电磁感应划时代的发现
划时代的发现(精华版)
奥斯特实验：揭示了电流的磁效应
突破：电与磁是有联系的!
01
突破了电、磁无关的思维定势；前所未有地拓宽了物理学研究的视野；
02
增强了人们对固有观念的怀疑精神和推翻固有权威成见的自信力；
3、电流磁效应：发现的意义
A
思考一个问题： “怎样救落水者?”
B
常规思维:让人离开水.
C
让水离开人,可以吗?
D
通过这个故事，你有什么发现? 如果你知道奥斯特的发现，你会做出哪些思考？
法拉第第一个成功实验：十年失败，一朝顿悟 开关 电池组 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。
2、法拉第：历经10年，“痴”心不改
法拉第另一个成功实验：
法拉第：“一朝顿悟”
磁生电是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
2、法拉第：历经10年，“痴”心不改
安培
法拉第
库仑
奥斯特
【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是（ ） 磁场对电流产生力的作用 变化的磁场使闭合电路中产生电流 插在通电螺线管中的软铁棒 被磁化 电流周围产生磁场
B
C
02
【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（ ） A．安培 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦
01
【例2】发现电流磁效应现象的科学家是______ ， 发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是______ ，发现电磁感应现象的科学家是_____ ， 发现电荷间相互作用力规律的的科学家是 ______
第一节 划时代的发现
第四章 电磁感应
一、奥斯特圆梦“电生磁”
1、电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的“偏执” 法物理学家安培 英国物理学家托马斯·杨 法物理学家库仑 二者显然肯定是独立的，无关的。 二者显然肯定是独立的，无关的。 二者显然肯定是独立的，无关的。
2024高考物理回归课本基础知识填空15.1电磁感应—知识点填空含答案
（3）[6]危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作。
14．变化变化本身自感电动势
【详解】[1][2][3][4]当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在它本身激发出感应电动势，这种现象称为自感。由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。
（2）法拉第电磁感应定律
a.内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的成正比。
b.公式： ，其中n为线圈的匝数。
c.在国际单位制中，磁通量的单位是，感应电动势的单位是。
6．导线切割磁感线时的感应电动势反电动势
（1）导线垂直于磁场运动， 、 、 两两垂直时，如图1所示， 。
（2）导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为 时，如图2所示， 。
8．电磁波与信息化社会
（1）电磁波的传输：电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。电磁波的频率，相同时间内传递的信息量越大。光的频率比无线电波的频率高得多，因此可以传递大量信息。
（2）电磁波的应用实例
①电视：摄像管摄取景物的图像并将其转换为用信号电流调制高频电流，通过把带有信号的电磁波发射出去。电视接收机收到高频信号以后，经、，将得到的信号送到显像管。伴音信号经解调后送到扬声器。
参考答案：
1．周期性振荡电流自感减少最大值电场能磁场能自感反向充电增多最大值磁场能电场能
【详解】略
2．周期性变化周期性变化固有固有
【详解】略
3．感应电流磁场磁场磁场
【详解】（1）[1][2][3]变化的磁场产生电场，a.实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流。b.麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动。c.实质：变化的磁场产生了电场。
电磁感应现象及应用ppt课件
2.电磁感应现象产生的电流叫做 感应电流
二、探究感应电流的产生条件
1．实验观察 探究1：导体棒在磁场中运动是否产生电流
实验操作
导体棒静止 导体棒平行磁感
线运动 导体棒切割磁感
线运动
实验现象(有无电流 )
_无___ _无___
_有___
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。
产生感应电流的条件
• 分析下列各种情况，线圈有无感应电流产生？ • 1 ) 向右平动(ad边还没有进入磁场)
有感应电流
• 2 ) 向上平动(ab边还没有离开磁场)
• 无3 感) 以应bc电边流为轴转动(ad边还没有转入磁场)
• 无4 感) 以应ab电边流为轴转动(转角不超过90°)
• 5 ) B＝kt(k＞0)，且线框在图中位置不动
家用微波炉
家用微波炉把220V家用电，通过变压器增大电压，高压使 磁控管产生高频微波，高频微波再通过滤导管传送给搅拌器， 搅拌器使高频微波均匀分布在炉腔内。食物内的水分被高频微 波振动，产生热量，进而使食物加热。
日常变压器
变压器分为单相变 压器和三相变压器，右 图为单相变压器，主要 应用电磁感应原理，使 N1N2两线圈内的磁通量 发生改变，从而使线圈 内的电流发生改变。
安培未能足够重视这一转瞬即逝的实验现象，痛失 了一项重大的科学发现，原因何在？
这是因为他把分子电流假说看得极为重要，他完 全被自己的理论禁锢起来了。
解放思想，实事求是
法拉第发现的电磁感应使人们对电 和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， 为电磁学的发展作出了重大贡献。
1.利用磁场产生电流的现象叫电磁感 应现象
电磁感应现象
奥斯特在1820年发现的电流磁效应，使整个科学界受到了 极大的震动，它证实电现象与磁现象是有联系的。探究电与磁 关系的崭新领域，突然展开在人们面前，激发了科学家们的探 索热情。一个接一个的新发现，象热浪一样冲击欧洲大陆，也 激励着英国的科学界。
电能生磁，磁能生电吗？
