探究電磁感應的產(chǎn)生條件

1、磁感應強度磁感應強度B與與垂直垂直磁磁場方向的面積場方向的面積S的乘積的乘積.磁通量可用磁通量可用穿過穿過某一個某一個面的磁感線面的磁感線條數(shù)條數(shù)表示表示.思考思考:哪些情況可以引起哪些情況可以引起磁通量變化磁通量變化?磁通量變化磁通量變化包括包括：S 、不變，不變，B變化變化B 、不變，不變，S變化變化B、S不變，不變， 變化變化B、S、 都都變化變化第四章第四章 電磁感應電磁感應第二節(jié) 探究電磁感應的產(chǎn)生條件1831年年8月月29日，日，法拉第法拉第用軟鐵做成一個外用軟鐵做成一個外徑徑6英寸，厚英寸，厚7/8英寸的環(huán)，其上繞有英寸的環(huán)，其上繞有A、B兩組線圈。兩組線圈。B線圈接檢流計，線圈

2、接檢流計，A線圈電池連線圈電池連接。當接。當接通接通和和斷開斷開電源時，發(fā)現(xiàn)電流計指電源時，發(fā)現(xiàn)電流計指針擺動。針擺動。 英國的物理學家法拉第經(jīng)英國的物理學家法拉第經(jīng)過十年堅持不懈的努力，過十年堅持不懈的努力，終于取得了重大的突破，終于取得了重大的突破，在在1831年年8月月29日發(fā)現(xiàn)了由日發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，這磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象后來被稱為種現(xiàn)象后來被稱為電磁感電磁感應現(xiàn)象。應現(xiàn)象。由磁場產(chǎn)生的電由磁場產(chǎn)生的電流叫做流叫做感應電流感應電流。 電磁感應現(xiàn)象是電磁學才電磁感應現(xiàn)象是電磁學才重大發(fā)現(xiàn)之一，對近代物重大發(fā)現(xiàn)之一，對近代物理學的發(fā)展有重大的意義。理學的發(fā)展有重大的意義。

3、探究課題：由磁場產(chǎn)生電流的條探究課題：由磁場產(chǎn)生電流的條件是什么呢？件是什么呢？實驗一：閉合電路的一部分導體做切割實驗一：閉合電路的一部分導體做切割磁感線的運動磁感線的運動導體棒的導體棒的運動情況運動情況表針的擺表針的擺動情況動情況左右運動左右運動上下平動上下平動擺動擺動實驗一：閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動實驗一：閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動不擺動不擺動實驗結論：實驗結論：當導體棒左右運動時，切割磁感線，有當導體棒左右運動時，切割磁感線，有電流產(chǎn)生；導體棒上下平動時，不切割磁感線，沒電流產(chǎn)生；導體棒上下平動時，不切割磁感線，沒有電流產(chǎn)生。有電流產(chǎn)生。問題：是不是一定要導體去切割

4、磁感線即導體問題：是不是一定要導體去切割磁感線即導體運動磁場不動才能產(chǎn)生感應電流呢？運動磁場不動才能產(chǎn)生感應電流呢？實驗二：把磁鐵插入螺線管或從螺線管拔出實驗二：把磁鐵插入螺線管或從螺線管拔出磁鐵的運動磁鐵的運動情況情況表針的擺動表針的擺動情況情況插入瞬間插入瞬間拔出瞬間拔出瞬間停在線圈中停在線圈中擺動擺動不擺動不擺動擺動擺動實驗結論：實驗結論：磁鐵插入和拔出的瞬間，螺線管中磁鐵插入和拔出的瞬間，螺線管中的每一線圈都切割磁感線，有電流產(chǎn)生；磁鐵的每一線圈都切割磁感線，有電流產(chǎn)生；磁鐵停在螺線管中時，沒切割磁感線，無電流產(chǎn)生。停在螺線管中時，沒切割磁感線，無電流產(chǎn)生。問題：問題：“閉合電路的一部

5、分導體切割磁感線閉合電路的一部分導體切割磁感線”是不是產(chǎn)生感應電流的必要條件呢？是不是產(chǎn)生感應電流的必要條件呢？結論：無論是導體運動，還是磁場運動，結論：無論是導體運動，還是磁場運動，只要閉合電路的一部分導體切割了磁感只要閉合電路的一部分導體切割了磁感線，電路中就有電流產(chǎn)生線，電路中就有電流產(chǎn)生磁鐵插入或拔出螺線管時磁鐵插入或拔出螺線管時 螺線管中的磁場螺線管中的磁場B發(fā)生了變化發(fā)生了變化 導體切割磁感線這一動作背后是否還隱藏著導體切割磁感線這一動作背后是否還隱藏著更本質(zhì)的東西呢？更本質(zhì)的東西呢？結論：結論：產(chǎn)生感應電流的原因可能與磁場的產(chǎn)生感應電流的原因可能與磁場的變化有關，與導體是否切割磁

