2.1电磁感应现象的发现
电磁感应的产生原理及应用
电磁感应的产生原理及应用1. 引言电磁感应现象是电磁学中的一个基本原理，它揭示了磁场与电流之间的相互作用。
本章将详细介绍电磁感应的产生原理及其在实际应用中的各种场景。
2. 电磁感应的产生原理电磁感应现象是由英国科学家迈克尔·法拉第在1831年发现的。
根据法拉第电磁感应定律，当闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中就会产生电动势，从而产生电流。
2.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律可以用数学公式表示为：[ = - ]其中，( ) 表示感应电动势，单位是伏特（V）；( _B ) 表示磁通量，单位是韦伯（Wb）；( ) 表示磁通量随时间的变化率。
2.2 磁通量磁通量是描述磁场穿过某个闭合表面的总量。
它可以用公式表示为：[ _B = B A ]其中，( B ) 表示磁场强度，单位是特斯拉（T）；( A ) 表示闭合表面的面积，单位是平方米（m²）；( ) 表示磁场线与闭合表面法线之间的夹角。
2.3 感应电动势的方向根据楞次定律，感应电动势的方向总是使得其产生的电流所产生的磁场与原磁场相反。
这就是所谓的“来拒去留”原则。
3. 电磁感应的应用电磁感应现象在生产和生活中有着广泛的应用，下面列举了一些主要的应用领域。
3.1 发电机发电机是利用电磁感应现象将机械能转换为电能的装置。
当导体在磁场中运动时，导体中会产生电动势，从而产生电流。
3.2 变压器变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的设备。
它由两个或多个线圈组成，当交流电流通过主线圈时，会在副线圈中产生感应电动势，从而实现电压的升高或降低。
3.3 感应电炉感应电炉是利用电磁感应原理加热金属的设备。
当交流电流通过线圈时，线圈周围会产生交变磁场，金属工件置于磁场中，会产生感应电流，从而产生热量。
3.4 电磁继电器电磁继电器是利用电磁感应原理实现开关控制的设备。
当电流通过线圈时，产生的磁场会吸引铁芯，从而闭合或断开开关。
3.5 电磁悬浮电磁悬浮是一种利用电磁感应原理使物体悬浮在磁场中的技术。
电磁感应现象的发现及其原理
电磁感应现象的发现及其原理1. 引言电磁感应现象是电磁学领域的基石之一，它的发现标志着人类进入了电气时代。
本篇文章将详细介绍电磁感应现象的发现过程及其原理。
2. 电磁感应现象的发现电磁感应现象的发现要归功于英国科学家迈克尔·法拉第。
在1831年，法拉第经过十年的努力，终于发现了电磁感应现象。
他发现当磁场的强度或方向发生改变时，会在导体中产生电动势，从而产生电流。
3. 电磁感应现象的原理电磁感应现象的原理可以根据法拉第电磁感应定律来解释。
法拉第电磁感应定律表明，闭合导体回路中感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，方向与磁通量的变化率方向相反。
3.1 磁通量磁通量是磁场穿过某一面积的总量。
用符号Φ表示，单位是韦伯（Wb）。
磁通量可以形象地理解为磁场线穿过某一区域的数目。
3.2 磁通量的变化率磁通量的变化率表示磁通量随时间的变化情况。
它可以分为两种：•磁通量的增加：当磁场强度、导体面积或磁场与导体面积的夹角发生变化时，磁通量会增加。
•磁通量的减少：当磁场强度、导体面积或磁场与导体面积的夹角发生变化时，磁通量会减少。
3.3 感应电动势感应电动势是指在电磁感应现象中，导体中产生的电动势。
它的计算公式为：= -其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。
3.4 感应电流当导体中存在感应电动势时，如果导体是闭合的，就会产生感应电流。
感应电流的产生遵循楞次定律，即感应电流的方向总是使得其磁场对原磁场的变化产生阻碍作用。
4. 电磁感应现象的应用电磁感应现象在现代科技领域中有着广泛的应用，以下是一些常见的应用实例：•发电机：通过旋转磁场和固定线圈的方式，将机械能转化为电能。
•变压器：利用电磁感应原理，实现电压的升降转换。
•感应电炉：通过高频电磁场对导体进行加热，广泛应用于金属加工领域。
•无线充电：利用电磁感应原理，实现无线传输电能。
5. 结语电磁感应现象的发现及其原理是电磁学领域的基础知识。
通过对电磁感应现象的研究，人类得以深入了解电磁场的本质，并将其应用于各种科技领域，为人类社会的发展做出了巨大贡献。
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，
电磁感应现象及应用
13.3 电磁感应现象及应用知识点1：电磁感应现象及应用1、划时代的发现“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。
“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。
