应电流方
11、向与磁场方向有关【归纳提升归纳提升】(1)(1)方向：感应电流的方向与磁场方向和导体运方向：感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。动方向有关。(2)(2)大小：感应电流的大小与导体切割磁感线的速度和磁场强大小：感应电流的大小与导体切割磁感线的速度和磁场强弱有关。弱有关。【针对训练针对训练】如图所示如图所示,要使流过灵敏电流计的电流反向要使流过灵敏电流计的电流反向,下列措施中可行的下列措施中可行的是是()只将磁场反向只将磁场反向只将线圈的运动方向反向只将线圈的运动方向反向同时将磁场和线圈的运动方向反向同时将磁场和线圈的运动方向反向增加磁铁的磁性或线圈匝数增加磁铁的磁性或线圈匝数A.A.B.
12、B.C.C.D.D.【教你解题教你解题】解决问题的关键是利用控制变量法。回顾影响感解决问题的关键是利用控制变量法。回顾影响感应电流方向的因素。应电流方向的因素。【精讲精析精讲精析】选选A A。感应电流的方向与磁场方向、导体。感应电流的方向与磁场方向、导体(或线圈或线圈)的运动方向有关的运动方向有关,只改变磁场方向或导体只改变磁场方向或导体(或线圈或线圈)的运动方向的运动方向,感应电流的方向改变感应电流的方向改变,同时改变磁场方向和导体同时改变磁场方向和导体(或线圈或线圈)的运的运动方向、增加磁铁的磁性或线圈匝数动方向、增加磁铁的磁性或线圈匝数,感应电流的方向不变。感应电流的方向不变。电生磁与磁
13、生电的区别电生磁与磁生电的区别区别区别磁场对电流的作用磁场对电流的作用电磁感应现象电磁感应现象因果关系因果关系先供电先供电,后运动后运动先运动先运动,后发电后发电能量转化能量转化 电能转化为机械能电能转化为机械能 机械能转化为电能机械能转化为电能力的性质力的性质磁场力磁场力外力外力【特别提醒特别提醒】电可以产生磁电可以产生磁,磁也可以产生电磁也可以产生电;电流的磁效应是电流的磁效应是由电产生磁由电产生磁,电磁感应是由磁产生电。电磁感应是由磁产生电。【典例典例】(2011(2011湘潭中考湘潭中考)有种不用电池的手电筒有种不用电池的手电筒,使用时只使用时只要来回摇晃要来回摇晃,使永磁体在线圈中运
14、动使永磁体在线圈中运动,灯泡就能发光。该手电筒灯泡就能发光。该手电筒自生电能的工作原理是自生电能的工作原理是()A.A.电磁感应电磁感应 B.B.磁极间的相互作用磁极间的相互作用C.C.电流的磁效应电流的磁效应 D.D.磁场对电流的作用磁场对电流的作用【思路点拨思路点拨】分析题目的思路分析题目的思路利用电磁感应利用电磁感应 线圈切割磁感线线圈切割磁感线 产生感应电流产生感应电流【精讲精析精讲精析】选选A A。分析题意可知：本题中手电筒中有永磁体。分析题意可知：本题中手电筒中有永磁体,永磁体在线圈中来回运动永磁体在线圈中来回运动,就可以产生电就可以产生电,使灯泡发光使灯泡发光,这是电这是电磁感应
15、现象产生感应电流磁感应现象产生感应电流,故选故选A A。1.(20121.(2012三明中考三明中考)如图所示的四位科学家中如图所示的四位科学家中,发现电磁感应发现电磁感应现象的是现象的是()【解析解析】选选D D。发现电磁感应现象的是英国的法拉第。发现电磁感应现象的是英国的法拉第,故故D D正确。正确。2.2.关于感应电流产生的条件关于感应电流产生的条件,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.闭合电路中的部分导体在磁场中运动闭合电路中的部分导体在磁场中运动B.B.导体在磁场中做切割磁感线运动导体在磁场中做切割磁感线运动C.C.闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动闭合电路中的部分
16、导体在磁场中做切割磁感线运动D.D.只要把闭合电路中的部分导体放在磁场中只要把闭合电路中的部分导体放在磁场中【解析解析】选选C C。本题主要考查产生感应电流的条件。解题关键。本题主要考查产生感应电流的条件。解题关键是全面地掌握产生感应电流的四个条件：闭合电路是全面地掌握产生感应电流的四个条件：闭合电路;导体导体的一部分的一部分;导体在磁场中导体在磁场中;导体做切割磁感线运动。四者都导体做切割磁感线运动。四者都具备时才能产生感应电流。故选具备时才能产生感应电流。故选C C。3.(20123.(2012威海中考威海中考)如图所示如图所示,在磁场中悬挂一根导体在磁场中悬挂一根导体ab,ab,闭合闭合
17、开关开关,不能使电路中产生电流的做法是不能使电路中产生电流的做法是()A.A.导体导体abab不动不动,磁体向右运动磁体向右运动B.B.磁体不动磁体不动,导体导体abab向右运动向右运动C.C.磁体不动磁体不动,导体导体abab竖直向上运动竖直向上运动D.D.磁体不动磁体不动,导体导体abab斜向上运动斜向上运动【解析解析】选选C C。本题中已组成了闭合回路。本题中已组成了闭合回路,则只需判定导体是不则只需判定导体是不是切割磁感线即可分析：是切割磁感线即可分析：abab虽不动虽不动,但由于磁体向右运动但由于磁体向右运动,导体导体也会切割磁感线也会切割磁感线,A,A可产生电流可产生电流;ab;a
