电磁感应现象(2)
高中物理实验探究电磁感应的现象
高中物理实验探究电磁感应的现象在高中物理学习中，电磁感应是一个重要而有趣的主题。
通过实验，我们可以深入探究电磁感应的现象，并加深对电磁感应原理的理解。
本文将重点介绍几个有趣的高中物理实验，以探究电磁感应的现象。
实验一：法拉第电磁感应实验法拉第电磁感应实验是一种常见的实验，通过导体在磁场中的移动来观察电磁感应现象。
实验中我们需要准备一段导线和一块强磁铁。
首先，将导线与一个插座连接，并连接一个波尔特表来观察当电流通过导线时的变化。
接下来，将导线与磁铁相对静止放置，然后迅速将磁铁插入导线附近。
当磁铁接近导线时，波尔特表上的指针会偏转，这表明电流通过导线，产生了电磁感应。
实验二：自感和互感实验自感和互感是电磁感应现象中的重要概念。
自感指的是导线本身在变化磁场作用下产生的电动势，互感则是指两个相邻线圈之间通过变化磁场相互引起的电动势。
为了探究自感和互感现象，我们可以进行一个简单的实验。
实验中，准备两个线圈，将一个线圈连接到电源，另一个线圈连接到一个灯泡。
当我们慢慢改变第一个线圈中的电流时，可以观察到灯泡的亮度发生变化。
这说明由于自感和互感现象，灯泡中的电流发生了改变。
实验三：楞次定律实验楞次定律是电磁感应领域的重要定律之一，它通过描述产生的电动势的方向来帮助我们理解电磁感应。
为了验证楞次定律，可以进行一个简单的实验。
实验中，我们需要一个U型磁铁、一条金属导线和一个磁场指示器。
将金属导线绕在U型磁铁上，并连接到一个电流表。
当我们改变U型磁铁的位置或方向时，观察电流表的指针移动情况。
根据楞次定律，电流的方向应该会发生变化以产生磁场的改变。
通过以上这些实验，我们可以深入了解电磁感应的现象和原理。
对于高中物理学习，实验起着重要的作用，通过实践的方式帮助我们更好地掌握知识。
同时，实验也能激发学生的学习兴趣，使他们更加主动积极地参与到学习中来。
总结起来，通过进行法拉第电磁感应实验、自感和互感实验以及楞次定律实验，我们可以深入了解电磁感应现象。
高二物理教案电磁感应现象
高二物理教案：电磁感应现象高二物理教案：电磁感应现象1一、教学任务分析电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上，进一步学习电与磁的关系，也为后面学习电磁波打下基础。
以实验创设情景，通过对问题的讨论，引入学习电磁感应现象，通过学生实验探究，找出产生感应电流的条件。
用现代技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流，使学生感受现代技术的重要作用。
通过“历史回眸”，介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家的献身精神，懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。
在探究感应电流产生的条件时，使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法，经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程；在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时，体验科学家在探究真理过程中的献身精神。
二、教学目标1．知识与技能（1）知道电磁感应现象及其产生的条件。
（2）理解产生感应电流的条件。
（3）学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
2．过程与方法通过有关电磁感应的探究实验，感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。
3．情感、态度价值观（1）通过观察和动手操作实验，体验乐于科学探究的情感。
（2）通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点与难点重点和难点：感应电流的产生条件。
四、教学资源1、器材（1）演示实验：①电源、导线、小磁针、投影仪。
②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。
（2）学生实验：①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。
②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。
③DIS实验：微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。
2、课件：电磁感应现象flash课件。
五、教学设计思路本设计内容包括三个方面：一是电磁感应现象；二是产生感应电流的条件；三是应用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
本设计的基本思路是：以实验创设情景，激发学生的好奇心。
电磁感应现象的两类情况 课件
力
导体中自由电 荷所受洛伦兹 力沿导体方向 的分力
感生电动势
动生电动势
回路中相当于电 处于变化磁场中 做切割磁感线运动的导
源的部分
的线圈部分
体
通常由右手定则判断，也 方向判断方法 由楞次定律判断
可由楞次定律判断
大小计算方法
由 E＝nΔΔΦt 计算
通常由 E＝Blvsinθ 计算， 也可由 E＝nΔΔΦt 计算
3．感生电场可用电场线形象描述，但感生电场的电场 线是闭合曲线，所以感生电场又称为涡旋电场．这一点与 静电场不同，静电场的电场线不闭合．
4．感生电场可以对带电粒子做功，可使带电粒子加速 和偏转．
二、感生电动势与动生电动势的对比
感生电动势 动生电动势
产生原因
导体做切割磁 磁场的变化
感线运动
感生电场对自 移动电荷的非
3．感生电场的方向 磁场变化时，垂直磁场的闭合环形回路(可假定 存在)中 感应电流 的方向就表示感生电场的方向.