6、感線無關變化有關，與導體是否切割磁感線無關結論：結論：導體與磁場保持相對靜止，改變導導體與磁場保持相對靜止，改變導體所在處的磁場的強弱，也可能產(chǎn)生感應體所在處的磁場的強弱，也可能產(chǎn)生感應電流電流實驗設計：實驗設計：1、實驗目的：、實驗目的：使用不切割磁感線的方法產(chǎn)生使用不切割磁感線的方法產(chǎn)生感應電流感應電流2、實驗器材：、實驗器材：電源、電鍵、電流表、滑動變電源、電鍵、電流表、滑動變阻器、大線圈、小線圈、導線阻器、大線圈、小線圈、導線3、實驗電路圖：、實驗電路圖：實驗三：雙螺線管實驗實驗三：雙螺線管實驗操作表針的擺動情況開關閉合瞬間開關閉合，滑動變阻器不動開關閉合，滑動變阻器觸片滑動開關斷開瞬

7、間擺動不擺動擺動擺動實驗結論：實驗結論：即使大線圈與小線圈無相對運動，導體即使大線圈與小線圈無相對運動，導體不切割磁感線，但當小線圈中電流變化時，大線圈不切割磁感線，但當小線圈中電流變化時，大線圈所在處的磁場變化，大線圈中就有電流產(chǎn)生。所在處的磁場變化，大線圈中就有電流產(chǎn)生。實驗一、導體切割磁感線實驗一、導體切割磁感線實質(zhì)：改變了閉合電路在磁實質(zhì)：改變了閉合電路在磁場中的面積場中的面積實驗二、磁鐵插入或拔出實驗二、磁鐵插入或拔出實質(zhì)：改變了閉合電路中磁實質(zhì)：改變了閉合電路中磁場的強弱場的強弱實驗三、開關閉合或斷開，實驗三、開關閉合或斷開，滑動變阻器滑動滑動變阻器滑動實質(zhì)：改變了閉合電路中磁實質(zhì)

8、：改變了閉合電路中磁場的強弱場的強弱結論：結論：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流。生變化，閉合電路中就有電流。感應電流產(chǎn)生的條件是：感應電流產(chǎn)生的條件是： 回路要閉合回路要閉合 穿過回路的磁通量發(fā)生變化穿過回路的磁通量發(fā)生變化磁通量變化包括：磁通量變化包括： B不變，不變，S變化變化 S不變，不變，B變化變化 B、S不變，不變，B、S的夾角變化的夾角變化 B、S都變化都變化1 1如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導線框。在下列幾種情況下，如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導線框。在下列幾種情況下，線框中是否產(chǎn)生感應電流？線框中是否產(chǎn)生感應電流？（1

9、 1）保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中上下運動（圖甲）保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中上下運動（圖甲）（2 2）保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中左右運動（圖乙）保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中左右運動（圖乙）（3 3）線框繞軸線）線框繞軸線ABAB轉動（圖丙）轉動（圖丙）。沒有沒有沒有沒有有有例與練例與練2 2如圖所示，磁場中有一個閉合的彈簧線圈。先把線圈撐開（圖甲），如圖所示，磁場中有一個閉合的彈簧線圈。先把線圈撐開（圖甲），然后放手，讓線圈收縮（圖乙）。線圈收縮時，其中是否有感應電流？然后放手，讓線圈收縮（圖乙）。線圈收縮時，其中是否有感應電流？為什

10、么？為什么？例與練例與練4 4矩形線圈矩形線圈ABCDABCD位于通電長直導線附近，線圈與導線在同一個平位于通電長直導線附近，線圈與導線在同一個平面內(nèi)，線圈的兩個邊與導線平行。在這個平面內(nèi)，線圈遠離導線移面內(nèi)，線圈的兩個邊與導線平行。在這個平面內(nèi)，線圈遠離導線移動時，線圈中有沒有感應電流？線圈和導線都不動，當導線中的電動時，線圈中有沒有感應電流？線圈和導線都不動，當導線中的電流流I I逐漸增大或減小時，線圈中有沒有感應電流？為什么？逐漸增大或減小時，線圈中有沒有感應電流？為什么？（注意：長直導線中電流越大，它產(chǎn)生的磁場越強；離長直導線越（注意：長直導線中電流越大，它產(chǎn)生的磁場越強；離長直導線越遠，它的磁場越弱。）遠，它的磁場越弱。）例與練例與練 6 6、在一根鐵棒、在