电磁感应现象与法拉第电磁感应定律

电磁感应现象与法拉第电磁感应定律

【本讲主要内容】

电磁感应现象

法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小

掌握产生感应电流的条件；理解法拉第电磁感应定律的内容和内涵，判断闭合电路磁通量的变化；理解法拉第电磁感应定律的瞬时意义。

【知识掌握】

【知识点精析】

1、磁通量：

物理学上定义，通过磁场中任何一面积元S的磁通量等于磁感应强度矢量B在该面积之法线方向上的分量与面积的乘积。怎样理解这个表述呢？

（1）定义：当匀强磁场中有一个垂直磁场的平面，磁感应强度为B ，平面面积为S ，则穿过这个平面的磁通量（简称磁通）为：Φ＝BS

（2）物理意义：磁通量表征磁感线的条数。

（3）单位：韦伯；1Wb ＝1T·m ＝1V·s

（4）磁通量是标量

磁通量是标量，却有正负之分。当我们规定从平面的一面穿进的磁感线条数为正通量，则从另一面穿进的磁感线条数为负通量，磁通量的运算遵从代数法则。

2、电磁感应现象

（1）演示实验

演示：图4所示的实验

导体怎样运动才会有感应电流呢？

切割磁感线运动。

演示：图5所示的实验

如果磁铁在螺线管中不动，会不会有磁通量的变化？会不会有感应电流？

磁通量不会变化，也不会有感应电流。

演示：图6所示的实验

①开关合上、断开瞬间，观察电流计的指针情况；

②合上开关后，滑动变阻器触头，观察电流计的指针情况。

（2）实验结论：不论用什么方法，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，这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。

（3）产生感应电流的条件：

①电路必须闭合；

②磁通量发生变化。

分析磁通量发生变化的因素：

由Ф＝B·Ssinθ可知：当①磁感应强度B发生变化；②线圈的面积S发生变化；③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化。这三种情况都可以引起磁通量发生变化。

例如（1）图7、8闭合电路的一部分导体切割磁感线：

（2）图9磁场不变，闭合电路的面积变化：

（3）图10线圈面积不变，线圈在不均匀磁场中运动； （4）图11线圈面积不变，磁场不断变化。 3、法拉第电磁感应定律

（1）感应电动势：就是在电磁感应现象中产生的电动势，字母仍然为E ，单位：伏特。 （2）法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

它可以表达为：E ∝

t ??Φ或E ＝ k t

??Φ

关于这个系数，法拉第的研究表明，它正好等于回路的匝数n ，所以E ＝ n t

??Φ

关于这个表达式，还需要值得注意的是 平均磁通变化率

t ??Φ＝ 1

21

2t t -Φ-Φ → 平均感应电动势E ； （3）当部分导体切割磁感线引起磁通量变化时，法拉第电磁感应定律可以这样应用

E ＝ BLv

毫无疑问，这是一个电磁感应的二级结论，但是它在对应平均意义和瞬时意义方面是不

是更方便呢？

平均速度v → 平均感应电动势E ； 瞬时速度v t → 瞬时感应电动势E t 。

当然大家也要清醒地认识到，这个推论的优越性也不是绝对的。如果电磁感应的过程中没有明显的切割磁感线情况，它是无能为力的。所以，任何一个工具，我们都要一分为二地去看待它，这样才能正确地、灵活地加以运用。

（4）右手定则：伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心穿入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。

当部分导体切割磁感线引起磁通量变化时，用右手定则判断感应电流方向。

【解题方法指导】

例1. 恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，要使线圈在此磁场中能产生感应电流，则：

A. 线圈沿自身所在平面做匀速运动

B. 线圈沿自身所在平面做加速运动

C. 线圈绕任意一条直径做匀速转动

D. 线圈绕任意一条直径做变速转动

分析与解：要使闭合的线圈中产生感应电流，必须闭合线圈内的磁通量发生变化，当线圈在垂直于磁场的平面内平动时，其磁通量应保持最大不变；而当它绕垂直于磁场的任一条直径转动时，磁通量发生改变，产生感应电流。 由上分析可知：正确选项是C 、D 。

例2. 一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10Ω、面积为0.04m 2，置于水平面上。若线框内的磁感强度在0.02s 内，由垂直纸面向里，从1.6T 均匀减少到零，再反向均匀增加到2.4T 。则在此时间内，线圈内导线中的感应电流大小为______A 。

解析：根据法拉第电磁感应定律

注意错解：由于磁感强度均匀变化，使得闭合线圈中产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势

注意磁通量是标量，却有正负之分。当我们规定从平面的一面穿进的磁感线条数为正通量，则从另一面穿进的磁感线条数为负通量，磁通量的运算遵从代数法则。

练一练：有一面积为S=100cm 2金属环，电阻为R=0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，且磁场方向垂直环面向里，在21t t 到时间内，通过金属环的电量为多少？

解析：由图可知，磁感应强度的变化率为

1

21

2t t B B t B --=??…………（1） 线圈中的磁通量的变化率为S t t B B S t B t E 1

212?--=???=??Φ=

(2)

环中形成感应电流为t

R R t /R E I ??Φ

=

??Φ==

........................（3） 通过环中的电量为Q=t I ? (4)

由式（1）（2）（3）（4）解得C 01.01

.010)1.02.0(R S )B B (Q 2

12=?-=-=

- 通过金属环的电量为0.01C 。

【考点突破】

【考点指要】

主要考察法拉第电磁感应定律及其应用（题型多以选择题出现）和感应电动势大小的计算（计算题的一问），高考热点还有楞次定律或右手定则，要求掌握得准确娴熟。

【典型例题分析】

例3. 如图所示，以边长为50cm 的正方形导线框，放置在B ＝0。40T 的匀强磁场中。已知磁场方向竖直向上，线框电阻为100Ω，求线框绕其一边从水平方向转至竖直方向的过程中通过导线横截面积的电量。

解析：线框在水平位置时穿过线框的磁通量 Φ1＝BS ＝0.1Wb

当线框转至竖直位置时，

Φ2＝0

通过导线横截面的电量

0.001C

注意：求通过导体横截面的电量，用平均电流，求平均电流用平均电动势，结果把时间约了，所以凡是求电量，可以不需要时间。

练一练：如图是一种测量通电螺线管中磁场的实验装置，把一个很小的线圈A 放在待测处，线圈与测量电量的冲击电流计G 串联，当用双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时，测量线圈中就有感应电动势，从而引起电荷的迁移，由表G 测出电量Q ，就可以算出线圈所在处的磁感应强度B 。