电磁感应：法拉第把由他发现的磁生电的现象叫做电磁感应。
感应电流：由电磁感应现象产生的电流。
2、产生感应电流的条件实验：探究感应电流产生的条件。
实验实验过程实验图例实验结论实验一导体棒AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生；当导体棒AB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生。
导体棒做切割磁感线运动，回路的有效面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。
实验二当条形磁体插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生；当条形磁体在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生。
磁体插入或拔出线圈时，线圈中的磁场发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。
实验三将小线圈A插入大线圈B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中有电流通过；当开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；当开关S一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中无电流通过。
开关闭合、断开或滑动变阻器的滑动触头移动时，小线圈A中电流变化，从而引起穿过大线圈B的磁通量变化，产生了感应电流。
三个实验共同特点是：产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化。
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。
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，就必然会产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
磁通量的变化大致可分为以下几种情况：磁通量变化情况磁感应强度B不变，有效面积S发生变化面积S不变，磁感应强度B 发生变化磁感应强度B和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化面积S变化，磁感应强度B 也变化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。
电磁感应现象是谁发现的
电磁感应现象是谁发现的
电磁感应现象的发现
1831年8月，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接电流表。
他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B 中产生瞬时电流。
法拉第发现，铁环并不是必须的。
拿走铁环，再做这个实验，上述现象仍然发生，只是线圈B中的电流弱些。
为了透彻研究电磁感应现象，法拉第做了许多实验。
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交的一个报告中，把这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：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。
法拉第之所以能够取得这一卓越成就，是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。
正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念，支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。
这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系，为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。
电磁感应现象发现者
迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日）英国物理学家、化学家，也是着名的自学成才的科学家。
生于萨里郡。
电磁感应定律实验报告
电磁感应定律实验报告电磁感应定律实验报告1. 引言电磁感应定律是电磁学的基础理论之一，它揭示了电流变化对磁场的影响以及磁场变化对电流的影响。
为了更好地理解电磁感应定律，我们进行了一系列的实验来验证该定律，并深入研究电磁感应现象在不同条件下的规律。
2. 实验设备和过程2.1 实验设备：- 一根直流电源- 一支导线圈- 一个铁心- 一个磁铁- 一个毫伏表2.2 实验过程：2.2.1 环形线圈中的感应电流我们将环形线圈连接到直流电源上，然后通过连接导线，并将电流启动。
