探究电磁感应产生的条件
高考物理电磁感应知识点归纳
高考物理电磁感应知识点归纳高考物理电磁感应知识点归纳1.电磁感应现象电磁现象:利用磁场产生电流的现象称为电磁感应,产生的电流称为感应电流。
(1)产生感应电流的条件:通过闭合电路的磁通量发生变化,即0。
(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要通过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就会产生感应电动势。
导体中产生感应电动势的部分相当于电源。
(3)电磁感应的本质是产生感应电动势。
如果回路闭合,会有感应电流;如果回路不闭合,只会有感应电动势而没有感应电流。
2.磁通量(1)定义:磁感应强度b与垂直于磁场方向的面积s的乘积称为通过这个表面的磁通量,定义公式为=BS。
如果面积S不垂直于B,则B应乘以垂直于磁场方向的投影面积S,即=BS,SI单位:Wb。
在计算磁通量时,应该是通过某一区域的磁感应线的净数量。
每张脸都有正面和背面;当磁感应线从表面的正方向穿透时,通过表面的磁通量为正。
相反,磁通量是负的。
磁通量是穿过正面和背面的磁感应线的代数和。
3.楞次定律(1)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。
楞次定律适用于感应电流方向的一般判断,而右手定则只适用于剪线时磁感应线的运动,用右手定则比楞次定律更容易判断。
(2)理解楞次定律(1)谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍了感应电流的磁通量。
阻碍——阻碍的是通过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。
如何阻碍——当一次磁通增加时,感应电流的磁场方向与一次磁场方向相反;当一次磁通量减少时,感应电流的磁场方向与一次磁场的方向相同,即,一次磁通量增加,一次磁通量减少。
阻塞-阻塞的结果不是停止,而是增加和减少。
(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍其产生的原因,表现形式有三种:(1)阻碍原始磁通量的变化;阻碍物体之间的相对运动;阻止一次电流(自感)的变化。
4.法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小与通过电路的磁通量的变化率成正比。
表达式E=n/t当导体切割磁感应线时,感应电动势公式为E=BLvsin。
第82讲 磁通量及产生电磁感应的条件(解析版)
第82讲磁通量及产生电磁感应的条件一.知识回顾1.磁通量(1)定义:匀强磁场中,磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量,简称磁通。
我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
(2)公式:Φ=BS。
(3)公式的适用条件:①匀强磁场;②S是垂直磁场方向的有效面积。
(4)单位:韦伯(Wb),1 Wb=1T·m2。
(5)标量性:磁通量是标量,但有正负之分。
磁通量的正负是这样规定的:任何一个平面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿出时磁通量为正,则磁感线从反面穿出时磁通量为负。
(6)物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则:(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3.(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3.(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0.2.磁通量的变化量在某个过程中,穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值,即ΔΦ=Φ2-Φ1。
磁通量变化的常见情况变化情形举例磁通量变化量磁感应强度变化永磁体靠近或远离线圈、电磁铁(螺线管)内电流发生变化ΔΦ=ΔB·S有效面积变化有磁感线穿过的回路面积变化闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动,如图ΔΦ=B·ΔS回路平面与磁场夹角变化线圈在磁场中转动,如图磁感应强度和有效面积同时变化弹性线圈在向外拉的过程中,如图ΔΦ=Φ2-Φ1磁通量的变化快慢)磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值,即ΔΦΔt。
4.电磁感应现象与感应电流“磁生电”的现象叫电磁感应,产生的电流叫作感应电流。
5.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。
判断感应电流能否产生的思维导图:6.电磁感应现象的两种典型情况(1)闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动。
电磁感应
二、自感现象
1.自感现象 (1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为 自感,由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势,其大 小E= ,L为自感系数.
(2)自感系数:L与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等
因素有关,其单位是亨利,符号是 H.
通电和断电自感比较如下表
通电自感 电 路 图 器 材 要 求 断电自感
(3)若
是Φ-t图象上某点切线的斜率.
所求的感应电动势为整个闭合电路的
恒定,则E不变.用E=n
感应电动势,而不是回路中某部分导体的电动势.
(4)磁通量的变化常由B的变化或S的变化两种情况引起. ①当ΔΦ仅由B的变化引起时,E=nS ②当ΔΦ仅由S的变化引起时,E=nB (5)由E=n . .
计算出的是Δt时间内的平均感应电动势.
二者电流大小和方向都相同.一个矩形闭合金属线圈与A、B在同一平面 内,并且ab边保持与通电导线平行,线圈从图中的位置1匀速向左移动, 经过位置2,最后到位置3,其中位置2恰在A、B的正中间,则下面的说 法中正确的是( ) AD
A.在位置2这一时刻,穿过线圈的磁通量为零 B.在位置2这一时刻,穿过线圈的磁通量的变化率为零 C.从位置1到位置3的整个过程中,线圈内感应电流的方向发 生了变化
a
o
d
b O’
c
P167【例】 (2009·广东,18)如图9-2-3(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆
形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1,在线圈中
半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随 时间t变化的关系图线如图9-2-4(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和 B0.导线的电阻不计.求0至t1时间内. (1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
高中物理必修三第六章 第三节 电磁感应现象
即学即用
判断下列说法的正误.
