060探究感应电流产生的条件专题
探究感应电流的产生条件课件
计算磁通量的变化量时，首先要明确引起磁通量变化的原因， 然后再进行计算，通常有以下几种情况：
(1)B不变，S变，则ΔΦ＝B·ΔS； (2)B变化，S不变，则ΔΦ＝ΔB·S； (3)B变，S也变，则ΔΦ＝B2S2－B1S1； (4)B不变，S不变，θ变化，则ΔΦ＝BS(sin θ2－sinθ1)。
1．奥斯特梦圆“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。在奥斯特 实验中，通电导线必须 南北方向 放置，导线下面的小磁 针才发生偏转。
2．法拉第心系“磁生电” (1)“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。 (2)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运动的磁场； ⑤在磁场中运动的导体。
[解析] (1)由磁通量的计算公式，Φ＝BS⊥＝BSsin θ， 可得 B＝SsΦin θ＝1×110×－2×10s－i3n 30° T＝0.2 T。
(2)若规定开始时穿过线圈的磁通量为正，则转过 180° 时穿过线圈的磁通量为负，故 Φ1＝1×10－3 Wb，Φ2＝－ 1×10－3 Wb, ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2×10－3 Wb。
abcd的面积S为1×10－2 m2，它与匀强
磁场方向之间的夹角θ为30°，穿过
线圈的磁通量Φ为1×10－3 Wb。则：
图4－1－8
(1)磁场的磁感应强度B为多大？
(2)若线圈以ab边为轴翻转180°，求此过程穿过线圈的
磁通量的变化大小ΔΦ为多少。
[思路点拨] 解答本题时应注意以下两点： (1)磁通量Φ＝BS中的S应为线圈垂直于B的面积。 (2)穿过线圈的磁通量有正、负之分。
探究感应电流的产生条件 课件
一、电磁感应的探索历程
1．丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在磁场——电流 的磁效应．
2．英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规 律——电磁感应现象．
3．电磁感应现象：当穿过闭合电路的 磁通量 发 生 变 化 时，电路中有 感应电流 产生的现象．
二、磁通量 1．磁通量Φ：表示穿过某一面积的磁感线的 公式： Φ＝BS .
23BS，ΔΦ2＝Φ3－Φ2＝
23BS－
3 2 BS
＝0.
【答案】
(1)Φ1＝0
(2)Φ2＝
3 2 BS
ΔΦ1＝
3 2 BS
(3)Φ3＝
23BS ΔΦ2＝0
【方法总结】
磁感应强度与回路平面夹角为 α，那么求磁通量变化的方法
有以下几种：
情况
方法
其他不变，B 改变
ΔΦ＝ΔB·Ssinα
其他不变，S 改变
要点三 产生感应电流的条件 1．产生感应电流的条件 产生感应电流的条件可总结为：只要穿过闭合回路的磁通量 发生变化，闭合回路中就有感应电流产生．
磁通量虽是标量，但它有方向，当穿过线圈平面的磁场方向 相反时，应确定穿过线圈平面的合磁场方向，引起感应电流的是 穿过线圈平面的合磁场．
2．特殊情况：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，闭 合电路中可能有感应电流产生．
净条数 ．
单位：1Wb＝1 T·m2 .
2．磁通量变化量ΔΦ：表示磁通量变化的多少． 公式：ΔΦ＝Φ2－Φ1 .
