(1)4.1、4.2 产生感应电流的条件

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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

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

感应电流产生的条件和方向的判断

感应电流产生的条件和方向的判断一. 教学内容：感应电流产生的条件和方向的判断1. 电磁感应现象（1）利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。

（2）产生感应电流的条件：穿过闭合电路中的磁通量发生变化。

（3）磁通量变化的几种情况：①闭合电路的面积不变，磁场变化；②磁场不变，闭合电路面积发生变化；③线圈平面与磁场方向的夹角发生变化；④磁场和闭合回路面积都变化（一般不涉及）。

2. 感应电流的方向（1）右手定则：伸开右手，使拇指与四指在同一平面内且跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使拇指指向导体的运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

（2）楞次定律①内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

②意义：确定了感应电流的磁场方向与引起感应电流的原磁场方向间的关系，当电路中原磁场的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当电路中原磁场的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同，这一关系可概括为“增反，减同”。

③应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：（i）查明电路中的磁场方向；（ii）查明电路中的磁通量的增减；（iii）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向；（iv）由安培定则判断感应电流的方向。

④楞次定律的另一种表述：感应电流的效果总反抗引起感应电流的原因。

说明：①右手定则是楞次定律的特殊情况，它的结论和楞次定律是一致的，当导体做切割磁感线运动时，用右手定则判断感应电流的方向比用楞次定律简便。

②左手定则用于判断磁场对电流的作用力的情况，右手定则用于判断导体切割磁感线产生感应电流的方向。

二. 难点分析：正确理解楞次定律的关键是正确理解“阻碍”的含义。

（1）谁起阻碍作用？要明确起阻碍作用的是“感应电流的磁场”；（2）阻碍什么？感应电流的磁场阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”，而不是阻碍原磁场，也不是阻碍原磁通量；（3）怎样阻碍？当引起感应电流的磁通量（原磁通量）增加时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相反，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加。

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】。

4.2 探究感应电流的产生条件

实验2 模拟法拉第实验的的改进版思考：对于a、b、c三个小步骤来说，共同改变的是什么？
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—2020-2021 高中物理选修3-2学案

第一节划时代的发现第二节探究感应电流的产生条件素养目标定位※知道电磁感应现象的发展过程※理解探究感应电流产生条件的实验过程※※掌握感应电流的产生条件,素养思维脉络知识点1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．法拉第的概括法拉第把引起感应电流的原因概括为五类，它们都与__变化和运动__相联系⎣⎢⎢⎡(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电磁感应，产生的电流叫__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。

知识点2探究感应电流的产生条件1．导体棒在磁场中运动是否产生电流如图所示，将可移动导体AB放置在磁场中，并和电流表组成闭合回路。

实验过程及现象如下：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，电路中有电流产生；包围的面积__不变__时，电路中无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．磁铁在螺线管中运动是否产生电流如图所示，将螺线管与电流表组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管。

实验现象如下：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极从线圈中抽出有S极插入线圈__有__S极停在线圈中__无__S极从线圈中抽出有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。

电磁感应习题答案解析

四. 知识要点：第一单元电磁感应现象楞次定律〔一〕电磁感应现象1. 产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化.2. 磁通量的计算〔1〕公式Φ=BS此式的适用条件是：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直。

〔2〕如果磁感线与平面不垂直，上式中的S为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积.即其中θ为磁场与面积之间的夹角，我们称之为"有效面积〞或"正对面积〞。

〔3〕磁通量的方向性：磁通量正向穿过*平面和反向穿过该平面时，磁通量的正负关系不同。

求合磁通时应注意相反方向抵消以后所剩余的磁通量。

〔4〕磁通量的变化：可能是B发生变化而引起，也可能是S发生变化而引起，还有可能是B和S同时发生变化而引起的，在确定磁通量的变化时应注意。

3. 感应电动势的产生条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，这局部电路就会产生感应电动势。

这局部电路或导体相当于电源。

〔二〕感应电流的方向1. 右手定则当闭合电路的局部导体切割磁感线时，产生的感应电流的方向可以用右手定则来进展判断。

右手定则：伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则伸直四指指向即为感应电流的方向。

说明：伸直四指指向还有另外的一些说法：①感应电动势的方向；②导体的高电势处。

2. 楞次定律〔1〕容感应电流具有这样的方向：就是感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

注意：①"阻碍〞不是"相反〞，原磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁通量相反，"对抗〞其增加；原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁通量一样，"补偿〞其减小，即"增反减同〞。

