4.1、2探究电磁感应的产生条件

1、4.14.1、2 2 探究电磁感应的探究电磁感应的产生条件产生条件1、奥斯特梦圆、奥斯特梦圆“电生磁电生磁”2、法拉第心系、法拉第心系“磁生电磁生电”复习磁通量复习磁通量1 1、定义：、定义： 在磁场中，在磁场中，垂直垂直匀强磁场匀强磁场B B的面积为的面积为S S，则则B B与与S S乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用表示。表示。 2 2、公式：、公式：=BS =BS 注：注：要求要求B B与面积要垂直与面积要垂直。3 3、单位：、单位： 韦伯（韦伯（WbWb） 1Wb=1Tm1Wb=1Tm2 2 4 4、说明：、说明：(1)(1)磁通量就是表示穿过这个面的净磁

2、感线条数。磁通量就是表示穿过这个面的净磁感线条数。(2)(2)磁通量与线圈的磁通量与线圈的匝数无关匝数无关。 =BS sin=BS sin不垂直时：不垂直时：磁通量中的有效面积磁通量中的有效面积(3)(3)磁通量不但有大小，而且有方向，但磁通量磁通量不但有大小，而且有方向，但磁通量是一个标量，遵从代数运算法则是一个标量，遵从代数运算法则向的.向的.磁感线是单向的还是双磁感线是单向的还是双（4）注意穿过此面的（4）注意穿过此面的垂直B的那部分面积.垂直B的那部分面积.- -面积面积（5）磁通量中的有效（5）磁通量中的有效）s si in nS SB B- -S S（B B- -化化（4 4）B

3、B和和S S均均发发生生变变生生变变化化( (3 3) )B B和和S S的的夹夹角角发发s si in nS SB B- -( (2 2) )S S发发生生变变化化：s si in nS SB B- -（1 1）B B发发生生变变化化：B BS Ss si in n可可知知由由素素5 5. .引引起起磁磁通通变变化化的的因因1 11 12 22 21 12 21 12 21 12 2一个面积是一个面积是S S的面，垂直匀强磁场的面，垂直匀强磁场B B放置，放置，则穿过该面的磁通量则穿过该面的磁通量= 。如果该面转动过。如果该面转动过6060则穿过该则穿过该面的磁通为面的磁通为 . .如果该面

4、转动过如果该面转动过180180则穿过该面的磁通则穿过该面的磁通量改变了量改变了 。BSBS0.5BS0.5BS2BS2BS单单向向磁磁场场有效面积有效面积的磁通量：的磁通量：计算通过S计算通过S1 12 22 2B BS S ，圆圆形形面面积积S S单向磁场单向磁场2.2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量如图所示，通有磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量如图所示，通有恒定电流的导线恒定电流的导线MNMN与闭合线框共面，第一次将线框由与闭合线框共面，第一次将线框由1 1平移到平移到2 2，第二次将线框绕第二次将线框绕cdcd边翻转到边翻转到2 2，设先后两次通过线框的磁通量变，设先后两次通

5、过线框的磁通量变化分别为化分别为1 1和和2 2，则，则( () )A.A.1 12 2B.B.1 12 2 C.C.1 12 2 D. D.无法确定无法确定故故选选C CS S, ,B BB BS SB BB B- -2 2位位置置时时：以以c cd d为为轴轴由由1 1翻翻转转到到S SB BB B置置时时：分分析析：由由1 1平平移移到到2 2位位1 12 21 12 22 21 12 21 1A AB B A AB B 双向磁场双向磁场俯视图俯视图3.3.如图所示一矩形线框，从如图所示一矩形线框，从abcdabcd位置移到位置移到abcdabcd位置的位置的过程中，关于穿过线框的磁通量

6、情况，下列叙述正确的是过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是( (线框线框平行于纸面移动平行于纸面移动) () () )A A一直增加一直增加B B一直减少一直减少C C先增加后减少先增加后减少D D先增加，再减少到零，然后再增加，然后再减少先增加，再减少到零，然后再增加，然后再减少 D D无无有有有有电磁感应的产生条件（模拟实验一）电磁感应的产生条件（模拟实验一）结论一：当闭合导体回路的一部分做切割磁感线的运动时，有感应电流产生有有有有无无结论二：只有磁铁相对线圈运动时，闭合导体回路中有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。电磁感应的产生条件（模拟实验二）电磁感应的产生条件

7、（模拟实验二）电磁感应的产生条件电磁感应的产生条件1 1、利用磁场产生电流的现象叫、利用磁场产生电流的现象叫电磁感应电磁感应， 产生的电流叫产生的电流叫感应电流感应电流。 2 2、实验观察实验观察（选中编辑位置，在（选中编辑位置，在“工具栏工具栏”选选“动作设置动作设置”，单击，单击“超链接到超链接到”上一上一页幻灯片页幻灯片. .3 3、结论：无论用什么方法，只要使、结论：无论用什么方法，只要使闭合电路闭合电路的的磁通量磁通量发生变化发生变化，闭合电流中就会有感应电流产生，闭合电流中就会有感应电流产生4 4、产生感应电流的条件：、产生感应电流的条件： （1 1）电路闭合）电路闭合 （2 2）

8、磁通量发生变化）磁通量发生变化是两个必要条件，缺一不可。与回路中有无磁通量，是两个必要条件，缺一不可。与回路中有无磁通量，磁通量的大小无关。尽管回路中磁通量很大但不变化磁通量的大小无关。尽管回路中磁通量很大但不变化也不会产生感应电流，磁通量虽为也不会产生感应电流，磁通量虽为0 0，但发生不会也，但发生不会也会产生感应电流。关键：会产生感应电流。关键：电路闭合是否磁通量发生变化电路闭合是否磁通量发生变化线圈左右或上下移动时线圈左右或上下移动时有无感应电流？有无感应电流？无（无（B/S)B/S)电流切断时线圈中有无电流？电流切断时线圈中有无电流？无无I I有有I I有有I IV V何何种种方方式式