在此过程中，观察导线两端的电压和电流变化。
实验表明，当电流启动和变化时，导线两端会产生电压。
这表明电磁感应定律成立，即变化的磁场可以产生感应电流。
2.2.2 磁铁在线圈中的感应电流接下来，我们将一个磁铁快速穿过环形线圈，同样观察导线两端的电压和电流变化。
实验结果显示，在磁铁通过线圈时，导线两端将产生瞬时电压和电流变化。
这进一步验证了电磁感应定律，即变化的磁场可以产生感应电流。
3. 实验结果与讨论在进行实验的过程中，我们观察到了以下现象：- 当导线上的电流变化时，即电流启动和关闭时，导线两端会产生电压。
电压的大小与电流变化的速率成正比。
这就是电磁感应定律的具体体现。
- 当磁场的强度和方向发生变化时，即有磁铁进入或退出线圈时，导线两端会产生电压。
电压的大小与磁场变化的速率成正比。
这也是电磁感应定律的具体体现。
根据电磁感应定律，感应电压和感应电流的产生取决于磁场变化的速率。
较快的磁场变化将导致较大的感应电压和感应电流。
线圈的圈数也对感应电流的大小产生影响。
较多的线圈圈数将导致较大的感应电压和感应电流。
4. 结论通过这一系列的实验，我们验证了电磁感应定律，即变化的电流可以产生磁场，变化的磁场也可以产生电流。
我们还发现，感应电压和感应电流的产生与磁场变化的速率以及线圈的圈数密切相关。
电磁感应定律是电磁学的重要理论之一，它在众多应用中发挥着重要作用，如变压器、发电机和感应加热设备等。
电磁感应现象
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二、产生感应电流的条件 实验探究感应电流产生的条件 (1)利用蹄形磁铁的磁场 如图 3-1-1 所示，将导体 ab 和电流表连接组成闭合电路．
电磁感应现象
【典例 1】 下列现象中，属于电磁感应现象的是( A．小磁针在通电导线附近发生偏转 B．通电线圈在磁场中转动 C．因闭合线圈在磁场中运动而产生电流 D．磁铁吸引小磁针 )．
解析 电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈 在磁场中转动及受磁场力的作用，反映了磁场力的性质．所以 A、B、D 不是电磁感应现象，C 是电磁感应现象． 答案 C
4．如图 3-1-8 所示，两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈 A 接 直流电源，线圈 B 接灵敏电流表，下列哪种情况不可能使线圈 B 中产生感应电流( )．
A．将开关 S 接通或断开的瞬间 B．开关 S 接通一段时间之后 C．开关 S 接通后，改变变阻器滑片的位置时 D．拿走铁环，再做这个实验，开关 S 接通或断开的瞬间
解析
产生感应电流有两个必要条件Fra bibliotek一是闭合电路，二是回路中磁通量发生变化，二 者缺一不可．导体相对磁场运动或导体做切 割磁感线运动时，不一定组成闭合电路，故 A、B 错误． 即使是闭合回路做切割磁感线运动，回路中磁通量也不一定发 生变化，如右图所示，闭合导体虽然切割磁感线，但回路中磁 通量始终未变，故无感应电流产生，C 错误． 答案 D
感应电流有无的判断 1．通电直导线穿过闭合线圈 L，如图 3-1-6 所示，则( A．当电流 I 增大时，线圈 L 中有感应电流 B．当 L 左右平动时，L 中有感应电流 C．当 L 上下平动时，L 中有感应电流 D．以上各种情况都不会产生感应电流 )．
电磁感应现象的发现与归因
电磁感应现象的发现与归因1、奥斯特电流磁效应的发觉与启发长期以来，人们一直认为电和磁是彼此独立的。
1820年丹麦物理学家奥斯特发觉了电流的磁效应，这一惊人发觉使当时整个科学界受到专门大的震动，从此掀开了研究电磁联系的序幕。
既然电流能在其周围产生磁效应，那么磁体或电流也应能在邻近导体中感应出电流来。
但如何从实验中去找到这种前所未有的感应现象呢？从1820年到1831年，当时许多闻名的科学家如法国的安培、菲涅尔、阿拉果和英国的沃拉斯顿等都纷纷投身于探究磁与电的关系之中。
他们用各种专门强的磁铁试图产生电流，但均无结果。
究其缘故，差不多上由于思想方法上的片面性，受思维定势的负迁移作用阻碍，他们认为奥斯特的磁效应是一种稳固效应，因此在研究磁生电时，也差不多上从稳固条件动身，而没有考虑到这是一种动态成效。
2、值得玩味两个实验：安培与科拉顿的实验研究安培曾做了专门多实验，以期能实现“磁生电”，但各个实验都毫无例外地失败了。
1822年，为了验证他的分子电流假说，安培有设计了如此一个实验。
事实上验装置如图所示，a是一个固定在支架上的线圈，由专门多匝导线绕成并与电池连接；b是一个由专门细的铜条弯成的铜环，并用一根穿过线圈的细线L把铜环悬挂在O点，铜环正好在线圈b中且使两者同心。
将一个强磁体放在铜环邻近。
在未接通电流时，铜环与线圈之间没有相互作用，当线圈中通以电流时，发觉铜环发生了偏转。
安培认为，在电流通过线圈时，在铜环中感应出了分子电流，铜环被磁化了，铜环的偏转是由于强磁场对磁化了的铜环作用的结果。
