产生感应电流条件

1、第二节产生感应电流的条件第二节产生感应电流的条件1.知道与电流磁效应和电磁感应相关的物理学史，体会知道与电流磁效应和电磁感应相关的物理学史，体会人类探究自然规律的科学态度人类探究自然规律的科学态度和科学精神和科学精神2通过实验、探究和理解感应电流的产生条件通过实验、探究和理解感应电流的产生条件3能够运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流能够运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生产生(重点重点)4进一步认识磁通量的概念、能结合实例对磁通量的进一步认识磁通量的概念、能结合实例对磁通量的变化进行定性判断和定量计算变化进行定性判断和定量计算(重点和难点重点和难点)一、一、“电生磁电生磁”与与“

2、磁生电磁生电”1.电流的磁效应电流的磁效应“电生磁电生磁”1820年，丹麦物理学家年，丹麦物理学家_发现载流发现载流导线能使小磁针偏转，这种作用称为电流的导线能使小磁针偏转，这种作用称为电流的磁效应磁效应奥斯特奥斯特2.电磁感应现象电磁感应现象“磁生电磁生电”(1)1831年，英国物理学家年，英国物理学家_发现了发现了“磁磁生电生电”的现象，这种现象叫做电磁感应现象，的现象，这种现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫产生的电流叫_(2)法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与都与_和和_相联系：相联系：变化着的变化着的_；变化着的变化着的_；运动的运动的_；

3、运动的运动的_；在磁场中在磁场中运动的运动的_法拉第法拉第感应电流感应电流变化变化运动运动电流电流磁场磁场恒定电流恒定电流磁铁磁铁导体导体二、探究感应电流的产生条件二、探究感应电流的产生条件1.实验探究实验探究(1)利用蹄形磁铁的磁场利用蹄形磁铁的磁场(如图甲如图甲)实验操作实验操作实验现象实验现象(有无电流有无电流)分析论证分析论证导体棒静止导体棒静止无无闭合电路包围的面积闭合电路包围的面积_时时，电路中有，电路中有电流产生；包围的面电流产生；包围的面积积_时时，电路中，电路中无电流产生无电流产生导体棒平行导体棒平行磁感线运动磁感线运动无无导体棒切割导体棒切割磁感线运动磁感线运动有有变化变化

4、不变不变甲乙甲乙(2)利用条形磁铁的磁场利用条形磁铁的磁场(如图乙如图乙)实验操作实验操作实验现象实验现象(有有无电流无电流)分析论证分析论证N极插入线圈极插入线圈有有线圈中的磁场线圈中的磁场_时时，线圈中，线圈中有感应电流；线圈有感应电流；线圈中的磁场中的磁场_时时，线圈中无感应，线圈中无感应电流电流N极停在线圈中极停在线圈中无无N极从线圈中抽出极从线圈中抽出有有S极插入线圈极插入线圈有有S极停在线圈中极停在线圈中无无S极从线圈中抽出极从线圈中抽出有有变化变化不变不变(3)利用通电螺线管的磁场利用通电螺线管的磁场(如图丙如图丙)丙丙实验操作实验操作实验现象实验现象(线线圈圈B中有无电中有无电

5、流流)分析论证分析论证开关闭合瞬间开关闭合瞬间有有线圈线圈B中磁场中磁场_时时，线，线圈圈B中有感应中有感应电流；磁场电流；磁场_时时，线，线圈圈B中无感应中无感应电流电流开关断开瞬间开关断开瞬间有有开关保持闭合，开关保持闭合，滑动变阻器滑片滑动变阻器滑片不动不动无无开关保持闭合，开关保持闭合，迅速移动滑动变迅速移动滑动变阻器的滑片阻器的滑片有有变化变化不变不变想一想想一想1.探究探究(1)说明产生感应电流的条件与闭合电说明产生感应电流的条件与闭合电路包围的面积有关；探究路包围的面积有关；探究(2)、(3)说明产生感说明产生感应电流的条件与磁感应强度的变化有关，如应电流的条件与磁感应强度的变化

6、有关，如何将这两个结论统一起来呢？何将这两个结论统一起来呢？提示：提示：闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积是磁通量，无论闭合电路包围应强度的乘积是磁通量，无论闭合电路包围的面积变化还是磁感应强度变化，都会使磁的面积变化还是磁感应强度变化，都会使磁通量发生变化，所以磁通量是否变化是产生通量发生变化，所以磁通量是否变化是产生感应电流的条件感应电流的条件2.结论：感应电流的产生条件结论：感应电流的产生条件实验表明：不论何种原因，只要使穿过实验表明：不论何种原因，只要使穿过_电路的电路的_发生变化，发生变化，_电路中就有感应电流产生电路中就有感应电流产生闭合闭