②"阻碍〞也不是阻止，电路中的磁通量还是变化的，阻碍只是延缓其变化。

③楞次定律的实质是"能量转化和守恒〞，感应电流的磁场阻碍过程，使机械能减少，转化为电能。

〔2〕应用楞次定律判断感应电流的步骤：①确定原磁场的方向。

电磁感应现象的发现感应电流产生的条件

答案 (1)1.256×10－4 Wb 1.256×10－4 Wb (2)8.4×10－6 Wb 借题发挥磁通量是指穿过某一面积的磁感线的条数，与线圈匝数无关．若线圈所围面积大于磁场面积，则以磁场区域面积为准．本题中B线圈与A线圈中的磁通量始终一样，故它们的改变量也一样．
20
【变式1】面积为S的矩形线框abcd处在磁感应强度为B的均强磁场中，磁场方向与线框面成θ角，如图1－1、2－9所示，当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量的变化量ΔΦ＝________.
图 1－1、2－6
图 1－1、2－7
17
【典例1】有一个垂直纸面向里的匀强磁场，如图1－1、2－8所示，磁感应强度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圆线圈，圆心均在O处，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
1 电磁感应现象的发现 2 感应电流产生的条件
2
1．了解电磁感应现象的发现过程，知道电和磁的联系． 2．通过实验探究归纳感应电流的产生条件．(重点) 3．能运用感应电流的产生条件判断回路中是否有感应电流产生．(重点＋难点) 4．体会科学家对待科学的严谨态度和非凡意志力.
3
一、奥斯特实验的启迪 1．电流的磁效应 1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现载流导线能使小磁针发生偏转，我们把这种现象称为电流的磁效应． 2．意义电流磁效应的发现证实了电和磁存在着必然的联系，突破了人类对电与磁认识的局限性，掀起了一场研究电与磁关系的革命．
27
【典例3】如图1－1、2－12所示，把一条大约10 m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路．两个同学迅速摇动这条电线，可以发电吗？简述你的理由．

导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告

导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告序号：1题目：导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告导体在磁场中运动时，由于磁通量的变化会引起感应电流的产生，这是一种重要的物理现象。

本实验旨在验证导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，并对其进行探究。

序号：2介绍在实验过程中，我们使用了以下材料和设备：- 一块铜导体- 一个磁场产生器- 一个电流计- 电源线和连接线序号：3实验步骤3.1 准备工作我们将铜导体固定在支架上，并将磁场产生器放置在导体附近。

将电流计连接到导体的两端。

3.2 施加磁场接下来，我们打开磁场产生器，产生一个均匀的磁场。

可以通过调节磁场产生器的参数来改变磁场的强度和方向。

3.3 运动导体在磁场产生后，我们开始运动导体。

可以通过手动或机械方式来实现导体的运动。

我们可以将导体移动近磁场产生器，沿着磁场线方向移动，或者以其他运动方式进行操作。

3.4 观察感应电流在导体运动过程中，我们观察电流计的示数变化。

如果导体在磁场中的运动引起磁通量的变化，将会产生感应电流。

电流计的示数将随着磁通量的变化而变化。

序号：4实验结果与讨论通过实验观察，我们可以得出以下结论和讨论：4.1 导体运动速度当导体的运动速度增加时，感应电流的大小也会增加。

这是因为导体快速穿过磁场时引起的磁通量变化较大，从而产生较大的感应电流。

4.2 磁场强度增加磁场的强度会导致感应电流的大小增加。

这是因为磁场强度增加会增大磁通量的变化率，进而产生更大的感应电流。

4.3 磁场方向导体运动方向和磁场方向的关系也会影响感应电流的大小。

当导体和磁场方向垂直时，感应电流最大。

而当导体和磁场方向平行时，感应电流最小，甚至可能为零。

4.4 导体材料在本实验中，我们使用了铜导体。

不同材料的导体在磁场中运动时，感应电流的大小和特性可能会有所不同。

一般来说，导体的电导率越高，感应电流的大小越大。

序号：5总结与观点通过本实验的操作和观察，我们验证了导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。

