2019-2020年人教统编课堂新坐标高中物理第1章电磁感应第1节磁生电的探索课件鲁科版选修精品课件
电磁感应现象及应用(教师版)-高二物理同步精品讲义(人教2019必修第三册)
13.3 电磁感应现象及应用
【物理核心素养】
物理观念：培养学生“电生磁”“磁生电”的相互作用观念，使电和磁建立起了相互的联系。
科学思维：经历各种实验现象，学会通过现象，分析、归纳事物本质特征的科学思想方法实验观察能力与逻辑思维能力在科学探究过程中的重要作用。
科学探究：经历感应电流产生条件的探究活动，提高学生的分析、论证能力。
科学态度与责任：通过“磁生电”的物理学史学习使学生感悟到科学发现的艰辛和辩证的思维方法。
【教学重难点】
教学重点：通过实验观察和试探探究，总结感应电流的产生条件。
教学难点：感应电流产生条件的实验探究、理论分析，以及几个实验之间的逻辑关系。
一、划时代的发现
1．“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．
2．“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．
3．电磁感应
法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流．
二、产生感应电流的条件
1．实验：探究感应电流产生的条件
(1)实验一：如图所示，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．(均选填“有”或“无”)
(2)实验二：如图所示，当条形磁体插入或拔出线圈时，线圈中电流产生，但条形磁体在线圈中静止不动时，线圈中电流产生．(均选填“有”或“无”)
(3)实验三：如图所示，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．(均选填“有”或“无”)
高中物理人教版2019公开课教案电磁感应现象及应用
3电磁感应现象及应用
[学习目标] 1.了解电磁感应现象及相关的物理学史.2.通过实验探究产生感应电流的条件．(重点、难点)3.能正确分析磁通量的变化情况．(重点)4.能运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生．(重点、难点)
一、电磁感应的探索历程
1．“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．
2．“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．产生的电流叫作感应电流．
3．法拉第的概括
法拉第把引起感应电流的原因概括为五类：
(1)变化的电流；
(2)变化的磁场；
(3)运动的恒定电流；
(4)运动的磁铁；
(5)在磁场中运动的导体．
4．电磁感应
法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流．5．发现电磁感应现象的意义
(1)使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生．
(2)使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代．
二、探究感应电流的产生条件
1．探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流(如图所示)：
实验操作 实验现象(有无电流) 分析论证 导体棒静止
无 闭合电路包围的面积变化时，电路中有感应电流产生；包围的面积不变时，电路中无感应电流产生
导体棒平行磁感线运动
无 导体棒切割磁感线运动
有
2．探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生感应电流(如图所示)：
实验操作
实验现象(有无电流) 分析论证
N 极插入线圈
有 线圈中的磁场变化时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场不变时，线圈中无感应电流 N 极停在线圈中
无 N 极从线圈中抽出
高中物理人教版(2019)必修三13.3电磁感应现象及应用 导学案
13.3电磁感应现象及应用
【学习目标】
1.了解电磁感应现象及相关的物理学史.