电磁感应现象中的洛伦兹力
1.成因：导体棒做切割磁感线，导体棒中的自由电荷 随棒一起定向运动，并因此受到 洛伦兹力．
2．动生电动势 (1)定义：如果感应电动势是由于 导体运动 产生的， 它也叫做动生电动势． (2)非静电力：动生电动势中，非静电力是洛伦兹力 沿 导体棒方向的分力．
势 E2＝ΔΔΦt22＝ΔΔBt22S，由 ΔB1＝ΔB2，Δt2＝2Δt1，故 E1＝2E2， 由此可知，A 项正确．
答案：A
电磁感应中的能量转化与守恒
图中虚线为相邻两个匀强磁场区域 1 和 2 的边 界，两个区域的磁场方向相反且都垂直于纸面，磁感应强 度大小都为 B，两个区域的高度都为 L.一质量为 m、电阻 为 R、边长也为 L 的单匝矩形导线框 abcd，从磁场区域 上方某处竖直自由下落，ab 边
电磁感应现象2
√
图3
图4
√ √
6.恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈， 线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做 下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流？ A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B.线圈沿自身所在平面做加速运动 C.线圈绕任意一条直径做匀速转动 D.线圈绕任意一条直径做变速转动 图5 7.如图所示,矩形线框abcd放置在水平面内,磁场 方向与水平方向成α角,已知sinα=4/5,回路面积 为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁通量为： A.BS B.4BS/5 C.3BS/5 D.3BS/4
条形磁铁相对 闭合回路的一部 于螺线管运动 分切割磁感线
A线圈中电流 发生变化
机械能→电能 （发电机的原理）
电能的转移 （变压器的原理）
巩固练习：
1.关于产生感应电流的条件,下述说法正确的是 A.位于磁场中的闭合线圈,一定能产生感应电 流 B.闭合线圈和磁场发生相对运动,一定能产生 感应电流 C.闭合线圈做切割磁感线运动一定能产生感 应电流 D.穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化,一定 能产生感应电流
§16.1
一、磁通量（Φ）
电磁感应现象
B=Φ/S⊥ B又叫磁通密度
1、定义：
平面⊥B时 ：Φ=BS 平面与B斜交时 ：Φ=BScosθ=BS⊥ 2．单位：韦伯（Wb）
1Wb=1T· m2 =1V· S S
S
θ B
B
二、电磁感应现象
演示一：
现象：条形磁铁在插入、拿 出的过程中，螺线管中有电 流产生；条形磁铁停在螺线 管中不动时，螺线管中无电 流产生。 结论：磁铁在导体（如螺线 管）中运动时，闭合回路中 有电流产生。
√
§16.1
电磁感应现象
一、磁通量（Φ） 1、定义：平面⊥B时 ：Φ=BS B又叫磁通密度 平面与B斜交时 ：Φ=BScosθ 2．单位：韦伯（Wb） 1Wb=1T· m2 =1V· S 二、电磁感应现象 利用磁场产生电流的现象 电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。 产生感应电流的条件： (1)闭合电路 (2)磁通量变化 三、电磁感应现象中能量的转化
电磁感应现象的原理
电磁感应现象的原理一、引言电磁感应现象是电磁学的基础，也是现代工业生产和科学研究中不可或缺的一部分。
它的发现和研究，为人类认识自然、改善生活和推动科技进步提供了重要的理论基础和实践支撑。
本文将从电磁感应现象的定义、基本原理、实验表现形式、相关公式及应用等方面进行全面详细的阐述。
二、电磁感应现象的定义电磁感应现象是指导体内部或周围空间中存在变化的磁场时，导体内部会出现感应电动势，并在导体内产生感应电流的物理现象。
简单来说，就是当导体与变化的磁场相互作用时，会产生电流。
三、电磁感应现象的基本原理1.法拉第定律法拉第定律指出：当导体中有变化的磁通量时，在该导体两端就会产生一个感应电动势。
该定律可以用公式表示为：ε=-dΦ/dt，其中ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。