9、会会产产生生电电流流？动动，A AB B上上下下移移动动、前前后后移移怎样操作会产生电流？怎样操作会产生电流？式式找出三种产生电流的方找出三种产生电流的方连线并回答连线并回答对电磁感应现象的理解对电磁感应现象的理解1.1.下列属于电磁感应现象的（）下列属于电磁感应现象的（）磁场对电流产生力的作用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插在通电螺线管中的软铁棒被磁化电流周围产生磁场电流周围产生磁场分析：电磁感应现象：变化的磁场产生电流，对分析：电磁感应现象：变化的磁场产生电流，对项电流受力，项磁化现象磁效应项电流受力，项磁化

10、现象磁效应项电流的磁效应项电流的磁效应2 2. .如图，一有限范围的匀强磁场宽度，若将一个边长的如图，一有限范围的匀强磁场宽度，若将一个边长的正方形导线框以速度匀速通过磁场区域，已知，则正方形导线框以速度匀速通过磁场区域，已知，则导线框中无感应电流的时间（）导线框中无感应电流的时间（）v v2 2L Ld dD D. . v vL Ld dC C. . v vL LB B. . v vd dA A. .BSsinBSsin的运用的运用d d例例1.1.如图，矩形线框如图，矩形线框abcdabcd由静止开始运动，若要使线框中产生由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流，则线框的运动情况（感应电流

11、，则线框的运动情况（ ）A.A.向右平动（向右平动（adad边还没有进入磁场）边还没有进入磁场）B.B.向上平动（向上平动（abab边还没有进入磁场）边还没有进入磁场）C.C.以以bcbc边为轴转动（边为轴转动（adad边还没有转入磁场）边还没有转入磁场）D.D.以以abab边为轴转动（转角不超过边为轴转动（转角不超过90900 0）ADADB Ba ad db bc c例例2.2.如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒向与导轨平面垂直导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒abab、

12、cdcd，与导轨接触良好这两条金属棒，与导轨接触良好这两条金属棒abab、cdcd的运动速度分的运动速度分别是别是v v1 1、v v2 2，且井字形回路中有感应电流通过，则可能，且井字形回路中有感应电流通过，则可能 ( () )A Av v1 1v v2 2 B Bv v1 1v v2 2C Cv v1 1v v2 2 D D无法确定无法确定ABABBSsinBSsin通量发生变化.通量发生变化.（2）闭合回路中的磁（2）闭合回路中的磁（1）电路闭合（1）电路闭合产生感应电流的条件：产生感应电流的条件：例例3.3.如图所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附如图所示装置，在下列各种情况

13、中，能使悬挂在螺线管附近的近的铜质闭合线圈铜质闭合线圈A A中产生感应电流的中产生感应电流的是是( () )A A开关开关S S闭合的瞬间闭合的瞬间B B开关开关S S闭合后，电路中电流稳定时闭合后，电路中电流稳定时C C开关开关S S闭合后，滑动变阻器触头滑动的瞬间闭合后，滑动变阻器触头滑动的瞬间D D开关开关S S断开的瞬间断开的瞬间ACDACD4.4.如图所示，闭合圆形导线圈平行地放置在匀强磁场中，其如图所示，闭合圆形导线圈平行地放置在匀强磁场中，其中中acac、bdbd分别是平行、垂直于磁场方向的两直径试分析线圈分别是平行、垂直于磁场方向的两直径试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流

14、做以下哪种运动时能产生感应电流( () )A A使线圈在其平面内平动或转动使线圈在其平面内平动或转动B B使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C C使线圈以使线圈以acac为轴转动为轴转动D D使线圈使线圈bdbd为轴稍做转动为轴稍做转动D D5.5.下图中能产生感应电流的是下图中能产生感应电流的是( () )B B6.6.如图所示，在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、如图所示，在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池构成电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，电池构成电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，a a、b b、c c三个闭合

15、金属圆环位置如图所示，当滑动变阻器的滑片左三个闭合金属圆环位置如图所示，当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是右滑动时，能产生感应电流的圆环是( () )A Aa a、b b两个环两个环 B Bb b、c c两个环两个环C Ca a、c c两个环两个环 D Da a、b b、c c三个环三个环A A电路不闭合电路不闭合磁通量增大磁通量增大0 00，0，0 07.7.如图所示，导线如图所示，导线abab和和cdcd互相平行，则下列四种情况中，导线互相平行，则下列四种情况中，导线cdcd中有电流的是中有电流的是 ( () )A A开关开关S S闭合或断开的瞬间闭合或断开的瞬间B B开

16、关开关S S是闭合的，滑动触头向左滑是闭合的，滑动触头向左滑C C开关开关S S是闭合的，滑动触头向右滑是闭合的，滑动触头向右滑D D开关开关S S始终闭合，滑动触头不动始终闭合，滑动触头不动ABCABC 当穿过闭合回路所围当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，面积的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，回路中会产生感应电动势，且感应电动势正比于磁通且感应电动势正比于磁通量对时间变化率的比值量对时间变化率的比值. .二二 电磁感应定律电磁感应定律d dt td dk kE Ei i国际单位制国际单位制1k韦伯韦伯i iE E伏特伏特三三.电磁感应现象中的能量转化电磁感应现象中的能量转化在电磁感应现象中发生转化，能量守恒定律仍适应在电磁感应现象中发生转化，能量守