2.通过实验探究产生感应电流的条件．
3.能正确分析磁通量的变化情况．
4.能运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生．
【学习任务一】划时代的发现
1．“电生磁”的发现
奥斯特发现的电流的磁效应，证实与磁现象是有联系的．
2．法拉第的探索：法拉第提出了“由磁产生电”的设想，并为此进行了长达10年探索，从
中领悟到，“磁生电”是一种在变化、的过程中才能出现的效应．
3．电磁感应：“”的现象．
4．感应电流：现象中产生的电流．
【学习任务二】产生感应电流的条件
1．实验：探究感应电流产生的条件
(1)实验一：如图1所示，当条形磁体插入或拔出线圈时，线圈中电流产生，但条形磁
体在线圈中静止不动时，线圈中电流产生．(均选填“有”或”无”)
图
图1
(2)实验二：如图2所示，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
选填“有”或“无”)
图2
(3)归纳总结：
几个实验共同特点：产生感应电流时闭合回路的都发生了变化．
（4）产生感应电流条件：①电路；②回路的中的磁通量
【学习任务三】磁通量的变化(ΔΦ)
引起磁通量变化的原因
（1）闭合电路的一部分导体切割磁感线时，是磁场B还是面积S变化引起磁通量变
化？；
（2）实验一：条形磁铁与线圈发生相对运动时，是磁场B变化还是面积S变化引起磁通量
变化？；
（3）实验二：是B变化还是面积S变化引起磁通量变化？；
高中物理教科版选修32课件：第一章 第1、2节 电磁感应的发现 感应电流产生的条件
[典例] (多选)如图 1-1-9 所示，矩形线框 abcd
由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流，则线
框的运动情况应该是 A．向右平动(ad 边还没有进入磁场)
() 图 1-1-9
B．向上平动(ab 边还没有离开磁场)
C．以 bc 边为轴转动(ad 边还没有转入磁场)
D．以 ab 边为轴转动(转角不超过 90°) [思路点拨]
(5)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生。(×)
(6)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没
有感应电流产生。
(√)
2．合作探究——议一议 (1)很多科学家致力于磁与电的关系的探索，为什么他们在磁生电的
研究中没有成功？ 提示：很多科学家在实验中没有注意磁场的变化、导体与磁场 之间的相对运动等环节，只想把导体放入磁场中来获得电流， 这实际上违反了能量转化和守恒定律。 (2)怎样理解“电生磁”？ 提示：电流周围存在磁场是无条件的，无论电流是恒定不变的， 还是变化的，只要有电流，它的周围就一定有磁场。
绕上线圈 A、B，线圈 A 通过滑动变阻器、
开关与电源相连，线圈 B 与电流计连接。 ②实验现象：
图 1-1-1
只在电路接通和断开的瞬间，电流计指针
才会发生偏转，且两种情况下指针的偏转方向 相反 。 2．两个概念
(1)电磁感应：磁生电的现象。 (2)感应电流：由电磁感应 现象产生的电流。
人教版新高三物理2019-2020年一轮复习测试专题《电磁感应中的综合问题》
绝密★启用前
人教版新高三物理2019-2020学年一轮复习测试专题《电磁感应
中的综合问题》
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1＝B，B2＝2B。一个竖直放置的边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/2，则下列结论中正确的是（）
A．此过程中通过线框截面的电量为
B．此过程中回路产生的电能为0.5mv2
C．此时线框的加速度为
D．此时线框中的电功率为
2.如图甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1 m2，线圈电阻为1 Ω，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向．则()
A． 0～5 s内i的最大值为0.1 A
B．第4 s末i的方向为正方向
C．第3 s内线圈的发热功率最大
D． 3～5 s内线圈有扩张的趋势
3.如图所示，等腰直角区域EFG内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，直角边CF长度为2L.现有一电阻为R的闭合直角梯形导线框ABCD以恒定速度v水平向右匀速通过磁场．t＝0时刻恰好位于图示位置(即BC与EF在一条直线上，且C与E重合)，规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线正确的是()
4.如图甲所示，在坐标系x Oy中，有边长为L的正方形金属线框abcd，其对角线ac和y轴重合，顶点a位于坐标原点O处。在y轴右侧的第I象限内有一等腰直角三角形区域，直角边边长为L，底边的左端位于坐标原点O处，内有垂直纸面向里的匀强磁场。t=0时刻，线圈从图示位置沿cb 方向，匀速穿过磁场区域。取a b c d a为感应电流的正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差U ab。随时间t变化的图线应是乙图中的（）
新人教版高中物理《电磁感应》PPT课件
图所示。在圆环所围成的区域内，存在垂直于圆