根据此公式可以得知：当Φ随时间变化率增大时，感应电动势也会增大。
2.楞次定律楞次定律指出：当导体中有变化的磁通量时，所产生的感应电流方向总是使其本身所产生的磁场与变化的磁场方向相反。
这个定律可以用公式表示为：ε=-dΦ/dt，其中ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。
根据此公式可以得知：当Φ随时间变化率增大时，感应电动势也会增大。
3.洛伦兹力洛伦兹力是导体内部产生感应电流时所受到的一种力。
它的大小与导体内部电流、磁场强度和导体长度等因素有关。
当导体内部有感应电流时，该导体就会受到一个方向垂直于磁场和电流方向的力。
这个力可以用公式表示为：F=ILBsinθ，其中F表示洛伦兹力，I表示电流强度，L表示导体长度，B表示磁场强度，θ表示电流与磁场之间的夹角。
四、实验表现形式1.恒定磁场中运动导体实验将一长条金属棒放置在一个恒定磁场中，并使其沿着磁场方向运动。
此时，棒两端会产生感应电动势，并在棒内部产生感应电流。
这个实验可以通过一个示波器来观测到感应电动势和感应电流的变化情况。
2.恒定磁场中静止导体实验将一长条金属棒放置在一个恒定磁场中，并使其保持静止不动。
电磁感应现象两类情况
电磁感应现象的两类情况
感生电场
1.变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产
生电场（19世纪60年代由麦克斯韦提出）。这个
电场就叫做感生电场。 2.磁场变化时，产生的感生电场的电场线是与磁
场方向垂直的曲线（方法遵循楞次定律）。
磁场变强
感生电场
3.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。 感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关。
感生电场
练案 P7 第1小题
练案 P7
练案 P7
第3小题
第4小题
练案 P8
第1小题
动生电动势
1．导体在做切割磁感线运动时，导体内自由电荷 随导体在磁场中运动，受洛伦兹力而定向移动， 这样自由电荷在导体两端聚集，从而使导体两端 产生电势差（动生电动势） 2.若电路闭合，则电路中产生感应电流。 3.当电路不闭合时，切割磁感线的导体两端积聚 电荷，又在导体内产生附加电场，其他电荷在受 洛伦兹力的同时也受电场力作用，最终电荷受力 平衡时定向移动停止（离子速度选择器）
A．小球对玻璃圆环的压力一定不断增大
B．小球所受的磁场力一定不断增大 C．小球先逆时针减速，之后顺时针加速 D．磁场力对小球一直不做功
静电场与感生电场
静电场 起源 电场 线形 状 电场 的性 质 电荷
非闭合曲 线无旋场
感生电场 变化磁场
闭合曲线 有旋场
dB 0 dt
＋
保守力场 有源场
非保守力场 无源场
4.如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就
会在电场力的作用下定向移动，而形成感应电流；
如果导体不闭合，则导体中只产生电势差（感应
电动势），没有感应电流。
5.自由电荷受到的是感生电场对它的非静电力。
自然界中的电磁感应现象
自然界中的电磁感应现象电磁感应是一种自然界中非常普遍的现象。
无论是我们日常生活中的一些常见场景，还是科技发展中的众多应用，都离不开电磁感应的原理。
让我们一起探索自然界中的电磁感应现象，看看它们是如何影响我们的生活的。
一、电磁感应的基本原理电磁感应是由电流和磁场之间的相互作用产生的。
当磁场穿过一个闭合回路时，回路中就会产生感应电流。
同样地，当一个导体中有电流通过时，就会产生一个磁场。
这种互相作用的现象称为电磁感应。
二、发电机和电动机电磁感应在发电机和电动机中起着重要的作用。
发电机利用磁场与线圈之间的相互作用来转换机械能为电能。
当导体线圈旋转时，通过与磁场相互作用产生的电磁感应，就能够产生交流电。
而电动机则正好相反，它利用电能转换为机械能。
当电流通过线圈时，通过与磁场相互作用产生的力，可以驱动线圈旋转。
三、变压器变压器也是基于电磁感应原理的一种设备。
它通过两个线圈的相互作用来改变电压的大小。
变压器有两个线圈，一个称为初级线圈，另一个称为次级线圈。
当交流电通过初级线圈时，由于电磁感应，会在次级线圈中产生电流。
根据线圈的匝数比，我们可以获得不同的电压。
