第1、2节 电磁感应的发现 感应电流产生的条件
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电流计
螺旋管
法拉第经过十年的探索，于1831年8月29日
电池组 开关
电流计
法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇 的相似，现已成为著名的科学文物。
进一步地思考和探索： 铁芯 铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条件吗？
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交 了一个报告，把这种现象定名为电磁感应，产 生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一种在 变化、运动的过程中才能出现的效应。
从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁
D 通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动) ( )
A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先增大，再减小直到零，然后再增大，然后再减小
自我检测
1.(对电磁感应现象的认识)下列关于电磁感应现象的认识，正确
C 的是( )
A.将线框向左拉出磁场 B.以ab边为轴转动 C.以ad边为轴转动(小于60°) D.以bc边为轴转动(小于60°)
3. (产生感应电流的分析判断)如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、
滑动变阻器和开关组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝
A 缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( )
1.1 电磁感应现象的发现 1.2 感应电流产生的条件
一、电磁感应的探索过程：
1820年，奥斯特发现通电导线使小磁针发生偏转
导线应该朝哪个方 向放置才能发现这 样的现象？
电现象与磁现象是有联系的！
既然电能产生磁， 那么是否磁也能
产生电呢？
围绕这一问题，很多科学家做了大量的探索。
但是，“然并卵”
1825年，“跑失良机”的科拉顿
最新科 技应用
拓展总结：
1 ．有“电”一定有“磁”，但有“磁”不一定有“电” 2 ．产生感应电流的条件：
（1）电路闭合 （2）磁通量发生变化 3 ．磁通量发生变化的四种情况： （1）B不变，S改变（如闭合回路的部分切割磁感线）； （2）S不变，B改变； （3）B和S都发生改变； （4）B和S不变，但二者间夹角发生变化。
A.线圈中通以恒定的电流 B.通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动 C.通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动 D.将开关突然断开的瞬间
4、如图所示，在匀强磁场中的矩形金属轨 道上有等长的两根金属棒ab和cd，它们以
B 相同的速度匀速运动，则( )
a
d
b
c
B
改变磁场，旋转线圈
拓展应用：
做一做
想一想
摇“绳”能发电吗？摇绳为什么能发电呢？
神奇手电筒
新型无线充电器可为一米外设备充电
据英国《每日邮报》报道， 日本科学家研制了一种新 型无线充电器并进行了成 功演示。这种新型充电器 能够为1米外的设备充电， 随着它的出现和普及，我 们将在某一天与电源插头 说“再见”。
变式、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
3. 矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在 一个平面内，线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线 圈中产生感应电流？ （1）在这个平面内，线圈远离或靠近长直导线时； （2）在这个平面内，线圈沿着平行与导线的方向
A.它最先是由奥斯特通过实验发现的 B.它说明了电流周围存在磁场 C.它说明了闭合回路中磁通量变化时会产生电流 D.它说明了电流在磁场中会受到安培力
2. (产生感应电流的分析判断)如图所示，开始时矩形线框与匀强
磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框
ABC 中产生感应电流，下列选项中可行的是( )
五种类型可以引起感应电流：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。
不稳定
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向人 类揭开了机械能转化为 电能的序幕。
最早的电动机：电磁旋转器
这样，电磁感应为发电、输电及用电等技 术创新全面提供了条件，使人类迈进了电 气化时代，催生了第二次工业革命。
上下运动时； （3）线圈以AB边为轴转动时； （4）线圈以AD边为轴转动时； （5）线圈以长直导线为轴转动时； （6）长直导线中的电流发生变化时； （7）在中心点不变的情况下，把 矩形线圈ABCD拉成圆形时。
答案：（1）（3）（4）（6）（7）
变式. (对磁通量Φ及其变化量ΔΦ的理解)如图所示一矩形线框，
法拉第提出了“场”的概念。 麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电 磁波的存在。从而为信息化时代的到来奠定 了基础。
二、实验探究“磁生电”现象：
实验1：
结论：当闭合回路中部分导体切割磁感线时，
电路中会产生感应电流。
实验2：
Biblioteka Baidu
实验2
实验2
磁铁的动作 表针是否摆 磁铁的动作 表针是否
动
摆动
N极插入
无
开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
有
结论：当磁感应强度发生变化时，导体回 路中有电流产生。
归纳分析
B不变，S变 Φ=BS
相对运动
Φ=BS 变！
S不变，B变 Φ=BS
磁场变化
三、产生感应电流的条件
穿过闭合电路的磁通量发生变化， 闭合电路中就有感应电流产生。
案例分析
设虚线框内有一匀强磁场，要使线圈abcd中产生 感应电流，应采取什么措施？
小试牛刀
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， 线框中是否产生感应电流？ （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） （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）
（3）线框绕轴线AB转动（图丙）。
没有
没有
有
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），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？
摆动
N极插入后不动 不摆动
S极插入
S极插入后不动
摆动 不摆动
N极拔出
摆动
S极拔出
摆动
结论：当磁铁和线圈发生相对运动时，回路中有感应电流产生；
当磁铁和线圈相对静止时，回路中无感应电流
实验3
实验3
实验3
总电阻变化 电流变化
开关和变阻器的状态
开关闭合瞬间
磁场变化
线圈B中是否有电流
有