指向纸面里的匀强磁场。磁场的磁感强度的大小 随时间增大，变化率为恒定值b。已知圆环中的感 应电动势是均匀分布的。设MN为圆环上的两点， MN间的弧长为半圆弧PMNQ的一半。试求这两点 间的电压。
三、涡旋电场
麦克斯韦电磁场理论表明：变化的磁场在 周围空间会激发出感生电场。
B原↑
E感
四、感生电动势
例：磁感应强度为B的匀强磁场充满半径为 r的圆柱形区域内，其方向与圆柱的轴线平 行，其大小以△B/△t的速率增加，一根长 为r的细金属棒与磁场方向垂直的放在磁场 区域内，杆的两端恰好在圆周上，求棒中 的感应电动势。
例：（2003年上海交大冬令营）如图9所示，半径为R的 圆形区域内有随时间均匀变化的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t均匀增加的变化率为k（k为常数），t=0时的磁 感应强度为B0，B的方向与圆形区域垂直，在图中垂直纸 面向内。一长为2R的金属杆AC也处在圆形区域所在平面， 并以速度v扫过磁场区域。设在t时刻杆位于图示位置， 此时杆的AB段正好在磁场内，BC段位于磁场之外，且 AB=BC=R，求此时杆的感应电动势。
二、法拉第电磁感应定律 1、法拉第电磁感应定律
E n
t
注意：上式一般只能求感应电动势的平均值， 若要求瞬时值，可求Δt→0时的极限。
2、楞次定律
总要阻碍磁通量的变化
2019鲁科版高中物理选择性必修第二册(导学案+答案解析)
2019鲁科版高中物理选择性必修二(导学案+答案解析)
第1节磁生电的探索
[先填空]
[再判断]
1．如图1－1－1所示：把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，首先观察到这个实验现象的物理学家是安培．(×)
图1－1－1
2．“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应．(√)
3．首先发现电磁感应现象的科学家是奥斯特．(×)
[后思考]
很多科学家在磁生电的探究中为什么没有获得成功？
【提示】很多科学家在实验中没有注意磁场的变化，导体与磁场之间的相对运动等环节，只想把导体放入磁场中来获得电流，这实际上违反了能量转化和守恒定律，磁生电是一种在变化、运动过程中才能出现的效应．
[合作探讨]
探讨1：奥斯特发现电流的磁效应引发了怎样的思考？法拉第对此持有怎样的观点？
【提示】在自然界和谐统一的科学信念下，相信自然力是统一的，物理关系都是对称的，认为既然电流可以产生磁场；反过来，磁场也可以产生电流．
探讨2：法拉第经历了大量的失败，失败的原因是什么？
【提示】失败的主要原因在于受传统观念的影响，只注意寻找静态和稳定的感应电流而忽略了对动态过程的观察．
探讨3：你认为法拉第成功的秘诀是什么？
【提示】经过多次失败之后，法拉第仍然坚持研究，正是由于他不懈的努力，正是以他有准备的头脑及敏锐的洞察力，才捕捉到了稍纵即逝的偶然现象．
[核心点击]
1．奥斯特的“电生磁”
电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用力，揭示了电现象与磁现象之间存在的某种联系．奥斯特实验中，通电导线南北方向放置，导线下面的小磁针发生偏转．
电磁感应现象及应用课件-高二物理人教版(2019)必修第三册
没有得到预期的结果
一、划时代的发现
3.与成功失之交臂的科拉顿
1825年瑞士科学家丹尼尔·科拉顿 进行了同样的研究
跑来跑去的科拉顿
遗憾的是他将线圈和电流表分别放在 两个房间，尽管他快速地奔跑于两房 间，最后他输给了电流。 G
一、划时代的发现
4、1830年美国科学家亨利发现在开关断开、闭合时，电流计中有电流， 由于新学期开始，终止了研究，因而错过了发表这一成果的时机。
电池组
开关
铁芯
电流计
一、划时代的发现
5、“修成正果”的法拉第 英国的法拉第认为： 电和磁是一对和谐对称的自然现象 信念：一定要转磁为电！（1822年9月） 经历很多失败，历经十年1831年终于发现“磁生电”
创新的思维 坚定的信念
法拉第用过的线圈
一、划时代的发现
6. 法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应 电流。 7.发现电磁感应现象的意义 （1）使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为
5、产生电磁感应现象的条件： 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电流。
闭合回路 磁通量发生变化
两条件同时具备，线圈中 才有感应电流产生
二、产生感应电流的条件
巩固提升
【例2】矩形线圈 ABCD 位于通电直长导线附近，线圈跟
2019_2020学年高考物理主题3电磁场与电磁波初步1磁现象和磁场课件(必修3)
二、电流的磁场
导学探究
1.演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向 水平放置.将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请观察直导线通、断电 时小磁针的偏转情况.观察到什么现象？通过这个现象可以得出什么结论呢？ 答案 观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置.通 电后导线周围的小磁针发生偏转，说明通电后导线周围的空间对小磁针产生 磁力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场.