【新教材】2021-2022学年物理人教版必修第三册学案：第13章 3.电磁感应现象及应用含答案

3．电磁感应现象及应用[核心素养·明目标]核心素养学习目标物理观念知道电磁感应现象和感应电流的概念。

科学思维通过模仿法拉第的实验，归纳得出产生感应电流的条件。

学会通过现象分析归纳事物本质特征的科学思维方法。

科学探究经历感应电流产生条件的探究活动，提高分析论证能力。

科学态度与责任(1)了解电磁感应现象曲折的发现过程，学习法拉第坚持理想信念、不畏艰辛、勇于探索的科学精神。

(2)了解电磁感应现象的重大历史意义和电磁感应现象的广泛应用，体会科学、技术对人类文明的推动作用。

知识点一划时代的发现1．奥斯特发现的电流的磁效应，证实了电现象和磁现象是有联系的。

2．1831年，法拉第发现了“磁生电”现象，他认为“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。

3．法拉第把这些“磁生电”现象定名为电磁感应，这些现象中产生的电流叫作感应电流。

1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)法拉第发现了电磁感应现象。

(√)(2)法拉第完成了“由磁产生电”的设想。

(√)知识点二产生感应电流的条件1．探索感应电流产生的条件(1)实验装置(2)实验过程开关和变阻器的状态线圈B中是否有电流开关闭合瞬间有开关断开瞬间有开关闭合时，滑动变阻器不动无开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片有2．产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。

电路闭合、磁通量变化，是产生感应电流的两个条件，缺一不可。

闭合电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过闭合电路的磁通量很大但不变化，那么也不会产生感应电流。

2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)闭合线圈内有磁场，就有感应电流。

(×)(2)穿过闭合线圈的磁通量发生变化，一定能产生感应电流。

(√)(3)闭合线圈和磁场发生相对运动，不一定能产生感应电流。

(√)知识点三电磁感应现象的应用1．最早的发电机：法拉第的圆盘发电机。

感应电流产生的条件

感应电流产生的条件感应电流（也叫涡流）是一种在导体中产生的电流，它是由导体受到磁场变化时发生的诱导电动势而产生的。

感应电流产生的条件比较复杂，需要考虑磁场的变化、导体的性质以及导体与磁场的几何关系等多个因素。

下面将详细介绍感应电流产生的条件。

1. 磁场变化感应电流的产生与磁场变化的速率有关。

只有当磁场在导体中发生变化时，才会产生涡流。

磁场变化的方式包括磁通量的变化和磁场的运动。

当磁场强度发生改变时，磁通量也会随之改变。

这种情况下，磁场的变化速率越快，导体中产生的感应电流就越强。

磁通量的单位是韦伯（Wb），磁通量随时间的变化率称为磁通量变化速率。

磁通量变化速率越大，感应电流的强度就越大。

另外，磁场的运动也可以导致涡流的产生。

例如，在一个恒定的磁场中，一个导体穿过磁场时，导体将切割磁场线，导致磁通量的变化。

这种变化也会产生涡流。

2. 导体的性质导体的材质和形状对感应电流的产生也有重要影响。

导体的电阻和热量决定了涡流的强度和分布，而导体的形状和大小决定了电流的方向和路径。

当导体受到磁场的作用时，导体中的自由电子将被推动，从而形成电流。

导体的电阻越小，电子运动越容易，电流流动越容易。

因此，低电阻材料（如金属）是理想的涡流导体。

导体的形状和大小也对涡流产生有影响。

当导体的长度、面积和直径发生变化时，它们对涡流的分布和强度产生影响。

同时，导体的形状也决定了涡流的方向和路径。

3. 导体与磁场的几何关系导体与磁场的几何关系对涡流产生有巨大影响。

磁场的方向、大小和形状，以及导体的位置和方向，都会影响电流的产生和分布。

当导体与磁场平行时，感应电流的产生是最弱的。

如果导体与磁场成垂直方向，涡流将会达到最大。

导体的角度越接近垂直，涡流的强度就越大。

此外，磁场强度的大小也会影响涡流的强度。

最后需要指出的是，感应电流产生的条件是多样的，同时各个条件之间也相互依存、相互制约，因此需要综合考虑。

只有了解了涡流产生的条件，我们才能更好地应用涡流现象。

八下科学第四章知识点——电与磁

八下科学第四章知识点（1-8）节(2009-05-31 14:00:07)一、磁体：1、磁性：具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。

2、磁极：每个磁体都有2个磁极，分别叫南极（S）和北极（N）3、磁体间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