已知测量线圈共有N 匝，直径为d ，它和表G 串联电路的总电阻为R ，则被测的磁感应强度B 为___________。

解析：流过冲击电流计的电量R

)2d

(B 2n R BS 2n R Q 2

π??==??=。 得2d n QR 2B π=

答案：2

d

n RQ

2π

例5. 用均匀导线弯成正方形闭合金属线框abcd ，线框每边长80cm ，每边的电阻为0.01Ω。把线框放在磁感强度B ＝0.05T 的匀强磁场中，并使它绕轴OO ′以ω＝100rad/s 的角速

度匀角速度旋转，旋转方向如图所示。已知轴OO ’在线框平面内，并且垂直于B ，Oa Od 3=，b O c O '3'=。当线框转至和B 平行的瞬间（如图所示）。求 （1）每条边产生的感应电动势大小； （2）线框内感应电流的大小。

解析：

（1）线框转动时，ab 边和cd 边没有切割磁感线，所以ε

ad ＝0，ε

bc

＝0。

注意：解决电磁感应的问题其基本解题步骤是：（1）通过多角度的视图，把磁场的空间分布弄清楚。（2）在求感应电动势时，弄清是求平均电动势还是瞬时电动势，选择合适的公式解题。（3）进行电路计算时要画出等效电路图作电路分析，然后求解。

练一练：如图所示，在跟匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的裸导线MON ，α=∠MON 。在它上面搁置另一根与ON 垂直的导线PQ ，PQ 紧贴MO ，ON 并以平行于ON 的速度V ，从顶角O 开始向右匀速滑动，设裸导线单位长度的电阻为0R ，磁感强度为B ，求回路中的感应电流。

解：v sin Bl E ?α=

0)R Lcos Lsin (L R α+α+=总 0

R )c o s s i n 1(L s i n B v L R E I α+α+α==总

【达标测试】

一、选择题：

1. 闭合电路的一部分导线ab 处于匀强磁场中，如图中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是（ ）

A. 都会产生感应电流

B. 都不会产生感应电流

C. 甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流

D. 甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流

2. 如图所示，矩形线框abcd 的一边ad 恰与长直导线重合（互相绝缘）。现使线框绕不同的轴转动，能使框中产生感应电流的是（ ） A. 绕ad 边为轴转动 B. 绕oo ′为轴转动 C. 绕bc 边为轴转动 D. 绕ab 边为轴转动

3. 关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是（）

A. 闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流

B. 闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流

C. 穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流

D. 无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流

4. 垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是（）

A. 线圈沿自身所在的平面匀速运动

B. 线圈沿自身所在的平面加速运动

C. 线圈绕任意一条直径匀速转动

D. 线圈绕任意一条直径变速转动

5. 一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O重合（如图所示）。下列运动中能使线圈中产生感应电流的是（）

A. N极向外、S极向里绕O点转动

B. N极向里、S极向外，绕O点转动

C. 在线圈平面内磁铁绕O点顺时针转动

D. 垂直线圈平面磁铁向纸外运动

6. 在如图所示的直角坐标系中，矩形线圈两对边中点分别在y轴和z轴上。匀强磁场与y 轴平行。线圈如何运动可产生感应电流（）

A. 绕x轴旋转

B. 绕y轴旋转

C. 绕z轴旋转

D. 向x轴正向平移

7. 如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是（）

A. 线圈中通以恒定的电流

B. 通电时，使变阻器的滑片P做匀速移动

C. 通电时，使变阻器的滑片P 做加速移动

D. 将电键突然断开的瞬间

8. 一水平放置的矩形线圈abcd 在条形磁铁S 极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如图所示，位置1和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内____感应电流，线圈从位置2至位置3的过程中，线圈内____感应电流。（填：“有”或“无”）

【综合测试】

1. 如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d ，若将一个边长为l 的正方形导线框以速度v 匀速地通过磁场区域，已知d ＞l ，则导线框中无感应电流的时间等于（ ）

A.

v

d B.

v

1 C.

v

d 1

- D.

v

d 21

- 2. 条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图所示。若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大为Ⅱ，那么圆环内磁通量变化情况是（ ）

A. 磁通量增大

B. 磁通量减小

C. 磁通量不变

D. 条件不足，无法确定

3. 带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则（ ）

A. 只要圆环在转动，小线圈内部一定有感应电流产生

B. 圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生

C. 圆环在做变速转动时，小线圈内就一定有感应电流产生

D. 圆环做匀速转动时，小线圈内没有感应电流产生

4. 如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小的电流的两平行直导线在同一平面中，而且处在两导线的中央，则（ ）

A. 两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零

B. 两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零

C. 两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相等

D. 因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零

5. 闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中，如图所示，当铜环向右移动时（金属框不动），下列说法中正确的是（）

A. 铜环内没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化

B. 金属框内没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化

C. 金属框ab边中有感应电流，因为回路abfgea中磁通量增加了

D. 铜环的半圆egf中有感应电流，因为回路egfcde中的磁通量减少

6. 图中EF、GH为平行金属导轨，其电阻不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF、GH上滑动的导体横杆，有匀强磁场垂直导轨平面。若用I1、I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB（）

A. 匀速滑动时，I1＝0，I2＝0

B. 匀速滑动时，I1≠0，I2≠0

C. 加速滑动时，I1＝0，I2＝0

D. 加速滑动时，I1≠0，I2≠0

7. 如图所示，长为L、电阻r＝0.3 Ω、质量m＝0.1 kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R＝0.5Ω的电阻，量程为0~3.0 A的电流表串接在一条导轨上，量程为0~1.0 V的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右的恒定外力F使金属棒右移。当金属棒以v＝2 m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏。问：

（1）此满偏的电表是什么表？说明理由。（2）拉动金属棒的外力F多大？

【达标测试答案】

1、选D

解析：甲、丙切割磁感线，所以会产生感应电流，乙、丁没有切割磁感线，所以不会产生感应电流。故选D。

2、选BCD

解析：以ad边为轴转动穿过线框磁感线的条数没变，即磁通量没变，所以没有感应电流产生。故选BCD。

3、选ABC

解析：A选项，闭合电路在磁场中运动，磁通量发生变化闭合电路中才会有感应电流，故错。B选项中，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中才会有感应电流，故错。C选项中，穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，磁通量变化率可以不为零，闭合电路中有可能会产生感应电流，故错。

