探究电磁感应的产生条件
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(共32张PPT)
新西兰地热发电站
复习：
磁通量的定义？
哪些情况可引起磁通量的变化？
磁通量正负的含义？
Φ=BS(S为垂直于B方向的投影面积）
B、S、二者夹角
标量，表示磁场从哪个面进入
1、 发现了电生磁，电流周围存在磁场（电流的磁效应）； 运用逆向思维认为磁能生电，并与1831年发现 ，产生的电流叫 。
他把引起电流的原因概括为五类： 、
、 、
电磁感应前两节 发现 条件
奥斯特
法拉第
电磁感应现象
感应电流
变化的电流
变化的磁场
运动的恒定电流
运动的磁铁
在磁场中运动的导体
G
电源
1831年, 法拉第的成功实验
“磁生电”是在变化、运动过程中才能出现的效应！
探究电磁感应的产生条件
提出问题：
“有电就有磁”，那么是不是“有磁就有电 ”呢？
探究课题： 由磁场产生电流的条件是什么呢？
猜想一：有磁就有电 猜想二：有磁不一定有电
1、实验的内容是什么？
2、实验的电路图？
实验一：闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动
导体棒的运动情况 表针的摆动情况
左右运动
上下平动
摆动
实验一：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动
不摆动
实验结论：当导体棒左右运动时，切割磁感线，有电流产生；导体棒上下平动时，不切割磁感线，没有电流产生。
问题：是不是一定要导体去切割磁感线即导体运动磁场不动才能产生感应电流呢？
思考：
1、科拉顿的这次尝试中，在他插入和拔出磁铁的过程中，线圈有没切割磁感线？
2、线圈中会不会产生感应电流？
实验二：把磁铁插入螺线管或从螺线管拔出
磁铁的运动情况 表针的摆动情况
插入瞬间
拔出瞬间
停在线圈中
摆动
不摆动
摆动
实验结论：磁铁插入和拔出的瞬间，螺线管中的每一线圈都切割磁感线，有电流产生；磁铁停在螺线管中时，没切割磁感线，无电流产生。
问题：
“闭合电路的一部分导体切割磁感线”是不是产生感应电流的必要条件呢？
结论：无论是导体运动，还是磁场运动，只要闭合电路的一部分导体切割了磁感线，电路中就有电流产生
磁铁插入或拔出螺线管时
螺线管中的磁场B发生了变化
导体切割磁感线这一动作背后是否还隐藏着更本质的东西呢？
结论：产生感应电流的原因可能与磁场的变化有关，与导体是否切割磁感线无关
3、实验电路图：
结论：导体与磁场保持相对静止，改变导体所在处的磁场的强弱，也可能产生感应电流
实验设计：
1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生感应电流
2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变阻器、大线圈、小线圈、导线
实验三：双螺线管实验
操作 表针的摆动情况
开关闭合瞬间
开关闭合，滑动变阻器不动
开关闭合，滑动变阻器触片滑动
开关断开瞬间
摆动
不摆动
摆动
摆动
实验结论：即使大线圈与小线圈无相对运动，导体不切割磁感线，但当小线圈中电流变化时，大线圈所在处的磁场变化，大线圈中就有电流产生。
实验一、导体切割磁感线
实质：改变了闭合电路在磁场中的面积
实验二、磁铁插入或拔出 实质：改变了闭合电路中磁场的强弱
实验三、开关闭合或断开，滑动变阻器滑动 实质：改变了闭合电路中磁场的强弱
三、结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流。
感应电流产生的条件是：
回路要闭合
穿过回路的磁通量发生变化
磁通量变化包括：
B不变，S变化
S不变，B变化
B、S不变，B、S的夹角变化
B、S都变化
1、如图所示的匀强磁场中有一个矩形的闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？
没有
没有
有
练习
例题1、关于感应电流,下列说法中正确的是（ ）
A．只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流
B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流
D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
AD
4.2 探究感应电流的产生条件
例题2、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合回路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是( )
A．线圈不动，磁铁插入线圈
B．线圈不动，磁铁拔出线圈
C．磁铁插在线圈内不动
D．磁铁和线圈一块平动
CD
例3、在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（ ）
E F
1．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。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）。
没有
没有
有
2．如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲），然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？为什么？
3、如图所示，让闭合线圈由位置1通过一个匀强磁场运动到位置2。线圈在运动过程中什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流？为什么？（可移动线框）
4．矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一个平面内，线圈的两个边与导线平行。在这个平面内，线圈远离导线移动时，线圈中有没有感应电流？线圈和导线都不动，当导线中的电流I逐渐增大或减小时，线圈中有没有感应电流？为什么？
（注意：长直导线中电流越大，
它产生的磁场越强；
离长直导线越远，
它的磁场越弱。）
5、两图中，金属圆环顺着磁场方向运动，能否产生感应电流？
6、在一根铁棒P上套两个线圈A、B，如果给线圈A通以如图所示的甲、乙、丙、丁4种电流，在t1到t2这段时间内，哪种情况可以在线圈B中产生感应电流？为什么？
例4、如图（甲）所示，有一通电直导线MN水平放置，通入向右的电流I，另有一闭合线圈P位于导线正下方且与导线位于同一竖直平面，正竖直向上运动。问在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？在何位置时P中会产生感应电流？
解：根据直流电流磁场特点，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱。把线圈P从MN下方运动到上方过程中的几个特殊位置如图（乙）所示，可知Ⅰ→Ⅱ磁通量增加，Ⅱ→Ⅲ磁通量减小，Ⅲ→Ⅳ磁通量增加，Ⅳ→Ⅴ磁通量减小，所以整个过程磁通量变化经历了增加→减小→增加→减小，所以在整个过程中P中都会有感应电流产生。