(1)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生.( × )
(2)穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生.
( ×)
(3)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流.
(√)
(4)不论电路是否闭合,只要电路中磁通量发生变化,电路中就有感应电流.
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Part 3
课时对点练
基础对点练
考点一 电磁感应现象的发现及认识
1.首先发现电流的磁效应和电磁感应的物理学家分别是
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
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应;1831年,英国物 理学家法拉第发现了电磁感应现象,选项D正确.
√A.先增大,后减小
B.先减小,后增大 C.先增大,后减小,再增大,再减小 D.先减小,后增大,再减小,再增大
针对训练1
如图所示,固定的长直导线中通有恒定电流,一矩形线框从abcd位置向 右平移到a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况,下 列叙述正确的是 (线框平行于纸面且与导线相互绝缘) A.一直增加 B.一直减少 C.先增加后减少
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
5.(2022·信宜市第二中学高二开学考试)如图所示,1位置与3位置关于导 线对称,线框abcd以下列四种方式移动,哪种情况下磁通量的改变量 最大 A.由1位置平移到2位置 B.由1位置以bc为转轴转动到2位置
√C.由1位置平移到3位置
规
律
总 结
判断是否产生感应电流的技巧
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,
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
(1)在闭合电路中是否产生感应电流,取决于穿过电路的 磁通量是否发生变化,而不是取决于电路有无磁通量。
(2)闭合电路的部分导体做切割磁感线运 动是引起电路磁通量变化的具体形式之一。但 闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,不 一定总会引起闭合电路的磁通量变化。如图所示,矩形线框 abcd 在范围足够大的匀强磁场中在垂直磁场的平面内向右平 动,虽然 ad、bc 边都切割磁感线,但穿过线框的磁通量没有 变化,因而没有产生感应电流。
(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。
(3)S 内有不同方向的磁场时,应先分别计算不同方向磁场 的磁通量,然后规定从某个面穿入的磁通量为正,从该面穿出 的磁通量为负,最后求代数和。
(4)有多匝线圈时,因为穿过线圈的磁感线的条数不受匝数 影响,故磁通量的计算也与匝数无关。
2.求磁通量的变化的三种方法 方法一:当磁感应强度 B 不变,而磁感线穿过的有效面积 S 变化时,则穿过回路的磁通量的变化量 ΔΦ=Φt-Φ0=B·ΔS。 方法二:当磁感应强度 B 变化,而磁感线穿过的有效面积 S 不变时,则穿过回路的磁通量的变化量 ΔΦ=Φt-Φ0=ΔB·S。 方法三:若磁感应强度 B 和回路面积 S 同时变化,则穿过 回路的磁通量的变化量 ΔΦ=Φt-Φ0。 注意:此时,ΔΦ=Φt-Φ0≠ΔB·ΔS。
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告实验目的:通过实验观察导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,探究感应电流的形成原因。
实验器材:导体绕制成的圆形线圈、恒强磁场、电流表、直流电源。
实验步骤:1. 将导体绕制成圆形线圈,线圈大致平面与恒强磁场方向垂直。
导体选用铜线,导线的另一端与直流电源相连,顺时针或逆时针方向通过线圈。
2. 用电流表测量磁场中导体线圈周围的电流,记录下来。
3. 改变线圈的运动方向,观察电流变化情况。
4. 改变磁场方向,观察电流变化情况。
实验结果:在磁场中,当导体线圈运动方向与磁场方向垂直时,线圈内将会产生感应电流。
随着线圈运动方向的改变,电流方向也会发生相应的改变。
当线圈平面与磁场平行或反平行时,不会产生感应电流。
实验分析:从物理学角度来理解,电磁感应现象的出现是因为磁场会随时间变化而改变。
当导体在磁场中运动时,可以产生磁通量的改变,从而产生感应电动势和电流。
此时,电流的方向应当与运动方式和磁场的方向有关,从而实现磁场与导体之间的相互作用。
实验中,观测到线圈通过磁场时电流方向的改变,可以进一步理解电磁感应现象的本质。
另外,由于导体材料的不同,线圈本身所产生的感应电流大小也会发生变化。
实验结论:导体在磁场中运动时,产生感应电流的条件是导体线圈的运动方向与磁场方向相互垂直,线圈内部的电流方向和线圈运动方向有关。
总之,本次实验通过观测导体在磁场中运动产生感应电流的现象,探究了感应电流的形成原因。
此外,了解了电磁感应原理的应用,对于理解电磁学相关知识具有重要的指导作用。
高中物理电磁感应知识点总结
高中物理电磁感应知识点总结
电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。
此电
动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势
会驱使电子流动,形成感应电流。
下面是小编总结的高中物理电磁感应知识点,供参考。
高中物理电磁感应知识点总结1.电磁感应现象:利用电磁感应产生电流的现