图9
②磁感线特点 两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外是非匀强磁场，画法如图10所示.
图10
(3)环形电流的磁场 ①安培定则：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的 方向就是环形导线轴线上磁感线的方向，如图11所示.
图11
②磁感线的特点 两侧分别是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱，画法如图12所示.
2.电流磁场的方向 (1)直线电流的磁场 ①安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲 的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图7所示. ②画法：如图8所示
图7
图8
说明：图中的“×”号表示磁场方向垂直进入纸面；“·”号表示磁场方向垂直
穿出纸面.
③特点：是非匀强磁场，距导线越远处磁场越弱. (2)通电螺线管的磁场 ①安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致， 拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，如图9所示.
电磁感应现象及应用+课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
▪ 法拉第得出结论：“要产生感生电流，磁铁必须运动。”后来，法拉第又 发现无论是磁铁还是线圈运动，都产生电流。
▪ 1831年11月24日，法拉第总结了一系列实验研究，向英国皇家学会提交了 论文。后来概括出五类情况可以产生感生电流：
▪
①变化着的电流；
▪
②运动的恒稳电流；
▪
③变化的磁场；
▪
④运动的磁铁；
13.3 电磁感应现象及应用
1.划时代的发现
伟大的物理学家法拉第
伟大的物理学家法拉第
▪ 英国物理学家。 ▪ 十三岁时，他就到一家装订和出售书籍的铺子里当学徒。这为他读书创造
了条件。他的老板也鼓励他读书，后来有一位顾客送给他一些伦敦皇家学 院讲演的听讲证。1812年冬季，他来到了伦敦皇家学院，要求和著名的院 长戴维见面谈话。作为自荐书，他带来了听戴维讲演时记下的笔记。 ▪ 笔记装订得整齐美观，给戴维留下了很好的印象。 ▪ 戴维正好缺少一位助手，不久他就雇用了他。1821年受任为皇家研究所试 验室主任。
▪ 在大约1830年以前，法拉第主要是一位化学家。1827年出版了六百多页的 巨著《化学操作》。那时他已成为很有成就的专业分析化学家和实际顾问， 已赢得了国际声誉。
伟大的物理学家法拉第
▪ 1830至1839年是法拉第成就最大的时期，是对现代电学发现作出贡献的第 一流科学家。1821年他对奥斯特发现的电流磁作用的研究，导致他十年后 的重大发现。
精品导学案：第1章 电磁感应1电磁感应的发现 感应电流产生的条件 Word版含答案
学案1电磁感应的发现感应电流产生的条件
[学习目标定位] 1.能理解什么是电磁感应现象.2.能记住产生感应电流的条件.3.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验.4.能说出磁通量变化的含义.5.会利用电磁感应产生的条件解决实际问题．
1．磁通量的计算公式Φ＝BS的适用条件是匀强磁场且磁感线与平面垂直．若在匀强磁场B 中，磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁场方向上的投影面积．2．磁通量是标量，但有正、负之分．一般来说，如果磁感线从线圈的正面穿入，线圈的磁通量就为“＋”，磁感线从线圈的反面穿入，线圈的磁通量就为“－”．
3．由Φ＝BS可知，磁通量的变化有三种情况：
(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化；
(2)磁感应强度B变化，有效面积S不变；
(3)磁感应强度B和有效面积S同时变化．
一、奥斯特实验的启迪
1820年，奥斯特从实验中发现了电流的磁效应，不少物理学家根据对称性的思考，提出既然电能产生磁，是否也存在逆效应，即磁产生电呢？
二、电磁感应现象的发现
1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象．他将“磁生电”现象分为五类：(1)变化中的电流；(2)变化中的磁场；(3)运动中的恒定电流；(4)运动中的磁铁；(5)运动中的导线．三、电磁感应规律的发现及其对社会发展的意义
1．电磁感应的发现，使人们发明了发电机，把机械能转化成电能；使人们发明了变压器，解决了电能远距离传输中能量大量损耗的问题；使人们制造出了结构简单的感应电动机，反过来把电能转化成机械能．
2．法拉第在研究电磁感应等电磁现象中，从磁性存在的空间分布逐渐凝聚出“场”的科学创新思想．在此基础上，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在． 四、产生感应电流的条件 穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生.