开关断开瞬间
有
开关闭合时，滑动变阻器不动
螺旋管
法拉第经过十年的探索，于1831年8月29日
电池组 开关
电流计
法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇 的相似，现已成为著名的科学文物。
进一步地思考和探索： 铁芯 铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条件吗？
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交 了一个报告，把这种现象定名为电磁感应，产 生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一种在 变化、运动的过程中才能出现的效应。
从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁
D 通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动) ( )
A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先增大，再减小直到零，然后再增大，然后再减小
自我检测
1.(对电磁感应现象的认识)下列关于电磁感应现象的认识，正确
C 的是( )
A.将线框向左拉出磁场 B.以ab边为轴转动 C.以ad边为轴转动(小于60°) D.以bc边为轴转动(小于60°)
3. (产生感应电流的分析判断)如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、
滑动变阻器和开关组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝
A 缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( )
1.1 电磁感应现象的发现 1.2 感应电流产生的条件
一、电磁感应的探索过程：
1820年，奥斯特发现通电导线使小磁针发生偏转
导线应该朝哪个方 向放置才能发现这 样的现象？
电现象与磁现象是有联系的！
既然电能产生磁， 那么是否磁也能
产生电呢？
围绕这一问题，很多科学家做了大量的探索。
但是，“然并卵”
1825年，“跑失良机”的科拉顿
最新科 技应用
拓展总结：
1 ．有“电”一定有“磁”，但有“磁”不一定有“电” 2 ．产生感应电流的条件：
（1）电路闭合 （2）磁通量发生变化 3 ．磁通量发生变化的四种情况： （1）B不变，S改变（如闭合回路的部分切割磁感线）； （2）S不变，B改变； （3）B和S都发生改变； （4）B和S不变，但二者间夹角发生变化。
A.线圈中通以恒定的电流 B.通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动 C.通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动 D.将开关突然断开的瞬间
4、如图所示，在匀强磁场中的矩形金属轨 道上有等长的两根金属棒ab和cd，它们以
B 相同的速度匀速运动，则( )
a
d
b
c
B
改变磁场，旋转线圈
拓展应用：
做一做
想一想
摇“绳”能发电吗？摇绳为什么能发电呢？
神奇手电筒
新型无线充电器可为一米外设备充电
据英国《每日邮报》报道， 日本科学家研制了一种新 型无线充电器并进行了成 功演示。这种新型充电器 能够为1米外的设备充电， 随着它的出现和普及，我 们将在某一天与电源插头 说“再见”。
变式、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
3. 矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在 一个平面内，线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线 圈中产生感应电流？ （1）在这个平面内，线圈远离或靠近长直导线时； （2）在这个平面内，线圈沿着平行与导线的方向
A.它最先是由奥斯特通过实验发现的 B.它说明了电流周围存在磁场 C.它说明了闭合回路中磁通量变化时会产生电流 D.它说明了电流在磁场中会受到安培力
2. (产生感应电流的分析判断)如图所示，开始时矩形线框与匀强
磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框
ABC 中产生感应电流，下列选项中可行的是( )
五种类型可以引起感应电流：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。
不稳定
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向人 类揭开了机械能转化为 电能的序幕。
最早的电动机：电磁旋转器
这样，电磁感应为发电、输电及用电等技 术创新全面提供了条件，使人类迈进了电 气化时代，催生了第二次工业革命。
上下运动时； （3）线圈以AB边为轴转动时； （4）线圈以AD边为轴转动时； （5）线圈以长直导线为轴转动时； （6）长直导线中的电流发生变化时； （7）在中心点不变的情况下，把 矩形线圈ABCD拉成圆形时。
答案：（1）（3）（4）（6）（7）
变式. (对磁通量Φ及其变化量ΔΦ的理解)如图所示一矩形线框，
法拉第提出了“场”的概念。 麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电 磁波的存在。从而为信息化时代的到来奠定 了基础。
二、实验探究“磁生电”现象：
实验1：
结论：当闭合回路中部分导体切割磁感线时，
电路中会产生感应电流。
实验2：
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实验2
实验2
磁铁的动作 表针是否摆 磁铁的动作 表针是否
动
摆动
N极插入
无
开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
有
结论：当磁感应强度发生变化时，导体回 路中有电流产生。
归纳分析
B不变，S变 Φ=BS
相对运动
Φ=BS 变！
S不变，B变 Φ=BS
磁场变化
三、产生感应电流的条件
穿过闭合电路的磁通量发生变化， 闭合电路中就有感应电流产生。
案例分析
设虚线框内有一匀强磁场，要使线圈abcd中产生 感应电流，应采取什么措施？
小试牛刀
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， 线框中是否产生感应电流？ （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） （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）
（3）线框绕轴线AB转动（图丙）。
没有
没有
有
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），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？
摆动
N极插入后不动 不摆动
S极插入
S极插入后不动
摆动 不摆动
N极拔出
摆动
S极拔出
摆动
结论：当磁铁和线圈发生相对运动时，回路中有感应电流产生；
当磁铁和线圈相对静止时，回路中无感应电流
实验3
实验3
实验3
总电阻变化 电流变化
开关和变阻器的状态
开关闭合瞬间
磁场变化
线圈B中是否有电流
有
开关断开瞬间
有
开关闭合时，滑动变阻器不动