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.(2)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.2.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直电磁感应方向的面积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乘以在垂直于电磁感应方向上的投影面积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.3.楞次定律(1)楞次定律:感应电流的电磁感应,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阻碍什幺———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。
DIS研究电磁感应现象实验
五.注意事项: 注意事项:
1.必须用G表。 .必须用 表 2.有两个电流回路,副线圈回路只有 表。 .有两个电流回路,副线圈回路只有G表
练习:连接实物图。 练习:连接实物图。
- +究感应电流产生的条件
[实验方案设计(包括原理、电路、步骤和观察记录)] 实验方案设计(包括原理、电路、步骤和观察记录) 实验方案设计
探究感应电流产生 的条件
一.实验目的: 实验目的: 探究感应电流产生的条件。 探究感应电流产生的条件。 二.实验器材: 实验器材: 条形磁铁、灵敏电流计、原副线圈、 条形磁铁、灵敏电流计、原副线圈、滑动变 阻器、电源、开关、导线。 阻器、电源、开关、导线。 三.实验电路图: 实验电路图: 副线圈回路只有G表 副线圈回路只有 表。
练习:某学生在做“ 的实验时, 练习:某学生在做“研究电磁感应现象 ”的实验时,电路 图如图所示,当他在原线圈放入副线圈后, 图如图所示,当他在原线圈放入副线圈后,接通或断开电健时 电流表指针不偏转,各仪器都完好,各导线内部都不断开, 电流表指针不偏转,各仪器都完好,各导线内部都不断开,各 接线柱上接触良好,其可能的原因是: 接线柱上接触良好,其可能的原因是:
G 副 原
四.实验步骤: 实验步骤:
1.接好电路后,将磁铁从线圈中插入、拔出观察灵敏电流 .接好电路后,将磁铁从线圈中插入、 计指针偏转情况。 计指针偏转情况。 2.把原线圈放入副线圈中,接通、断开电键观察灵敏电流 .把原线圈放入副线圈中,接通、 计指针偏转情况。 计指针偏转情况。 3.把原线圈放入副线圈中,移动滑动变阻器滑臂观察灵敏 .把原线圈放入副线圈中, 电流计指针偏转情况。 电流计指针偏转情况。
方案一( ) 同方案一电路,电键打开闭合, 方案一(2) 同方案一电路,电键打开闭合,移动滑动变阻 器滑片。 器滑片。
电磁感应现象产生的条件
电磁感应现象产生的条件电磁感应现象是指在导体中或导体周围发生磁场变化时,会在导体中产生感应电流或感应电动势的现象。
要产生电磁感应现象,需要满足以下几个条件。
一、磁场的变化:电磁感应现象的产生必须伴随着磁场的变化。
这种磁场的变化可以是磁场的强度、方向、面积等发生改变,也可以是磁场的源头与导体之间相对运动。
二、导体的运动:电磁感应现象需要导体相对于磁场的源头发生运动。
当导体相对于磁场的源头以一定的速度运动时,就会在导体中产生感应电流或感应电动势。
三、导体与磁场的相互作用:导体与磁场之间必须存在相互作用,即导体必须与磁场的源头有一定的关联。
这种关联可以是导体与磁场的源头直接接触,也可以是通过其他物体传导磁场。
四、导体的性质:导体必须具有一定的导电性质,才能产生感应电流或感应电动势。
导体可以是金属、电解质溶液等,只要能够传导电荷就可以产生电磁感应现象。
五、导体的形状和结构:导体的形状和结构对电磁感应现象也有一定的影响。
导体的形状和结构不同,其感应电流或感应电动势的大小和分布也会有所不同。
通过以上几个条件的满足,就可以产生电磁感应现象。
电磁感应现象在日常生活中有着广泛的应用。
例如,发电机利用电磁感应现象将机械能转化为电能;变压器利用电磁感应现象实现电能的传输和改变电压;感应炉利用电磁感应现象进行加热等等。
在科学研究中,电磁感应现象也被广泛应用。
通过电磁感应现象,可以探测到地球磁场的变化,从而研究地球磁场的性质和变化规律;通过电磁感应现象,可以实现无线电通信和电磁波的产生和接收等等。
电磁感应现象的产生条件是多方面的,需要磁场的变化、导体的运动、导体与磁场的相互作用以及导体的性质等多个方面的因素共同作用。
只有满足这些条件,才能产生电磁感应现象,并且利用电磁感应现象进行各种应用和研究。
电磁感应现象的研究和应用对于推动科学技术的发展和提高人类生活水平起着重要的作用。
电磁感应实验
法拉第电磁感应实验案例分析
法拉第电磁感应实验的目的
• 验证法拉第电磁感应定律
• 研究电磁感应现象的规律和特性
法拉第电磁感应实验的方法
• 使用线圈作为导体,通过改变线圈中的电流来产生磁场变化
• 观察线圈产生的感应电流和感应电动势
法拉第电磁感应实验的结论
• 验证了法拉第电磁感应定律的正确性
• 发现了电磁感应现象的逆效应:感应电流的方向与磁场变化产生的副作
• 使用数字化和自动化技术,提高实验的准确性和效率
• 使用超导材料和磁性材料,研究电磁感应现象的新特性
• 采用光纤传感和无线通信技术,实现远程控制和数据处
• 采用激光技术和等离子体技术,研究电磁感应现象的高
理
能过程
电磁感应实验的改进措施与效果
电磁感应实验的改进措施
• 优化实验装置和实验方法,提高实验的准确性和可靠性
D O C S S M A RT C R E AT E
电磁感应实验
CREATE TOGETHER
DOCS
01
电磁感应实验的基本原理及现象
电磁感应现象的产生条件与原理
电磁感应现象产生的条件
• 变化的磁场
• 导体切割磁场线
• 导体两端产生电动势
电磁感应现象的原理
• 法拉第电磁感应定律:导体切割磁场线时,导体两端产生的电动势与磁通量变化
用相抵消
⌛️
楞次电磁感应实验案例分析
01
楞次电磁感应实验的目的
• 验证楞次定律
• 研究电磁感应现象的方向和大小
02
楞次电磁感应实验的方法
• 使用磁铁产生磁场,通过改变磁铁的电流或磁场方向来
产生磁场变化
探究感应电流的产生条件 说课稿 教案 教学设计
探究感应电流的产生条件【教材分析】电磁感应问题,在初中物理的教学中,只进行了初步的介绍,但仅限于现象的认知和描述。
而高中物理对电磁感应的教学要求非常高,因为,《电磁感应》的内容整合了电场、恒定电流和磁场的相关知识,并且与力学的力和运动、冲量动量关系、功能关系等都发生密切的联系,因而具有很强的综合性,对培养学生的创新精神和实践能力有着十分重要的作用。
