课件46张PPT。电磁感应现象和感应电流产生的条件 高二年级 物理手机无线充电是如何实现的？在19世纪20年代之前，电和磁的研究都是独立发展的，包括库仑在内的众多物理学家都认为电与磁是互不相关的。18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系。一些科学家（以康德为代表）提出各种自然现象之间相互联系和相互转化的思想。划时代的发现1820年，奥斯特偶然间发现通电导线使小磁针发生转动。
大量实验证实电流可以产生磁场，即电流的磁效应，它证实了电现象和磁现象是有联系的。 奥斯特深受这种思想影响，相信电与磁之间可能存在着某种联系，
并展开了大量研究。划时代的发现
自然现象间的相互联系
物理学的对称之美磁场能不能产生电流？提出新的研究问题划时代的发现克拉顿的遗憾做出假设：他在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。未果的实验：他利用很强的磁体和电流进行了多次尝试，经历了一次次失败。他受传统观念的影响，只在静止和稳定的状态中寻找。划时代的发现法拉第的研究过程 研究的突破：1831年8月29日，他终于发现了电磁感应现象。在给一个线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中也出现了电流。
划时代的发现法拉第的研究过程 “磁生电”是一种在变化、运动的过程中出现的效应。划时代的发现法拉第的研究过程 研究的突破：1831年8月29日，他终于发现了电磁感应现象。在给一个线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中也出现了电流。
得出结论：利用磁场可以产生电流，这种现象命名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。法拉第把引起电流的原因概况为五类，包括变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁和在磁场中运动的导体，它们都与变化和运动相联系。划时代的发现法拉第的研究过程 电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”划时代的发现电磁感应的发现过程给我们带来了哪些启迪？1、物理思想方法对物理研究有着很重要的影响。2、创新意识对新领域的开创性的研究工作意义重大。3、成功离不开对科学的热爱以及对科学研究持之以恒、坚韧不拔的态度。
4、“有准备的头脑”和“敏锐的观察力”是成功必不可少的。
法拉第概括的感应电流产生的方式：在磁场中运动的导体
运动的磁铁
运动的恒定电流
变化的电流
变化的磁场
实验一：将一个导体棒放入磁场中，如何利用导体棒产生感应电流？
设计实验：需要什么实验仪器？如何操作呢？探究产生感应电流的条件实验一：实验现象回路中部分导体切割磁感线运动时，产生感应电流。设计实验：需要什么实验仪器？如何操作呢？探究产生感应电流的条件实验二：如何利用磁铁产生感应电流？实验二：实验现象磁铁相对闭合回路运动时，回路中能产生感应电流。实验三：如何利用电流的磁场产生感应电流？设计实验：需要什么实验仪器？如何操作呢？探究产生感应电流的条件实验三运动的恒定电流和变化的电流可以产生感应电流。实验现象在磁场中运动的导体
运动的磁铁
运动的恒定电流
变化的电流
感应电流产生的条件是什么？探究感应电流产生的条件初中：当闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，回路中能够产生感应电流。
这个条件具有局限性，需要寻找更普适的条件。
探究感应电流产生的条件法拉第在第一次实验成功后领悟到，“磁生电”是一种在变化过程中才能出现的效应。
突破点：寻找不同方式中都有哪些物理量发生了变化。
探究感应电流产生的条件 闭合回路的面积S 变化探究感应电流产生的条件 哪些物理量发生了变化？ 闭合回路内的磁感应强度B 变化探究感应电流产生的条件 哪些物理量发生了变化？ 闭合回路内的磁感应强度B 变化探究感应电流产生的条件 哪些物理量发生了变化？ 闭合回路内的磁感应强度B 变化 闭合回路的面积S 变化感应电流的产生和B、S 均有关如果B 和S 同时变化呢？ 探究感应电流产生的条件 哪些物理量发生了变化？根据柱形磁铁的磁感线的分布情况做出一个塑料模具，让一个可以伸缩的线圈紧贴着模型的曲面向上运动。这个过程中回路内的B 和S 都变化，却没有产生感应电流。感应电流产生的原因不是B 变化或S 变化。
B 变，S 变，回路中无感应电流探究感应电流产生的条件穿过线圈的的磁感线的总条数没有改变。回顾：磁通量：闭合导体回路的面积S 与垂直穿过它的磁感应强度B 的乘积。符号为Φ。穿过某一闭合回路的磁感线的总条数。探究感应电流产生的条件B 变，S 变，Φ不变，
回路中无感应电流.探究感应电流产生的条件S 变，Φ 变化
B 变，Φ 变化
B 变，Φ 变化
穿过回路的Φ变化时，有感应电流
探究感应电流产生的条件感应电流产生的条件:
只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。（初中：当闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，回路中能够产生感应电流。）探究过程:
提出新的问题:感应电流产生的条件是什么。
设计实验进行探究，获得证据。
分析论证发现新的问题,继续寻找新的证据。
