本节导航一.划时代的发现二.电磁感应现象三.电磁感应的产生条件奥斯特在1820年发现的电流磁效应电能生磁,磁能生电吗?电能生磁1822年的日记中写下了“由磁产生电”的设想。他做了多次尝试,经历了一次次失败,但他坚信电与磁有联系,经十年努力(1831年),终于发现磁能生电。法拉第,英国物理学家、化学家法拉第用过的线圈闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。物理学中把这类现象叫做电磁感应。由电磁感应产生的电流叫做感应电流。回想初中所学的结论:1.电磁感应:2.感应电流:在什么条件下能够产生电磁感应?演示1电磁感应现象演示实验向里运动向外运动导体在磁场中产生电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。如图所示:把磁铁的某一个磁极向线圈中插入,从线圈中拔出,或静止地放在线圈中。观察电流表的指针。演示2探究产生感应电流的条件动画:电磁感应现象演示实验磁铁的运动表针的摆动方向磁铁的运动表针的摆动方向N极插入线圈摆动S极插入线圈摆动N极停在线圈中不摆动S极停在线圈中不摆动N极从线圈中抽出摆动S极从线圈中抽出摆动结论: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。想一想:这个结论是不是普遍适用的呢?为了说清楚产生电磁感应的条件,要用到一个物理量——磁通量(Ф)。(1)一个面积为S的平面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。补充对于同一个平面:当它跟磁场方向垂直时,磁场越强,穿过它的磁感线条数越多,磁通量就越大。当它跟磁场方向平行时,没有磁感线穿过它,则磁通量为零。(4)物理意义:磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。(3)单位:韦伯(Wb)1T•1m2=1Wb(2)公式:Ф=B•S为了说清楚产生电磁感应的条件,要用到一个物理量——磁通量φ。(1)一个面积为S的平面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。补充(5)磁场变化、面积变化都会引起磁通量的变化。(4)物理意义:磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。(3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T•1m2=1V•s(2)公式:Ф=B•S演示3进一步探究感应电流与磁通量变化的关系。动画:电磁感应现象演示实验操作现象开关闭合瞬间有电流产生开关断开瞬间有电流产生开关闭合时,滑动变阻器不动无电流产生开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片有电流产生结论:只有当线圈A中电流变化时,线圈B中才有电流产生。分析1演示实验1中,部分导体切割磁感线,闭合电路所围面积发生变化(磁场不变化),有电流产生;当导体棒前后、上下平动时,闭合电路所围面积没有发生变化,无电流产生。分析2演示实验2中,磁体相对线圈运动,线圈内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当磁体在线圈中静止时,线圈内磁场不变化,无电流产生。甲磁场变强乙磁场变弱分析3演示实验3中,通、断电瞬间,变阻器滑动片快速移动过程中,线圈A中电流变化,导致线圈B内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当线圈A中电流恒定时,线圈内磁场不变化,无电流产生。甲磁通量变大乙磁通量变小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产生。“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。课堂小结一、电磁感应1.磁通量:穿过闭合回路的磁感线的条数φ。φ=BS——不要求掌握。2.电磁感应产生的电流叫做感应电流。3.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线,或穿过闭合电路的磁通量发生变化,产生感应电流的现象。二、产生感应电流条件:1.穿过闭合电路的磁通量发生变化。“Φ变”2.“Φ变”的原因:可能是B变、S变、B与S间的夹角变。教材习题答案1.答:在甲、乙图中穿过矩形线框的磁通量不变,线框中不会产生感应电流;丙图中穿过线框的磁通量发生变化,会产生感应电流。3.答:当导体AB向左或向右移动时,穿过闭合电路ABEF的磁通量或是减少,或是增加。穿过闭合电路的刺痛可量均发生变化,闭合电路中就有感应电流产生,可见本题中的两种说法是一致的,但两者的物理实质是有区别的。2.答:线圈收缩时,有感应电流产生,因为穿过弹簧线圈的磁通量发生变化,在线圈中产生感应电动势,该线圈又是闭合的,所以在线圈中有感应电流。4.答:a.虽然直导线中通过的是变化电流,变化的电流在周围产生的是变化磁场,但穿过线圈平面的磁通量却始终为零,所以矩形线框中没有感应电流。b.直导线通过变化的电流时,穿过矩形线圈的磁通量发生变化,矩形线圈中有感应电流。c.直导线通过恒定电流时,在周围空间产生恒定磁场,穿过矩形线圈的磁通量没有变化,线圈中没有感应电流。