本节教学内容高中物理(选修3-2)第四章第二节《探究电磁感应的产生条件》,属于电磁感应的基础课,主要是让学生在实验探究的基础上,从理论的高度分析和掌握电磁感应的概念和产生条件,为后继教学中对电磁感应规律的研究打下良好的实验基础和理论基础。
【学情分析】学生在初中虽然对电磁感应有了初步的认识,但还比较肤浅,仅存留在现象上,例如,知道“闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时产生电流的现象称为电磁感应现象”;“发电机、话筒等都是利用电磁感应原理工作的”等,但对产生电磁感应的根本原因还缺乏全面的和理性的认识。
同样的,绝大多数学生虽然在初中经历了不少“科学探究”,但对科学探究的理论分析能力和拓展性推理能力还较弱。
这是本节课教学的主要困难。
【教学策略】从初、高中教学的衔接看,本节很好地体现了从感性认识上升到理性认识的认知规律。
鉴于学生对电磁感应的感性认识基础,以及理性分析能力不强的现状。
本节课的教学从复习回顾开始,通过“回忆—探究—分析—探究—归纳—巩固—设疑”等环节,完成教学任务,实现教学目标。
【教学目标】一、知识与技能1.掌握电磁感应的概念。
2.理解产生电磁感应现象的条件。
二、过程与方法1.通过实验探究过程,培养和强化学生科学探究的基本思想和理性分析方法。
2.通过探究性实验之间逻辑关系的分析,使学生感悟“由现象到本质”的实验设计思想。
三、情感、态度与价值观1.经历科学探究的过程,培养学生的科学态度和科学精神。
2.通过科学进步和科技成果对生产生活方式的改变,激发学生热爱科学、热爱祖国的优秀品质!【教学重点和难点】教学重点:电磁感应的概念和产生条件。
高中物理《电磁感应》核心知识点归纳
高中物理《电磁感应》核心知识点归纳高中物理《电磁感应》核心知识点归纳一、电磁感应现象1、产生感应电流的条件感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。
不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
2、感应电动势产生的条件。
感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。
这里不要求闭合。
无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。
这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。
但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。
3、关于磁通量变化在匀强磁场中,磁通量,磁通量的变化有多种形式,主要有:①S、α不变,B改变,这时②B、α不变,S改变,这时③B、S不变,α改变,这时二、楞次定律1、内容: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磁通量的变化。
在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。
(1)从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。
(2)从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。
又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。
磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
(3)从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。
自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。
2、实质:能量的转化与守恒3、应用:对阻碍的理解:(1)顺口溜“你增我反,你减我同”(2)顺口溜“你退我进,你进我退”即阻碍相对运动的意思。
“你增我反”的意思是如果磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。
“你减我同”的意思是如果磁通量减小,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。
电磁感应产生条件
电磁感应产生条件
电磁感应的产生条件:1.闭合回路中有一个或几个线圈。
2.交流电通过回路,在每个线圈都会产生感应电动势,这种现象叫做电磁感应。
3.电场力作用于线圈时,就使得其中部分电荷发生转移,形成新的闭合回路,并且产生感应电动势,这种现象叫做电磁感应的反向,也叫逆行。
4.线圈不接入大地,但闭合开关依旧可以切断电源,那么这些闭合开关将阻碍感应电动势的传递,从而起到抑制感应电动势的目的,这种效果称为灭弧。
5.当闭合电路中的电流超过某一数值时,导体内就会产生热量,如果继续增加电流,则会引起导体升温,使导体烧毁。
《电磁感应》教材分析与教学建议
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第一章 电磁感应 划时代的发现 2 探究电磁感应的产生条件 法拉第电磁感应定律 楞次定律 感生电动势和动生电动势 互感和自感 涡流
2007考试说明 1 电磁感应现象 Ⅰ 2 磁通量 Ⅰ 3 法拉第电磁感应定律 Ⅱ 4 楞次定律 Ⅱ 自感 涡流 Ⅰ
电磁感应的产生条件
1、利用磁场产生电流的现象叫电磁感应, 产生的电流叫感应电流。 2、实验观察 运动的磁铁 变化的电流(电键闭合.断开的瞬间;变阻器滑片移动.) 观察.讨论.归纳 3、结论:无论用什么方法,只要使闭合电路的磁通量发生变化,闭合电流中就会有感应电流产生 4、产生感应电流的条件: (1)电路闭合 (2)磁通量发生变化
一、感应电动势
1、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。 产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。
3、磁通量的变化率 表示磁通量的变化快慢
2.感应电动势与什么因素有关?