他竟没有发觉环中显现了电流，更未意识到这一电流确实是感应电流。
安培未能发觉电磁感应的缘故是他把分子电流理论看的过分重要，完全被自己的理论囚禁起来了。
1823年，瑞士物理学家科拉顿曾妄图用磁铁在线圈中运动获得电流。
他把一个线圈与电流计连成一个闭合回路。
为了使磁铁不至于阻碍电流计中的小磁针，专门将电流计用长导线连后放在隔壁的房间里，他用磁棒在线圈中插入或拔出，然后一次又一次地跑到另一房间里去观看电流计是否偏转。
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．
七电磁感应现象的发现
受到了自然科学的基础教育．
1812年2月至4月,又在皇家研究所听了H.戴维的4次 化学讲座,每次他都细心笔录，清理成稿，而且热忱地抓 住戴维的每个科学观点，转述给市哲学学会的同伴．这
年10月法拉第学徒满师，写信给戴维，表示献身科学事业
的决心，并随信附上自己记录、装订的《H.戴维爵士讲
演录》．
1813年3月，经戴维介绍进皇家研究所任实验室助 手．同年10月，随戴维去欧洲大陆作科学考察旅行．1815 年 5月回皇家研究所，在戴维指导下从事化学研究．戴维 的广博和深邃的知识，给法拉第以最重要的影响．
路中感应“电动力”产生了感应电流，在开路中没
有感应电流，但感应“电动力”还存在．
法拉第用一根长为220 英尺的铜丝绕在一个圆 筒上，线圈的两端连着一个电流计．当他用一根磁 铁插入或抽出线圈时，电流计就会发生偏转；如果
磁铁在线圈中不动时，电流计就不动．于是他得出
结论：只有磁铁在线圈中运动时才能产生电流，他
片所吸引，那末，一个静止的磁针也一定可以被一
个运动着的金属片带走．
1825年，他作了一个圆盘实验，在一个可以绕
垂直轴旋转的铜盘正上方悬挂一根磁针，当铜盘旋
转时，磁针跟着旋转，但有所滞后．这本来是由于
铜盘中产生了感应电流的缘故．而他们当时却作了 机械论的解释，认为是由于金属盘的旋转离心力使 盘中两种电流体分离而形成电流，这种电流作用于 磁针中的分子电流，便扰动了磁针．阿拉果的实验
1832年，俄国物理学家楞次(H,F.E.Lenz，
1804－1865)受到法拉第的启发，也开始了一系列 的电磁实验，并取得了成果．1833年楞次发表了 《论动电感应引起的电流的方向》，宣布了关于电
磁感应现象的基本规律，指出感应电流的方向是使
人民邮电出版社电子教案磁场与电磁感应
人民邮电出版社电子教案-磁场与电磁感应第一章：磁场的基本概念1.1 磁体的性质磁铁的两极：N极和S极磁铁的同极相斥，异极相吸的性质1.2 磁场的表示磁感线：用箭头表示磁场的方向，箭头的长度表示磁场的强弱磁通量：磁场穿过某一面积的总量，用Φ表示，单位为韦伯（Wb）1.3 磁场对磁体的作用磁场对放入其中的磁铁产生磁力作用磁场的方向：磁场力使得磁铁N极指向磁场S极的方向第二章：电磁感应现象2.1 电磁感应的发现迈克尔·法拉第的实验：1831年，通过变化磁场产生电流的实验电磁感应定律：法拉第电磁感应定律，E=nΔΦ/Δt，其中E表示感应电动势，n 表示线圈的匝数，ΔΦ/Δt表示磁通量变化率2.2 感应电流的方向楞次定律：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右手定则：用右手的拇指、食指和中指分别表示磁场、感应电流和感应电动势的方向，三个手指相互垂直2.3 电磁感应的应用发电机：将机械能转化为电能的装置，利用电磁感应原理变压器：改变交流电电压的装置，利用电磁感应原理第三章：磁路和磁性材料3.1 磁路的概念磁路：磁体内部的磁场路径，类似于电路中的电路磁阻：磁路对磁通量流动的阻碍作用，类似于电路中的电阻3.2 磁性材料软磁材料：易于磁化和去磁的材料，如铁磁性材料硬磁材料：一旦磁化后，不易去磁的材料，如永磁体3.3 磁路的计算磁通量密度：单位面积上磁通量的多少，用B表示，单位为特斯拉（T）磁路中的磁阻：由磁性材料的磁导率、几何尺寸和磁路长度决定第四章：电磁铁和磁场的测量4.1 电磁铁的原理电磁铁：通过通电产生磁场的装置，磁场的强弱和方向与电流的大小和方向有关电磁铁的构造：线圈、铁芯和导线4.2 磁场的测量磁场强度：表示磁场强弱的物理量，用H表示，单位为安培/米（A/m）磁感线密度：表示磁场线分布的疏密程度，与磁场强度有关4.3 电磁铁的应用电磁继电器：利用电磁铁控制电路的开关电磁起重机：利用电磁铁产生磁力，进行起重作业第五章：电磁场的相对论性描述5.1 狭义相对论与电磁场狭义相对论：爱因斯坦提出的物理学理论，描述了高速运动的物体电磁场的相对论性描述：麦克斯韦方程组，描述了电磁场在不同参考系中的变化5.2 光速与电磁波光速：光在真空中的传播速度，约为3×10^8 m/s电磁波：电场和磁场交替变化产生的波动现象，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等5.3 电磁波的传播电磁波的传播方程：波动方程，描述了电磁波在不同介质中的传播特性电磁波的辐射：电磁波从源头向外传播的过程，如无线电波的发射和接收第六章：电磁波的应用6.1 