电磁感应现象及其应用2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

第三章

电磁场与电磁波初步第3节

电磁感应现象及其应用闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。问题：切割磁感线是产生感应电流的唯一方法吗?还有其他方法吗?这些方法有什么内在联系?1.了解电磁感应现象发现的过程2.理解什么是电磁感应现象，掌握产生感应电流的条件3.了解电磁感应在生产生活中的应用一、奥斯特实验的启迪1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即“电能生磁”。这一发现震动科学界，引起人们对称性的思考：既然电能生磁那么磁能不能生电呢？奥斯特梦圆“电生磁”，法拉第心系“磁生电”法拉第在1822年的日记中写下了“由磁产生电”的设想，并为此进行了长达10年的探索。法拉第：“试验－失败－再试验”：屡战屡败、屡败屡战……G_+一段通电直导线放在另一段直导线旁边未通电直导线放在另一段通电线圈内部通电直导线放在不通电线圈内部二、电磁感应现象的发现1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上如下图，一个线圈接电源，另一个线圈接检测电流的磁针。当给一个线圈通电或断电的瞬间，磁针发生了偏转，说明在另一个线圈上出现了电流。法拉第从中领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。历史意义：电磁感应的发现使人们对电与磁的内在联系的认识更加深入，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。同时也推动了电气化时代的到来。法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流。三、感应电流产生的条件实验一：导体棒运动平行运动切割运动G－＋+

N

S结论：当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中就有了电流。实验操作电流表指针（是否偏转）实验现象（有无电流）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不偏转不偏转偏转无无有G－＋++-开关闭合瞬间开关断开瞬间开关闭合，电阻变化A线圈B线圈实验二：磁场变化操作观察电流表指针偏转情况A全部在B中A在B的正上方AB相互垂直开关接通瞬间电流稳定开关断开瞬间滑动变阻器电阻减小滑动变阻器电阻增大不偏转不偏转偏转结论：只有线圈B中磁通量变化时，线圈B中有电流产生。不偏转不偏转不偏转偏转偏转偏转不偏转不偏转偏转偏转偏转偏转G－＋+N极插入N极抽出S极插入S极抽出SNSN实验三：磁铁运动操作观察电流表偏转情况N极插入N极拔出磁铁静止在线圈中S极插入S极拔出偏转不偏转偏转偏转偏转结论：只有磁铁相对线圈运动时，有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。1.产生感应电流的三个典型实验（1）闭合电路中的部分导体切割磁感线（2）改变原线圈A中电流，在副线B圈中产生感应电流

（3）条形磁铁在线圈中插拔（相对于线圈运动）3.产生感应电流的条件：（1）闭合回路（2）磁通量发生变化2.结论：无论用什么方法，只要使闭合电路的磁通量发生变化，闭合电流中就会有感应电流产生.四、电磁感应规律的发现对社会发展的意义法拉第在发现电磁感应现象之后，通过大量实验，归纳总结出电磁感应的规律，并发明了人类历史商第一台感应发电机发电机把机械能转化为电能变压器使电能大规模应用成为可能感应电动机把电能转化为机械能，把人们从繁重的体力劳动中解脱出来，使人类进入了电气时代。电磁感应被广泛地应用于各种电路控制器件、传感器、电子技术和信息技术之中，为生产、生活和科研等各个领域的电气化、自动化、信息化奠定了基础。电磁感应的发现对于人们认识物质世界及其统一性，在科学思想和科学方法的发展和创新等方面，有着深刻的意义。同时，电磁感应发现的漫长曲折过程有着宝贵的哲学意义，它告诫、启发人们应该以联系和变化的观点认识物质世界。法拉第在研究电磁感应等电磁现象中，从磁性存在的空间分布逐渐提炼出“场”的科学创新思想。电磁感应暗示着变化的磁场可产生电场，在此基础商，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，从而为信息时代的到来奠定了基础。1.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(

)D2.(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，用导线连接成如图所示的实验电路，闭合开关，下列说法正确的是(

)A.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ABD3.如图所示的装置，在下列各种情况中，不能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是（

）A.开关S接通的瞬间B.开关S接通后，电路中电流稳定时C.开关S接通后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间D.开关S断开的瞬间B感应电流的产