二、法拉第电磁感应定律:
1、内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率△Φ/ △t成正比.
问题:公式 ①
与公式 ②
的区别和联系?
1、一般来说, ①求出的是平均感应电动势,E和某段时间或者某个过程对应,而②求出的是瞬时感应电动势,E和某个时刻或者某个位置对应。
2、①求出的是整个回路的感应电动势,而不是回路中某部分导体的电动势。回路中感应电动势为零时,但是回路中某段导体的感应电动势不一定为零。如右图。
如果自己有这样的机会,也会成为一个发现者。
抹去科学学家头上的光环,正确认识失败
正确的指导思想(自然现象的相互联系)加上艰苦探究过程才可取得成功.
电磁感应现象
电磁感应现象、楞次定律一.感应电流的产生条件1.电磁感应:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应;产生的电流叫感应电流。
2.产生条件:不管是闭合回路的一部分导体做切割磁感线的运动,还是闭合回路中的磁场发生变化,穿过闭合回路的磁感线条数都发生变化,回路中就有感应电流产生—闭合回路中的磁通量发生变化磁通量Φ增加,感应电流的磁场方向与原磁场相反磁通量Φ减少,感应电流的磁场方向与原磁场相同二.判断感应电流方向的原则1.右手定则:当导体在磁场中切割磁感线的运动时,其产生的感应电流的方向可用右手定则判定。
伸出右手,磁感线垂直穿过掌心,大拇指指向为导体的运动方向,四指指向为感应电流的方向2.楞次定律:感应电流的方向总阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化例:如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中向左运动,问有无感应电流?分析:(1)∵磁通量不变,所以无感应电流(2)ab、cd同时切割磁感线,由右手定则,电流方向由a→b、由d→c,切割效果抵消,无感应电流。
注意:用两种正确的观点分析同一事物,结论应该是一致的,除非分析过程有错。
严格地讲,对于任一个电磁感应现象,这两个原则都适用,且能判断出一致的结果。
但却不一定很方便,例如:右手定则对直导线在磁场中运动这一过程就比较方便。
大家在应用时对这两种方法都要达到熟练,且从中摸索简单适用的方法。
3.步骤(1)先判断原磁场的方向(2)判断闭合回路的磁通量的变化情况(3)判断感应磁场的方向(4)由感应磁场方向判断感应电流的方向三.楞次定律的理解和应用楞次定律的主要内容是研究引起感应电流的磁场即原磁场和感应电流的磁场二者之间的关系1.当闭合电路所围面积的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当闭合电路的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同例1.两平行长直导线都通以相同电流,线圈abcd与导线共面,当它从左到右在两导线之间移动时,其感应电流的方向是?分析:线圈所在空间内的磁场分布如图,当线圈从左往右运动时,穿过它的磁通量先减小,原磁场方向为垂直纸面向里,所以感应磁场方向为垂直纸面向里,由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向;后来磁通量又逐渐增大,原磁场方向为垂直纸面向外,所以感应磁场方向为垂直纸面向里,由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向。
高中物理教学论文 电磁感应现象及产生条件
一电磁感应现象及产生条件(一)电磁感应现象穿过闭合回路的磁通量发生变化时,在闭合回路中产生感应电流的现象叫电磁感应现象。
(二)产生感应电流的条件穿过闭合回路的磁通量发生变化,应注意的是若电路不闭合,只产生感应电动势不产生感应电流。
(三)产生感应电流几种情况1、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
2、磁场的磁感强度发生变化导致磁通量发生了变化。
3、闭合回路的面积发生了变化导致磁通量发生了变化。
例1、如图1所示,两个同心放置的同平面的金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,则通过两圆环的磁通量Φa,Φb比较()。
A、Φa>ΦbB、Φa<ΦbC、Φa=ΦbD、无法确定例2、如图2所示,矩形线圈在通电长直导线的磁场中运动:A向右平动,B向下平动,C 绕轴转动(ad边向外),D从纸面向纸外作平动,E向上平动(E线圈有个缺口),判断线圈中有没有感应电流。
例3、如图3所示,是同一矩形线圈在U形磁铁上(或附近)的四个位置。
在U形磁铁两个磁极间区域可认为是匀强磁场;当矩形线圈发生下列运动时,能产生感应电流的是()A、将线圈由位置1移至2的过程中。
B、将线圈按图示放置在位置3,并以较小的振幅左右平动。
C、将线圈按图示放置在位置3,并以恒定的角速度绕轴OO'转动。
D、将线圈放在纸面内并按图示由位置3移到4的过程中。