18、b向右运动向右运动,导体切割磁感线导体切割磁感线,B,B可产生电流可产生电流;ab;ab竖直向上运动时竖直向上运动时,运动方向与磁感线平行运动方向与磁感线平行,不切不切割磁感线割磁感线,C,C不能产生电流不能产生电流;ab;ab斜向上运动时斜向上运动时,导体也会有水平方导体也会有水平方向的分量切割磁感线向的分量切割磁感线,故故D D也能产生电流。本题要求选出不能产也能产生电流。本题要求选出不能产生感应电流的生感应电流的,故选故选C C。4.4.如图所示如图所示,可以使电流表的指针发生偏转的情况是可以使电流表的指针发生偏转的情况是()A.KA.K闭合闭合,导体导体abab竖直向上运动竖直向上运动
19、B.KB.K闭合闭合,导体导体abab向右运动向右运动C.KC.K断开断开,导体导体abab竖直向上运动竖直向上运动D.KD.K断开断开,导体导体abab向左运动向左运动【解析解析】选选B B。本题主要考查产生感应电流的条件。产生感应电。本题主要考查产生感应电流的条件。产生感应电流的条件：流的条件：(1)(1)电路必须是闭合的电路必须是闭合的;(2);(2)是导体的一部分是导体的一部分;(3);(3)在磁在磁场中做切割磁感线运动。场中做切割磁感线运动。A A项中项中,导体运动方向和磁感线方向平导体运动方向和磁感线方向平行行,没有切割磁感线没有切割磁感线,不能产生感应电流。不能产生感应电流。B
20、B项中项中,导体左右运动导体左右运动切割磁感线且电路是闭合的切割磁感线且电路是闭合的,故能产生感应电流。故能产生感应电流。C C、D D项中电路项中电路均是断开的均是断开的,均不能产生感应电流。均不能产生感应电流。5.5.丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在_;_;英英国物理学家法拉第首先发现了闭合电路的一部分导体做切割磁国物理学家法拉第首先发现了闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时感线运动时,导体中会产生电流导体中会产生电流,这种现象被称为这种现象被称为_现象。现象。【解析解析】本题考查了电磁之间的联系。本题考查了电磁之间的联系。18201820
21、年年,奥斯特发现了奥斯特发现了当小磁针放在通电导线的周围时发生偏转得出了通电导线的周当小磁针放在通电导线的周围时发生偏转得出了通电导线的周围存在磁场。由此法拉第逆向思维围存在磁场。由此法拉第逆向思维,发现了磁也能生电的电磁发现了磁也能生电的电磁感应现象。感应现象。答案：答案：磁场电磁感应磁场电磁感应6.6.在在“探究感应电流的产生探究感应电流的产生”的实验中的实验中,小颖同学的四次实验小颖同学的四次实验情况分别如图所示。情况分别如图所示。(1)(1)有同学说：有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流。就会产生感应电流。”你认为他
22、的说法对吗你认为他的说法对吗?_,?_,图图_可支持你的结论。可支持你的结论。(2)(2)为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。的关系。A.A.根据图甲和图乙的实验现象可以得出的结论：根据图甲和图乙的实验现象可以得出的结论：_。B.B.根据图乙和图丁的实验现象可以得出的结论：根据图乙和图丁的实验现象可以得出的结论：_。(3)(3)从能量的角度来分析从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是感应电流的产生过程是_能能转化为电能。转化为电能。【解析解析】(1)(1)电磁感应现象的内容是：闭合电路的一部分导体电磁感应现象的内容是：闭
23、合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时就会产生电流。当导体运动不切在磁场中做切割磁感线运动时就会产生电流。当导体运动不切割磁感线时割磁感线时,就不会有感应电流产生就不会有感应电流产生,如丙图如丙图;(2);(2)根据图甲与图根据图甲与图乙可以看出乙可以看出,导体都切割磁感线导体都切割磁感线,磁感线方向相同磁感线方向相同,但是切割磁但是切割磁感线的方向是相反的感线的方向是相反的,故电流表的指针也向相反方向转动故电流表的指针也向相反方向转动,故可故可得出结论：感应电流的方向跟导体运动方向有关得出结论：感应电流的方向跟导体运动方向有关;同理同理,图乙和图乙和图丁中图丁中,导体都切割磁感线导体都切割磁感线,切割磁感线的方向是相同的切割磁感线的方向是相同的,但是但是磁感线的方向是相反的磁感线的方向是相反的,故电流表的指针也向相反方向转动故电流表的指针也向相反方向转动,故故可得出结论：感应电流的方向跟磁场方向有关可得出结论：感应电流的方向跟磁场方向有关;(3);(3)在此过程中在此过程中,能量是由机械能转化为电能的。能量是由机械能转化为电能的。