四、电磁感应和无线充电无线充电技术是一种近年来快速发展的技术。
它利用电磁感应原理，将电能通过磁场传输。
例如，将手机放在无线充电器上，它就可以通过磁场感应到电能，并将电能转换为电流，从而为手机充电。
这种技术不仅方便，而且可以减少电线的使用，减少对环境的影响。
五、电磁感应和感应炉感应炉是一种利用电磁感应原理进行加热的设备。
它通过感应盘中的交流电产生的磁场，使锅具内部的材料加热。
感应炉具有快速、高效、环保等优点。
在厨房中，感应炉也成为了一种越来越受欢迎的烹饪设备。
六、电磁感应和磁悬浮技术磁悬浮技术是一种运用电磁感应原理实现的技术。
通过在车辆和轨道之间产生磁场，可以使车辆实现悬浮运行。
这种技术不仅可以提高列车的速度和安全性，还能减少能耗和环境污染。
因此，磁悬浮技术在高速铁路领域得到了广泛的应用。
电磁感应原理与电磁感应现象
电磁感应原理与电磁感应现象电磁感应是电磁学中的重要概念，揭示了电与磁的相互关系。
本文将介绍电磁感应的原理以及相关的真实世界中的电磁感应现象。
一、电磁感应原理电磁感应是指当磁场的强度或方向发生变化时，会在磁场周围的导体中产生感应电动势。
这一原理是由迈克尔·法拉第在19世纪初发现的。
据法拉第电磁感应定律的描述，在导体中产生的感应电动势等于导体中的磁通量改变率的负值。
具体而言，设有一圆形线圈置于变化的磁场中，当磁场的强度或方向发生变化时，线圈中会产生感应电动势。
而根据安培环路定理，电流也会产生磁场。
因此，如果我们将导体制成一个闭合回路，导体中还会产生感应电流。
这就是电磁感应原理的基本思想。
二、感应电磁感应现象电磁感应原理的应用非常广泛，以下是几个常见的电磁感应现象。
1. 电磁感应发电电磁感应发电是电力工业中最重要的应用之一。
通过将导体置于变化的磁场中，可以感应出变化的电动势，并利用电动势驱动电流产生。
这种方法广泛应用于发电厂中，将机械能转化为电能。
2. 变压器变压器也是一种基于电磁感应原理的设备。
变压器中由两个或多个线圈组成，当一个线圈中的电流变化时，产生的磁场会感应出另一个线圈中的电动势，从而实现电能的传输和转换。
3. 模拟电磁感应传感器电磁感应传感器是一种将物理量转换为电信号的设备。
例如，温度传感器使用热敏电阻，当温度发生变化时，电阻值改变，从而产生感应电动势，可以通过测量电动势来得到温度的变化。
4. 磁力计磁力计也是一种基于电磁感应原理的设备，用于测量磁场的强度和方向。
磁力计通过将一个线圈置于待测磁场中，通过测量感应电动势来确定磁场的性质。
三、电磁感应的应用电磁感应不仅在科学研究中有重要应用，也广泛用于实际生活和工业生产中。
1. 电磁感应在家庭中的应用家庭中的许多设备都使用了电磁感应原理，如电磁炉、电磁锅、电动牙刷等。
这些设备利用电磁场与导体的相互作用，将电能转化为热能或机械能，从而实现特定功能。
电磁感应现象
电磁感应现象电磁感应是电磁学中的基本现象之一，指的是当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，将会在导体中产生感应电流或感应电势。
这一现象被广泛应用于各个领域，如发电、变压器、感应加热等。
本文将介绍电磁感应现象的基本原理、应用以及相关实验。
一、电磁感应原理电磁感应现象的基本原理由迈克尔·法拉第在19世纪中叶发现。
它可以通过法拉第定律来描述，即当磁场变化时，磁通量的变化率与感应电势的大小成正比。
具体而言，法拉第定律可以用以下数学公式表示：ε = -dΦ/dt其中，ε为感应电势，dΦ/dt为磁通量的变化率。
根据右手螺旋法则，感应电流的方向与磁场变化的方向相互垂直。
二、电磁感应应用1. 发电机发电机是电磁感应应用的一个重要领域。
通过旋转的磁场，产生感应电势，将机械能转化为电能。
发电机的基本结构包括旋转磁场产生装置（通常是转子）和导线线圈。
当转子旋转时，磁通量随之变化，产生感应电势，在外部电路中生成电流。
2. 变压器变压器是利用电磁感应原理来改变交流电的电压和电流的装置。
它由两个或更多的线圈组成，其中之一是电源线圈（称为初级线圈），另一个是负载线圈（称为次级线圈）。
当初级线圈中的电流变化时，次级线圈中就会感应出相应的电动势。
通过调整线圈的匝数比，可以实现电压的升降。
3. 电磁炉电磁炉利用电磁感应原理进行感应加热。
它由一个线圈和一个铁制锅底组成。
当通电时，线圈产生变化的磁场，使铁底产生感应电流，从而加热锅底。