4、选CD

解析：绕直径转动穿过线圈的磁通量发生变化。故选CD。

5、选AB

解析：画磁感线可以看出AB中穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生。故选AB。

6、选C

解析：绕z轴旋转穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生。故选C。

7、选A

解析：线圈中通以恒定的电流，电流激发的磁场不变，穿过铜环中的磁通量不变，铜环A中没有感应电流，故选A。

8、有，有

[参考答案］

https://www.wendangku.net/doc/709480528.html,

1、选D

解析：如下图：导线框进磁场后到出磁场前穿过线框的磁通量没变，所以无感应电流。故选D。

2、选B

解析：磁体内部的磁场方向与外部的磁场方向相反，弹性环形状由Ⅰ扩大为Ⅱ，合磁通量变小了。故选B。

3、选CD

解析：带负电圆环在转动时形成电流，电流产生磁场，圆环在做变速转动时，电流大小变化，磁场就会发生变化，穿过小线圈的磁通量发生变化，小线圈内就一定有感应电流产生。故选CD。

4、选A

解析：由对称性可知，两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零。故选A。

5、选CD

解析：因为回路abfgea 中磁通量增加了，金属框ab 边中有感应电流，也可认为egf 、fhe 切割磁感线，充当电源，故回路abfgea 、egfcde 中都有感应电流。故选CD

6、解析：AB 导体切割磁感线做电源，给外电路供电问题，题中有电阻R 和电容器，因此是综合性题目。

当AB 匀速滑动时，它是电动势恒定的电源，整个电路处于稳定状态，电容器上电压等于R 两端电压且一定，故电容器上电量恒定，电容器不充电也不放电，因此I 2＝0，但I 1≠0。当AB 加速运动时，AB 是电动势逐渐增大的电源，R 和电容器C 两端电压应逐渐增大，因此I 1≠0，因电容器不断充电，故I 2 ≠0。

正确解答：D

7、解析：此题是导体切割磁感线时，将其他形式的能转化为电能问题，导体棒做电源，其余为外电路，考查学生分析、推理能力及基础知识应用能力。

题中只有一个表满偏，可以通过假设其中一只满偏来看另一只的情况做判断，求拉力大小可由功能关系，因导体棒匀速滑动时拉力做多少功，它克服安培力就做多少功，就转化成多少电能，也可以由F ＝B IL ，先求I 及L 。

正确解答：（1）电压表满偏。若电流表满偏，则I ＝3 A ，U ＝IR ＝1.5 V ，大于电压表量程。

（2）由功能关系 Fv ＝I 2（R +r ） ① 而 I ＝U /R ②

所以F ＝v

R r R U 2

2)(+ ③

代入数据得F ＝2

5.0)

3.05.0(122?+?＝1.6 （N ）

④

法拉第电磁感应定律教案

§ 4.3 法拉第电磁感应定律 编写 薛介忠 【教学目标】 知识与技能 ● 知道什么叫感应电动势 ● 知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、t ??Φ ● 理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式 ● 知道E =BLv sin θ如何推得 ● 会用t n E ??Φ=和E =BLv sin θ解决问题 过程与方法 ● 通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E =BLv ，掌握运用理论知识探究问题的方法 情感态度与价值观 ● 从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想 ● 了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神 【重点难点】 重点：法拉第电磁感应定律 难点：平均电动势与瞬时电动势区别 【教学内容】 [导入新课] 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？ 恒定电流中学过，电路中产生电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中，既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。下面我们就来探讨感应电动势的大小决定因素。 [新课教学] 一．感应电动势 1．在图a 与图b 中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？ 电路断开，肯定无电流，但有电动势。 2．电流大，电动势一定大吗？ 电流的大小由电动势和电阻共同决定，电阻一定的情况下，电流越大，表明电动势越大。 3．图b 中，哪部分相当于a 中的电源？螺线管相当于电源。 4．图b 中，哪部分相当于a 中电源内阻？螺线管自身的电阻。 在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的本质。

法拉第与电磁感应定律

法拉第与电磁感应定律 摘要：法拉第，在科学史上做出杰出贡献的实验物理学家,他是名副其实的穷二代，凭借高于常人的智商和自己坚持不懈的努力成为了举世闻名的科学家，他不只是在电磁学中引入了电场线和电磁感应线，这使得后人能更清楚、形象地理解电磁场。他最突出的成就就是发现了电磁感应定律，不但促进了科学的发展而且还开创了人类美好生活的新时代，为人类带来了丰富的物质和精神财富。 关键词：法拉第、电磁感应定律、应用、学习、感应电流 0引言 在21世纪的新时代，法拉第电磁感应定律的运用遍及人类生活的很多方面并使我们的生活越来越便捷，享受着这个时代独有的幸福的同时，我们便更想探索法拉第电磁感应定律具体应用在哪些方面，更想知道到底是什么样的天才发现了这样神奇的定律。本篇论文选择了对近代物理学做出了杰出贡献的英国科学家法拉第的生平进行全面的分析，并综述了电磁感应定律在科技史上的地位。文中有历史、人物和科学的发展过程。 1法拉第简介 1.1法拉第的家庭背景 法拉第，一个自学成才的理工男。1971年9月22日这个未来著名的物理学家呱呱坠地，他是家里的第三个儿子，他的家庭贫困，父亲是一个铁匠，靠着自己勤劳的双手养家糊口，收入甚微，入不敷出。所以，“富二代”、官二代“这样的身份注定与他无缘，要想以后出人头地，只能靠他自己的天赋和努力。贫困的家庭连温饱都难以解决，上学接受教育对他来说那只能是梦想。由于穷困，法拉第在人生最灿烂的时候辍学了，那一年他才13岁，是求知欲最强烈的年华。退学后，为生活所迫，他在街上卖报、在书店当学徒挣钱以贴补家用。是金子就一定会发光，是锤子就一定会受伤，法拉第无疑就是一块金子，就算是出生卑微，无学可上也不会阻碍他这块金子熠熠生辉。 1.2法拉第的求学及工作经历 法拉第酷爱学习，任何一个学习机会对于他都是极其珍贵的，他的哥哥注意到了他的天赋，所以愿意资助他学习，他非常幸运地参加了很多科学活动。通过这些活动他开始接触到了科学的神秘世界并且深深地被科学所吸引，这一切为他未来成为科学家铺好了道路。如果你足够好上帝一定不会埋没你，而且总会为你开上一扇窗，法拉第就是被上帝宠爱的那个人才，上帝为他开了一扇窗从而结识了著名的化学家戴维，他被戴维的才华所征服，随即他大胆地写信给戴维讲述了他对一些科学的见解，并表明自己热爱科学、愿意为科学献身。机会总是垂青于有准备的人，法拉第的能力才华深受戴维的赏识，22岁的他就被戴维任命为自己的实验助理。名师出高徒，法拉第以戴维为师，这为他后来的成就铺就了一条康庄大道。而且法拉第聪明、刻苦，很受戴维的器重，所以每次戴维外出考察时总会让法拉第相伴，而每一次外出考察对他来说都是弥足珍贵的学习机会，都会是他增长知识、开拓视野。 法拉第于1815年回到皇家研究所，而且他的启蒙老师戴维非常耐心地指导他做各种研究工作，在他们共同的努力下好几项化学研究都取得了成果。1816年对法拉第来说是不寻常的一年，是他科学道路的新起点，因为在这一年他发表了他人生中的首篇论文。从1818年开始他和J·斯托达特共同钻研合金钢，并且第一次独立创立了著名的金相分析方法。由于法拉第工作兢兢业业，深受研究院的重视，所以1821年被学院提升担任皇家学院总监这一要职。在两年之后的1823年，经过刻苦的钻研他发现了氯气与其余一些气体的液化方法。世界总是公平的，春天种下什么种子秋天就会收获什么果实，而法拉第所付出的努力也是会得到回报的，1824年1月他终于正式成为皇家学会的会员。1825年2月法拉第传承了启蒙老师戴维曾经的职位即被任命为皇家研究所实验室主任。就在这一年，他又有一项伟大的发现-----他发现了有机物苯。