新西兰地热发电站
复习：
磁通量的定义？
哪些情况可引起磁通量的变化？
磁通量正负的含义？
Φ=BS(S为垂直于B方向的投影面积）
B、S、二者夹角
标量，表示磁场从哪个面进入
1、 发现了电生磁，电流周围存在磁场（电流的磁效应）； 运用逆向思维认为磁能生电，并与1831年发现 ，产生的电流叫 。
他把引起电流的原因概括为五类： 、
、 、
电磁感应前两节 发现 条件
奥斯特
法拉第
电磁感应现象
感应电流
变化的电流
变化的磁场
运动的恒定电流
运动的磁铁
在磁场中运动的导体
G
电源
1831年, 法拉第的成功实验
“磁生电”是在变化、运动过程中才能出现的效应！
探究电磁感应的产生条件
提出问题：
“有电就有磁”，那么是不是“有磁就有电 ”呢？
探究课题： 由磁场产生电流的条件是什么呢？
猜想一：有磁就有电 猜想二：有磁不一定有电
1、实验的内容是什么？
2、实验的电路图？
实验一：闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动
导体棒的运动情况 表针的摆动情况
左右运动
上下平动
摆动
实验一：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动
不摆动
实验结论：当导体棒左右运动时，切割磁感线，有电流产生；导体棒上下平动时，不切割磁感线，没有电流产生。
问题：是不是一定要导体去切割磁感线即导体运动磁场不动才能产生感应电流呢？
思考：
1、科拉顿的这次尝试中，在他插入和拔出磁铁的过程中，线圈有没切割磁感线？
2、线圈中会不会产生感应电流？
实验二：把磁铁插入螺线管或从螺线管拔出
磁铁的运动情况 表针的摆动情况
插入瞬间
拔出瞬间
停在线圈中
摆动
不摆动
摆动
实验结论：磁铁插入和拔出的瞬间，螺线管中的每一线圈都切割磁感线，有电流产生；磁铁停在螺线管中时，没切割磁感线，无电流产生。
问题：
“闭合电路的一部分导体切割磁感线”是不是产生感应电流的必要条件呢？
结论：无论是导体运动，还是磁场运动，只要闭合电路的一部分导体切割了磁感线，电路中就有电流产生
磁铁插入或拔出螺线管时
螺线管中的磁场B发生了变化
导体切割磁感线这一动作背后是否还隐藏着更本质的东西呢？
结论：产生感应电流的原因可能与磁场的变化有关，与导体是否切割磁感线无关
3、实验电路图：
结论：导体与磁场保持相对静止，改变导体所在处的磁场的强弱，也可能产生感应电流
实验设计：
1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生感应电流
2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变阻器、大线圈、小线圈、导线
实验三：双螺线管实验
操作 表针的摆动情况
开关闭合瞬间
开关闭合，滑动变阻器不动
开关闭合，滑动变阻器触片滑动
开关断开瞬间
摆动
不摆动
摆动
摆动
实验结论：即使大线圈与小线圈无相对运动，导体不切割磁感线，但当小线圈中电流变化时，大线圈所在处的磁场变化，大线圈中就有电流产生。
实验一、导体切割磁感线
实质：改变了闭合电路在磁场中的面积
实验二、磁铁插入或拔出 实质：改变了闭合电路中磁场的强弱
实验三、开关闭合或断开，滑动变阻器滑动 实质：改变了闭合电路中磁场的强弱
三、结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流。
感应电流产生的条件是：
回路要闭合
穿过回路的磁通量发生变化
磁通量变化包括：
B不变，S变化
S不变，B变化
B、S不变，B、S的夹角变化
B、S都变化
1、如图所示的匀强磁场中有一个矩形的闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？
没有
没有
有
练习
例题1、关于感应电流,下列说法中正确的是（ ）
A．只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流
B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流
D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
AD
4.2 探究感应电流的产生条件
例题2、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合回路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是( )
A．线圈不动，磁铁插入线圈
B．线圈不动，磁铁拔出线圈
C．磁铁插在线圈内不动
D．磁铁和线圈一块平动
CD
例3、在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（ ）
E F
1．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。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）。
没有
没有
有
2．如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲），然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？为什么？
3、如图所示，让闭合线圈由位置1通过一个匀强磁场运动到位置2。线圈在运动过程中什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流？为什么？（可移动线框）
4．矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一个平面内，线圈的两个边与导线平行。在这个平面内，线圈远离导线移动时，线圈中有没有感应电流？线圈和导线都不动，当导线中的电流I逐渐增大或减小时，线圈中有没有感应电流？为什么？
（注意：长直导线中电流越大，
它产生的磁场越强；
离长直导线越远，
它的磁场越弱。）
5、两图中，金属圆环顺着磁场方向运动，能否产生感应电流？
6、在一根铁棒P上套两个线圈A、B，如果给线圈A通以如图所示的甲、乙、丙、丁4种电流，在t1到t2这段时间内，哪种情况可以在线圈B中产生感应电流？为什么？
例4、如图（甲）所示，有一通电直导线MN水平放置，通入向右的电流I，另有一闭合线圈P位于导线正下方且与导线位于同一竖直平面，正竖直向上运动。问在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？在何位置时P中会产生感应电流？
解：根据直流电流磁场特点，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱。把线圈P从MN下方运动到上方过程中的几个特殊位置如图（乙）所示，可知Ⅰ→Ⅱ磁通量增加，Ⅱ→Ⅲ磁通量减小，Ⅲ→Ⅳ磁通量增加，Ⅳ→Ⅴ磁通量减小，所以整个过程磁通量变化经历了增加→减小→增加→减小，所以在整个过程中P中都会有感应电流产生。