4、磁化：使原来不显磁性的物体（铁）带了磁性的过程。

（课本2个实验不同）二、磁场：磁体周围存在的一种特殊物质叫磁场。

1、基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用；2、方向（规定）：磁场中的某一点小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

（小磁针N极的指向与磁场方向相同）三、磁感线：为了描述磁场的方向，在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。

（也是该点的磁场方向）方向：磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来，回到磁体的南极。

（内部相反）四、地磁场：地球是一个具大的磁体，地球周围空间存在着磁场。

1、特点：地磁场与条形磁铁磁场相似，地磁的N极在地理S极附近。

2、磁偏角：地理的南北极与地磁的南北极之间的夹角。

（宋代沈括第一个发现）五、电流的磁场：1、奥斯特实验证明了：通电直导线周围存在磁场；2、通电直导线磁场的特点：以通电直导线上各点为圆心的同心圆；磁场方向在与直导线垂直的平面上。

3、通电螺线管磁场：磁场的方向与与电流方向有关。

用安培定则判断。

4、电磁铁：组成：通电螺线圈、铁芯；优点：（1）磁性有无可以由电流有无控制；（2）磁场方向可以由电流方向控制；（3）磁性强弱可以由电流大小控制（线圈匝数）。

应用：电铃、电磁起重机、电磁选矿、电磁继电器、电话等电磁继电器：是一个由电磁铁控制的自动开关。

（1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，达到控制作用。

（2）作用：低电压、弱电流控制高电压、强电流。

六、磁场对电流的作用：1、作用力方向影响因素：电流方向、磁感线方向。

2、能量变化：电能转化为机械能。

3、直流电动机：（1）改变直流电动机转向：改变电流方向或改变磁场方向。

电磁感应中的电路问题详解

电磁感应中的电路问题详解知识点回顾电磁感应现象利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

(1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ≠0。

(2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

(3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。

磁通量磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。

定义式：Φ=BS。

如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′，即Φ=BS′，国际单位：Wb求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。

任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正。

反之，磁通量为负。

所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。

楞次定律感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。

(2)对楞次定律的理解①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。

②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。

③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”。

④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。

(3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种：①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感)。

法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

表达式E=nΔΦ/Δt当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。

感应电流的产生条件

探究产生感应电流的条件一、磁通量1.磁通量BS =ΦB ：某一匀强磁场的磁感应强度S ：与磁感应强度B 垂直2.单位：Wb 韦伯 211Tm Wb =3.磁通量的意义：形象地表示穿过（不一定垂直穿过）某一面积的净余磁感线条数。

4.量性：标量二、电磁感应现象1.概念：利用磁场产生感应电动势的现象（并不一定产生感应电流）2.产生条件：穿过电路的磁通量变化即可产生感应电动势，如果该电路是闭合的，则产生感应电流3.引起磁通量变化的原因各不相同，可能是闭合电路或闭合电路一部分的磁感应强度发生变化，或者是闭合电路在磁场中的面积发生了变化，也可能是闭合电路与磁场的夹角发生变化（即有效面积发生变化）。

a.只改变B ，B S B B S ∆=-=∆Φ)(12b.只改变有效面积S ，S B S S B ∆=-=∆Φ)(12c.两者均变化，1122S B S B -=∆Φ ，不能写作S B ∆∆=∆Φ三、探究感应电流产生条件的三个基本实验1.初中学过，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流。

（画出示意图）2.向闭合线圈中插入磁铁、抽出磁铁（若磁铁静止在线圈中呢？）3.模仿法拉第的实验磁通量的变化1. 矩形线框abcd 的边长分别为l 1、l 2，可绕它的一条对称轴OO ′转动，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向与OO ′垂直，初位置时线圈平面与B 平行，如图所示. （1）初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少？（2）当线框沿图甲所示方向绕过60°时，磁通量Φ1为多少？这一过程中磁通量的变化ΔΦ1为多少？（3）当线框绕轴沿图示方向由图乙中的位置再转过60°位置时，磁通量Φ2为多少？这一过程中ΔΦ2=Φ2-Φ1为多少？（1）Φ0=0. （2）Φ1=23BS ΔΦ1=Φ1-Φ0=23 BS. （3）Φ2=23BS ，ΔΦ2=Φ2-Φ1=0.2. 两根长直导线平行放置，导线内通有等大的同向电流，当一矩形线框在两直导线所在的平面内从靠右侧的导线处向左侧导线平移靠近时，如图所示，线框中磁通量的变化情况是___________.先减小后增大3. 如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1ϕ∆和2ϕ∆，则（）A ．1ϕ∆＞2ϕ∆B ．1ϕ∆=2ϕ∆C ．1ϕ∆＜2ϕ∆D ．不能判断4. 如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。