再次分析论证,最后归纳得出结论，并进一步去验证所得结论的正确性和普适性。
应用如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导体线框。 在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？
(1) 保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）。
(2) 保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）。
(3) 线框绕轴线AB转动（图丙）。应用为了探究电磁感应现象的产生条件，图中给了必备的实验仪器，请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。应用手机无线充电是如何实现的？利用科技给我们的生活带来便利。应用法拉第的故事：1831 年圣诞节前夕，一次科学报告会上，法拉第当众表演了一个实验。小结了解电磁感应的发现过程。
通过实验探究感应电流的产生条件。
了解电磁感应现象的应用。
小任务通过查阅资料了解其他科学家的研究过程，思考他们对电磁感应的发现做出了哪些贡献。
观察生活，查阅相关资料了解电磁感应现象的应用。
思考感应电流的方向和大小与哪些因素有关。
《电磁感应现象和感应电流产生的条件》巩固作业
1．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是（ ）
A．安培和法拉第 B．法拉第和楞次
C．奥斯特和安培 D．奥斯特和法拉
2．下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（ ）
A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，观察电流表的变化
B．在一通有恒定电流的电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，观察电流表的变化
C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化
D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化
3．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（ ）
A．导体在磁场中运动，导体中就一定有感应电流
B．导体做切割磁感线运动，导体中就一定有感应电流
C．穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中就一定产生感应电流
D．无论什么方法，只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中就一定产生感应电流
4．图中能产生感应电流的是( )
A． B． C． D．
5．如图所示，磁铁处于下列哪种情况时，闭合回路中灵敏电流计没有偏转（ ）
A．极向下运动插入线圈 B．极向下运动插入线圈
C．极向上运动从线圈中拔出 D．磁铁静止在线圈中不动
6．如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。小磁针位于直导线的正下方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列不能使小磁针发生偏转的是（ ）
开关闭合的瞬间
B．开关断开的瞬间
C．开关闭合时，滑动变阻器不动 、
D．开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
7．某同学做观察电磁感应现象的实验，将电流计、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，当他接通、断开开关时，电流计的指针都没有偏转，其原因是（ ）
A．开关位置错误 B．电流计的正、负接线柱接反
C．线圈B的接头3、4接反 D．蓄电池的正、负极接反
8．随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是( )
A．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
B．只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电
C．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电磁感应”
D．只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电
9．如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中不能使线圈产生感应电流的是（ ）
A．导线中电流强度变大 B．线框向右平动
C．线框向下平动 D．线框以ab边为轴转动
10．（多选）某一实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流I和时间t的关系如图所示的A、B、C、D四种情况．在t1～t2这段时间内，能在线圈B中观察到感应电流的是（ ）
A． B． C． D．