第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件
第一节电磁感应现象
第二节研究产生感应电流的条件1．了解电磁感应的觉察进程．
2．明白得电磁感应现象及其产生的条件．
3．运用电磁感应现象产生的条件判定回路是不是有感应电流．
1．电磁感应现象：由磁生电的现象叫做电磁感应现象．
2．感应电流：在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流．
3．感应电流产生的条件：无论是何种缘故，只要闭合回路的磁通量发生转变，闭合回路就有感应电流产生．
科技与生活中的电磁感应现象
如图是生产中常常利用的一种延时继电器的示用意，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B的两头接在一路，组成一个闭合回路．在拉开开关S的时候，弹簧E并非能当即将衔铁D拉起，从而不能使触头C(连接工作电路)当即离开，过一段短时刻后触头C才能离开，延时继电器确实是如此得名的．试说明这种继电器的原理．
原理：线圈A与电源连接，线圈A中流过恒定电流，产生恒定磁场，有磁感线
穿过线圈B，但线圈B的磁通量不转变，线圈B中无感应电流．拉开开关S时，线圈A中电流迅速减小到零，穿过线圈B的磁通量迅速减少，由于电磁感应，线圈B 中产生感应电流，感应电流的磁场对衔铁D的吸引作用使触头C不能离开，通过一段短时刻后感应电流减弱，感应电流的磁场对衔铁D的吸引力减小，弹簧E的作使劲比磁场力大才将衔铁D拉起，触头C离开．
一、单项选择题
1．以下现象中属于电磁感应现象的是(B)
A．磁场对电流产生力的作用
B．转变的磁场使闭合电路中产生电流
C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D．电流周围产生磁场
解析：电磁感应现象指的是在磁场产生电流的现象，选项B是正确的．
【教科版】2019年高中物理选修3-2学案 第一章 电磁感应1电磁感应的发现 感应电流产生的条件 含答案
学案1电磁感应的发现感应电流产生的条件
[学习目标定位] 1.能理解什么是电磁感应现象.2.能记住产生感应电流的条件.3.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验.4.能说出磁通量变化的含义.5.会利用电磁感应产生的条件解决实际问题．
1．磁通量的计算公式Φ＝BS的适用条件是匀强磁场且磁感线与平面垂直．若在匀强磁场B 中，磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁场方向上的投影面积．2．磁通量是标量，但有正、负之分．一般来说，如果磁感线从线圈的正面穿入，线圈的磁通量就为“＋”，磁感线从线圈的反面穿入，线圈的磁通量就为“－”．
3．由Φ＝BS可知，磁通量的变化有三种情况：
(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化；
(2)磁感应强度B变化，有效面积S不变；
(3)磁感应强度B和有效面积S同时变化．
一、奥斯特实验的启迪
1820年，奥斯特从实验中发现了电流的磁效应，不少物理学家根据对称性的思考，提出既然电能产生磁，是否也存在逆效应，即磁产生电呢？
二、电磁感应现象的发现
1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象．他将“磁生电”现象分为五类：(1)变化中的电流；(2)变化中的磁场；(3)运动中的恒定电流；(4)运动中的磁铁；(5)运动中的导线．三、电磁感应规律的发现及其对社会发展的意义
1．电磁感应的发现，使人们发明了发电机，把机械能转化成电能；使人们发明了变压器，解决了电能远距离传输中能量大量损耗的问题；使人们制造出了结构简单的感应电动机，反过来把电能转化成机械能．
2．法拉第在研究电磁感应等电磁现象中，从磁性存在的空间分布逐渐凝聚出“场”的科学创新思想．在此基础上，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在．
第一节磁生电的探究
例、矩形线圈ABCD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； 离长直导线越远，它的磁场越弱。）
