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13.3 电磁感应现象及应用
我们知道，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。那么，切割磁感线是产生感应电流的唯一方法吗？还有其他方法吗？这些方法有什么内在联系？
思考与讨论：
“磁生电”？
“电能生磁”！
一、划时代的发现
奥斯特梦圆 :
“电”生“磁”
(机遇总是垂青那些有准备的人）
法拉第心系：
“磁”生“电”
（成功总是属于那些坚持不懈的人）
题外话：科拉顿跑失良机
科拉顿没有助手，当他把磁铁投入到螺线管中后，立即跑到另一个房间去观察。十分可惜，他未能来得及观察到电流计指针的偏转。
后来有位科学家感叹:“可怜的科拉顿，在跑来跑去中丢失了良机。
1831年, 法拉第的成功实验
法拉第寻找10年的”磁生电”终于发现
法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，这就是：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。他把“磁生电”的现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
二、感应电流的条件
实验操作 实验现象（有无电流） 分析论证
导体棒静止 闭合电路在磁场中围成的面积 变化 时，电路中有电流产生；围成的面积 不变 时，电路中无电流产生。
导体棒平行磁感线运动 导体棒切割磁感线运动
探究1：
二、感应电流的条件
磁铁的运动 实验现象 （有无电流） 分析论证
插入 线圈 线圈中的磁场 变化时，线圈中有感应电流；
线圈中的磁场 不变化时，线圈中无感应电流
静止不动 从线圈中抽出
探究2：
转换角度
条形磁铁
通电螺线管
G
－
＋
+
+
-
实验操作 实验现象 （线圈B中有无电流） 分析论证
开关闭合瞬间 线圈B中磁场 时，线圈B中有感应电流；
磁场 时，线圈B中无感应电流
开关断开瞬间 开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动 开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片 开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合，迅速移动滑片
复原再做
实验探究
1、分析论证：
切割类
变化类
2、条件分析：
B不变，S变
S不变，B变
Φ=BS变
相对运动
磁场变化
切割类
变化类
3、产生感应电流的条件 ：
结论：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。
1.闭合回路
2.磁通量变化
正对面积S改变
磁场B的大小改变
磁场B的方向改变
Φ=BS
你能举一些电磁感应在生活中应用的实例吗
【练习1】（2022春·江西上饶·高二校联考阶段练习）1921年一个十分神奇的与电有关的实验现象被法拉第发现了，出于对这个现象的好奇，他对这种现象潜心研究了十年，终于在1931年发现了在物理科技史上影响十分重大的电磁感应效应。下列四幅图所描述的情境，能够产生感应电流的是（　　）
A．甲图中，线圈与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁
B．乙图中，线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向运动
C．丙图中，条形磁铁快速穿过有缺口的线圈
D．丁图中，线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动
D
【练习2】（2022春·浙江·高三校联考阶段练习）某地理老师给同学们展示了一种磁悬浮地球仪，底座通电时球体会悬浮起来（图甲）。它的内部原理是如图乙所示，底座里面有线圈，球体是磁铁，球体的顶端是S极，底部是N极，底座通电时能让球体悬浮起来。则下列叙述中正确的是（　　）
A．地球仪底座对桌面的压力大小等于底座受到的重力
B．球体能够悬浮是利用了电磁感应原理
C．电路中的a端点须连接直流电源的负极
D．若增加线圈的电流，则球体重新静止时受到的斥力将变大
C
三、电磁感应现象的应用
变压器
信号发射基站
电磁炉
水利发电机组
【练习3】（2022春·福建福州·高二福建省福州第一中学期末）某学校开展“摇绳发电”的比赛活动。如图所示，在操场上，将一根长为20m的铜芯导线两端与电流传感器的两个接线柱连接，构成闭合回路；两同学面对面站立摇动这条导线。（忽略地球磁偏角的影响）
（1）若增大摇绳的频率，则电流传感器的最大
示数将_______（选填“增大”、“减小”、“不变”）；
（2）为了获得较大电流，两同学应该________站立摇绳。
（选填“东西”、“南北”）
【参考答案】增大 东西
磁生电：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
划时代的发现
法拉第的圆盘发电机、三峡电站一台发电机的转子等
电磁感应现象应用
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。
产生感应电流条件
Φ=BS变
磁通量变化
【练习4】．唱卡拉OK用的话筒有一种是动圈式的，它的工作原理是:在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是（　　）
A．动圈式话筒是利用电流的磁效应工作的
B．动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的
C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电流
B
【练习5】如图所示，圆形线圈的一半位于匀强磁场中，当线圈由图示位置开始运动时，弧acb受到向右的磁场力，则线圈的运动形式可能是（　 　）
A．向左平动（线圈未全部离开磁场）
B．向右平动（线圈未全部进入磁场）
C．以直径ab为轴转动（不超过90°）
D．以直径cd为轴转动（不超过90°）
ACD
【练习6】（2022春·江苏徐州·高二学业考试）如图所示，虚线I和Ⅱ之间有垂直于纸面向里的匀强磁场。闭合线圈自高处落下，依次经过a、b、c三个位置。则线圈中有感应电流产生的是（　　）
A．位置a和位置b B．位置b和位置c
C．位置a和位置c D．三个位置都有
【参考答案】C
【练习7】（2022秋·浙江嘉兴·高二期末）某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”，在一个车架底座上固定了一块塑料板，板上固定了线圈和红、绿两个二极管，装置和连成的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈，电流传感器记录了线圈中电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．在t=3s时刻，线圈中的磁通量最大
B．当磁铁从线圈左端插入时，小车将会向左运动
C．乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程
D．若插入线圈的磁铁磁性足够强，红、绿两个二极管会同时发光
【参考答案】C

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