例4:两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当A以如图13-36所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流.则()图13-36A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大典型习题:1.闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中,图1中各情况下导线都在纸面内运动,那么下列判断中正确的是 [ ]A.都会产生感应电流B.都不会产生感应电流C.甲、乙不会产生感应电流,丙、丁会产生感应电流D.甲、丙会产生感应电流,乙、丁不会产生感应电流2.如图2所示,矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘).现使线框绕不同的轴转动,能使框中产生感应电流的是 [ ]A.绕ad边为轴转动B.绕oo′为轴转动C.绕bc边为轴转动D.绕ab边为轴转动3垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈,能使线圈中产生感应电流的运动是 [ ]A.线圈沿自身所在的平面匀速运动B.线圈沿自身所在的平面加速运动C.线圈绕任意一条直径匀速转动D.线圈绕任意一条直径变速转动4一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面,磁铁中心与圆心O重合(图3).下列运动中能使线圈中产生感应电流的是 [ ]A.N极向外、S极向里绕O点转动B.N极向里、S极向外,绕O点转动C.在线圈平面内磁铁绕O点顺时针向转动D.垂直线圈平面磁铁向纸外运动5如图5所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是 [ ]A.线圈中通以恒定的电流B.通电时,使变阻器的滑片P作匀速移动C.通电时,使变阻器的滑片P作加速移动D.将电键突然断开的瞬间6如图6所示,一有限范围的匀强磁场宽度为d,若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域,已知d>l,则导线框中无感应电流的时间等于 [ ]7闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中,如图9所示,当铜环向右移动时(金属框不动),下列说法中正确的是 [ ]A.铜环内没有感应电流产生,因为磁通量没有发生变化B.金属框内没有感应电流产生,因为磁通量没有发生变化C.金属框ab边中有感应电流,因为回路abfgea中磁通量增加了D.铜环的半圆egf中有感应电流,因为回路egfcde中的磁通量减少二 法拉第电磁感应定律(一)法拉第电磁感应定律(1)内容:电磁感应中线圈里的感应电动势眼穿过线圈的磁通量变化率成正比. (2)表达式:t E ∆∆Φ=或tn E ∆∆Φ=. (3)说明:○1式中的n 为线圈的匝数,∆Φ是线圈磁通量的变化量,△t 是磁通量变化所用的时间.t∆∆Φ又叫磁通量的变化率. ○2∆Φ是单位是韦伯,△t 的单位是秒,E 的单位是伏特. ○3t n E ∆∆Φ=中学阶段一般只用来计算平均感应电动势,如果t∆∆Φ是恒定的,那么E 是稳恒的.(二)导线切割磁感线的感应电动势 1.公式:E=BLv2.导线切割磁感线的感应电动势公式的几点说明:(1)公式仅适用于导体上各点以相同的速度切割匀强的磁场的磁感线的情况. (2)公式中的B 、v 、L 要求互相两两垂直.当L ⊥B ,L ⊥v ,而v 与B 成θ夹角时,导线切割磁感线的感应电动势大小为θsin BLv E =.(3)适用于计算当导体切割磁感线产生的感应电动势,当v 为瞬时速度时,可计算瞬时感应电动势,当v 为平均速度时,可计算平均电动势.(4)若导体棒不是直的,θsin BLv E =中的L 为切割磁感线的导体棒的有效长度.如图13-42中,棒的有效长度有ab 的弦长.例1 如下图所示,长为L 的铜杆OA 以O 为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度 匀速转动,磁场的磁感应强度为B ,求杆OA 两端的电势差.例2 如下图所示,半径为r的金属环绕通过某直径的轴以角速度作匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,从金属环面与磁场方向重合时开始计时,则在金属环转过30°角的过程中,环中产生的电动势的平均值是多大?例3如图1所示把线框abcd从磁感应强度为的匀强磁场中匀速拉出,速度方向与ab边垂直向右,速度的大小为,线圈的边长为,每边的电阻为,问,线圈在运动过程中,ab两点的电势差为多少?例4图13各情况中,电阻R=0.lΩ,运动导线的长度都为l=0.05m,作匀速运动的速度都为v=10m/s.除电阻R外,其余各部分电阻均不计.匀强磁场的磁感强度B=0.3T.试计算各情况中通过每个电阻R的电流大小和方向.例5 如图所示,在一均匀磁场中有一矩形导线框abcd,线框处于水平平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef一个向右的初速度,则A.ef将减速向右运动,但不是匀减速B.ef将匀减速向右运动,最后停止C.ef将匀速向右运动D.ef将往返运动典型习题:1.某单匝线圈电阻是1 Ω,当穿过它的磁通量始终以2 Wb/s速率减小时,则A.线圈中感应电动势一定每秒降低2 VB.线圈中感应电动势一定是2 VC.线圈中感应电流一定每秒减少2 AD.线圈中感应电流一定是2 A2关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是 [ ]A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大3.如图2,垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B。
探究感应电流的产生条件 说课稿 教案 教学设计