电磁炉的加热效率高，加热速度快，被广泛应用于家庭和工业。
三、电磁感应实验为了更好地理解和验证电磁感应现象，我们可以进行一系列实验。
以下是一个简单的电磁感应实验：实验材料：- 一个螺线管- 一个磁铁- 一个电池- 一根导线实验步骤：1. 将螺线管连接到电池的正负极上。
2. 将导线的两端分别连接到螺线管的两端。
3. 将磁铁靠近螺线管的一端，并迅速移开。
实验结果：当磁铁靠近或远离螺线管时，螺线管的另一端将产生感应电流。
电磁感应现象的两种情况
感生电动势
线圈B相当于电源
电键闭合，改变滑动片的位置
★回顾电荷在外电路和内电路中的运动。
★回顾电荷在外电路和内电路中的运动。 adc b
★回顾电荷在外电路和内电路中的运动。 adc b
★电源电动势的作用是某种非静电力对自 由电荷的作用。
★回顾电荷在外电路和内电路中的运动。
adc b
化学作用就是我们 所说的非静电力 ★电源电动势的作用是某种非静电力对自 由电荷的作用。
感生电动势的非静 电力是感生电场对 电荷的作用力。
闭合导体中的自由电荷在 这种电场下做定向运动
产生感应电流（感生电 动势）
〔英〕麦克斯韦认为
磁场变化时会在周围空间 激发一种电场---感生电场
感生电动势的非静 电力是感生电场对 电荷的作用力。
闭合导体中的自由电荷在 这种电场下做定向运动
产生感应电流（感生电 动势）
通量变化
原因
由于S变化引起
回路中变化
闭合回路的任何部分都 不动，空间磁场变化导 致回路中磁通量变化
由于B变化引起
回路中变化
非静 电力 的来 源
方向
非静电力是洛仑兹力 变化磁场在它周围空间激发
的分力，由洛仑兹力 感生电场，非静电力是感生
对运动电荷作用而产 电场力，由感生电场力对电
生电动势
荷做功而产生电动势
Ｃ
2. 什么力充当非静电力？
提示
l
-
★导体中的自由电荷受到什
v
么力的作用？
★导体棒的哪端电势比较高？ Ｄ
二、理论探究动生电动势的产生
思考与讨论 1. 动生电动势是怎样产生的？ 2. 什么力充当非静电力？
提示 ★导体中的自由电荷受到什 么力的作用？
电磁感应现象的两类情况课件
产生感应电流（感生电动势）
2、感生电场与感生电动势：
感生电场(涡旋电场): 变化的磁场在周围空间激发的电场。
方向: 就是感生电流的方向，用楞次定律判断
感生电场线: 是闭合的曲线。
感生电动势： 由感生电场产生的感应电动势。
感生电动势所对应的非静电力是感生电 场对自由电荷的作用。
洛伦兹力Fe与自由电子速度V垂直不做功；
Fe力的分量:
FFee21克 做服正外功力转做化负 为功 电， 势能。Fe2
V
Fe
即：洛伦兹不提供能量，
Fe1
只是起传递变化引起的 电动势;
金属环为什么 产生电流？
自由电子定向 移动
B
什么力使自由 自由电子受到
电子定向移动？ 力的作用
洛伦兹力、电 猜：会不会是
E
场力、其它力？ 磁场施加的力
假设：变化的 磁场在周围空 间激发的电场
能够解释： 电磁感应现象 中产生的电流
B E
〔英〕麦克斯韦认为：
磁场变化时会在周围空间激 发一种电场-----感生电场
动生电动势的产生: • 问题: 1、动生电动势是怎样产生的？ 2、什么力充当非静电力？
导体棒磁场切割磁感线时，自由电子在洛仑 兹力作用下定向运动。导体棒两端出现了等 量异种电荷，导体棒相当一个电源。
• 动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。
探讨：在动生电动势的产生过程中，洛伦兹 力做功吗？能量是怎样转化的？
感生电场是产生 感生电动势的原因。
3、感生电场应用实例---电子感应加速器
电子感应加速器: 应用感生电场来加 速电子的一种设备。
柱形电磁铁：产生变化的磁场; 环形真空管道：是电子运行的轨道 工作过程：
高二电磁感应现象及应用(第二课时)任务单
【学习任务一】设计其他产生感应电流的实验。
【学习任务二】查找资料，了解电磁感应现象的应用。
课上学习任务
【学习任务一】回顾产生感应电流的条件及如何使磁通量变化。
【学习任务二】练习：在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈A中电流i与时间t的关系如图所示的甲、乙、丙、丁四种情况，那么哪种情况可以观察到线圈B中有感应电流？
课程基本信息
课例编号
2020QJ11WLRJ035
