技术物理下册（第三版）10-1 电磁感应现象学习课件

10-1电磁感应现象电磁感应现象中的能量转化

现象与思考电磁感应楞次定律右手定则现象与思考法拉第

法拉第的这一重大发现，揭示了电与磁的内在联系，实现了电磁学领域的又一次大飞跃。

自1820年发现了电流的磁效应后，英国物理学家法拉第经过10年不懈的努力，终于在1831年发现了变化的磁场能产生电流，这种由变化的磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。一、电磁感应现象演示实验一将磁铁插入或拔出线圈。

将磁铁插入或拔出线圈（动画）表10.1-1实验现象产生电流产生电流无电流有变化有变化无变化回路中的磁通量实验现象磁铁运动方向磁极拔出磁极插入静止不动实验结论

只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就会产生电流。

演示实验二闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动（动画）表10.1-2实验现象导体运动方向垂直磁场方向沿磁场方向实验现象回路中的磁通产生电流无电流有变化无变化

闭合导体回路中的部分导体做切割磁感线运动的实质是闭合导体回路中磁通量的变化，从而产生电流实验结论

1．产生感应电流的条件穿过闭合导体回路中的磁通量发生变化。

2．理解只有在磁通量发生变化(即大→小，小→大，有→无,无→有)的过程中,闭合导体回路中才有感应电流产生。

综合上述两个实验得出结论穿过闭合导体回路中的磁通量发生变化时，回路就会产生电流。这种现象称为电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。二、楞次定律

俄国物理学家楞次研究了大量的实验结果，总结出了判断感应电流方向的一般规律，这一规律称为楞次定律。楞次

2．用楞次定律判断感应电流方向的步骤

(1)确定回路中原来的磁通方向。

(2)

确定穿过闭合回路的原磁通量是增加还是减少。1．楞次定律

闭合导体回路中产生的感应电流方向，总是使它的磁场阻碍引起感应电流的原磁通量的变化。原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。

（4）最后，根据感应电流的磁场方向，用右手螺旋定则确定感应电流的方向。

（3）感应电流产生的磁场方向

如图10.1-1

所示，条形磁铁N极插入闭合线圈，穿过线圈的原磁通量逐渐增加，线圈中产生了感应电流,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍原磁通量的增加，方向和原磁场方向相反。然后用右手螺旋定则就可判断出感应电流的方向（图上已标出）。图10.1-1

条形磁铁插入闭合线圈如图10.1-2

所示，条形磁铁的N极拔出线圈，穿过线圈的原磁通量逐渐减少，线圈中产生了感应电流。根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，方向和原磁场方向相同。同样用右手螺旋定则判断出感应电流的方向（图上已标出）。图10.1-2条形磁铁拔出线圈如图10.1-3所示,把一金属框架abcd放入一磁场中，框架平面与磁场垂直，框架上有一可滑动导体ef,当ef向右滑动时，判断ef中感应电流的方向。Babcdefv例题图10.1-3

解：原磁通量垂直abcd平面向上，ef向右运动，穿过abef回路的原磁通量增加。根据楞次定律，回路中感应电流的磁场应阻碍原磁通量的增加，其方向和原磁通方向相反，应垂直平面向下。根据右手螺旋定则，感应电流方向为bafeb，在ef上是从f到e。三、右手定则

1．右手定则如图10.1-4所示，伸开右手，使拇指跟其余四指垂直，且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导线运动方向，其余四指所指即为感应电流方向。闭合导体回路中一部分导体做切割磁感线运动时，产生的感应电流的方向也可用右手定则确定。图10.1-4右手定则四、电磁感应现象中的能量转化

从演示实验一中可知，磁铁不论是插入还是抽出，磁铁在运动中均受到阻力作用。这样，磁铁需要克服阻力做机械功而消耗能量，这部分能量通过电磁感应转化成了电能。在电磁感应现象中，不同形式的能量相互转化，完全符合能量守恒定律。感应电流的方向之所以遵循楞次定律，就是因为楞次定律确定的方向符合能量守恒定律。练习

1．如演示实验三，当开关闭合和断开的瞬间，电流计指针是否会偏转？为什么？若发生偏转，偏转方向是否一样？当开关闭合后，指针应在何位？演示实验三（动画）答案

当开关闭合和断开的瞬间电流计中指针会偏转。因为穿过闭合导体回路的磁通量发生了变化。偏转方向不一样，相反。当开关闭合后，指针应在零位。因为穿过闭合导体回路的磁通量无变化。

2．如图10.1-5

所示，线框ABCD的平面和磁感线方向平行，分别说明下列情况下线框中有无感应电流？为什么？若有，方向如何？OOˊABCDB

(1)线框沿磁感线方向运动。(2)

线框垂直磁感线方向运动。

(3)线框以BC为轴由前向上转动。

(4)线框以CD为轴由前向右转动。图10.1-5答案

(1)无感应电流。因为无磁通量穿过线框。

(2)有感应电流。因为穿过线框的磁通量发生了变化。

(3)无感应电流。因为无磁通量穿过线框。

(4)有感应电流。因为穿过线框的磁通量发生了变化。

3.请观赏完电磁故事后回答，这是什么现象并说明原因？回答故事中的“?······”。单击播放动画答案