学案：4.1 划时代的发现、4.2探究感应电流的产生条件

4.1 划时代的发现、4.2探究感应电流的产生条件学案（人教版选修3-2）1．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，即：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．2．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．3．关于磁通量，下列说法中正确的是()A．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感应强度越大C．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D．磁通量就是磁感应强度答案 C解析磁通量是标量，故A不对；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥两个因素决定，Φ较大，有可能是由于S⊥较大造成的，所以磁通量越大，磁感应强度越大是错误的，故B不对；由Φ＝BS⊥可知，当线圈平面与磁场方向平行时，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感应强度B不为零，故C对；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D不对．4．如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是()答案CD解析利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆，即磁感线所在平面均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是：靠近直导线处磁场强，远离直导线处磁场弱．所以，A中穿过圆形线圈的磁场如图甲所示，其有效磁通量为ΦA＝Φ出－Φ进＝0，且始终为0，即使切断导线中的电流，ΦA也始终为0，A中不可能产生感应电流．B中线圈平面与导线的磁场平行，穿过B的磁通量也始终为0，B中也不能产生感应电流．C中穿过线圈的磁通量如图乙所示，Φ进>Φ出，即ΦC≠0，当切断导线中电流后，经过一定时间，穿过线圈的磁通量ΦC减小为0，所以C中有感应电流产生；D中线圈的磁通量ΦD不为0，当电流切断后，ΦD最终也减小为0，所以D中也有感应电流产生．【概念规律练】知识点一磁通量的理解及其计算1．如图1所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？图1答案 5.5×10－3 Wb解析线圈横截面为正方形时的面积S 1＝L 2＝(0.20)2 m 2＝4.0×10－2 m 2.穿过线圈的磁通量Φ1＝BS 1＝0.50×4.0×10－2 Wb ＝2.0×10－2 Wb横截面形状为圆形时，其半径r ＝4L /2π＝2L /π.截面积大小S 2＝π(2L /π)2＝425πm 2[ 穿过线圈的磁通量Φ2＝BS 2＝0.50×4/(25π) Wb ≈2.55×10－2 Wb.所以，磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×10－2 Wb ＝5.5×10－3 Wb点评磁通量Φ＝BS 的计算有几点要注意：(1)S 是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积；B 是匀强磁场中的磁感应强度．(2)磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响．同理，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受线圈匝数的影响．所以，直接用公式求Φ、ΔΦ时，不必去考虑线圈匝数n .2．如图2所示，线圈平面与水平方向成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＝________.图2 答案 BS cos θ解析线圈平面abcd 与磁场不垂直，不能直接用公式Φ＝BS 计算，可以用不同的分解方法进行．可以将平面abcd 向垂直于磁感应强度的方向投影，使用投影面积；也可以将磁感应强度沿垂直于平面和平行于平面正交分解，使用磁感应强度的垂直分量．解法一：把面积S 投影到与磁场B 垂直的方向，即水平方向a ′b ′cd ，则S ⊥＝S cos θ，故Φ＝BS ⊥＝BS cos θ.解法二：把磁场B 分解为平行于线圈平面的分量B ∥和垂直于线圈平面的分量B ⊥，显然B ∥不穿过线圈，且B ⊥＝B cos θ，故Φ＝B ⊥S ＝BS cos θ.点评在应用公式Φ＝BS 计算磁通量时，要特别注意B ⊥S 的条件，应根据实际情况选择不同的方法，千万不要乱套公式．知识点二感应电流的产生条件3．下列情况能产生感应电流的是( )图3A ．如图甲所示，导体AB 顺着磁感线运动B ．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时[来源:学科网]C ．如图丙所示，小螺线管A 插入大螺线管B 中不动，开关S 一直接通时D ．如图丙所示，小螺线管A 插入大螺线管B 中不动，开关S 一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时答案 BD解析 A 中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化无感应电流，故A 错；B 中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故B 正确；C 中开关S 一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A 产生的磁场稳定，螺线管B 中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故C 错；D 中开关S 接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A 的磁场变化，螺线管B 中磁通量变化，线圈中产生感应电流，故D 正确．点评电路闭合，磁通量变化，是产生感应电流的两个必要条件，缺一不可．电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过电路的磁通量尽管很大但不变化，那么无论有多大，都不会产生感应电流．4．如图4所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G 相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计G 中有示数的是( )图4 A ．