英国 科学家法拉第敏锐地觉察到，磁与电流之间应该有联 系。他在1822年的日记中写下了“由磁产生电”的设想。他做 了多次尝试，经历了一次次失败，但他坚信电与磁有联系，经 十年努力，终于发现磁能生电。
这是一个划时代的发现
奥斯特实验 【实验现象 】 ？【实验结论 】 ？
猜想： 1、既然电能生磁，那么，磁是否能生电呢？ 2、如果磁能生电，那么，怎样才能实现呢？
二、电磁感应现象
1、电磁感应： 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运 动时，导体中就产生电流。
物理学中把这种现象叫 做电磁感应 由电磁感应产生的电流 叫做感应电流
3、电磁感应产生的电流叫做感应电流。
二、产生感应电流条件： 穿过闭合电路的磁通量发生变化。 “Φ变”
“Φ变”的原因：可能是B变、S变、B与S间的夹角 变
法拉第（1791—1876）是
英国著名的物理学家、化学家。 他发现了电磁感应现象，提出 电场和磁场的概念。场的概念 对近代物理的发展的重大意义。
他家境贫寒，出身于铁匠 家庭，未受过系统的正规教育， 但却在众多领域中作出惊人成 就，堪称刻苦勤奋、探索真理、 不计个人名利的典范，对于青 少年富有教育意义。
2、重大贡献的科学家： 法拉第
三、磁通量
为了说清楚产生电磁感应 的条件，要用到一个物理 量——磁通量φ 。
定义：穿过闭合回路的磁 感线的条数。
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。
电磁感应知识点
第四章电磁感应第一模块：电磁感应、楞次定律（先介绍右手螺旋定则）『基础知识』一、划时代的发现1、奥斯特梦圆“电生磁”奥斯特实验：在1820年4月的一次讲演中，奥斯特碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针、当电源接通时，小磁针居然转动了（如右图）。
随后的实验证明了电流的确能使磁针偏转，这种作用称为电流的磁效应。
突破：电与磁是联系的2、法拉第心系“磁生电”1831年8月29日，法拉第终于发现了电磁感应：把两个线圈绕在同一铁环上（如右图），一个线圈接入接到电源上，另一个线圈接入“电流表”，在给一个线圈通电或断电瞬间，另一个线圈也出现了电流，这种磁生电的效应终于被发现了。
物理学中把这种现象叫做电磁感应.由电磁感应产生的电流叫做感应电流.二、感应电流的产生1、N极插入、停在线圈中和抽出（S极插入、停在线圈中和抽出）有无感应电流（如图）。
磁铁动作表针摆动方向磁铁动作表针摆动方向极插入线圈偏转S极插入线圈偏转N极停在线圈中不偏转S极停在线圈中不偏转N极从线圈中抽出偏转S极从线圈中抽出偏转实验表明产生感应电流的条件与磁场的变化有关。
2、闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时，导体中就产生感应电流。
实验表明磁场的强弱没有变化，但是导体棒切割磁感的运动是闭合的回路EFAB包围的面积在发生变化。
这种情况下线圈中同样有感应电流。
3、磁通量定义：磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量定义式：φ=BS(B与S垂直) φ=BScosθ(θ为B与S之间的夹角)单位：韦伯(Wb)物理意义：表示穿过磁场中某个面的磁感线条数磁通量虽然是标量，但有正负之分。
三、楞次定律1、S极插入线圈和抽出线圈中会有感应电流，那么他的方向会如何呢。
条形磁铁运动的情况N 极向下插入线圈N 极向上拔出线圈S极向下拔出线圈S极向上插入线圈原磁场方向（向上或向下）?向下?向下?向上?向上穿过线圈的磁通量变化情况（增加或减少）?增加?减少?减少?增加感应电流的方向（流过灵敏电流计的方向）?向左?向右?向左?向右感应电流的磁场方向（向上或向下）?向上?向下?向上?向上结论：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2、对楞次定律中阻碍二字的正确理解“阻碍”不是阻止，这里是阻而未止。
电磁感应现象及应用ppt课件
课堂小结
1. 划时代的发现 法拉第——电磁感应——感应电流
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。
3. 电磁感应现象的应用 发电机、变压器、电磁炉
3. 法拉第最初发现“电磁感应现象”的实验情景简化如图所示，在正确操 作的情况下，得到符合实验事实的选项是（ ） A．闭合开关的瞬间，电流计指针无偏转 B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转 C．通电状态下，断开与电源相连线圈的瞬间，电流计指针有偏转 D．将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，电流计指针无偏 转
例：关于感应电流，下列说法中正确的是（ ） A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流 B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流 C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中 一定没有感应电流 D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感 应电流
2.产生感应电流的条件 （3）感应电流产生的条件：
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。 思考：能引起磁通量发生变化的原因有哪些？ a.由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化。 b.磁场不变，由于闭合回路的面积S变化而引起磁通量的变化。 c.闭合回路的磁场和面积S同时变化而引起磁通量的变化。 d.闭合回路与磁场间的夹角变化而引起磁通量的变化。
（2）实验分析：
条形磁体运动
电路中是否产生感应
电流表指针是否摆动
电流
N/S极插入线圈
是
是
N/S极停在线圈中
否
否
N/S极从线圈中拔出
是
是
条形磁体插入线圈时，线圈中的磁场由弱变强，条形磁体从线圈中 拔出时，线圈中的磁场由强变弱，即通过线圈的磁场强弱发生变化 时，会产生感应电流。2.产生感应流的条件（2）实验分析：
1.1电磁感应--划时代的发现
一、有关电磁现象的物理学史知识