精选2019-2020年粤教版高中物理选修1-1第一节 电磁感应现象的发现课后练习三十七

精选2019-2020年粤教版高中物理选修1-1第一节电磁感应现象的发现课后练 习三十七 第1题【单选题】 以物理为基础的科学技术的高速发展，直接推动了人类社会的进步。下列哪一个发现更直接推动了人类进入电气化时代？ A、库仑定律的发现 B、欧姆定律的发现 C、感应起电现象的发现 D、电磁感应现象的发现 【答案】： 【解析】： 第2题【单选题】 奥斯特发现电流的磁效应的这个实验中，小磁针应该放在( ) A、南北放置的通电直导线的上方 B、东西放置的通电直导线的上方 C、南北放置的通电直导线同一水平面内的左侧 D、东西放置的通电直导线同一水平面内的右侧 【答案】： 【解析】： 第3题【单选题】

如图所示，铜盘在磁极间匀速旋转．借助电刷在铜盘边缘和转轴间连接负载R，负载R上通过的是( ) A、交变电流 B、逐渐增大的电流 C、直流电流 D、逐渐减小的电流 【答案】： 【解析】： 第4题【单选题】 如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置，下列情况下不能引起电流计指针转动的是( ) A、闭合电键瞬间 B、断开电键瞬间 C、闭合电键后拔出铁芯瞬间 D、闭合电键后保持变阻器的滑动头位置不变 【答案】：

【解析】： 第5题【单选题】 下列现象中，能表明电和磁有联系的是( ) A、摩擦起电 B、两块磁铁相互吸引或排斥 C、带电体静止不动 D、磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流 【答案】： 【解析】： 第6题【单选题】 如图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程 中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是( ) A、摩擦力大小不变，方向向右 B、摩擦力变大，方向向右 C、摩擦力变大，方向向左

高中物理-电磁感应第一节电磁感应现象教案

高中物理-电磁感应第一节电磁感应现象教案 教学目标：知识与技能1、收集有关物理学史资料,了解电磁感应现象发现过程,体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神2、知道磁通量,会比较“穿过不同闭合电路磁通量”的大小3、通过实验,了解感应电流的产生条件 过程与方法通过试验的观察和分析,培养学生运用所学知识,分析问题、解决问题的能力。 情感态度与价值观使学生认识：“从个性中发现共性,再从共性中理解个性,从现象认识本质以及事物有普遍联系”的辩证唯物主义观点。 教学重点：感应电流的产生条件教学难点：磁通量的理解 教具：磁铁、螺线管、电流表、学生电源、电键、滑动变阻器、小螺线管A、大螺线管B教学过程：一、划时代的发现 说明：1820 年奥斯特发现了电流磁效应,说明电流能够产生磁场,人们很自然地思考,能不能根据磁来产生电呢,为此很多科学家做出了很多的尝试,其中最著名的科学家就是法拉第,他进行了长达10 年的艰苦探索。最初,法拉第认为．很强的磁铁或很强的电流可能会在邻近的闭合导线中感应出电流。他做了多次尝试,经历了一次次失败,都没有得到预想的结果。但是,法拉第坚信：电与磁有联系,电流能产生磁场,磁场也就一定能产生电流。在这些信念的支持下,1 831 年他终于发现了电磁感应现象：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。 二、电磁感应现象问：什么是电磁感应现象？（闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流） 三、电磁感应的产生条件 说明：在什么条件下能够产生电磁感应？要产生感应电流的前提条件线圈当然要是闭合线圈, 那还有什么条件呢？请看下面的实验 说明：为了说明产生电磁感应的条件．要用到一个物理盘－－磁通量。什么是磁通量？我们用“穿过一个闭合电路的磁感线的多少”来形象地理解：“穿过这个闭合电路的磁通量” 思考与讨论：P47、思考与讨论磁通量发生变化

电磁感应现象及电磁在生活中的应用

电磁感应现象及电磁在生活中的应用 摘要：电磁感应，也称为磁电感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流。 电磁反应是一个复杂的过程，其运用到现实生活中的技术（例如：电磁炉、微波炉、蓝牙技术、磁悬浮列车等等）。是经过很多人的探索和努力一步一步走到现在的。 正文： 电磁感应的定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 电磁感应的发现：1831年8月，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈A 接直流电源，线圈B接电流表，他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现，铁环并不是必须的。拿走铁环，再做这个实验，上述现象仍然发生。只是线圈B中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现象，法拉第做了许多实验。1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交的一个报告中，把这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：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。法拉第之所以能够取得这一卓越成就，是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念，支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系，为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。 电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现，乃是电磁学中伟大的成就之一。它不仅让我们知道电与磁之间的联系，而且为电与磁之间的转化奠定了基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。 若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，单位Wb ，Δt为发生变化所用时间，单位为s.ε为产生的感应电动势，单位为V。 磁通量：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S。(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。 (2)公式：Φ＝BS 当平面与磁场方向不垂直时： Φ＝BS⊥＝BScosθ（θ为两个平面的二面角） (3)物理意义