3．磁通量变化率ΔΔΦt ：表示磁通量变化的 快慢 ．
三、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电流 结论：导体棒 切割 磁感线运动时，闭合回路中产生感应 电流．
探究感应电流的产生条件(实验课件)
1
一．实验目的： 研究产生感应电流的条件。
二．实验器材：
条形磁铁、灵敏电流计、原副线圈、滑动变阻器、电源、开关、导线。
2
三．探究过程：
实验1：磁体不动而导体运动的情况下，闭合 电路中是否有感应电流产生
3
探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流
平行运动
G
切割运动
+
N
副线圈中的磁场发生变 化时，电路中就会产生 感应电流
8
Hale Waihona Puke 四、探究结论不论用什么方法，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电流。 即产生感应电流的条件为：
1、电路必须是闭合的； 2、穿过闭合电路的磁通量是变化的。
9
10
导体和磁体都不动的情况下闭合电路中是否有感应电流产生开关闭合瞬间开关断开瞬间开关闭合迅速移动有电流无电流有电流副线圈中的磁场发生变化时电路中就会产生感应电流开关闭合不移动滑探究原副线圈不发生相对运动是否产生感应电流探究原副线圈不发生相对运动是否产生感应电流有电流不论用什么方法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电流
线圈中的磁场 发生变化时， 电路中就会产 生感应电流。
有电流
6
三．探究过程：
实验3：导体和磁体都不动的情况下，闭合电 路中是否有感应电流产生
7
探究原副线圈不发生相对运动是否产生感应电流
G
+
－
＋
-
开关闭合
+
瞬间
开关闭合， 不移动滑
片
开关断开 瞬间
开关闭合， 迅速移动
滑片
有电流 无电流
有电流 有电流
探究感应电流的产生条件 课件
第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化
量的大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则
A.ΔΦ1>ΔΦ2
√C.ΔΦ1<ΔΦ2
B.ΔΦ1＝ΔΦ2 D.无法确定
图6
二、感应电流产生的条件
(1)如图7所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中____电流产生有， 而导体AB顺着磁感线运动时，线路中____电流产生无.(填“有”或“无”)
例3 下图中能产生感应电流的是
√
解析 A选项中，电路没有闭合，无感应电流； B选项中，面积增大，通过闭合电路的磁通量增大，有感应电流； C选项中，穿过线圈的磁感线相互抵消，Φ恒为零，无感应电流； D选项中，磁通量不发生变化，无感应电流.
总结提升
1.电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件，二者缺一 不可. 2.磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大，若 没有变化也不会产生感应电流，磁通量虽然是零，但是如果在变化仍 然可以产生感应电流.
图9
总结：上述三个实验中，什么情况下产生了感应电流？产生感应电流 时共同特点是什么？ 答案 实验一中：导体棒切割磁感线运动，引起回路面积发生变化， 从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流. 实验二中：磁铁插入或拔出线圈时，引起线圈中的磁场变化，从而引 起了磁通量的变化，产生了感应电流. 实验三中：开关闭合、断开、滑动变阻器的滑动触头移动时，A线圈中 电流变化，从而引起穿过B的磁通量变化，产生了感应电流.三个实验 共同特点是：产生了感应电流时闭合回路的磁通量发生了变化.
场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为r.现于纸面内先后放上圆线圈A、
B、C，圆心均处于O处，线圈A的半径为r，10匝；线圈B的半径为2r,1匝；
探究感应电流产生的条件PPT教学课件
26
本课小结
实 电 提 出 ？ 问 磁 题 究
电磁感应产生的条件： 穿过闭合电路的 磁通量发生变化
验
探
分 析 论 证
得 出 结 论
理 解 应 用
27
课后思考：
1、电磁感应在生产生活中还有哪些应用？ 请利用网络资源自主研究。 2、闭合回路中部分导体切割磁感线时， 切割快慢对感应电流的大小有无影响？ 有怎样的影响？ 3、不同的切割方向指针偏转方向不同， 切割方向对感应电流的方向有怎样的 影响？
25
5、是什么让零售商如此推崇RFID？ 据Sanford C. Bernstein公司的零售业分析师估计，通过采用RFID，沃尔玛每
年可以节省83.5亿美元，其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的
劳动力成本。尽管另外一些分析师认为80亿美元这个数字过于乐观，但毫无疑问，RFID 有助于解决零售业两个最大的难题：商品断货和损耗（因盗窃和供应链被搅乱而损失的产 品），而现在单是盗窃一项，沃尔玛一年的损失就差不多有20亿美元，如果一家合法企业 的营业额能达到这个数字，就可以在美国1000家最大企业的排行榜中名列第694位。研究 机构估计，这种RFID技术能够帮助把失窃和存货水平降低25%。 6、RFID技术的典型应用是什么？ 物流和供应管理、 生产制造和装配 、航空行李处理 、邮件/快运包裹处理 文档追踪/图书馆管理 、动物身份标识、 运动计时、门禁控制/
线圈中的磁场变化，闭合电路中产生 感应电流。
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探究2分析:线圈中的磁场变化, 闭合电路中产生感应电流。 探究3分析:由于线圈A中电流 变化,线圈B中的磁场也在变化, 闭合电路中产生感应电流。
这两个实验有什么样的共同点呢？ 都是线圈中的磁场强弱发生变化，闭合 电路中产生了感应电流。
探究感应电流的产生条件 课件
1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生 感应电流
2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变 阻器、大线圈、小线圈、导线
3、实验电路图：
操作 开关闭合瞬间 开关闭合，滑动变阻器不动
表针的摆动情况 摆动
不摆动
开关闭合，滑动变阻器触片滑动
摆动
开关断开瞬间
Байду номын сангаас
摆动
实验结论：即使大线圈与小线圈无相对运动，导体 不切割磁感线，但当小线圈中电流变化时，大线圈 所在处的磁场变化，大线圈中就有电流产生。