学科
物理
年级
应现象及应用（第二课时）
教科书
书名：物理必修（第三册）
出版社：人民教育出版社出版日期：2019年4月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
学习目标
【目标一】了解电磁感应现象发现的重大历史意义和电磁感应现象的广泛应用。
【目标二】体会科学、技术对人类文明的推动作用。
【学习任务三】根据课前查找的资料，说一说电磁感应现象还有哪些应用。
推荐的学习资源
就会产生电磁感应现象2互感系数线圈I1激发磁场在线圈2中的磁通
2. 自感系数
线圈激发磁场在线圈自身中的磁通匝链数
LI
1 1
0 dl1 dl2 L M 11 4 L L r
自感的单位：亨利
L I
3. 自感电动势
I 变化激发线圈中的感应电动势为：
d dI L dt dt
2
求长 L，截面积S，匝数N的长直螺线管的自感系数为：
在这种情况下，所谓通过某一回路的磁感通量这一 词缺少确定的含义，不同的层的磁感线将交链不同 的电流。
磁感线a圈围整个导线中的电流，与整个电流互 相交链；而磁感线b则仅圈围一部分电流，即只 与部分电流交链，只通过这部分电流回路所圈围 的面积。
这与由若干匝线圈组成的回路有相似之处，在计算 自感系数时，既要考虑磁通匝链数，又要考虑到不 同的磁感线交链不同的电流这一事实。
N1 B1 0 nI 1 0 I1 l
N1 N 2 21 N 2 B1S 0 SI 1 l
21 N1 N 2 M 0 S I1 l N1 N 2 0 2 Sl 0 n1n2V l
[讨论]
1.互感系数是与回路自身的几何形状、大小和磁 介质特性（磁导率）有关； 2.两种定义 M
21 I1 21 M 21 dI 1 dt 21
在没有铁磁质、回路不变形时是等效的。前者用 于计算，后者用于测量；M M M 3.M 由实验测定，只有一些简单情形才能计算。 步骤：设I1 B21
12 21
21
21/I1
M
•
互感现象在电工和无线电技术中应用很广泛， 如各种变压器就是利用互感作用制作的。用它可 以把电能或讯号从一个电路传递给另一电路，而 且可以根据要求改变电压、电流。
电磁感应现象
电磁感应现象电磁感应现象是由物体相对运动或外界电磁场的影响而产生的一种现象。
其基本原理是当导体在磁场中运动或者外界磁场发生变化时，导体内会产生感应电流。
这一现象对于现代科学技术的发展起到了重要的推动作用，特别是在电磁感应上的应用，如发电机、变压器等。
本文将以图文并茂的形式，介绍电磁感应现象的基本原理、应用以及未来的发展趋势。
1. 电磁感应现象的基本原理电磁感应现象的基本原理是由麦克斯韦方程组中的法拉第电磁感应定律以及安培环路定理构成的。
法拉第电磁感应定律指出，当导体所在的回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电动势；而安培环路定理则说明了回路中感应电流的产生过程。
这两个定律共同构成了电磁感应现象的基本原理。
2. 电磁感应现象的应用电磁感应现象不仅存在于理论领域，还广泛应用于现实生活中的许多领域。
下面我们将介绍几个典型的应用。
2.1 电动发电机电动发电机是利用电磁感应现象将机械能转化为电能的装置。
当导体在磁场中运动时，由于磁通量发生变化，导体回路中就会产生感应电流。
通过将导体回路与外部电路连接，感应电流就可以输出为电能。
电动发电机的运行原理就是基于电磁感应现象的。
2.2 变压器变压器也是利用电磁感应现象进行能量转换的重要设备。
变压器由两个或多个线圈组成，通过磁场的共享实现电能的传输和变换。
当一侧线圈中的电流发生变化时，产生的磁场会感应另一侧线圈中的感应电动势，从而实现电能的传输和变压。
2.3 电磁感应传感器电磁感应传感器是利用电磁感应现象来检测、测量和感应目标的物理量的设备。
例如，磁传感器可以通过感应电磁场的变化检测目标物体的位置和距离，广泛应用于工业、交通等领域。
3. 电磁感应现象的发展趋势电磁感应现象在科学技术的发展中扮演着重要角色，但随着时代的发展和科技的进步，电磁感应现象也在不断深化和创新。
3.1 非接触式无线充电技术非接触式无线充电技术是电磁感应现象的一项重要创新。
通过电磁感应原理，无线充电技术可以将电能传输到目标设备，从而实现无需插线的充电过程。
电磁感应现象