法拉第电磁感应定律总结

法拉第电磁感应定律总结 一·电磁感应是指利用磁场产生电流的现象。所产生的电动势叫做感应电动势。所产生的电流叫做感应电流 注意： 1) 产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 2) 产生感应电动势与电路是否闭合无关, 而产生感应电流必须闭合电路。 3) 产生感应电流的两种叙述是等效的, 即闭合电路的一部分导体做切割磁感线 运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。： 二·电磁感应规律 1感应电动势的大小: 由法拉第电磁感应定律确定。 当长L的导线，以速度v，在匀强磁场B中，垂直切割磁感线，其两端间感应电动势的大小为E=BLV(1)。 此公式使用条件是方向相互垂直，如不垂直，则向垂直方向作投影。，电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通变化率成正比——法拉第电磁感应定律。 2在回路中面积变化，而回路跌磁通变化量，又知B S T。 如果回路是n匝串联，则 E=NBS/T(2)。 3公式一：要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直 (l^B )。2)为v与B的夹角。l为导体切割磁感线的有效长度(即l为导体实际长度在垂直 于B方向上的投影) 公式二: 。注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。2)只与穿过电路的磁通量的变化率有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关 公式中涉及到磁通量的变化量的计算, 对的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与 磁场垂直的面积S不变, 磁感应强度发生变化, 由, 此时,此式中的叫磁感应强度的变化率, 若是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交 变电动势就属这种情况。 4严格区别磁通量, 磁通量的变化量磁通量的变化率, 磁通量, 表示穿过研究平面的 磁感线的条数, 磁通量的变化量, 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率表示磁通量变 化的快慢, , 大, 不一定大; 大, 也不一定大, 它们的区别类似于力学中的v, 的区别, 另外I、也有类似的区别。 5 当长为L的导线，以其一端为轴，在垂直匀强磁场B的平面内，以角速度匀速转动时，其两端感应电动势为E=1/2BL*LW。 6 三种切割情形的感应电动势

电磁感应现象的应用

重点难点突破 一、电磁感应现象中的力学问题 1.通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本步骤是： (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流强度.(3)分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向).(4)列动力学方程或平衡方程求解. 2.对电磁感应现象中的力学问题，要抓好受力情况和运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态，要抓住a＝0时，速度v达最大值的特点. 二、电磁感应中的能量转化问题 导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，机械能或其他形式的能量便转化为电能，具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或电阻的内能，因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化，用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动)，对应的受力特点是合外力为零，能量转化过程常常是机械能转化为内能，解决这类问题的基本步骤是： 1.用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向. 2.画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率的表达式. 3.分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程. 三、电能求解的思路主要有三种 1.利用安培力的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功； 2.利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能； 3.利用电路特征求解：根据电路结构直接计算电路中所产生的电能. 四、线圈穿越磁场的四种基本形式 1.恒速度穿越； 2.恒力作用穿越； 3.无外力作用穿越； 4.特殊磁场穿越. 典例精析 1.恒速度穿越 【例1】如图所示，在高度差为h的平行虚线区域内有磁感应强度为B，方向水平向里的匀强磁场.正方形线框abcd的质量为m，边长为L(L>h)，电阻为R，线框平面与竖直平面平行，静止于位置“Ⅰ”时，cd边与磁场下边缘有一段距离H.现用一竖直向上的恒力F提线框，线框由位置“Ⅰ”无初速度向上运动，穿过磁场区域最后到达位置“Ⅱ”(ab边恰好出磁场)，线框平面在运动中保持在竖直平面内，且ab边保持水平.当cd边刚进入磁场时，线框恰好开始匀速运动.空气阻力不计，g＝10 m/s2.求： (1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H； (2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F做的功为多少？线框产生的热量为多少？ 【解析】(1)线框进入磁场做匀速运动，设速度为v1，有： E＝BLv1，I＝ER，F安＝BIL 根据线框在磁场中的受力，有F＝mg＋F安

第三章电磁感应-第一节现象

第一节、电磁感应现象 教学目标： 1、收集有关物理学史资料，了解电磁感应现象发现过程，体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神 2、知道磁通量，会比较“穿过不同闭合电路磁通量”的大小 3、通过实验，了解感应电流的产生条件 教学过程： 一、划时代的发现 说明：1820 年奥斯特发现了电流磁效应，说明电流能够产生磁场，人们很自然地思考，能不能根据磁来产生电呢，为此很多科学家做出了很多的尝试，其中最著名的科学家就是法拉第，他进行了长达10 年的艰苦探索。最初，法拉第认为．很强的磁铁或很强的电流可能会在邻近的闭合导线中感应出电流。他做了多次尝试，经历了一次次失败，都没有得到预想的结果。但是，法拉第坚信：电与磁有联系，电流能产生磁场，磁场也就一定能产生电流。在这些信念的支持下，1 831 年他终于发现了电磁感应现象：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。 二、电磁感应现象 问：什么是电磁感应现象？（闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流） 三、电磁感应的产生条件 说明：在什么条件下能够产生电磁感应？要产生感应电流的前提条件线圈当然要是闭合线圈， 那还有什么条件呢？请看下面的实验 说明：为了说明产生电磁感应的条件．要用到一个物理盘－－磁通量。什么是磁通量？我们可以 用“穿过一个闭合电路的磁感线的多少”来形象地理解：“穿过这个闭合电路的磁通量” 思考与讨论：P55、思考与讨论磁通量发生变化 演示实脸 实验仪器：磁铁、螺线管、电流表 实验过程：①将螺线管和电流表连接 ②N极插入线圈的过程中，观察指针有没有偏转？如何偏转？ N极停在线圈中，观察指针有没有偏转？如何偏转？ N极从线圈中抽出的过程中，观察指针有没有偏转？如何偏转？ S极插入线圈的过程中，观察指针有没有偏转？如何偏转？

电磁感应的应用论文

电磁感应现象在生活中的应用 摘要：自法拉利历经十年发现电磁感应现象后，电磁感应便开始运用于生活中。电话筒、录音机、汽车车速表、熔炼金属等，无一不与生活息息相关，极大的方便了我们的生活，推动了社会的进步，和发展。同时，它的利用也是理论向实践的不断进步的过程，理论唯有利用于实践才更能发挥它的作用。 动圈式话筒 在剧场里，为了使观众能听清演员的声音，常常需要把声音放大，放大声音的装置主要包括话筒，扩音器和扬声器三部分。话筒是把声音转变为电信号的装置。动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈（叫做音圈）随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。 磁带录音机 磁带录音机主要由机内话筒、磁带、录放磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成，是录音机的录、放原理示意图。录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流——音频电流，音频电流经放大电路放大后，进入录音磁头的线圈中，在磁头的缝隙处产生随