2．匀强磁场中磁通量的计算 (1)B 与 S 垂直时：Φ＝BS。B 指匀强磁场的磁感应 强度，S 为线圈的面积。 (2)B 与 S 不垂直时：Φ＝BS⊥。S⊥为线圈在垂直磁 场方向上的有效面积，在应用时可将 S 分解到与 B 垂直 的方向上，如图所示，Φ＝BSsin θ。
3．磁通量变化量的计算 当 B 与 S 垂直时，通常有以下两种情况： (1)S 面积不变，B 改变，则 ΔΦ＝ΔBS。 (2)S 面积改变，B 不变，则 ΔΦ＝B·ΔS。
探究感应电流的产生条件
★磁通量及磁通量变化量的计算
1．对磁通量的三点理解 (1)磁通量是标量，但是有正负。磁通量的正负不 代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的。即若以 向里穿过某面的磁通量为正，则向外穿过这个面的磁 通量为负。 (2)若穿过某一面的磁感线既有穿出，又有穿入， 则穿过该面的合磁通量为净磁感线的条数。 (3)由 Φ＝BS 可知，磁通量的大小与线圈的匝数 无关。
(1)初末位置穿过线框的磁通量大小 Φ1 和 Φ2； (2)磁通量的变化量ΔΦ.
【解析】(1)方法一 在初始位置，把面积向垂直于 磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为 S⊥＝ Ssin θ，所以 Φ1＝BSsin θ.在末位置，把面积向垂直于磁 场的方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为 S′⊥＝ Scos θ.由于磁感线从反面穿入，所以 Φ2＝－BScos θ.
探究感应电流产生的条件课件
A周围磁 线圈B中的磁场
场变化
强弱变化
电 流
结论：当闭合电路所处的磁场强弱发生变化时， 电路中就会产生感应电流。
论证二：
B变化， S 不变
磁通量
B不变，S变化
结论：只要闭合电路的磁通量发生变化， 闭合电路来自就有感应电流。拓展应用
总结：引起磁通量变化的因素有哪些？
课堂小结
1.科学探究的一般历程： 设想---探究---理论---检验---应用
试一试： 还可以怎样操作回路中也有电流产生？
分组实验二
结论三： 当线圈A中电流变 化时，线圈B中有 电流产生。
--- 没有切割，没有相对运动。冲突！
S
（三）分析论证
N
论证一：
（比较两分组实验）
闭合电路与磁铁发 生相对运动时
产
线圈中的磁场 强弱变化
生 感
_+
应
开关通断或滑 线圈A中 动变阻器 电流变化
探究感应电流产生的条件
探究电磁感 应产生的条件
绳 系 卫 星
摇绳实验： 器材：长约10米的导线、灵敏电流计
导体怎样 运动才算 切割磁感
线
已知结论一：
当闭合电路的一部分做切 割磁感线的运动时，电路 中会产生感应电流 .
（一）提出设想
什么情况下能产生感应电流？
（二）实验探究 分组实验一
结论二： 磁铁相对线圈运动， 相当于切割磁感线， 有感应电流产生
2.感应电流产生的条件： 只要闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中 就有感应电流。
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探究感应电流产生的条件专题复习
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三、实验探究题（共4小题，每空1分，计22分）
1．小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针（选填“会”或“不会”）发生偏转。
（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。
由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时，电路中就产生感应电流。
（4）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。
为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：。
2．在探究“产生感应电流的条件”实验中。
（1）实验中，观察判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中（选填“有”或“无”）感应电流。
（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做运动时，导体中就会产生感应电流。
（4）如果将小量程电流表换成，可以探究磁场对通电导体的作用。
3．发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究。
（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中（选填“有”
或“无”）电流产生。
（2）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”。
为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：
序号磁体摆放方向ab运动方向电流计指针偏转情况
1 N极在上竖直上下运动不偏转
2 水平向左运动向右偏转
3 水平向右运动向左偏转
4 N极在下竖直上下运动不偏转
5 水平向左运动向左偏转
6 水平向右运动向右偏转
分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是（选填“正确”或“错误”）的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟有关。
（3）在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在中做运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家发现。
4．为了探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了图中所示的实验装置：（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针偏转。
（填”
会“或”不会“）
（2）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针偏转；让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针偏转。
（填”会“或”不会“）（3）综合（1）（2）中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：
导体必须是电路的一部分，且一定要做的运动。
（4）在这个试验中能转化为了电能。
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