奥斯特 ，发现 1．发现电流磁效应现象的科学家是 ____________ 安培 ，发现电磁感 通电导线在磁场中受力规律的科学家是________ 法拉第 应现象的科学家是____________ ，发现电荷间相互作用力规律 库仑 ． 的科学家是________
2．奥斯特坚信电与磁之间可能存在着某种联系，在 1820 年 4 月的一次演讲中他才发现了电流竟使下面的小磁针发生 磁 电 了 转 动 ， 也 就 是 电 流 的 ________ 效 应 ， 即 “________ 生 ________ ”． 磁 3．法拉第坚信磁与电之间也应该有类似的“感应”，直 磁 到 1831 年 8 月 29 日，他苦苦寻找了 10 年之久的“________ 生________ ”的效应终于被发现了． 电
信念：一定要转磁为电！
法拉第的探索历程
实验1. 两根长4英寸长的导线平行放置, 用两张厚
纸将它们隔开, 先把其中的一根导线接到电池的两 端通电,再把另一根与电流计相连。
实验2. 将空心螺线管接到电池的两极, 把一直导线引进螺线管, 直导线两端与
电流计相连 。
实验3. 将实验2中的直导线与电池两极相连, 螺线
二、电磁感应现象 1．____________________ 利用磁场产生电流 的现象称为电磁感应现象．在 感应电流 ． 电磁感应现象中所产生的电流称为____________ 2．法拉第在发现电磁感应现象的过程中，把可以产生感 变化着的电流 ； ② 应 电 流 的 情 形 概 括 为 五 类 ： ① ________________ 变化着的磁场 运动的稳恒电流 ________________ ； ③ ________________ ； ④
人教版高中物理必修第三册精品课件 第13章 电磁感应与电磁波初步 3 电磁感应现象及应用
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 。 2.电厂里的发电机、生产和生活中广泛使用的 磁炉等都是根据电磁感应制造的。 3.产生感应电流的常见类型。 (1)导线ab切割磁感线时, 闭合回路产生的电流(如图甲所示)。
变压器
、电
(2)磁体插入和拉出线圈时,回路中产生的电流(如图乙所示)。 (3)如图丙所示,当开关S闭合或断开时,回路B中产生电流。 当开关闭合,滑动变阻器滑片向上或向下滑动时,回路B中产 生电流。
3.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运 动。下列四个图中能产生感应电流的是( D )
解析：选项A图中线圈平行于磁感线运动,穿过线圈的磁通 量没有变化,不会产生感应电流,选项A错误;选项B图中线圈 垂直于磁感线运动,虽然切割磁感线,但穿过的磁通量没有变 化,因此也不会产生感应电流,选项B错误;选项C图中线圈绕 轴转动,但线圈平行于磁感线,穿过的磁通量没有变化,因此也 不会产生感应电流,选项C错误;选项D图中线圈绕轴转动,导 致磁通量发生变化,因此线圈产生感应电流,选项D正确。
S极插入线圈 S极停在线圈中 S极从线圈中抽出
有 无 有 有 无 有
线圈中的磁场变化 时,线圈中有感应电 流产生;线圈中的磁 场不变时,线圈中无
感应电流产生
(3)模仿法拉第的实验(如图所示):
实验操作
实验现象(线圈B中有 无电流)
分析论证
开关闭合瞬间
有
开关断开瞬间
有
线圈B中磁场变化时,
开关保持闭合,滑动变 阻器的滑片不动
(2)请说出能产生感应电流的三种做法。
①
;
②
;
③
。
答案：见解析
解析：(1)将电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串联成一个回路, 注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,再将电流表与大螺线管串联 成另一个回路,电路图如图所示。
高中物理学案：电磁感应现象
高中物理学案：电磁感应现象[学科素养与目标要求]科学探究：1.通过实验探究产生感应电流的条件.2.通过实验探究决定感应电动势大小的因素. 物理观念：1.知道什么是电磁感应现象，掌握产生感应电流的条件.2.理解磁通量的概念.3.掌握法拉第电磁感应定律，并会进行有关计算.一、电磁感应现象1.划时代的发现(1)奥斯特在1820年发现了电流磁效应，即“电能生磁”.(2)1831年，法拉第发现了电磁感应现象，即“磁能生电”.2.电磁感应现象：闭合导体回路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时，闭合导体回路中就产生电流.物理学中把这类现象叫做电磁感应.3.感应电流：由电磁感应产生的电流叫做感应电流.二、电磁感应的产生条件1.磁通量：用“穿过一个闭合导体回路的磁感线条数的多少”来形象地理解“穿过这个闭合导体回路的磁通量”.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.三、感应电动势1.感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势.在闭合回路中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源.2.产生条件：只要穿过电路的磁通量发生改变，在电路中就产生感应电动势.3.磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1.4.磁通量的变化率：磁通量的变化量跟产生这个变化所用时间的比值，即单位时间内磁通量的变化量.四、法拉第电磁感应定律1.内容：闭合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.2.公式：E＝ΔΦΔt，若有n匝线圈，则产生的感应电动势为：E＝nΔΦΔt.3.国际单位：ΔΦ的单位是韦伯(Wb)，Δt的单位是秒(s)，E的单位是伏特.1.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)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.( √)(3)感应电动势的大小与磁通量的变化量成正比.( ×)(4)感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化越快，感应电动势越大.( √) 2.某线圈共10匝，已知通过线圈的磁通量在20s内由30Wb均匀增大到40Wb，则线圈产生的感应电动势为________V.答案 5一、磁通量1.定义：物理学中把磁场中穿过某一面积S的磁感线条数定义为穿过该面积的磁通量.2.单位：韦伯，符号：Wb.3.公式：Φ＝BS(B⊥S).4.