亨 利
法 拉 第
菲涅耳（A.J.Fresnel， 1788—1827，法国物理学家） 的贡献：在奥斯特公布他的发 现不久，菲涅耳就宣称他把磁 铁放在螺旋线圈里，能够成功 地由磁产生出电。但是当其他 科学家按照这样做时，却没能 产生出电，但是菲涅耳的这一 发现却启发了安培于1821年着 手于这一方面的探索。
磁通量（是否变化）
导体棒平行磁感 线运动
导体棒切割磁感 线运动
分析论证
实验操作 N极插入线圈 N极停在线圈中 N极从线圈中抽 出 S极插入线圈 S极停在线圈中 S极从线圈中抽
有无电流 有 无 有 有 无
磁场(是否变化）
磁通量（是否变化）
分析论证
实验操作 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关保持闭合，滑 动变阻器滑片不动 开关保持闭合，迅 速移动滑动变阻器
亨利（J.Henry , 1797—1878） 美国科学家亨利于1830年暑期，在研 究绕有不同长度导线的电磁铁所产生 的磁力大小时，把一个线圈与电流计 相连，当线圈放在蹄形电磁铁的两极 之间，当他给电磁铁通电时，电流计 指针出现了摆动，断开电源时，电流 计指针向相反方向摆动。由于新学期 开学，他不得不停止了这一研究，因 而错过了发表这一成果的时机，被誉 为离发现“磁生电”现象只有一步之 遥的人。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
探讨 2：法拉第经历了大量的失败，失败的原因是什么？ 【提示】 失败的主要原因在于受传统观念的影响，只注意寻找静态和稳 定的感应电流而忽略了对动态过程的观察．
探讨 3：你认为法拉第成功的秘诀是什么？ 【提示】 经过多次失败之后，法拉第仍然坚持研究，正是由于他不懈的 努力，正是以他有准备的头脑及敏锐的洞察力，才捕捉到了稍纵即逝的偶然现 象．
【答案】 B
科学探究过程与方法 下面的框图可以简要展示法拉第发现电磁感应规律的科学探究过程与方 法．
科 学 探 究 —— 感 应 电 流 产 生 的条件
[先填空] 1．探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(如图 1-1-2 所示)
图 1-1-2
实验操作
实验现象(有无电流)
分析论证
导体棒静止
无
闭合电路包围的面积变化时，
无
电流；磁场不变时，
器滑片不动
线圈 B 中无感应电
开关保持闭合，迅速移动
有
流
滑动变阻器的滑片
4.产生感应电流的条件 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电流． [再判断] 1．只要闭合线圈内有磁通量，闭合线圈就有感应电流产生．(×) 2．闭合线圈内有磁场，就有感应电流．(×) 3．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定会有感应电流．(√)
导体棒平行磁感线运动
无
电路中有电流产生；包围的面
导体棒切割磁感线运动
有
积不变时，电路中无电流产生
2.探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流(如图 1-1-3 所示)． 图 1-1-3
实验操作 实验现象(有无电流)
分析论证
N 极插入线圈
有
N 极停在线圈中
无 线圈中的磁场变化时，线圈中有
N 极从线圈中抽出
A．在科拉顿整个操作过程中，电流计指针不发生偏转 B．将磁铁插入螺线管瞬间，电流计指针发生偏转，但科拉顿跑到观察时， 电流计指针已不再偏转 C．科拉顿无法观察到电流计指针偏转的原因是当时电流计灵敏度不够 D．科拉顿无法观察到电流计指针偏转的原因是导线过长，电流过小
【解析】 科拉顿将磁铁放入螺线管时，穿过线圈的磁通量变化，回路中 产生感应电流，电流计指针偏转，之后，穿过线圈的磁通量保持不变，回路中 无感应电流，电流计指针不偏转，但由于科拉顿放完磁铁后跑到另一室观察， 所以他观察不到偏转．只有 B 项正确．
【提示】 图甲中，线框在磁场中上下运动的过程中，穿过线框的磁通量 没有发生变化，所以无感应电流产生．
探讨 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(如图乙 所示)．线框中是否产生感应电流？