无线电通信无线电波：电磁波谱中波长最长的一部分，用于无线电通信调制：将信息信号与载波信号相结合的过程，分为调幅和调频两种方式6.2 微波通信与雷达微波：电磁波谱中波长较短的一部分，用于微波通信和雷达系统雷达：利用电磁波进行目标探测和定位的技术，广泛应用于军事、航空、航海等领域6.3 光纤通信光纤：利用光波在光纤中传输的一种通信方式，具有传输速度快、容量大、抗干扰能力强等特点光波：电磁波谱中波长最短的一部分，用于光纤通信第七章：电磁场的生物效应7.1 电磁场的生物起源生物体内外的电磁场：生物体内外的电磁场对生物体生命活动的影响生物电磁现象：生物体内外的电磁现象，如心脏电活动、脑电波等7.2 电磁场的生物效应热效应：电磁场作用于生物体产生的热效应，如微波炉加热食品的原理非热效应：电磁场作用于生物体产生的非热效应，如手机辐射对人体的影响7.3 电磁场的防护电磁防护措施：采用屏蔽、吸收、反射等方法减弱电磁场的生物效应电磁安全标准：国际和国内对电磁场辐射的安全标准，如国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）的标准第八章：电磁场的环境保护8.1 电磁污染的来源人为电磁污染：电子设备、电力系统、通信设施等产生的电磁辐射自然电磁污染：自然环境中存在的电磁辐射，如雷电、火山爆发等8.2 电磁污染的影响电磁污染对生物的影响：电磁污染对生物体内外的电磁环境产生干扰，可能对生物体健康产生影响电磁污染对人类生活的影响：电磁污染可能对电子设备、通信设施等产生干扰，影响人类正常生活8.3 电磁环境保护措施电磁环境保护措施：采用屏蔽、接地、优化设计等方法减少电磁污染电磁环境监测：定期对电磁环境进行监测，评估电磁污染的程度，保障人类健康和生活质量第九章：电磁场的工程应用9.1 电力系统电磁场的应用：电力系统中的电磁场现象，如电磁感应、电磁兼容等电力系统的优化：利用电磁场原理优化电力系统的运行和设计，提高电力系统的效率和稳定性9.2 电子设备电磁场的应用：电子设备中的电磁场现象，如电磁干扰、电磁兼容等电子设备的设计：利用电磁场原理设计电子设备，提高电子设备的性能和可靠性9.3 通信系统电磁场的应用：通信系统中的电磁场现象，如无线电波、微波等通信系统的优化：利用电磁场原理优化通信系统的传输效率和覆盖范围，提高通信系统的可靠性第十章：电磁场的未来发展趋势10.1 新型电磁材料新型电磁材料：具有特殊电磁性能的材料，如形状记忆合金、纳米材料等电磁材料的应用：新型电磁材料在电子设备、电力系统、通信设施等领域中的应用10.2 智能电磁系统智能电磁系统：利用电磁场原理设计的智能系统，如智能电网、智能通信系统等智能电磁系统的应用：智能电磁系统在能源、通信、交通等领域的应用，提高系统的效率和可靠性10.3 电磁场的挑战与机遇电磁场的挑战：电磁场对人体健康、环境污染等方面的挑战电磁场的机遇：随着科技的不断发展，电磁场技术在各个领域的应用将带来更多的机遇重点解析磁场的基本概念，包括磁体的性质、磁场的表示和磁场对磁体的作用。
高三物理知识点：电磁感应和电磁感应现象
高三物理知识点：电磁感应和电磁感应现象一、电磁感应的基本概念电磁感应是指在导体周围的磁场发生变化时，导体中会产生电动势的现象。
这个现象是由英国科学家迈克尔·法拉第在1831年发现的，因此也被称为法拉第电磁感应定律。
1.1 感应电动势当闭合导体回路所围面积内的磁通量发生变化时，回路中就会产生电动势，这个电动势称为感应电动势。
数学表达式为：[ = - ]其中，( ) 表示感应电动势，( _B ) 表示磁通量，( t ) 表示时间。
负号表示楞次定律，即感应电动势的方向总是阻碍磁通量的变化。
1.2 楞次定律楞次定律是描述感应电动势方向的重要定律。
它指出，感应电动势的方向总是使得其产生的电流所产生的磁通量变化方向与原磁通量变化方向相反。
1.3 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述感应电动势大小的重要定律。
它指出，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即：[ = N ]其中，( N ) 表示闭合导体回路的匝数。
二、电磁感应现象电磁感应现象是指在电磁感应过程中，导体中会产生电流的现象。
2.1 感应电流的产生当闭合导体回路所围面积内的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。
感应电流的产生遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律。
2.2 感应电流的方向根据楞次定律，感应电流的方向总是使得其产生的磁通量变化方向与原磁通量变化方向相反。
2.3 感应电流的大小根据法拉第电磁感应定律，感应电流的大小与感应电动势的大小成正比，与闭合导体回路的电阻成反比。
即：[ I = ]其中，( I ) 表示感应电流，( R ) 表示闭合导体回路的电阻。