电磁感应现象在现代物理学中，电磁感应现象是指当磁场发生变化时，会在磁场变化的区域内产生电场，从而引起电流的产生。
这一现象是电磁学的基本原理之一，对我们的生活和科学技术发展产生了深远的影响。
本文将就电磁感应现象进行探讨，从理论原理到实际应用，旨在帮助读者深入了解和理解这一重要的物理现象。
一、电磁感应的理论原理电磁感应是由英国科学家迈克尔·法拉第于19世纪初提出的。
他的研究表明，当磁场的强度或方向发生变化时，就会在磁场的变化区域内产生感应电动势。
这个发现建立了电磁感应的理论基础，即法拉第电磁感应定律。
根据法拉第电磁感应定律，电磁感应的大小与磁场的变化率成正比。
当磁场的变化越快，电磁感应的大小就越大。
同时，电磁感应的方向与磁场变化的方向相互垂直，并遵循右手定则。
二、电磁感应的实际应用电磁感应现象广泛应用于各个领域，为我们的生活和科学技术带来了许多便利。
以下是几个实际应用的例子：1. 发电机：发电机利用电磁感应现象将机械能转化为电能。
当发电机的转子旋转时，磁场发生变化，从而在发电线圈中产生感应电动势，并使电流产生。
这种电能转换的方式广泛应用于发电厂和家用发电设备中。
2. 变压器：变压器是利用电磁感应现象来调节电压的重要设备。
在变压器中，通过交变电流在一侧产生交变磁场，从而使另一侧的线圈产生感应电动势和电流。
通过调节线圈的匝数比例，可以实现电能从高压侧向低压侧的传递。
3. 感应炉：感应炉是利用电磁感应现象进行加热的设备。
通过感应炉中的电磁感应产生高频电流，使导体材料产生感应电流，从而达到加热的目的。
感应炉广泛应用于金属加热、熔炼和工业加热等领域。
4. 磁力计：磁力计是一种通过测量磁场变化产生的电动势来检测磁场强度的设备。
它利用电磁感应现象将磁场的变化转化为电信号输出，从而实现对磁场的定量测量。
三、电磁感应的未来发展电磁感应作为一种重要的物理现象，在现代科学研究和技术应用中仍具有广阔的发展前景。
随着人们对于能源问题和环境保护的关注，越来越多的研究和应用将聚焦于提高能源转换效率和减少能源浪费方面。
电磁感应现象的解释
电磁感应现象的解释电磁感应现象是指导体中的磁场发生变化时，在导体附近产生感应电流。
这一现象首次由法拉第于1831年发现并解释，是电磁学领域中的重要概念之一。
本文将详细解释电磁感应现象的原理及其在实际应用中的重要性。
一、电磁感应现象的原理电磁感应现象是电磁场理论的重要组成部分，它基于以下两个定律：法拉第电磁感应定律和楞次定律。
法拉第电磁感应定律指出，当磁场的磁通量通过一个导体回路发生变化时，该导体回路中将会产生一个感应电动势，其大小与磁通量的变化率成正比。
具体表达式为：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。
该定律揭示了磁场变化引起感应电动势的存在。
而楞次定律则进一步完善了电磁感应的理论。
楞次定律指出，感应电流的产生会抵抗引起它的磁场变化。
也就是说，感应电流产生的磁场方向与引起感应电流的磁场变化方向相反。
这一定律保证了能量守恒，并为电磁感应现象的解释提供了更深层次的理论支持。
二、电磁感应现象的应用1.发电机原理电磁感应现象的应用非常广泛，最常见的应用之一是发电机。
发电机利用磁场与线圈之间的相互作用，将机械能转化为电能。
在发电机中，通过旋转磁场产生感应电流，进而驱动电子流动，产生电能，以满足我们日常生活和工业生产的需要。
2.变压器原理电磁感应现象的另一个重要应用是变压器。
变压器通过一个线圈中的变化磁场感应出另一个线圈中的感应电流，从而实现电压的转换。
它在电力系统中起到了提高电压的传输效率和减少能量损耗的作用。
3.感应加热技术电磁感应现象还在感应加热技术中得到了广泛应用。
利用感应加热技术，可以通过改变磁场的强度和频率，将感应电流引入到导体中，从而使导体受热。
这项技术广泛应用于工业领域，例如金属加热、液体加热等。
4.传感器技术电磁感应现象还被广泛运用于传感器技术领域。
传感器利用感应电流的变化来探测和测量各种物理量，如温度、压力、位移等。
这一技术在自动控制、检测仪器等领域发挥着重要作用。
电磁感应现象的实验解释
电磁感应现象的实验解释引子：电磁感应作为一门重要学科，对于现代科学和技术的发展有着巨大的促进作用。
在我们日常生活中，无论是家用电器还是交通工具，几乎都依赖于电磁感应的原理。
在学习电磁感应的过程中，实验是不可或缺的一环，下面我们就来解释一下电磁感应现象的实验。