意义：表示穿过某一面积的磁感线条数的多少.5.引起磁通量变化的原因(1)B变S不变.(2)B不变S变(如闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动).(3)B不变S不变而B与S夹角θ变(如线圈转动).(4)B、S、θ中有两个量或三个量同时变.例1关于磁通量的概念，下列说法中正确的是( )A.磁场中某处的磁感应强度越大，面积越大，则穿过线圈的磁通量一定就越大B.放在某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，则该处磁感应强度一定为零C.磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而引起的D.磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变答案 C解析磁通量的大小与磁感应强度的大小、面积的大小以及磁场和平面的夹角有关，所以A、B、D错，C对.针对训练1 磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”.在图1所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ且都不为0.下列判断正确的是( )3图1A.Φ1最大B.Φ2最大C.Φ3最大D.Φ1、Φ2、Φ3相等答案 A解析磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少.二、产生感应电流的条件1.实验探究感应电流产生的条件(1)闭合电路的部分导体切割磁感线在初中学过，当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，如图2所示.图2导体棒左右平动、前后平动、上下平动，观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中.表1(2)向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出如图3所示，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，或从线圈中抽出，或静止地放在线圈中.观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中.图3表2(3)模拟法拉第的实验如图4所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面.观察以下四项操作中线圈B中是否有电流产生.把观察到的现象记录在表3中.图4表32.结论不论用什么方法，不论何种原因，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.3.产生感应电流的条件(1)闭合电路；(2)磁通量发生变化.例2线圈在长直导线电流的磁场中做如图5所示的运动：A向右平动，B向下平动，C绕轴转动(ad 边向里)，D垂直于纸面向纸外做平动，E向上平动(E线圈有个缺口)，判断线圈中有没有感应电流.图5答案A、E中无感应电流；B、C、D中有感应电流解析在直导线电流磁场中的五个线圈，原来磁通量都是垂直纸面向里的.对直线电流来说，离电流越远，磁场就越弱.A向右平动，穿过线圈的磁通量没有变化，故线圈中没有感应电流.B向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电流.C绕轴转动，穿过线圈的磁通量变化(开始时减少)，必产生感应电流.D离纸面越远，线圈中磁通量越少，线圈中有感应电流.E向上平动，穿过线圈的磁通量增加，但由于线圈没有闭合，因此无感应电流.判断是否产生感应电流的关键是明确电路是否闭合，分清磁感线的疏密分布，从而判断磁通量是否变化，而不是看磁通量的有无.三、法拉第电磁感应定律如图是探究电磁感应的实验装置1.图甲中观察磁铁N极插入或抽出线圈的过程中电流表指针的偏转情况，它说明什么问题？2.电流表指针的偏转程度与感应电动势的大小有什么关系？3.图乙中，闭合回路中部分导线以不同速度水平切割磁感线，观察电流表指针偏转角度有何不同？答案 1.说明电路中产生了感应电动势.2.指针偏转程度越大，感应电动势越大.3.速度越大，指针偏转角度越大.1.感应电动势(1)由电磁感应产生的电动势叫感应电动势.在闭合电路中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源.(2)当电路闭合时，回路中有感应电流；当电路断开时，回路中没有感应电流，但感应电动势仍然存在.2.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率ΔΦΔt的比较(1)Φ是状态量，是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路的磁感线的条数，当磁场与回路平面垂直时Φ＝BS.(2)ΔΦ是过程量，它表示回路从某一时刻到另一时刻磁通量的改变量，即ΔΦ＝Φ2－Φ1.(3)ΔΦΔt表示磁通量的变化快慢，即单位时间内磁通量的变化量，又称为磁通量的变化率.(4)Φ－t图象上某点切线的斜率表示磁通量的变化率ΔΦΔt.3.法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过该电路的磁通量的变化率成正比.(2)公式：E＝n ΔΦΔt.n为线圈的匝数，ΔΦ是磁通量的变化量.电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt.而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然联系.(3)单位：ΔΦ的单位是韦伯(Wb)，Δt的单位是秒(s)，E的单位是Wb/s，E的国际单位是V.(4)电磁感应现象的本质：在电磁感应现象中，一定产生感应电动势，不一定产生感应电流.能否产生感应电动势是电磁感应现象的本质.例3关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是( )A.穿过线圈的磁通量Φ最大时，所产生的感应电动势就一定最大B.穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ增大时，所产生的感应电动势也增大C.穿过线圈的磁通量Φ等于0时，所产生的感应电动势就一定为0D.穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt越大，所产生的感应电动势就越大 答案 D解析 根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率ΔΦΔt成正比，与磁通量Φ及磁通量的变化量ΔΦ没有必然联系.当磁通量Φ很大时，感应电动势可能很小，甚至为0.当磁通量Φ等于0时，其变化率可能很大，产生的感应电动势也会很大，而ΔΦ增大时，ΔΦΔt 可能减小.如图所示，t 1时刻，Φ最大，但E ＝0；0～t 1时间内ΔΦ增大，但ΔΦΔt 减小，E 减小；t 2时刻，Φ＝0，但ΔΦΔt最大，E 最大.故D 正确.例4 如图6所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s ，第二次用0.1s.设插入方式相同，试求：图6(1)两次线圈中平均感应电动势之比； (2)两次线圈中电流之比. 答案 (1)2∶1 (2)2∶1解析 (1)由法拉第电磁感应定律得：E 1E 2＝ΔΦΔt 1·Δt 2ΔΦ＝Δt 2Δt 1＝21. (2)由欧姆定律可得：I 1I 2＝E 1R ·R E 2＝E 1E 2＝21.[学科素养] 分析本题时要紧抓法拉第电磁感应定律的表达式E＝n ΔΦΔt.两次ΔΦ相同，因此平均感应电动势之比等于时间的反比.通过本题的训练，进一步巩固了对法拉第电磁感应定律的理解，体现了“物理观念”的学科素养.针对训练2 如图7甲所示，某线圈共有50匝，若穿过该线圈的磁通量随时间的变化如图乙所示，则a、b两点间的电压是多少？图7答案50V解析求a、b两点间的电压就是求线圈中的感应电动势由题图乙得ΔΦΔt＝0.5－0.10.4V＝1V故E＝n ΔΦΔt＝50V所以a、b两点间的电压为50V.1.(磁通量的计算)如图8所示，面积为S的线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，一半在磁场中，则穿过线圈的磁通量为( )图8A.0B.1 2 BSC.BSD.2BS 答案 B解析根据磁通量公式Φ＝BS，因为题图中有效面积为12S，所以B项正确.2.(磁通量变化的定性分析)如图9所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N极的左侧A 点运动到磁铁S极的右侧B点，A、B两点关于磁铁的中心对称，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将( )图9A.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，再增大答案 A3.(产生感应电流的条件)(多选)某学生做观察电磁感应现象的实验时，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关，用导线连接成如图10所示的实验电路，闭合开关，下列说法正确的是( )图10A.线圈A插入线圈B的过程中，有感应电流B.线圈A从线圈B拔出的过程中，有感应电流C.线圈A停在线圈B中，有感应电流D.线圈A拔出线圈B的过程中，线圈B的磁通量在减小答案ABD解析由感应电流产生的条件知A、B选项正确，C选项错误；在线圈A从线圈B拔出的过程中线圈B的磁通量减小，D选项正确.4.(感应电动势的计算)穿过某单匝线圈的磁通量随时间的变化关系如图11所示，在线圈内产生的感应电动势的最大值是( )图11A.2VB.0.5VC.3VD.2.5V答案 C解析由E＝n ΔΦΔt可知，0～2s内E1＝4－02V＝2V2～4s内，E2＝|3－4|2V＝0.5V4～5s内E3＝|0－3|1V＝3V，故C正确.5.(感应电动势的计算)一个有10匝的闭合导体线圈，若在0.01s内，通过线圈的磁通量由0.04Wb均匀地减小到零，则在这段时间内线圈产生的感应电动势为多大？答案40V解析E＝n ΔΦΔt＝10×0.040.01V＝40V.一、选择题考点一磁通量的理解与计算1.如图1所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ表示穿过两环的磁通量，则有( )2图1A.Φ1>Φ2B.Φ1＝Φ2C.Φ1<Φ2D.无法确定答案 B解析由题图知，穿过圆环1、2的磁感线条数相等，故Φ1＝Φ2.2.如图2所示，在同一平面内有四根彼此绝缘的直导线，分别通有大小相同、方向如图所示的电流，要使由四根直导线所围成的面积内的磁通量增加，则应切断哪一根导线中的电流( )图2A.切断i1B.切断i2C.切断i3D.切断i4答案 D解析根据安培定则判断出四根通电直导线中电流在所围面积内的磁场方向，可知只有i4中电流产生的磁场垂直于纸面向外，则要使磁通量增加，应切断i4.3.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图3所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，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( )图3A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1＝ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.无法确定答案 C解析设闭合线框在位置1时穿过闭合线框的磁通量为Φ1，平移到位置2时穿过闭合线框的磁通量为Φ2，导线MN中的电流产生的磁场在位置1处的磁感应强度比在位置2处强，故Φ>Φ2.1将闭合线框从位置1平移到位置2，穿过闭合线框的磁感线方向不变，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，穿过闭合线框的磁感线反向，所以ΔФ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来磁感线穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向)，故正确选项为C.考点二感应电流的产生条件4.如图4所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路.在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是( )图4A.线圈不动，磁铁插入线圈B.线圈不动，磁铁从线圈中拔出C.磁铁不动，线圈上、下移动D.磁铁插在线圈内不动答案 D解析产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，线圈和电流表已经组成闭合电路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流表指针就偏转.