三、电磁感应的应用电磁感应现象在生产和生活中有广泛的应用。
3.1 发电机发电机是利用电磁感应现象将机械能转化为电能的装置。
它通过旋转磁场和线圈之间的相对运动，产生感应电动势，从而产生电流。
3.2 变压器变压器是利用电磁感应现象改变电压的装置。
它通过两个或多个线圈之间的互感现象，实现电压的升高或降低。
高三物理知识点电磁感应的现象和规律
高三物理知识点电磁感应的现象和规律高三物理知识点：电磁感应的现象和规律电磁感应是指当导体在磁场中运动时，会在导体中产生电场和电流的现象。
这个现象由法拉第电磁感应定律准确描述。
在高三物理学习中，电磁感应是一个重要的知识点，本文将介绍电磁感应的现象和规律。
一、电磁感应的现象1.1 引言电磁感应是一种重要的物理现象，它在我们日常生活和工业生产中都有广泛的应用。
例如，发电机、变压器、感应炉等都是基于电磁感应现象工作的。
1.2 感应电动势当导体相对于磁场运动，导体中就会产生感应电动势。
这是因为磁场会导致导体中的自由电子受到力的作用，从而引起电流。
1.3 磁感线剪切当导体与磁感应线垂直运动时，磁感应线会剪切导体，导体内部的自由电子将受到磁场的力推动，形成电流。
1.4 磁场变化引起电流当磁场的大小或方向发生变化时，导体内部会产生感应电流。
这是因为磁场的变化会改变导体中的磁通量，从而引发涡流的产生。
二、电磁感应的规律2.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了导体中产生的感应电动势和外界磁场变化的关系。
该定律的数学表达式为：ε = -NΔΦ/Δt其中，ε 代表感应电动势，N 是线圈的匝数，ΔΦ 代表磁通量的变化量，Δt 代表时间的变化量。
这个定律说明，当磁通量的变化率发生改变时，感应电动势的大小和方向也会随之改变。
2.2 楞次定律楞次定律描述了电流的方向与其自感磁场的方向之间的关系。
根据楞次定律，电流会生成的磁场与外界磁感应的变化方向相反。
这个定律的实质是能量守恒定律的物理体现。
2.3 磁感应强度和感应电动势的关系感应电动势的大小与磁感应强度和导体长度的乘积成正比。
即：ε ∝ B l其中，ε 代表感应电动势，B 是磁感应强度，l 代表导体的长度。
这个关系表明，磁感应强度的增大会使感应电动势增大。
2.4 涡流涡流是一种由磁感应引起的环流。
当导体的形状改变或者导体与磁场的相对运动速度发生变化时，都会产生涡流。
物理人教版(2019)选择性必修第二册2.1楞次定律(共29张ppt)
楞次定律的理解
引 起 闭合电路磁
通量的变化
激 发（电流磁效应）
阻碍 感应电流的磁场
（增反减同）
海因里希·楞次 俄国物理学家、地球物理学家
大学
16岁时以优异的成绩 考入德尔帕特大学
楞次定律
1833年在圣彼得堡科学院宣读 了题为“关于用电动力学方法 决定感生电流方向”的论文
出生
1804年出生于爱沙 尼亚德尔帕特市
A.由A→B
B.由B→A
C.无感应电流 D.无法确定
学以致用
2.如图所示,线圈abcd自由下落进入 匀强磁场中,则当只有dc边进入磁场 时,线圈中感应电流的方向是 _a__d_c_b_a__.当整个线圈进入磁场中时, 线圈___无_____感应电流(选填“有”或“无”).
谢谢聆听！
断开 开关
原磁场方向 向下
穿过回路磁 通量的变化
减少
感应电流磁 场方向
向下
感应电流方 顺时针
向
感 I感
楞次定律的应用 判断感应电流的步骤
明确原磁场方向
明确穿过闭合电路磁 通量是增加还是减少
N
根据楞次定律确定感 应电流的磁场方向
利用安培定则判 断感应电流方向
学以致用
例2:如图所示，在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始 终在同一个平面内。线圈在导线的右侧平移时，其中产生了 A→B→C→D→A方向的电流。判断线圈在向哪个方向移动？
感应电流具有这样的方向：
即（感应电流）的磁场总要阻碍（引起感应电流 的磁通量）的变化.
楞次定律的理解
2.理解“阻碍”：
①谁在阻碍? 感应电流的磁场 ②阻碍什么? 引起感应电流的原磁场磁通量的变化 ③如何阻碍? “增反减同” “来拒去留” ④结果如何? 使磁通量的变化变慢（减缓）
电磁感应现象法拉第电磁感应定律
发现过程
1831年，英国物理学家迈克尔·法拉第在一次实验中意外地发现了电磁感应现象。
当他改变一个线圈中的磁场强度时，在另一个线圈中产生了电流。这一发现证明了 变化的磁场可以产生电流。
法拉第进一步研究了这一现象，并总结出了法拉第电磁感应定律，即变化的磁场会 产生电场，从而产生电流。
对社会的影响
电磁感应现象的发现为发电机的 发明奠定了基础。
磁悬浮列车
总结词
磁悬浮列车是一种利用磁力使列车悬浮于轨道上的高速列车。
详细描述
磁悬浮列车通过在列车底部和轨道上分别安装磁铁和线圈，利用法拉第电磁感应定律产生磁力，使列 车悬浮于轨道上。磁悬浮列车具有高速、低噪音、低能耗等优点，是未来交通工具的重要发展方向之 一。
磁约束核聚变
总结词
磁约束核聚变是一种利用磁场约束高温 等离子体实现核聚变反应的能源技术。