音频电流变化的磁场。磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上的磁粉层被磁化，在磁带上就记录下声音的磁信号。放音是录音的逆过程，放音时，磁带紧贴着放音磁头的缝隙通过，磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流，感应电流的变化跟记录下的磁信号相同，所以线圈中产生的是音频电流，这个电流经放大电路放大后，送到扬声器，扬声器把音频电流还原成声音。在录音机里，录、放两种功能是合用一个磁头完成的，录音时磁头与话筒相连；放音时磁头与扬声器相连。 ③汽车车速表 汽车驾驶室内的车速表是指示汽车行驶速度的仪表。它是利用电磁感应原理，使表盘上指针的摆角与汽车的行驶速度成正比。车速表主要由驱动轴、磁铁、速度盘，弹簧游丝、指针轴、指针组成。其中永久磁铁与驱动轴相连。在表壳上装有刻度为公里/小时的表盘。 永久磁铁一部分磁感线将通过速度盘，磁感线在速度盘上的分布是不均匀的，越接近磁极的地方磁感线数目越多。当驱动轴带动永久磁铁转动时，则通过速度盘上各部分的磁感线将依次变化，顺着磁铁转动的前方，磁感线的数目逐渐增加，而后方则逐渐减少。由法拉第电磁感应原理知道，通过导体的磁感线数目发生变化时，在导体内部会产生感应电流。又由楞次定律知道，感应电流也要产生磁场，其磁感线的方向是阻碍（非阻止）原来磁场的变化。用楞次定律判断出，顺着磁铁转动的前方，感应电流产生的磁感线与磁铁产生的磁感线方向相反，因此它们之间互相排斥；反之后方感应电流产生的磁感线方

法拉第电磁感应定律教案

第四节法拉第电磁感应定律（教案） 教学目标： （一）知识与技能 1．让学生知道什么叫感应电动势，知道电路中哪部分相当于电源 2．让学生知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量。 3．让学生理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 4．知道E=BLv sinθ如何推得。 （二）过程与方法 （1）通过实验，培养学生的动手能力和探究能力。 （2）通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。 （三）情感、态度与价值观 了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。 教学重点 1、让学生探究影响感应电动势的因素，并能定性地找出感应电动势与磁通量的变化率的关 系。 2、会推导导线切割磁感线时的感应电动势的表达式。 教学难点 如何设计探究实验定性研究感应电动势与磁通量的变化率之间的关系。 教学用具 多媒体电脑、PPT课件、8组探究实验器材（线圈、蹄形磁铁、导线、电流计等） 教学过程： 课堂前准备 将实验器材提前分组发给学生。以便分组实验。 引入新课 师：在物理学史上，有这样一位科学家，他是一个贫穷的铁匠的儿子，做过订书学徒，干过非常卑贱的工作，但却取得了非凡的成就。他用一个线圈和一个磁铁，改变了整个世界。

今天，从美国的阿拉斯加到中国的青藏高原，从北极附近的格陵兰岛，到南极考察站，都里不开他一百多年前的发现，这位科学家是谁？——英国科学家法拉第。 下面大家各小组在重新做一下这一有着划时代意义的实验：（学生做实验） 在学生组装实验器材做实验的同时，教师进行巡视，指导。学生可能出现的情况： 组装器材缓慢，接触不好，现象不明显等。教师应加以必要的指导。 师：同学们，我们用一个线圈和一个磁铁竟然使闭合电路中产生了电流，这是多么令人惊奇的发现!根据电路的知识，在这个实验电路中哪一部分相当于电源呢？(学生回答) 师：如果你是法拉第，当你发现了电磁感应现象以后，下一步你要进一步研究什么呢？（学生回答） 好，下面我们就来探究一下影响感应电动势的因素。现在大家猜想一下：感应电动势可能由什么因素决定?小组讨论一下。（学生讨论） （可让学生自由回答）情况预测：线圈的大小、匝数、磁通量的大小、磁通量变化的大小、时间、磁通量的变化率、磁感应强度等等…….. 师：大家猜想的都有可能。我们知道产生感应电流的条件是磁通量要变化，那么是不是就意味着感应电动势和磁通量的变化有关，与变化时间有关。下面我们就来探究一下感应电动势E 与磁通量的变化ΔΦ和变化时间Δt 有什么定性关系。 研究三个变量之间的关系，我们采用什么方法? （生答）待定系数法黑板上板书： ΔΦ一定，Δt 增大，则E Δt 一定，ΔΦ增大，则E 师：好，现在就请各组的同学按照学案上的提示，看能不能 设计试验来探究一下： 在这里教师要在巡回中加以指导，对对学生的设计方案进行 必要修改和纠正。可先让学生说一下实验方案。（注意图中 两个电表不应该是电流计） 学生试验完成后，让学生在黑板上填上结论。 精确的定量实验人们得出：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。 表达式：E= t n E ??Φ= 实际上，上式只是单匝线圈所产生的感应电动势的表达式，如果是n 匝线圈，那么表达式应该是怎样的？为什么？可以从理论上得出吗？

《楞次定律和法拉第电磁感应定律

2016楞次定律和法拉第电磁感应定律(一) 班级姓名 【知识反馈】 1.产生感应电流的条件： 2.楞次定律的内容： 从不同角度理解楞次定律： （1）从磁通量变化的角度： （2）从相对运动的角度： （3）从面积变化的角度： 3.法拉第电磁感应定律的内容： 表达式：，适用 表达式：，适用 【巩固提升】 1、如图所示，蹄形磁铁的两极间，放置一个线圈abcd，磁铁和线圈 都可以绕OO′轴转动，磁铁如图示方向转动时，线圈的运动情况是 ( ) A．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同 B．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同 C．线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁转速 D．线圈静止不动 2、如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是( ) A．同时向左运动，两环间距变大； B．同时向左运动，两环间距变小； C．同时向右运动，两环间距变大； D．同时向右运动，两环间距变小。 3.如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q 平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下 落接近回路时( ) A．P、Q将相互靠拢 B．P、Q将相互远离 C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g 4.如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流，各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是( )