在A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流，电流表指针不发生偏转.5.在如图所示的条件下，闭合的矩形线圈中能产生感应电流的是( )答案 B解析A、C中线圈内的磁通量始终等于零，D中磁通量不发生变化，故均没有感应电流. 6.如图5所示，在竖直向下的匀强磁场中(磁场范围足够大)，有一闭合导体环，环面与磁场方向垂直，当导体环在磁场中完成下述运动时，可能产生感应电流的是( )图5A.导体环保持水平方位在磁场中向上或向下运动B.导体环保持水平方位向左或向右加速平动C.导体环绕垂直环面、通过环心的轴转动D.导体环以一条直径为轴，在磁场中转动答案 D7.(多选)实验装置如图6所示，在铁芯F上绕着两个线圈A、B.如果线圈A中的电流i和时间t的关系如下图所示，在t～t2这段时间内，A、B、C、D四种情况中，在线圈B中观察到感应1电流的是( )图6答案BCD解析当线圈A中的电流发生变化，它产生的磁场也就发生变化，穿过闭合电路的线圈B的磁通量也发生改变，从而产生感应电流.考点三法拉第电磁感应定律8.(多选)如图7所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法中正确的是( )图7A.在线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大B.整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且电流是恒定的C.整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且电流越来越大D.在线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且穿出时的速度越大，感应电流越大答案AD解析线圈在进入和穿出磁场时，线圈中有感应电流，且运动速度越大，磁通量变化越快，产生的感应电流越大，故A、D正确；当线圈全部进入磁场后，穿过线圈的磁通量始终不变，没有感应电流，故B、C错误.9.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地增加6Wb，则( )A.线圈中感应电动势每秒钟增加6VB.线圈中感应电动势每秒钟减少6VC.线圈中感应电动势保持不变D.线圈中无感应电动势答案 C解析由E＝n ΔΦΔt知，磁通量均匀变化，产生的感应电动势恒定，为6V.10.如图8所示为穿过某一闭合回路的磁通量随时间变化的图象，则( )图8A.2～4s内感应电动势最大B.4～5s内感应电动势小于0～2s内的感应电动势C.0～2s内感应电动势为1VD.2～4s内感应电动势为2V答案 C解析由E＝ΔΦΔt知，2～4s内感应电动势为0,0～2s内感应电动势为1V,4～5s内感应电动势为2V，选项C正确，A、B、D错误.二、非选择题11.如图9所示，桌面上放一单匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体.当磁体竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量将________(选填“变大”或“变小”).在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.1Wb，经历的时间为0.5s，则线圈中的感应电动势为________V.图9答案变大0.2解析当磁体竖直向下运动时，磁场增强，穿过线圈的磁感线的条数增多，磁通量将变大；感应电动势E＝n ΔΦΔt＝0.10.5V＝0.2V.12.一个200匝、面积为20cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是________Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是________V.答案8×10－4 1.6×10－2 3.2解析ΔΦ＝(B2－B1)S＝0.4×20×10－4Wb＝8×10－4WbΔΦΔt ＝8×10－40.05Wb/s＝1.6×10－2 Wb/sE＝n ΔΦΔt＝200×1.6×10－2V＝3.2V.13.如图10所示，一单匝线圈从左侧进入磁场.在此过程中，图10(1)线圈的磁通量将如何变？(2)若上述过程所经历的时间为0.1s，线圈中产生的感应电动势为0.2V，则线圈中的磁通量变化了多少？答案(1)变大(2)0.02Wb解析(1)线圈从左侧进入磁场的过程中，穿过线圈的磁感线的条数增加，线圈的磁通量变大.(2)由E＝n ΔΦΔt得ΔΦ＝EΔt＝0.2×0.1Wb＝0.02Wb.14.一面积S＝4×10－2m2、匝数n＝100匝的线圈放在匀强磁场中，磁感线垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化率ΔBΔt＝2T/s.穿过线圈的磁通量的变化率是多少？线圈中产生的感应电动势是多少？答案8×10－2Wb/s 8V解析穿过线圈的磁通量的变化率与匝数无关，故ΔΦΔt＝ΔBΔtS＝2×4×10－2Wb/s＝8×10－2 Wb/s由法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔΦΔt＝100×8×10－2V ＝8V.。
第1章 11 电磁感应——划时代的发现
1.1电磁感应——划时代的发现[知识梳理]一、法拉第发现电磁感应的艰难历程1．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现载流导线能使小磁针偏转，说明电流产生磁场，这种作用称为电流的磁效应．2．1831年，19世纪伟大的物理学家法拉第发现了电磁感应现象．3．由磁得到电的现象叫做电磁感应现象．在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流．二、探究感应电流产生的条件1．能够产生感应电流的三个典型的实验是(1)条形磁铁和线圈发生相对运动．(2)闭合电路中导体切割磁感线．(3)改变原线圈中电流，在副线圈中产生感应电流．2．法拉第把可以产生电磁感应的情况概括为(1)变化的电流．(2)变化的磁场．(3)运动的磁铁．(4)在磁场中运动的导体等．3．实验结论只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流．[基础自测]1．思考判断(1)首先发现电磁感应现象的科学家是奥斯特．