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电磁感应定律的提出
法拉第提出了著名的法拉第电磁感应定律，即变化的磁场 会产生电场，从而进一步揭示了电磁相互作用的本质。
磁场的定量描述
法拉第引入了磁力线的概念，通过磁力线描述磁场分布， 为后来的磁场研究提供了直观的工具。
法拉第的精神遗产
01
坚持实验验证
法拉第坚信科学必须以实验为基础，他的研究过程充满了实验验证，这
VS
详细描述
磁约束核聚变利用法拉第电磁感应定律产 生的强磁场，将高温等离子体约束在特定 的磁场结构中，实现核聚变反应。该技术 被认为是未来清洁能源的重要发展方向之 一，对于解决能源危机和环境污染问题具 有重要意义。
05
法拉第的贡献与影响
法拉第的科学贡献
电磁感应现象的发现
物理大发现电磁感应现象
物理大发现:电磁感应现象1820 年，丹麦著名物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了研究电磁本质联系的序幕，他的这个重大发现很快便传遍了欧洲，并被许多物理学家所证实。
因此，人们确信电流能够产生磁场。
但反过来，磁能产生电吗？许多物理学家很自然地提出了这个相反的问题，并开始对这个问题进行艰苦的探索。
其中，最有成效的是英国物理学家法拉第。
从1821 年到1831 年，法拉第整整耗费了10 年时间，从设想到实验，漫长的岁月，失败的痛苦，生活的艰辛，法拉第饱尝了各种辛酸，经过无数次反复的研究实验，终于发现了电磁感应现象，于1831 年确定了电磁感应的基本定律，取得了磁感应生电的重大突破。
然而，法拉第在成绩面前毫不骄傲，继续大踏步地勇往直前，继续探索科学的奥秘，取得了累累硕果；发现了电解定律和电荷的不连续性；最早进行电介质的性质和气体放电形式的研究，发现了顺磁性和抗磁性，磁的各向异性；他发现了光偏振面在磁场中的转动；把基本物理概念之一——磁场概念引入科学；创立了用低温与高压相结合的方法使气体液化的工艺；发明了电压电流表、电动机、直流发电机、变压器等等。
俄国著名物理学家斯托列托夫赞誉道：“在伽利略之后，人类再没有看到像法拉第那样能做出如此惊人和多样发现的人，也未必能很快看到另一个法拉第。
”伟大的恩格斯也给予法拉第很高的评价，称他是“最伟大的电学家。
”法拉第的科学造诣，已经达到了绝大多数人认为的世界科学成就的最高峰。
英国皇家学院院长廷德尔教授特地请法拉第担任英国皇家学会会长的职务。
可是，这位“当代最优秀的科学家”，却拒绝了这个荣誉职位。
法拉第说：“廷德尔，我决心一辈子当一个平凡的迈克尔·法拉第。
”这句话充分地概括了法拉第一生中不平凡的人格，同时，他的出身确确实实是平凡到了极点。
1791 年9 月22 日，法拉第出生在英国伦敦郊区的一个普通的铁匠家庭。
父亲由于劳累成疾，经常停工，所以家境贫寒，全家的生活常常靠慈善机构的救济来勉强维持，有时甚至一个星期，法拉第只能吃到一个面包。
电磁感应现象的发现教案
电磁感应现象的发现教案第一章：引言教学目标：1. 了解电磁感应现象的背景和重要性。
2. 激发学生对电磁感应现象的兴趣和好奇心。
教学内容：1. 介绍电磁感应现象的发现过程。
2. 强调电磁感应现象在科学和技术领域中的应用。
教学方法：1. 利用图片和视频展示电磁感应现象的实例。
2. 引导学生进行小组讨论，分享对电磁感应现象的了解和疑问。
教学评估：1. 观察学生的参与度和兴趣表现。
2. 收集学生的疑问和想法，以便进一步的教学安排。
第二章：电磁感应现象的基本概念教学目标：1. 理解电磁感应现象的定义和原理。
2. 掌握电磁感应现象的基本概念和术语。
教学内容：1. 解释电磁感应现象的定义和原理。
2. 介绍磁场、导体和感应电流之间的关系。
教学方法：1. 使用动画和实验演示电磁感应现象。
2. 引导学生进行实验观察和思考，加深对电磁感应现象的理解。
教学评估：1. 检查学生对电磁感应现象定义和原理的理解程度。
2. 观察学生在实验中的观察和思考能力。
第三章：法拉第的贡献教学目标：1. 了解迈克尔·法拉第对电磁感应现象的贡献。
2. 学习法拉第的实验方法和思维方式。
教学内容：1. 介绍迈克尔·法拉第的生平和对电磁感应现象的研究。
2. 分析法拉第的实验设计和结论。
教学方法：1. 利用图片和文献资料展示法拉第的实验过程。
2. 引导学生进行小组讨论，分析法拉第的实验方法和思维方式。
教学评估：1. 检查学生对法拉第的贡献的理解程度。
2. 观察学生在小组讨论中的参与度和分析能力。
第四章：电磁感应现象的应用教学目标：1. 了解电磁感应现象在现实生活中的应用。
2. 认识到电磁感应现象对社会发展的贡献。
教学内容：1. 介绍电磁感应现象在电力、交通和通信等领域的应用实例。
2. 探讨电磁感应现象对人类生活的影响和改变。
教学方法：1. 利用图片和视频展示电磁感应现象的应用实例。
2. 引导学生进行小组讨论，分享对电磁感应现象应用的认识和想法。
人教版高二物理选修3《电磁感应现象的两类情况》评课稿