探究电磁感应的产生条件一、教材内容分析学生通过上一章的学习,认识了磁体磁场、各种电流磁场磁感线的分布规律,理解了磁通量和磁通量变化的概念;在本章第一节《划时代的发现》的资料中,又了解了法拉第通过十年的艰苦努力,发现了电磁感应现象,自然会激发起同学们继续探究电磁感应产生的条件兴趣和热情,而且同学们目前已经有一定的电学实验操作基础。
对本节课中设计“研究电磁感应产生条件”的相关实验经教师指导和小组合作,大部分学生应该能够顺利完成,教学的关键是要以“切割”为基石,以“磁通量”为跳板,找到“闭合电路内磁通量变化”这一电磁感应产生的根本条件。
本节教学中要激励学生主动参与意识,引导学生通过实验探究寻找物理规律。
在提出问题---动手设计---观察描述---归纳总结---实践应用等小组实验探究活动过程中,体验亲自动手设计获得实验成功的乐趣,感受小组合作的力量,激发学习物理的兴趣。
培养细致观察、严密推理、科学描述的科研能力,提升科学研究的综合素养。
二、教学目标1.知识与技能:①理解电磁感应产生的条件②会用电磁感应产生的条件解答有关问题③通过实验的探索,培养学生的实验操作、收集、处理信息能力2.过程与方法:①经历科学探究过程,尝试应用科学探究的方法研究物理问题。
②通过科学探究之后,使学生学会依照物理事实,运用逻辑判断来确立物理量之间的因果关系,树立把物理事实作为依据的观念,形成根据证据、逻辑和现有知识进行科学解释的思维方法,培养学生自主学习和合作探究的能力。
3.情感态度与价值观:激发学生对科学实验的探究热情,使学生具有勇于创新和实事求是的科学态度。
在粗略了解从电磁感应到发电机再到今天的电气化时代的发展过程中,认识科学对社会进步的价值。
三、教学重点:电磁感应产生的条件的得出突出重点的方法让学生经历自主探究“电磁感应产生的条件”的完全过程。
提出问题---大胆猜想---设计实验---采集数据---分析归纳---交流反馈---形成理论---实践应用。
产生电磁感应现象的条件和规律实验
产生电磁感应现象的条件和规律实验电磁感应现象的产生条件电磁感应现象是指导体在变化的磁场中会产生电动势和感应电流的现象。
产生电磁感应现象的条件是:导体:感应电流只能在导体中产生。
变化的磁场:导体必须处于变化的磁场中。
磁场可以由磁铁、通电线圈或其他导电体的电流变化产生。
导体与磁场的相对运动:导体可以相对静止,而磁场移动,也可以导体移动,而磁场静止。
但是,导体和磁场之间必须存在相对运动才能产生电磁感应。
电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了电磁感应中产生的电动势和感应电流。
定律指出:回路中感应电动势的大小等于磁通量随时间的变化率。
磁通量是穿过回路面积的磁场强度与面积的乘积。
根据数学公式表示为:```ε = -dΦ/dt```其中:ε 是感应电动势Φ 是磁通量t 是时间负号表示感应电动势会阻碍磁通量的变化。
楞次定律楞次定律描述了感应电流的方向:感应电流的方向总是与引起它的磁通量变化的方向相对抗。
例如,如果磁场强度增加,感应电流会产生一个磁场来抵消磁场强度的增加。
电磁感应实验一个简单的电磁感应实验可以证明电磁感应现象。
实验步骤如下:1. 将一根线圈连接到灵敏电流计上。
2. 将一个条形磁铁穿过线圈。
3. 当磁铁穿过线圈时,电流计会偏转,指示有感应电流产生。
4. 当磁铁停止运动时,电流计会恢复到零。
5. 当磁铁以相反方向穿过线圈时,电流计会偏转到相反方向。
实验结果实验结果验证了电磁感应定律和楞次定律。
当磁场穿过线圈时,会有感应电动势产生,当磁通量变化时,感应电动势的大小会发生变化。
感应电流的方向与磁通量变化的方向相反,以抵消磁通量变化。
应用电磁感应现象在许多技术应用中发挥着至关重要的作用,包括:发电机和电动机变压器电感线圈天线传感器。
电磁感应
V
B
如图为地磁场磁感线的示意图, 如图为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分 量向下。飞机在我国上空匀速航行,机翼保持水平, 量向下。飞机在我国上空匀速航行,机翼保持水平,飞行 高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。 高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。设 飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端的电势 为U 2, ( ) A.若飞机从西往东飞,U1比U2高 若飞机从西往东飞, B.若飞机从东往西飞,U2比U1高 若飞机从东往西飞, C.若飞机从南往北飞,U1比U2高 若飞机从南往北飞, D.若飞机从北往南飞,U2比U1高 若飞机从北往南飞,
没有线圈时是瞬间变大或变小,有线圈只能缓慢变大或变小。但不能阻止变化。 没有线圈时是瞬间变大或变小,有线圈只能缓慢变大或变小。但不能阻止变化。
G N S FA G FA
四 、 自感现象
1、定义:由于导体回路本身的电流发生变化而产 定义: 生的电磁感应现象,叫自感现象。 生的电磁感应现象,叫自感现象。
2、自感电动势:在自感现象中产生的电动势。 自感电动势:在自感现象中产生的电动势。
∆I 表达式: 表达式: E = L ∆t
自感系数L:
作用: 自感电动势总是阻碍 总是阻碍引起它的电流的变化 作用: 自感电动势总是阻碍引起它的电流的变化
对于磁带录音机在录音和放音的主要原理描述正确的 是( ) A、放音的主要原理是电磁感应 B、录音的主要原理是电流产生磁场 C、放音的主要原理是电流产生磁场 D、录音的主要原理是电磁感应
三、感应电流的方向