7、合磁通量磁通量闭合闭合想一想想一想2让一个闭合导体回路在磁场中运动，该让一个闭合导体回路在磁场中运动，该闭合导体回路中一定产生感应电流吗？闭合导体回路中一定产生感应电流吗？提示：提示：不一定闭合导体回路在磁场中运不一定闭合导体回路在磁场中运动时，如果穿过回路的磁通量不变，就不动时，如果穿过回路的磁通量不变，就不会产生感应电流，如果穿过回路的磁通量会产生感应电流，如果穿过回路的磁通量变化时，就产生感应电流变化时，就产生感应电流3.磁通量的变化磁通量的变化(1)B不变，不变，S变，则变，则BS；(2)B变化，变化，S不变，则不变，则BS；(3)B变，变，S也变，则也变，则B2S2B1S1；(4)B

8、不变，不变，S不变，不变，变化，则变化，则BS(sin2sin1)要点一磁通量的分析与计算要点一磁通量的分析与计算学案导引学案导引1.穿过某个线圈的磁通量的大小与哪些因素有穿过某个线圈的磁通量的大小与哪些因素有关？关？2.磁通量为零，磁感应强度一定也为零吗？磁通量为零，磁感应强度一定也为零吗？3.如何计算磁通量及磁通量的变化量？如何计算磁通量及磁通量的变化量？1.匀强磁场中磁通量的计算匀强磁场中磁通量的计算(1)B与与S垂直时：垂直时：BS，B指匀强磁场的磁指匀强磁场的磁感应强度，感应强度，S为线圈的面积为线圈的面积(2)B与与S不垂直时：不垂直时：BS，S为线圈在为线圈在垂直磁场方向上的投影

9、面积，在应用时可将垂直磁场方向上的投影面积，在应用时可将S投影到与投影到与B垂直的方向上或者垂直的方向上或者S不动，将不动，将B分解为垂直于分解为垂直于S和平行于和平行于S两个分量，则两个分量，则BS，如图所示，如图所示BSsin.(3)某面积内有不同方向的磁场时分别计算不某面积内有不同方向的磁场时分别计算不同方向的磁场的磁通量，然后规定某个方向同方向的磁场的磁通量，然后规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，求其的磁通量为正，反方向的磁通量为负，求其代数和代数和2.非匀强磁场中磁通量的分析非匀强磁场中磁通量的分析条形磁铁、通电导线周围的磁场都是非匀强条形磁铁、通电导线周围的磁场都是非匀

10、强磁场，通常只对穿过线圈的磁通量进行定性磁场，通常只对穿过线圈的磁通量进行定性分析，分析时应兼顾磁场强弱、线圈面积和分析，分析时应兼顾磁场强弱、线圈面积和磁场与线圈的夹角等因素，并可充分利用磁磁场与线圈的夹角等因素，并可充分利用磁感线来判断，即磁通量的大小对应穿过线圈感线来判断，即磁通量的大小对应穿过线圈的磁感线的条数，穿过线圈的磁感线的条数的磁感线的条数，穿过线圈的磁感线的条数变化，则说明磁通量变化变化，则说明磁通量变化特别提醒：特别提醒：(1)线圈为多匝时，不影响磁通量线圈为多匝时，不影响磁通量的计算，即的计算，即NBS，因为穿过线圈的磁感线，因为穿过线圈的磁感线的条数不受匝数影响的条数不

11、受匝数影响(2)若线圈面积若线圈面积S1大于磁场区域面积大于磁场区域面积S2，如图，如图，那么那么BS中的中的S应指闭合回路中处于磁场中应指闭合回路中处于磁场中的那部分的有效面积即的那部分的有效面积即S2.如图所示的线框，面积为如图所示的线框，面积为S，处于磁感应强度为，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，的匀强磁场中，B的方向与线框平面成的方向与线框平面成角，当角，当线框转过线框转过90到如图所示的虚线位置时，试求：到如图所示的虚线位置时，试求：(1)初、末位置穿过线框的磁通量的大小初、末位置穿过线框的磁通量的大小1和和 2；(2)磁通量的变化量磁通量的变化量.【审题指导审题指导】解答该类题目时

12、，要注意磁感解答该类题目时，要注意磁感线是从平面的哪一面穿入的，当规定从某一面线是从平面的哪一面穿入的，当规定从某一面穿入的磁通量为正值时，则从另一面穿入的就穿入的磁通量为正值时，则从另一面穿入的就为负值，然后按照求代数和的方法求出磁通量为负值，然后按照求代数和的方法求出磁通量的变化的变化(磁通量是有正、负的标量磁通量是有正、负的标量)(2)开始时开始时B与线框平面成与线框平面成角，穿过线框的角，穿过线框的磁通量磁通量1BSsin；当线框平面按顺时针方；当线框平面按顺时针方向转动时，穿过线框的磁通量减少，当转动向转动时，穿过线框的磁通量减少，当转动时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转时，穿过线