实验一：导体在磁场中的运动我们可以通过简单的实验来探究导体在磁场中的运动情况。
首先，取一根铜杆，在两端固定一个刻度盘，并放置在一个恒定的磁场中。
开始时，拨动刻度盘使铜杆保持静止。
然后，快速拨动铜杆上的刻度盘，观察铜杆的运动情况。
解释一：通过这个实验我们可以发现，当我们拨动刻度盘使铜杆产生运动时，铜杆会向一个方向运动，直至停止。
这一现象可以用电磁感应原理来解释。
在拨动刻度盘时，铜杆中的自由电子会受到力的作用，而这个力是由磁场和铜杆的运动速度共同决定的。
根据电磁感应的规律，当磁场方向和铜杆运动方向一致时，自由电子受到的力会使铜杆继续运动；而当磁场方向和铜杆运动方向相反时，自由电子受到的力则会减小或反向作用于铜杆，使其停止运动。
实验二：电磁感应引发感光现象接下来，我们可以进行一个关于电磁感应引发感光现象的实验。
我们将一个线圈放置在一块磁铁上，再将一片感光的材料放置在线圈上方，然后启动电流使线圈产生磁场。
解释二：通过这个实验我们可以发现，当线圈中通过电流产生磁场时，感光材料上会出现一系列亮和暗的条纹。
这是因为磁场和电路之间的相互作用导致了电磁感应。
当线圈中有电流通过时，磁场会发生变化，从而在感光材料上引发电磁感应现象，导致感光材料上出现亮暗交替的条纹。
实验三：电磁感应引发电压差最后，我们可以进行一个关于电磁感应引发电压差的实验。
我们将一个线圈放置在一个恒定的磁场中，再将一个导体棒快速移入或移出线圈，然后在线圈的两端测量电压差。
解释三：通过这个实验我们可以发现，当导体棒快速移入或移出线圈时，会在线圈的两端产生电压差。
这是因为导体棒的运动引起了磁场的变化，从而在线圈中产生了电磁感应现象。
- 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)。
3、B与S间的夹角变化
练习：判断有无感应电流？
环沿磁感线移动，有无感应电流？
大家谈
大家谈
探索者：“摇绳能发电吗”
导体不动，磁场运动
导体和磁场都不动
二、电磁感应现象
1、闭合回路的一部分导体在磁场 中做切割磁感线运动产生感应电 流的现象 2、穿过闭合电路的磁通量发生变 化，闭合电路中就有电流产生。 3、这种现象叫做电磁感应，产生 的电流叫做感应电流。
三、产生感应电流条件：
穿过闭合电路的磁通量发生变化。
1、B变化、 2、S变化、
法拉第(Michael Faraday,1791～1867年)，英国家、化学家。1791年9月22 日生于伦敦。父亲是铁匠，母亲识字不多，法拉第从小生长在贫苦的家庭中， 不可能受到较多的教育。9岁时，父亲去世了。法拉第不得不去文具店当学徒。 1805年到书店当图书装订工，这使他有机会接触到各类书籍。每当他接触到 有趣的书籍时就贪婪地读起来，尤其是百科全书和有关电的书本，简直使他 着了迷。繁重的体力劳动，无知和贫穷，都没有能阻挡法拉第向科学进军。 有一次，法拉第去听著名科学家戴维的讲座，他认真地记笔记，并把它装成 精美的书册。然后把这本笔记本和一封毛遂自荐的信于1812年圣诞节前夕， 一起寄给戴维。在戴维的介绍下，法拉第终于进入皇家学院实验室并当了他 的助手。 1821年他任皇家学院实验室总监。1824年被选为皇家学会会员。1825年接替 戴维任实验室主任。1846年法拉第荣获伦福德奖章和皇家勋章。 1831年法拉第发现电磁感应现象，这在物理学上起了重大的作用。1834年他 研究电流通过溶液时产生的化学变化，提出了法拉第电解定律。 法拉第不计较名誉地位，更不计较钱财。他拒绝了制造商的高价聘请，谢绝 了大家提名他为皇家学会会长和维多利亚女皇准备授与他的爵位，终身在皇 家学院实验室工作，甘愿当个平民迈克尔· 法拉第。 1867年8月25日法拉第与世长辞。 二、科学成就 在物理学方面 (1)制作了历史上第一台电动机 (2)发现了电磁感应现象 (3)在实验基础上总结出法拉第电磁感应定律 (4)制成第一台圆盘发电机 (5)提出了电场和磁场的概念 (6)暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的传播
法拉第简介:
一、磁通量：
1、概念：在磁场中穿过某一面积磁
感线的条数。
2、计算公式：ф =BS
3、磁通量是标量，但有正负。
可以理解为向相反方向穿过平面 S的磁感线相抵消之后剩余的磁 感线的条数。
二运动产生感应电流 的现象
磁场不动， 导体运动