11．（多选）如图，水平导轨左端接有定值电阻R，导体棒ab与导轨接触而构成闭合回路，均匀磁场B垂直于导轨平面，则下列情况下，回路中可能没有感应电流是（ ）
A．B保持恒定，ab向右滑动
B．B逐渐增强，ab向右滑动
C．B逐渐增强，ab向左滑动
D．B逐渐减弱，ab向右滑动
《电磁感应现象和感应电流产生的条件》巩固作业答案
1．D
【解析】首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特；发现电磁感应现象的科学家是法拉第。
2．D
【解析】
感应电流产生的条件使是通过闭合线圈的磁通量发生变化。
选项AB中，绕在磁铁上面的线圈和放置在通电线圈旁边的闭合线圈，线圈面积都没有发生变化，磁铁和通有恒定电流的电线圈产生的磁场都是恒定的，所以磁通量不变化，不会产生感应电流，选项A、B错；
选项C中往线圈中插入条形磁铁导致磁通量发生变化，在这一瞬间会产生感应电流，但是过程短暂，等插入后再跑到相邻房间去，电磁感应现象已经结束，观察不到电流表的变化．选项C错；
选项D中，线圈通电或断电瞬间，导致线圈产生的磁场变化，从而引起另一个线圈的磁通量变化产生感应电流，可以观察到电流表指针偏转，选项D对．
3．D
【解析】
导体在磁场中运动时，不一定有闭合回路，即使有回路，回路中磁通量不一定发生变化，故导体中不一定有感应电流，故A错误；
闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，磁通量不一定发生变化，不一定产生感应电流，故B错误；
根据感应电流产生的条件，不管用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流，闭合回路放在磁场中，或在磁场中运动，磁通量不一定发生变化，不一定会产生感应电流，故C错误，D正确。
4．B
【解析】
根据产生感应电流的条件判断，A中，电路没有闭合，无感应电流；B中，磁感应强度不变，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过线圈的磁感线相互抵消，Φ恒为零，无感应电流；D中，磁通量不发生变化，无感应电流．故选B．
5．D
【解析】
A、向下运动插入线圈，穿过线圈的磁通量增大，会产生感应电流，故A错误；
B、极向下运动插入线圈，穿过线圈的磁通量增大，会产生感应电流，故B错误；
C、极向上从线圈中拨出，穿过线圈的磁通量减小，会产生感应电流，故C错误；
D、静止在线圈中不动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，符合题意，故D正确；
故选D。
6．C
【解析】
A．开关闭合的瞬间，线圈A中电流增大，穿过B线圈的磁通量增大，连接B线圈的回路中产生感应电流，小磁针偏转，故A偏转；
B．开关断开的瞬间，线圈A中电流减小，穿过B线圈的磁通量减小，连接B线圈的回路中产生感应电流，小磁针偏转，故B偏转；
C．保持开关闭合时，滑动变阻器不动，线圈A中电流恒定，穿过B线圈的磁通量不变，连接B线圈的回路中不产生感应电流，小磁针不偏转，故C不偏转；
D．开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A中电流发生变化，穿过B线圈的磁通量发生变化，连接B线圈的回路中产生感应电流，小磁针偏转，故D偏转。
故选C。
7．A
【解析】
图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断，而本实验应该是研究通过开关通断导致磁场变化，从而产生感应电流的情况，但图中开关的接法达不到目的，A正确。
8．C
【解析】
AC．无线充电的原理，其实就是电磁感应现象，而不是电流的磁效应，故A错误，C正确；
B．发生电磁感应的条件是磁通量要发生变化，直流电无法产生变化的磁场，故不能接到直流电源上，故B错误；
D．只有无线充电底座，手机内部没有能实现无线充电的接收线圈等装置，也不能进行无线充电，D错误。
故选C。
9．C
【解析】
判断电路中能否产生感应电流，应把握两点：一是要有闭合回路；二是回路中的磁通量要发生变化．
A.导线中电流强度变大，磁场增大，线框中的磁感应强度增大，故磁通量增大，可以产生感应电流，故A错误；
B.线框向右平动，线框中的磁感应强度减小，故磁通量减小，可以产生感应电流，故B错误；
C.线框向下运动时，线框中的磁感应强度不变，磁通量不变，故不会产生感应电流，故C正确；
D.线框以ab直导线为轴转动，穿过线框的磁通量变化，则有产生感应电流，故D错误；
故选C。
10．ACD
【解析】
由图示可知，通过P的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过Q的磁通量发生变化，产生感应电流，故ACD正确；由图示可知，P中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过Q的磁通量不变，不产生感应电流，故B错误.
11．CD
【解析】
B保持恒定，ab向右滑动S增大，穿过闭合回路的磁通量增加，产生感应电流，故A错；
B逐渐增强，ab向右滑动S增大，穿过闭合回路的磁通量增加，产生感应电流．故B错；
B逐渐增强，ab向左滑动，回路中的面积S减小，穿过闭合回路的磁通量（?=BS）可能不变，回路可能没有感应电流，故C正确；
B逐渐减弱，ab向右滑动，回路中的面积S增大，穿过闭合回路的磁通量（?=BS）可能不变，回路可能没有感应电流，故D正确；