13、框的磁通量减少为零，继续转动至动至90时，磁通量从另一面穿过，变为时，磁通量从另一面穿过，变为“负负”值，值，2BScos.所以，此过程中磁所以，此过程中磁通量的变化量为通量的变化量为21BScosBSsinBS(cossin)【答案答案】(1)BSsinBScos(2)BS(cossin)变式训练变式训练1.(单选单选)两个圆环两个圆环A、B如图所示放置，且半径如图所示放置，且半径RARB，一条形磁铁的轴线过两个圆环的圆心，一条形磁铁的轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通环的磁通量量A和和B的关系是的关系是()AABBABCAB D无法确

14、定无法确定解析：选解析：选C.因为有两个方向的磁感线穿过线因为有两个方向的磁感线穿过线圈，磁通量应是抵消之后所剩余的磁感线的圈，磁通量应是抵消之后所剩余的磁感线的净条数从上向下看，穿过圆环净条数从上向下看，穿过圆环A、B的磁感的磁感线如图所示，磁感线有进有出，线如图所示，磁感线有进有出，A、B环向外环向外的磁感线条数一样多，但的磁感线条数一样多，但A环向里的磁感线环向里的磁感线条数较多，抵消得多，净剩条数少，所以条数较多，抵消得多，净剩条数少，所以Av2 Bv1v2Cv1v2 D无法确定无法确定解析：选解析：选AB. 只要穿过闭合电路的磁通量发生只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合回路中就有

15、感应电流产生题中导轨变化，闭合回路中就有感应电流产生题中导轨位于匀强磁场中，只要满足位于匀强磁场中，只要满足v1v2，回路的面积，回路的面积就发生变化，从而磁通量发生变化，回路中就有就发生变化，从而磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生感应电流产生感应电流产生条件的灵活应用感应电流产生条件的灵活应用经典案例经典案例(单选单选) 如图所示，矩形线框如图所示，矩形线框abcd与匀强磁场方向平行，且一半在磁场内，另与匀强磁场方向平行，且一半在磁场内，另一半在磁场外下列操作中线圈中能产生感一半在磁场外下列操作中线圈中能产生感应电流的是应电流的是()A以以bc边为轴转动边为轴转动B以中心线以中心线MN为

16、轴转动为轴转动C以以ab边为轴转动边为轴转动(cd边未离开磁场时边未离开磁场时)D以以cd边为轴转动边为轴转动(ab边未进入磁场时边未进入磁场时)【审题指导审题指导】在审题时，应格外关注以下在审题时，应格外关注以下词语：词语：(1)“与磁场方向平行与磁场方向平行”说明此时穿过线框的说明此时穿过线框的磁通量为零磁通量为零(2)“一半在磁场内一半在磁场内”说明此题中线框面积与说明此题中线框面积与“有效面积有效面积”不同不同【解题样板解题样板】以以bc边为轴转动时，由于线框边为轴转动时，由于线框与磁场夹角变化，引起磁通量变化，产生感与磁场夹角变化，引起磁通量变化，产生感应电流，应电流，A对；以对；以

17、MN为轴转动时，磁通量仍为轴转动时，磁通量仍然等于零不变，不产生感应电流，然等于零不变，不产生感应电流，B错；以错；以ab边或边或cd边为轴转动时，磁通量也是保持为零不边为轴转动时，磁通量也是保持为零不变，不产生感应电流，变，不产生感应电流，C、D错错【答案答案】A【规律方法规律方法】B的大小或者方向的变化，的大小或者方向的变化，S的大小和位置的变化，还有磁场和平面间的的大小和位置的变化，还有磁场和平面间的夹角变化等都可能引起回路的磁通量的变夹角变化等都可能引起回路的磁通量的变化，从而使回路产生感应电流在具体问题化，从而使回路产生感应电流在具体问题中要做到灵活分析、熟练应用中要做到灵活分析、熟练应用电磁感应现象的应用电磁感应现象的应用动圈式动圈式话筒的原理话筒的原理在剧场里，为了使观众能听清演员的声音，在剧场里，为了使观众能听清演员的声音，常常需要把声音放大放大声音的装置主要常常需要把声音放大放大声音的装置主要包括话筒、扩音器和扬声器三部分如图所包括话筒、扩音器和扬声器三部分如图所示示话筒是把声音转变为电信号的装置如图是话筒是把声音转变为电信号的装置如图是动圈