(×)【提示】首先发现电磁感应现象的科学家是法拉第．(2)电磁感应现象是把电转变为磁的过程．(×)【提示】电磁感应现象是把磁转变为电的过程．(3)电磁感应是一种在变化、运动过程中才会出现的现象．(√)(4)只要闭合线圈做切割磁感线运动，就一定能产生感应电流．(×)【提示】闭合线圈做切割磁感线运动，磁通量不一定变化，不一定产生感应电流．(5)闭合线圈和磁场发生相对运动时，一定能产生感应电流．(×)【提示】若磁通量不变，不能产生感应电流．2．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是()【导学号：53932019】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D[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．]3．有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动．图中能产生感应电流的是()A BC DD[A中线圈不切割磁感线，所以A中线圈没有感应电流产生，故A错．B、C、D中线圈均在切割磁感线，即使切割了磁感线，也不能保证就能产生感应电流，比如B 和C 中的线圈竖直边切割了磁感线，但闭合线圈的磁通量没有发生变化，故B 、C 中的线圈也没有感应电流产生．故B 、C 错，D 对．][合 作 探 究·攻 重 难](1)B 与S 垂直时，Φ＝BS .(2)B 与S 不垂直时，Φ＝B ⊥S ，B ⊥为B 垂直于线圈平面的分量．如图1-1-1甲所示，Φ＝B ⊥S ＝(B sin θ)·S .也可以Φ＝BS ⊥，S ⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积，如图1-1-1乙所示，Φ＝BS ⊥＝BS cos θ.甲 乙图1-1-12．磁通量的变化大致可分为以下几种情况：(1)磁感应强度B 不变，有效面积S 发生变化．如图1-1-2(a)所示．(2)有效面积S 不变，磁感应强度B 发生变化．如图1-1-2(b)所示．(3)磁感应强度B 和有效面积S 都不变，它们之间的夹角发生变化．如图1-1-2(c)所示．(a) (b) (c)图1-1-2如图1-1-3所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B ＝0.8 T ，磁场有明显的圆形边界，圆心为O ，半径为1 cm.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1 cm,10匝；线圈B 的半径为2 cm,1匝；线圈C 的半径为0.5 cm,1匝．问：图1-1-3(1)在B 减为0.4 T 的过程中，线圈A 和线圈B 中的磁通量变化了多少？(2)在磁场转过90°角的过程中，线圈C 中的磁通量变化了多少？转过180°角呢？思路点拨：①由Φ＝BS确定初末态的磁通量Φ1和Φ2；②由ΔΦ＝|Φ2－Φ1|计算磁通量的变化量．【解析】(1)A、B线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样．ΔΦ＝(B2－B)·πr2＝－1.256×10－4Wb即A、B线圈中的磁通量都减少了1.256×10－4Wb.(2)对线圈C，Φ1＝Bπr′2＝6.28×10－5Wb当转过90°时，Φ2＝0故ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝0－6.28×10－5Wb＝－6.28×10－5Wb当转过180°时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1为正，则Φ3为负，有Φ3＝－Bπr′2故ΔΦ2＝Φ3－Φ1＝－2Bπr′2＝－1.256×10－4Wb.【答案】(1)A、B线圈的磁通量均减少了1.256×10－4Wb(2)减少了6.28×10－5Wb减少了1.256×10－4Wb(1)磁通量与线圈匝数无关.(2)磁通量是标量，但有正、负，其正、负分别表示与规定的穿入方向相同、相反.[针对训练]1.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图1-1-4所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，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大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则()图1-1-4A．ΔΦ1＞ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1＜ΔΦ2D．无法确定C[设闭合线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在位置1处比在位置2处要强，故Φ1＞Φ2.将闭合线框从位置1平移到位置2，磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以ΔΦ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向)．故正确选项为C.](1)不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生，这种现象叫电磁感应现象．(2)感应电流产生的条件：①电路为闭合回路；②穿过闭合回路的磁通量要发生变化，两个条件必须同时具备．2．判断有无感应电流的一般方法分析是否产生感应电流，关键是要分析穿过闭合线圈的磁通量是否发生变化，而分析磁通量是否有变化，关键要知道磁感线是如何分布的．所以在做这类题时应注意：(1)熟记条形磁铁和蹄形磁铁内、外磁感线分布的立体形状，它是解决问题的基础．(2)学会找特殊位置并分析其变化．利用磁感线判断磁通量的变化：若线圈所包围的磁感线穿过线圈平面的方向相同时，条数增加，磁通量增加；若穿过线圈平面的磁感线方向相反时，某一个方向是多数的磁感线条数增加，则磁通量增加，某一个方向是少数的磁感线条数增加，则磁通量减少．总之，要用穿过线圈磁感线的净条数的增、减判断磁通量的变化，要用多数的磁感线的方向作为线圈所包围的磁场的方向．如图1-1-5所示为法拉第研究“磁生电”现象的实验装置原理图．两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流计，下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流()图1-1-5A．