人教版高二物理选修3《电磁感应现象的两类情况》评课稿一、引言本文主要对人教版高二物理选修3教材中《电磁感应现象的两类情况》一章进行评课。
此章节主要介绍了电磁感应的两种典型情况，即磁场相对运动产生电动势和磁场变化产生电动势。
通过对此章节的评价，旨在帮助教师更好地进行教学准备和课堂教学。
二、教材内容概述2.1 电磁感应的概念和基本规律本章节首先对电磁感应的概念进行了说明，即当导体在磁场中发生运动或磁场发生变化时，就会在导体中产生感应电动势。
然后，详细介绍了电磁感应的基本规律，包括法拉第电磁感应定律和楞次定律。
2.2 磁场相对运动产生电动势此部分主要探讨了磁场相对运动产生电动势的情况。
介绍了磁通量的概念和计算方法，并引出了法拉第电磁感应定律。
接着，通过一些典型实验，如导体在磁场中运动和磁场中的导线，详细说明了磁场相对运动产生的电动势。
2.3 磁场变化产生电动势本部分主要介绍了磁场变化产生电动势的情况。
首先，解释了磁通量的变化对电动势的影响，并引出了楞次定律。
接着，通过一些实例，如线圈中的磁通量变化和磁场变化对导线的影响，详细阐述了磁场变化产生的电动势。
三、课堂教学评价在本章节的教学中，教师应该注重以下几个方面的内容。
3.1 概念讲解与理解教师在教学过程中应该清晰地讲解电磁感应的概念和基本规律，以及磁场相对运动和磁场变化产生的电动势。
特别是对于概念的解释，要用简洁明了的语言进行讲解，帮助学生建立起正确的基本概念。
3.2 案例引入与实例演示在教学过程中，教师可以运用一些具体的案例和实验来引发学生的兴趣，并通过实际操作和观察来理解电磁感应现象。
例如，通过展示导体在磁场中运动时的电流变化现象，让学生亲身感受磁场相对运动产生的电动势。
3.3 深化理解与拓展应用除了教材提供的基础知识，教师还应该引导学生深化对概念和原理的理解，并引导学生将所学知识应用于实际生活和工程技术中。
例如，可以引导学生思考电磁感应在电磁感应炉、发电机等领域的应用。
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第一节：电磁感应现象的发现
1、磁通量计算公式是什么？
Φ =BS
（B垂直于S）
2、改变磁通量的方法有哪几种？ ⑴改变B ⑵改变S ⑶改变B与S的夹角
第一节：电磁感应现象的发现
• 奥斯特1820年发现了电能生磁. • 英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立，有着密 切的联系．为此，他做了许多实验，历时10年，终于 在1831年发现了磁生电的条件和规律，从而开辟了物 理学又一崭新天地．
第一节：电磁感应现象的发现
第一节：电磁感应现象的发现
第一节：电磁感应现象的发现
第一节：电磁感应现象的发现
第一节：电磁感应现象的发现
第一节：电磁感应现象的发现Βιβλιοθήκη 第一节：电磁感应现象的发现
第三节 认识磁场
一. 磁感线 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向? 1、磁感线: 是在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上 每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。
四、磁通量： 1、定义：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 与S的乘积叫做穿过这个面积的 磁通量，简称磁通。用字母Φ表 示磁通量。 2、在匀强磁场中，公式为 Φ=BS⊥ （S⊥表示某一面积在垂直于磁场 方向上的投影面积）．
3、单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb=1T〃m2 4、磁通量是有正负的，若在某个面积有方向相反的磁场通过， 求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求 该面积各磁通量的代数和．
第三节 认识磁场
二、磁感应强度B １.物理意义 描述磁场强弱和方向的物理量. ２.单位:特斯拉 符号T
３.矢量性:B的方向与该点磁场方向相同
即磁感线的切线方向
第三节 认识磁场
三.匀强磁场
1、磁场强弱、方向处处相同的磁场
2、匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、疏 密均匀的直线
第三节 认识磁场
C
B A
【问题】 条形磁铁,蹄形磁铁磁场的磁感线分布情况是怎样 的?
第三节 认识磁场
2、几种常见的磁场： 1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：
第三节 认识磁场
３.磁感线的特征 ①磁感线疏密反映磁场强弱,磁感线密的地方磁场强，磁感 线疏的地方磁场弱. ②磁感线上每一点的切线方向，都和该点的磁场方向一致. ③ 磁体外部磁感线由Ｎ极到Ｓ极，在磁体内部磁感线由Ｓ 极到Ｎ极，是闭合曲线。 ④电场线不会相交，也不会相切.