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第十三章 电磁感应与电磁波初步
第3节 电磁感应现象及应用
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。
切割磁感线是产生感应电流的唯一方法吗？这些方法有什么内在联系？
1. 了解法拉第发现电磁感应现象的过程及其意义。
2. 通过实验观察、记录和比较，归纳产生感应电流的条件。
3. 能根据闭合回路中的磁通量变化判断有无感应电流。
4. 列举电磁感应的应用，认识它对生产生活的影响。
一、划时代的发现
1. 提出问题
奥斯特发现了电流的磁效应。既然电流能引起磁针运动，能否用磁产生电流？
答案：法拉第提出“由磁产生电”的设想，并进行了长期探索。
一、划时代的发现
2. 观察铁环与双线圈
两个线圈绕在铁环上，一个接电源，另一个接电流表。
思考：接通或断开电源的瞬间，看到了什么？
答案：另一线圈中出现了短暂电流。
一、划时代的发现
3. 从实验现象认识发现
1831年，法拉第发现“磁生电”与变化、运动过程有关。
这些现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
这一发现深化了对电与磁联系的认识，也推动了电气化时代的发展。
二、产生感应电流的条件
1. 比较三种运动状态
视频
观察金属棒静止、沿磁感线运动、切割磁感线运动时，电流计是否偏转？
答案：静止或沿磁感线运动时没有感应电流；切割磁感线时有感应电流。
二、产生感应电流的条件
2. 分析回路面积的变化
导体棒切割磁感线时，磁场不变，闭合回路的面积发生变化。
思考：与磁场相关的哪个物理量发生变化？
答案：穿过闭合回路的磁通量发生变化。
二、产生感应电流的条件
3. 磁体与线圈的相对运动
把条形磁体插入线圈、停在线圈中、再从线圈抽出。
观察电流计指针的变化。
答案：插入和抽出时指针偏转；停留时不偏转。
二、产生感应电流的条件
4. 研究磁场变化的作用
线圈A接电源、开关和滑动变阻器，线圈B接电流表，把A装在线圈B内。
问题：如何改变线圈B中的磁场，并观察是否产生电流？
答案：改变线圈A中的电流，观察线圈B连接的电流表。
二、产生感应电流的条件
5. 开关通断瞬间
视频
分别闭合、断开开关。观察线圈B中电流计的偏转。
答案：闭合和断开的瞬间，电流计指针均发生偏转。
二、产生感应电流的条件
6. 稳定通电与移动滑片
视频
开关闭合后，先保持滑片不动，再迅速移动滑片。观察线圈B中的电流。
答案：滑片不动、通电稳定时无电流；迅速移动滑片时有电流。
二、产生感应电流的条件
7. 比较四种实验操作
开关闭合瞬间：有电流
开关断开瞬间：有电流
开关闭合、滑片不动：无电流
开关闭合、迅速移动滑片：有电流
思考：有电流的几种情况有什么共同点？
答案：线圈A中电流变化，线圈B中的磁场变化。
二、产生感应电流的条件
8. 从线圈A到线圈B
线圈A中的电流变化，使它产生的磁场发生变化。
线圈B的面积不变时，穿过它的磁通量怎样变化？
答案：磁场变化，穿过线圈B的磁通量也发生变化。
二、产生感应电流的条件
9. 综合实验与事实
导体棒运动：磁场不变，回路面积改变。
双线圈实验：回路面积不变，磁场改变。
它们的共同点是什么？电路还必须满足什么条件？
答案：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中产生感应电流。
二、产生感应电流的条件
10. 辨析产生条件
思考1：有磁场或有磁通量，就一定有感应电流吗？
思考2：回路不闭合，即使磁通量变化，也能形成持续的回路电流吗？
答案：不一定，还要判断穿过回路的磁通量是否变化。
答案：不能形成闭合回路电流。
二、产生感应电流的条件
11. 用磁通量变化判断
通电直导线旁有一个闭合线圈。
怎样使线圈中产生感应电流？
答案：使线圈左右平移，或使线圈绕一边转动，使穿过线圈的磁通量变化。
三、电磁感应现象的应用
1. 观察最早的发电机
视频
铜盘的轴和边缘接电流表，转动铜盘，观察电流表指针。
答案：铜盘转动时，电流表指针摆动；这是最早的发电机。
三、电磁感应现象的应用
2. 电磁感应的应用
观察三峡电站的发电机转子。
电磁感应还应用在哪些设备中？
答案：发电机、变压器、电磁炉等应用了电磁感应。
1.（多选）下列现象属于电磁感应现象的是（ ）
A.小磁针在通电导线附近发生偏转
B.闭合回路的导体棒切割磁感线时，回路中有电流产生
C.因闭合线圈在磁场中运动而产生电流
D.磁体吸引小磁针
答案：BC
2.关于电磁感应现象，下列说法正确的是（ ）
A.闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生
B.闭合线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流
C.穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流
D.只要穿过电路的磁通量变化，电路中就有感应电流
答案：C
3.如图，虚线I和II之间有垂直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。有感应电流的是（ ）
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
答案：C
4.（多选）下列电器中，应用到电磁感应现象的有（ ）
A.发电机
B.电动机
C.变压器
D.电磁炉
答案：ACD
电磁感应现象
划时代的发现：奥斯特的电流磁效应；法拉第发现电磁感应。
产生感应电流的条件：闭合回路；穿过回路的磁通量发生变化。
应用：发电机、变压器、电磁炉等。

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