5.如图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab＝bc＝L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差为( ) A．BLv B．BLv sinθ C．BLv cosθ D．BLv(l＋sinθ) 6.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线与一 个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中，两板间有一个质量为m、电量为+q的油滴处于静止状态，则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( ) A、正在增加， B、正在减弱， C、正在增加， D、正在减弱， 7．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图11（甲）所示，磁场方向竖直向上为正。当磁感应强度B 随时间t按图（乙）变化时，下列能正确表示导体环中感应电流随时间变化情况的是( ) 8．如图所示，平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0 Ω的定值电阻，导体棒ab长L＝0.5 m，其电阻不计，且与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4 T，现使ab以v＝10 m/s的速度向右做匀速运动，则以下判断正确的是( ) A．导体棒ab中的感应电动势E＝2.0 V B．电路中的电流I＝0.5 A C．导体棒ab所受安培力方向向右 D．导体棒ab所受合力做功为零 9. 在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大 线圈M相接，如图所示，导轨上放一根导线ab，磁感线垂 直导轨所在的平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺 时针方向的感应电流，则导线的运动可能是（）

电磁感应 案例

《电磁感应》案例 教材分析：教材从奥斯特的发现得到的启发出，发提出问题：既然电流能产生磁场那么反过来磁场能不能获得电流？仿照前人探索的路子和方法，通过探索性的实验引出电磁感应和感应电流的概念，概括总结产生感应电流的条件。再通过实验事实的出感应电流的方向与磁感线方向和导体运动方向有关的结论。教材充分体现了寓方法指导于知识探索之中的思想。 教学目标： 1、认知目标: 知道什么是电磁感应现象以及其中的能量转化； 知道感应电流产生的条件； 知道感应电流方向与什么因素有关； 2、能力目标：进一步了解探究性实验的过程，加深对控制变量法的理解 3、情意目标：培养学生的探索精神实是求实的科学态度 重点难点：电磁感应现象以及感应电流产生的条件 教具准备：灵敏电流计蹄形磁铁（较大）一个导线开关一只 教学过程： 一、电磁感应现象的教学 提出问题： 请同学们回忆，奥斯特实验所证明的结论是什么？（学生回答） 从这一实验可以看出电是可以产生磁的。我们知道自然界的事物是互相联系相互作用的，既然电可以产生磁，那么我们马上可以联想到磁能否产生电呢？学生猜想：会 猜想实验的设计： 1、师生进一步了解实验目的 2、实验器材的选取讨论： 教师可以给予以下提示：要创造出磁场环境所以要提供什么器材？要看是否产生了电流所以要提供电流的载体或者说是电流流动的路径所以要有什么器材？电流即使产生了也是看不见摸不着的最理想的是在试验中能看出电流产生的现象，可以选什么仪表来展示一下？ [师生讨论结果] 实验需要的器材为：磁铁导线检验是否有电流的电流表，控制电路的开关 3、探究步骤设计讨论： 教师及时给予以下启发：奥斯特实验证明导体通电后即可产生磁场，那么是不是把导体放到磁场里就会产生电流？导体动起来会不会产生电流？磁场中导体运动的方向不同是不是都产生电流？产生的电流一样大吗？ [探究实验一] 学生分组实验 如课本12-1图组装试验仪器并进行下表探究性操作

电磁感应现象及其应用生活实践中

西北农林科技大学 电磁感应现象及其应用 学院：风景园林艺术学院 班级：园林134 姓名：崔苗苗 学号：2913911465 134

电磁感应现象及其在生活中的应用 西北农林科技大学风景园林艺术学院 姓名崔苗苗班级园林134班学号 2013011465 摘要自法拉第历经十年发现电磁感应现象后，电磁感便开始应用生活中。话筒， 电磁炉，电视机，手机等生活用品，无不与人类生活息息相关，极大地方便了我们的生活，推动了社会历史的进步和发展。同时，它的应用也是理论向实践不断探索和改进的过程，理论唯有应用于实践，才更能发挥它的价值。 关键词电磁感应现象生活应用 电磁感应现象的发现不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在生活中具有重大的意义。它的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。在电工技术，电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用，人类社会从此迈入电气化时代，对推动生产力和科学技术发展发挥了重要作用。物理发现的重要性由此可见。本文主要介绍了电磁感应现象及其在人类生活中的相关应用。 一．电磁感应现象定义 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 二．电磁感应发现历程 电磁学是物理学的一个重要分支，初中时代的奥斯特实验为我们打开电磁学的大门，此后高中三年这一部分内容也一直是学习的重中之重。继1820奥斯特实验之后，电与磁就不再是互不联系的两种物质，电流磁效应的发现引起许多物理学家的思考。当时，很多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题，而迈克尔·法拉第即为其中一位。他在1821年发现了通电导线绕磁铁转动的现象，然后经历10年坚持不懈的努力，最终于1831年取得突破性进展。 法拉第将两个线圈绕在一个铁环上，其中一个线圈接直流电源，另一个线圈接电流表。他发现，当接直流电源的线圈电路接通或断开的瞬间，接电流表的线圈中会产生瞬时电流。而在这个过程中，铁环并不是必须的。无论是否拿走铁环，再做这个实验的时候，上述现象仍然发生，只是线圈中的电流弱些。 为了透彻研究电磁感应现象，法拉第又继续做了许多的实验。终于，在1831年11月24日，他在向皇家学会提交的一个报告中，将这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：变化的电流、变化的磁场、

高中物理 第2章 电磁感应与电磁场 第1节 电磁感应现象的发现教师用书 粤教版

第一节电磁感应现象的发现 课标 解读重点难点 1.了解电磁感应现象发现的历史过程，体会科学家探索自然规 律的科学态度和科学方法. 2.通过实验，知道电磁感应现象及其产生的条件. 3.了解法拉第及其对电磁学的贡献，认识发现磁生电现象对推动电磁学理论和电磁技术发展的重大意义.1.电磁感应现象．(重点) 2.电磁感应产生的条件．(重难点) 法拉第与电磁感应现象 1. (1)实验观察 ①没有电池也能产生电流：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，回路中电流表的指针发生了偏转． ②磁铁与螺线管有相对运动时也能产生电流：在条形磁铁插入或拨出螺线管的瞬间，电流表的指针发生了偏转．条形磁铁在螺线管中保持不动时，电流表的指针不发生偏转．如图2-1-1所示． 图2-1-1 (2)法拉第的实验结论 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．这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流称感应电流． 2．思考判断 (1)发现“磁生电”现象的科学家是法拉第．(√) (2)如图2-1-2所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但当磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生．所以上述现象不是电磁感应现象．(×)

