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5.2电磁感应现象及其应用
鲁科版必修三2019
一、磁通量 磁通密度
法拉第用磁感线形象地描述了磁场的强弱和方向，那么如何定量的用磁感线来描述磁场的强弱呢？
如图所示：S1和S2面积相同，按如图所示方向放入磁场中，穿过两个线圈的磁感线一样多吗？
哪个线圈所在处的磁感应强度较大呢？你是如何比较的？
B
S1
S2
2.单位： Wb（韦伯）
1.定义：穿过某一面积的磁感线条数叫做该面积的磁通量，简称磁通。符号Φ
B1
S1
3.标量：但有正负（表示顺序）
磁通量是标量,运算遵循标量运算法则(代数求和)
4.物理意义：磁通量反映了穿过这个平面磁感线的净条数。
S
B1
B2
一、磁通量 磁通密度
一、磁通量 磁通密度
如何从磁通量的角度描述磁感线的疏密即磁场的强弱？
B= （B⊥S）
5.磁通密度：磁感应强度等于垂直穿过单位面积的磁通量即磁通密度
如图所示，B与S不垂直，怎么求呢？
=BSsina
Φ=B⊥S
S
B
a
③B与S成a角：
Φ=BS
①B⊥S：
②B//S：
Φ=0
6.磁通量的计算式：
S
B
S⊥
S
B
θ
=BScosθ
Φ=BS⊥
S
B
分解磁场法
面积投影法
一、磁通量 磁通密度
一、磁通量 磁通密度
7.磁通量的变化：
Φ=Φ2-Φ1
如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则：
(1)穿过平面的磁通量为多少？
(2)若使框架绕OO′轴转过60°时，则穿过线框平面的磁通量为多少？磁通量变化了多少？
(3)若从初始位置转过90°时，
则穿过线框平面的磁通量为多少？磁通量变化
了多少？
(4)若从初始位置转过180°时，
则穿过线框平面的磁通量变化了多少？
例1： 如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为(　　)
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶4 D.4∶1
A
+
+
+
+
+
+
思考：若在a、b间加一垂直纸面向里的磁场，哪个线圈磁通量大？
典例分析
例2：如图所示，两个同心放置的平面金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量Φa、Φb间的关系是(　　)
A.Φa>Φb 　　　
B.Φa<Φb
C.Φa＝Φb 　　　
D.不能确定
A
典例分析
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？
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。
二、电磁感应现象
1831年，19世纪伟大的物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁能生电”。
法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”。当给一个线圈通电或断电的瞬间，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。
凭借着天才般的直觉、惊人的毅力和艰苦卓绝的努力——
他把由磁生电的现象称为电磁感应，产生的电流称为感应电流。
划时代的发现的意义：为电和磁的统一创造了条件，推动人类进入电气化时代 。
三、电磁感应现象的实验探究
从法拉第的实验方案中，你得到了什么启发？能否设计出其他能够发生电磁感应的实验方案呢？
以下的实验方案是否可行？在哪些过程中会有感应电流产生？
三、电磁感应现象的实验探究
如图所示，动手做一做，注意观察在下列情况下电路中是否有电流产生
①金属棒AB与磁场保持相对静止
②金属棒AB平行磁感线运动(与导轨不分离）
③金属棒AB切割磁感线时（与导轨不分离）
实验一：导体棒在磁场中切割磁感线产生感应电流
实验二：探究磁铁在螺线管中运动是否产生感应电流
将条形磁铁插入或拔出线圈时，注意观察电路中是否有电流产生？
实验三：探究导体和磁场无相对运动是否有电流产生
如图所示，开关闭合或断开瞬间电流表中有无电流通过？开关闭合，移动滑动变阻器时呢？
归纳总结
3.产生感应电流的条件：（1）闭合回路（2）磁通量发生变化
典例分析
例3.如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A放到线圈B的里面。下列过程能够使得电流表的指针发生偏转的是（　　）
A．开关闭合的瞬间
B．开关闭合之后稳定的一段时间
C．滑动变阻器滑动端P静止不动
D．线圈A放在线圈B中静止不动
法拉第于1831年制作出了第一台能稳定产生少量电流的发电机，揭示了机械能转化为电能的序幕。
三、电磁感应现象的应用
1831 年，一次科学报告会上，法拉第当众演示了最早的发电机。
电能的产生
电能的输送
电能的应用
谢谢欣赏

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