知识脉络
电磁感应的探索历程
[先填空]
事件
意义
1820 年，奥斯特发现了电流的磁 拉开了研究电与磁相互关系的
电生磁
效应
序幕
菲涅耳、安培、科拉顿、亨利等致 科学探索是曲折的，真理追求是
力于磁生电的研究
执着的
磁生电
1831 年，法拉第发现了电磁感应 揭示了电和磁的内在联系，引领
现象
人类进入电气时代
[再判断] 1．如图 1-1-1 所示：
知 识 点 一
学
业
分
层
第 1 节 磁生电的探索
测 评
知 识 点 二
学习目标 1.了解电磁感应现象的探索过程，体会 人类探索自然规律的科学态度和科学精 神. 2.知道什么是电磁感应现象，理解感应 电流产生的条件．(重点、难点) 3.进一步认识磁通量的概念，能对磁通 量的变化进行定性分析和定量计算．(难 点)
[后思考] 闭合导体回路在磁场中运动一定产生感应电流吗？
【提示】 不一定．若闭合导体回路在磁场中运动时，穿过闭合导体回路 的磁通量发生变化，导体回路中就会产生感应电流；若闭合导体回路在磁场中 运动时，穿过闭合导体回路的磁通量不变，导体回路中就没有感应电流．
[合作探讨] 探讨 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(如图甲 所示)．线框中是否产生感应电流？
【提示】 很多科学家在实验中没有注意磁场的变化，导体与磁场之间的 相对运动等环节，只想把导体放入磁场中来获得电流，这实际上违反了能量转 化和守恒定律，磁生电是一种在变化、运动过程中才能出现的效应．
[合作探讨] 探讨 1：奥斯特发现电流的磁效应引发了怎样的思考？法拉第对此持有怎样 的观点？
【提示】 在自然界和谐统一的科学信念下，相信自然力是统一的，物理 关系都是对称的，认为既然电流可以产生磁场；反过来，磁场也可以产生电流．
1．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是( )
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
【解析】 1820 年，丹麦著名物理学家奥斯特发现了电流的磁效应.1831 年， 英国著名物理学家法拉第发现了电磁感应现象．选项 D 正确．
【答案】 D
2．1825 年，瑞士物理学家德拉里夫的助手科拉顿将一个螺线管与电流计相 连．为了避免强磁性磁铁影响，他把电流计放在另外一个房间，当他把磁铁插 入螺线管中后，立即跑到另一个房间去观察，关于科拉顿进行的实验，下列说 法正确的是( )
[核心点击] 1．奥斯特的“电生磁” 电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用力，揭示了电现象与磁现象之 间存在的某种联系．奥斯特实验中，通电导线南北方向放置，导线下面的小磁 针发生偏转． 2．法拉第的“磁生电” “磁生电”是一种在变化、运动的过程中才出现的效应，法拉第把引起电 流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，这就是：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．他把这些现 象定名为电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流．
图 1-1-1 把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会 发生偏转，首先观察到这个实验现象的物理学家是安培．(×) 2．“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应．(√) 3．首先发现电磁感应现象的科学家是奥斯特．(×)
[后思考] 很多科学家在磁生电的探究中为什么没有获得成功？
有
感应电流；线圈中的磁场不变时，
S 极插入线圈
有
线圈中无感应电流
S 极停在线圈中
无
S 极从线圈中抽出
有
3．模仿法拉第的实验(如图 1-1-4)． 图 1-1-4
实验操作
实验现象(线圈 B 中有无电流) 分析论证
开关闭合瞬间
源自文库
有
线圈 B 中磁场变化
开关断开瞬间
有
时，线圈 B 中有感应
开关保持闭合，滑动变阻