开关闭合瞬间B ．开关闭合一段时间后C ．开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端D ．开关断开瞬间[来源:学科网]答案 ACD解析 A 中开关闭合前，线圈Ⅰ、Ⅱ中均无磁场，开关闭合瞬间，线圈Ⅰ中电流从无到有形成磁场，穿过线圈Ⅱ的磁通量从无到有，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计G 有示数．故A 正确．B 中开关闭合一段时间后，线圈Ⅰ中电流稳定不变，电流的磁场不变，此时线圈Ⅱ虽有磁通量但磁通量稳定不变，线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计G 中无示数．故B 错误．C 中开关闭合一段时间后，来回移动滑动变阻器滑动端，电阻变化，线圈Ⅰ中的电流变化，电流形成的磁场也发生变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计G中有示数．故C正确．D中开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，电流的磁场也从有到无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计G中有示数．故D正确．点评变化的电流引起闭合线圈中磁通量的变化，是产生感应电流的一种情况．【方法技巧练】一、磁通量变化量的求解方法5．面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成θ角(如图5所示)，当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量ΔΦ＝________.图5答案－BS(cos θ＋sin θ)解析磁通量由磁感应强度矢量在垂直于线框面上的分量决定．开始时B与线框面成θ角，磁通量为Φ＝BS s in θ；线框面按题意方向转动时，磁通量减少，当转动90°时，磁通量变为“负”值，Φ2＝－BS cos θ.可见，磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BS cos θ－BS sin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)实际上，在线框转过90°的过程中，穿过线框的磁通量是由正向BS sin θ减小到零，再由零增大到负向BS cos θ.方法总结磁通量虽是标量，但有正、负，正、负号仅表示磁感线从不同的方向穿过平面，不表示大小．6．如图6所示，通电直导线下边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面．若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将()图6A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．不能确定答案 B解析当矩形线框在线框与直导线决定的平面内逐渐远离通电导线平动时，由于离开导线越远，磁场越弱，而线框的面积不变，则穿过线框的磁通量将减小，所以B正确．方法总结引起磁通量变化一般有四种情况(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化，则ΔΦ＝Φt－Φ0＝BΔS(如知识点一中的1题)(2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔBS(如此题)(3)线圈平面与磁场方向的夹角θ发生变化时，即线圈在垂直于磁场方向的投影面积S⊥＝S sin θ发生变化，从而引起穿过线圈的磁通量发生变化，即B、S不变，θ变化．(如此栏目中的5题)(4)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化的情况，则ΔΦ＝Φt－Φ0≠ΔB·ΔS二、感应电流有无的判断方法7．如图7所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()图7A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动答案 C解析四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种情况线圈移动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流．C中线圈转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C项正确．方法总结(1)判断有无感应电流产生的关键是抓住两个条件：①电路是否为闭合电路；②穿过电路本身的磁通量是否发生变化，其主要内涵体现在“变化”二字上．电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过电路的磁通量很大但不变化，那么不论有多大，也不会产生感应电流．(2)分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：①由于线框所在处的磁场变化引起磁通量变化；②由于线框所在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化；③有可能是磁场及其垂直于磁场的面积都发生变化．[来源:学#科#网Z#X#X#K]8．下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动，其中线框中有感应电流的是()答案BC解析A中虽然导体“切割”了磁感线，但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流．B中导体框的一部分导体“切割”了磁感线，穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感应电流．C中虽然与A近似，但由于是非匀强磁场运动过程中，穿过线框的磁感线条数增加，线框中有感应电流．D中线框尽管是部分切割，但磁感线条数不变，无感应电流，故选B、C.方法总结在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时，应该注意：①导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”就不能说切割．如下图所示，甲、乙两图中，导线是真“切割”，而图丙中，导体没有切割磁感线．②即使导体真“切割”了磁感线，也不能保证就能产生感应电流．例如上题中A、D选项情况，如果由切割不容易判断，还是要回归到磁通量是否变化上去．。