开关S接通或断开瞬间B．开关S接通一段时间之后C．开关S接通后，改变滑动变阻器滑片的位置时D．拿走铁环，再做这个实验，开关S接通或断开的瞬间思路点拨：①A中通有电流产生的磁场通过B线圈；②若要B中不产生感应电流，则使B的磁通量不发生变化．B[根据法拉第对产生感应电流的概括，A、C、D中符合变化的电流(变化的磁场)产生感应电流的现象；B中开关S接通一段时间之后，线圈A中是恒定电流，而“磁生电”是一种在变化、运动过程才能出现的效应，故不能使线圈B 中产生感应电流．](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，某时刻磁通量虽然是零但是如果在变化仍然可以产生感应电流.[针对训练]2．下图中能产生感应电流的是()【导学号：53932019】A BC DB[根据产生感应电流的条件：A选项中，电路没有闭合，无感应电流；B 选项中，面积增大，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. ][当堂达标·固双基]1．下列现象中属于电磁感应现象的是()【导学号：53932019】A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路产生电流C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场B[选项A是通电导体在磁场中受到安培力作用，不属于电磁感应现象；选项B是利用磁场产生电流，是电磁感应现象；选项C是铁磁性物质在磁场中被磁化，内部的分子电流方向在外磁场的作用下趋于一致，但不属于利用磁场产生电流，所以它也不属于电磁感应现象；选项D是电流的磁效应，是电磁感应的逆效应．]2.如图1-1-6所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有电流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列说法中正确的是()图1-1-6A．Φa<Φb<Φc B．Φa>Φb>ΦcC．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>ΦbB[当a中有电流通过时，穿过a、b、c三个闭合线圈的向里的磁感线条数一样多，向外的磁感线的条数c最多，其次是b，a中没有向外的磁感线，因此，根据合磁通量的计算，应该是：Φa>Φb>Φc.]3.如图1-1-7所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框不产生感应电流的是()图1-1-7A．导线中的电流变大B．线框向右平动C．线框向下平动D．线框以AB边为轴转动C[线圈向下平动，线圈中磁通量不变，不产生感应电流．]。
电磁感应的发展历程电磁感应的重要里程碑
电磁感应的发展历程电磁感应的重要里程碑电磁感应的发展历程：电磁感应的重要里程碑电磁感应是指当磁场变化时，产生感应电动势的现象。
它是电磁学的一个重要分支，对于现代科技和社会的发展起到了至关重要的作用。
本文将围绕电磁感应的发展历程，介绍几个重要里程碑。
1. 法拉第发现电磁感应电磁感应的历史可以追溯到19世纪初，当时英国科学家迈克尔·法拉第进行了一系列的实验。
1831年，他发现当一个导体线圈在磁场中移动时，会产生电流。
这一重大发现被称为法拉第电磁感应现象，为电磁感应的研究奠定了基础。
2. 麦克斯韦方程组的建立19世纪中期，苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出了麦克斯韦方程组，系统地描述了电磁现象的规律。
麦克斯韦方程组归纳了电场和磁场之间的关系，对电磁感应的研究起到了重要的推动作用。
3. 电磁感应在发电中的应用电磁感应的重要意义之一就是其在发电领域的应用。
1873年，法国物理学家迪伦发明了第一个有效的发电机。
他利用电磁感应的原理，将导体线圈通过磁场转动，从而产生了稳定的电流。
这一发明大大促进了电力工业的发展，丰富了人们的能源选择。
4. 电磁感应推动电磁波的研究电磁感应与电磁波之间的关系也是电磁学发展的里程碑之一。
19世纪末，德国物理学家海因里希·赫兹通过实验证明了电磁波的存在和传播。
他使用了电磁感应的原理，通过产生和接收电磁波，验证了麦克斯韦方程组中的预言。
这一研究成果奠定了无线通信和无线电广播的基础。
5. 磁动势定律的提出磁动势定律是电磁感应的重要理论基础之一。
1873年，法国物理学家亨利·阿伦发现了磁动势定律。
他的实验表明，闭合线圈中的电动势与磁场中磁通量变化的速率成正比。
磁动势定律为电磁感应现象提供了定量描述的方法，促进了该领域的深入研究。
6. 可变磁通量的应用可变磁通量是一项重要的电磁感应应用技术。
通过改变线圈中磁场的强度或方向，可以控制感应电动势的大小和方向。
《电磁感应现象及应用》PPT课件
3.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
？
课堂练习
4.矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一个平面内，
线圈的两个边与导线平行。在这个平面内，线圈远离导线移动时，线圈中有没
有感应电流？线圈和导线都不动，当导线中的电流I逐渐增大或减小时，线圈
学习的真实的人。
新知讲解
一、划时代的发现
M
N
铁芯和线圈M是产生这一效应的必要条件吗？
新知讲解
一、划时代的发现
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。
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
中有没有感应电流？为什么？
课堂练习
5.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
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
课堂小结
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。
改变了闭合电路中磁场的强
弱
开关闭合或断开，滑动变阻器滑动
改变了闭合电路中磁场的强弱
结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，
闭合电路中就有电流产生。
新知讲解
二、产生感应电流的条件
结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，