图2-1-2 (3)三峡电站是全球最大的水电站，它的发电机组利用了电磁感应原理．(√) 3．探究交流 电磁感应的发现有何意义？ 【提示】(1)电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生． (2)电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代. 感应电动势 1. (1)电动势：描述电源将其他形式的能量转换成电能的本领的物理量． (2)感应电动势：由于电磁感应现象而产生的电动势． 2．思考判断 (1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流．(×) (2)线框不闭合，即使穿过线框的磁通量变化，线框中也没有感应电流．(√) 3．探究交流 如果穿过断开电路的磁通量发生变化，电路中有没有感应电流？有没有感应电动势？ 【提示】由于电路是断开的，电路中没有感应电流，但有感应电动势． 对磁通量变化的理解 1．引起磁通量变化的原因有哪些？ 2．若穿过闭合电路的磁通量大小不变，方向相反，磁通量是否发生了变化？ 根据磁通量的定义式Φ＝BS，引起磁通量变化的方法有

法拉第电磁感应定律知识点及例题

第3讲 法拉第电磁感应定律及其应用 一、感应电流的产生条件 1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化，因此研究磁通量的变化是关键，由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin （θ是B 与S 的夹角）看，磁通量的变化?φ可由面积的变化?S 引起；可由磁感应强度B 的变化?B 引起；可由B 与S 的夹角θ的变化?θ引起；也可由B 、S 、θ中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。 2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，可以产生感应电动势，感应电流，这是初中学过的，其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。 3、产生感应电动势、感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 二、法拉第电磁感应定律 公式一： t n E ??=/φ 注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。 2)E 只与穿过电路的磁通量的变化率??φ/t 有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。 公式t n E ??=φ 中涉及到磁通量的变化量?φ的计算, 对?φ的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与磁场垂直的面积S 不变, 磁感应强度发生变化, 由??φ=BS , 此时S t B n E ??=, 此式中的 ??B t 叫磁感应强度的变化率, 若 ??B t 是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。 2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则??φ=B S ·, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。 严格区别磁通量φ, 磁通量的变化量?φB 磁通量的变化率 ??φ t , 磁通量φ=B S ·, 表示穿过研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量?φφφ=-21, 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率??φ t 表示磁通量变化的快慢, 公式二: θsin Blv E = 要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时 , 且导线与磁感线互相垂直(l B )。 2)θ为v 与B 的夹角。l 为导体切割磁感线的有效长度(即l 为导体实际长度在垂直于B 方向上的投影)。 公式Blv E =一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同, 对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况, 如何求感应电动势？ 如图1所示, 一长为l 的导体杆AC 绕A 点在纸面内以角速度ω匀速转动, 转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B , 求AC 产生的感应电动势, 显然, AC 各部分切割磁感线的速度不相等, v v l A C ==0,ω, 且AC 上各点的线速度大小与半径成 正比, 所以AC 切割的速度可用其平均切割速v v v v l A C C =+== 222ω, 故2 21l B E ω=。 ω2 2 1BL E = ——当长为L 的导线，以其一端为轴，在垂直匀强磁场B 的平面内，以角速度ω匀速转动时，其两端感应电动势为E 。 公式三：ω···S B n E m =——面积为S 的纸圈，共n 匝，在匀强磁场B 中，以角速度ω匀速转坳，其转轴与磁

第一节 电磁感应现象

教学内容第一节电磁感应现象 授课时 间 1课时 教学目标知识与技能 1．知道电磁感应现象；通过探究知道产生感应电流的条件 2．知道感应电流的方向与磁感线方向、导体切割磁感线的运动方向有关 3．知道发电机的原理；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程 4．知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50 Hz的意思； 过程与方法 1．通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力 2．观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力 情感态度与价值观 1．认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法 2．认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识 教学重点难点1．通过探索知道电磁感应现象 2．通过实验知道交流发电机的工作原理 教具 准备 灵敏电流表、蹄形磁铁、导体、开关、手摇发电机一台、小灯泡 教学过程复习，引入新课 （奥斯特实验）它揭示了一个什么现象？从学过的知识入手，让学生轻松感 受到从生活到物理。 1、磁生电（电流周围存在着磁场，即电能生磁。）该实验在当时的科学界 引起了轰动。法拉第在此基础上提出了新课题——既然电能生磁，那么磁能生 电吗？ 利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象；电磁感应产生的电流叫感应 电流。 电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的，他经过十年坚持不懈的努 力，才发现了这一现象，这种热爱科学，坚持探索真理的可贵精神值得我们学 习。 2、探究感应电流产生的条件 什么情况下磁能生电 ［演示实验］实验器材:蹄形磁体、灵敏电流表、线圈、导线 参照P124图8-1-2进行探究。让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，观察到 电流表指针不偏转.这说明没有产生电流。 将直导线在磁场中左右运动，观察到电流表指针偏转。这表明有电流产生 让直导线在蹄形磁体中上、下运动，观察到电流表指针不偏转.这说明没有 产生电流. 将直导线在磁场中斜着运动，观察到电流表指针偏转。这表明有电流产生。 个性 修改

法拉第电磁感应定律练习题集40道

1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是 2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人，在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献，下列陈述中不符合历史事实的是（）

A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象 B．法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场 C．法拉第首先发现了电流的磁效应现象 D．法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律 3、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为： A.Φa＞Φb B.Φa＜Φb C.Φa＝Φb D.无法比较 4、关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（） A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 5、对于法拉第电磁感应定律，下面理解正确的是 A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零

C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 6、如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在PQ两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，电压表的读数：（金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为B） A．恒定不变，读数为BbV B．恒定不变，读数为BaV C．读数变大D．读数变小 7、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是 8、如图所示，一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中，线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是

法拉第电磁感应定律练习题40道35066

xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考XXX年级xx班级 ：_______________班级：_______________考号：_______________ 题号 一 、选择 题二、填空 题 三、计算 题 四、多项 选择 总分 得分 一、选择题 （每空？分，共？分） 1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是 2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人，在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献，下列述中不符合历史事实的是（） A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象 B．法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场 C．法拉第首先发现了电流的磁效应现象 D．法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律 3、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa 和Φb大小关系为： A.Φa＞Φb B.Φa＜Φb C.Φa＝Φb D.无法比较 4、关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（） 评卷人得分

A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 5、对于法拉第电磁感应定律，下面理解正确的是 A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 6、如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在PQ两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，电压表的读数：（金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为B） A．恒定不变，读数为BbV B．恒定不变，读数为BaV C．读数变大D．读数变小 7、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是 8、如图所示，一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中，线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是