探究电磁感应产生的条件

教学重点、难点
教学重点
实验探究的过程以及对产生感应电流条件的归纳总结。。
教学难点
对学生探究式学习的操控以及引导
教学方法
实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法
教学手段
本课以探究式教学模式为主，结合问题引导、演示启发、归纳验证、多媒体辅助等教学手段。
教学活动
（一）引入新课
1820年奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第由此受到启发，开始了“由磁生电”的探索，并于1831年8月29日发现了电磁感应现象。
4、实验操作，收集数据
（1）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出
PPT展示：实验方案一的原理图
分组实验，记录现象：
表1
磁铁的运动
表针的摆动方向
磁铁的运动
表针的摆动方向
N极插入线圈
S极插入线圈
N极停在线圈中
S极停在线圈中
N极从线圈中抽出
S极从线圈中抽出
实物投影：学生的实验记录
引导分析得出结论：当闭合回路所处的磁场发生变化时，回路中产生了感应电流
学生活动
观察实验
思考
学生实验
（2）模拟法拉第的实验
PPT展示：实验方案二的原理图
分组实验，记录现象：
表2
实验操作
小螺线管中电流的变化情况
大螺线管中磁场的变化情况
大螺线管中是否有电流
闭合开关的瞬间
闭合开关，小螺线管中电流稳定后
闭合开关，小螺线管中电流稳定后再让变阻器的阻值增大
闭合开关，小螺线管中电流稳定后再让变阻器的阻值减小
断开开关的瞬间
5、分析论证
从上面的几个实验中你能总结出产生感应电流的条件吗？
分组讨论，学生代表发言。
（可能得出：磁通量的变化产生感应电流）

4.2感应电流产生条件

1831年8月29日，他终于发现了电磁感应现象。
第一部分
实验认知
重温初中时光
实验1 问题1：如何才能在回路中产生感应电流？
初中研究的结论：闭合电路的部分导体切割磁感线时有感应电流产生。
实验1
重温初中时光
问题2：假如ab棒不动，还能设法产生感应电流吗？
实验2：向线圈中插入磁铁和把磁铁从线圈中拔出
向下
增加
向上
排斥
向下
向上
减少
增加
减少
向下
向下
吸引
排斥
S极拔出
向上
向上
吸引
2.结论
感应电流具有这样的方向：就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化
这一结论就是楞次定律
1.从原磁通量的变化看当原磁通量增加时，感应电流的磁场与原来磁场的方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同（增反减同） 2.从磁体和导体的相对运动看感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动（来拒去留） 3.从能量转化的角度看产生感应电流的过程，是其它形式的能转化为电能的过程 4.对阻碍两个字含义的理解 “阻碍”不是“阻止” ，更不是“相反” ，而是“延缓” 的意思

4.(课本P8T5）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4.2-12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？为什么？如果磁场是不均匀的（图 4.2-12乙），是否有感应电流？为什么？
Hale Waihona Puke 没有研究有例与练 5、(课本P8T6）在一根铁棒P上套两个线圈A、B，如果给线圈A通以如图所示的甲、乙、丙、丁4种电流，在t1到t2这段时间内，哪种情况可以在线圈B中产生感应电流？为什么？

感应电流产生的条件

三个演示的共同特点：穿过闭合回路的磁通量均发生变化，这样产生了电流。
[总结] 不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路就有电流产生.
模型归类
①切割类
②变化类
分析论证：
分析：磁铁插入线圈时，线圈中的磁场由弱变强，磁铁从线圈中抽出时，线圈中的磁场由强变弱，从而使线圈中产生感应电流
1.开关闭合时
电路B中有电流
2.开关闭合以后
电路B中无电流
3.开关闭合后，移动变阻器的滑动头
电路B中有电流。
结论:只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。
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 B变化 S变化 Φ（Φ=BS）变化
A线圈中电流发生变化 B变化
闭合回路中有电流产生
知识梳理
(2) (1)导体棒在磁场中运动
实验装置实验操作条形磁铁在线圈中插入或拔出时条形磁铁在线圈中静止不动 ____ ____ 线圈中有无电流
(3)模拟法拉第的实验实验装置实验操作开关 S 接通或断开开关 S 闭合，改变滑动变阻器阻值开关 S 一直闭合，且滑动变阻器触头位置不动线圈中有无电流 ____ ____
没有
没有
没有
例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（ B ） 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
【例1】下图中能产生感
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╳
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电路没闭合无感应电流
面积增大磁通量增大
穿过线圈的磁感线抵消无感应电流