1、特殊方法:右手定则 、特殊方法: 用于导线切割磁感线的情形。 用于导线切割磁感线的情形。 例:在下列图中,磁感强度B、感应电流强度 、导线的 在下列图中,磁感强度 、感应电流强度I、 等三个物理量中只给出两个, 运动速度V等三个物理量中只给出两个 运动速度 等三个物理量中只给出两个,试判断出第三 个物理量方向。 已知 三个物理量互相垂直) 已知:三个物理量互相垂直 个物理量方向。(已知 三个物理量互相垂直) I V I• V
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实验一:
磁铁插入线圈时磁场有弱变强;磁 铁从线圈中抽出时,磁场有强变弱
B
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实验二:
线圈A中电流迅速变化,产生的磁 场强弱也在迅速变化,由于两个线 圈套在一起,所以通过线圈B的磁 场强弱也在迅速变化
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2020/9/12
第二节 探究电磁感应的产生条件
S
当AB棒在导轨上向右运动时,虽然磁场强弱没有变化,但 是导体棒切割磁感线运动使闭合回路包围的面积在变化
1803年
奥斯特提出要把宇宙纳在一个体系中,实验失败
1820年
奥斯特发现“电流磁的效应”
电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用力,揭示了电现象和
磁现象之间存在某种联系。
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第一节 划时代的发现
电流的磁效应引发的对称性思考:
电流能够引起磁针的转动,为什么不能用磁铁使导线中 产生电流呢
N回极路插中入产线生圈了感应电偏流 转
S极插入线圈
表针的摆动情 况
偏转
N极停在线圈中
N极从线圈中抽 出
不偏转 偏转
S极停在线圈 中
S极从线圈中 抽出
不偏转 偏转
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第二节 探究电磁感应的产生条件
2、模仿法拉第实验
由开关或变阻器控制一个线圈的电流, 能够在另一个线圈中产生感应电流吗?
探究电磁感应产生的条件
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电厂中发电机如何发电?电网中高压低压跟什么因素有 关,如何控制?
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第一节 划时代的发现
19世纪20年代前 电和磁的研究始终独立发展着
18世纪中叶
人们发现磁化现象,但物理学家们仍认为电和磁互
不相关
18世纪末
康德提出“各种自然现象之间相互联系相互转化”的 思想, 奥斯特相信电和磁之间存在某种关系
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第二节 探究电磁感应的产生条件
还有哪些情况可以产生感应电流?
变化的磁场
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变化的电流
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第二节 探究电磁感应的产生条件
实验:
1、向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中抽出
我们可以得到什么结论?
磁铁的动作
表针的摆动情 磁铁的动作
当磁铁与线圈间发况生相对运动时,闭合导体
1822年
1822年12月 1825年11月 1828年 4月 1831年 8月
法拉第在一篇日记中留下了“由磁产生电”这样的思想
试图使用恒定电流产生的磁场来产生感应电流,结 果:实验失败 发现电磁感应现象
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第一节 划时代的发现
磁生电是一种在变化、运动过程中才能出现的效应
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ห้องสมุดไป่ตู้
第二节 探究电磁感应的产生条件
归纳结论:
磁通量 Φ = BSsinα
只要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
做一做: 摇绳能发电吗,如果能,沿哪个方向站立时,发电
的可能性比较大?
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法拉第把引起电流的原因概括为5大类:
变化的磁场 变化的电流 运动的恒定电流 运动的磁铁 在磁场中运动的导体
现象:
电磁感应现象
产生的电流: 感应电流
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第二节 探究电磁感应的产生条件
当闭合回路的一部分导体做切割磁感线的运动时,电路中会产生感应 电流
所谓切割即是指导 体运动方向与磁感 线方向不平行
归纳以上四项实验观察结果,你能得出什么结论?
开关闭合瞬间
摆动
开关断在化开闭时瞬间合,回那路么所 这处个的回磁路场中中就,能磁产感生应感强应度电摆发流动生变
开关闭合时,滑动变阻器不动
静止
开关闭合时,迅速移动滑动变阻器的滑片
摆动
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第二节 探究电磁感应的产生条件
分析论证: