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电磁感应现象及应用
人教版 必修三 第十三章第3节
课堂引入
一、划时代的发现
电
磁
奥斯特
法拉第
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。
他把这些现象定名为电磁感应（electromagnetic induction），产生的电流叫作感应电流（induction current）。
电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。
一、划时代的发现
对称思考
创新路
最初，法拉第认为，很强的磁体或很强的电流可能会在邻近的闭合导线中感应出电流。
一、划时代的发现
静态实验千百度
动态实验寻突破
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。
1831年，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。
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
不摆动
实验结论：当导体棒切割磁感线时才能产生电流。
二、感应电流产生的条件
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
B不变，S变
二、感应电流产生的条件
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，，有电流产生；磁铁停在螺线管中时，无电流产生。
二、感应电流产生的条件
B变，S不变
B变，S不变
问题：如果B和S同时变化会出现什么情况？
二、感应电流产生的条件
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
“动态”——变化
磁通量发生变化
二、感应电流产生的条件
二、感应电流产生的条件
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产生。
导体切割磁感线
改变了闭合电路在磁场中的面积
磁铁插入或拔出
改变了闭合电路中磁场的强弱
开关闭合或断开，滑动变阻器滑动
改变了闭合电路中磁场的强弱
二、感应电流产生的条件
初中：闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
比
较
高中：当穿过闭合回路导体的磁通量发生变化时，闭合回路中就会产生感应电流。
哪个更具有普遍意义？
切割磁感一定会有电流产生吗？
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？
二、感应电流产生的条件
问题：使磁通量发生变化有几种方法？
改变B、
改变S、
改变B与S的夹角
最重要的是磁通量的改变！！！
二、感应电流产生的条件
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 ，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内，闭合线圈由位置 1 穿过虚线框运动到位置 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？
二、电磁感应的应用
6. 某实验装置如图 13.3-12 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 与时间 t 的关系有图 13.3-13 所示的甲、乙、丙、丁四种情况，那么在 t1 t2 这段时间内，哪种情况可以观察到线圈 B 中有感应电流？
4.通电直导线旁边放一矩形线圈ABCD，请大家设计方法，使ABCD中能产生感应电流？
改变直导线中电流大小，或让矩形线圈靠近或远离直导线
把一个铜环放在匀强磁场中，使铜环的平面跟磁场方向垂直（图 13.3-11 甲）。如果使铜环沿着磁场的方向移动，其中是否有感应电流？为什么？如果磁场是不均匀的（图 13.3-11乙），是否有感应电流？为什么？

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