内容发布更新时间 : 2024/5/2 11:02:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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第一节 电磁感应现象

第二节 产生感应电流的条件

学习目标 1．能记住什么是电磁感应现象； 2．能记住产生感应电流的条件； 3．进一步认识磁通量的概念，能结合实例对磁通量的变化进行定性和定量的判断． 重点难点 重点：导体中产生感应电流的条件的得出． 难点：产生感应电流的条件的理解． 一、电磁感应现象

1．奥斯特实验揭示了通电导线周围有磁场．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁确实能产生电．

2．由磁生电的现象叫做电磁感应现象，由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流． 预习交流1

科拉顿为什么没有观察到电磁感应现象？

答案：在科拉顿实验中，电磁感应现象已经发生，科拉顿之所以没有观察到实验现象，是因为他将反映有感应电流产生的电流计放到了另一房间，而电磁感应现象仅在磁铁插入线圈的瞬间产生，即只在穿过闭合线圈的磁通量发生变化时产生。

二、产生感应电流的条件

1．引起磁通量变化的原因是各不相同的，可能是闭合电路或闭合电路一部分的磁感应强度发生变化，或者是闭合电路在磁场中的面积发生变化，也可能是闭合电路与磁场的夹角发生变化．

2．不论何种原因，只要使穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生．

预习交流2

把一个铜环放在匀强磁场中，使环的平面与磁场的方向垂直，如图（a），如果使环沿着磁场的方向移动，铜环是否产生感应电流？为什么？如果磁场是不均匀的，如图（b），是否产生感应电流？为什么？

答案：（a）中无感应电流，（b）中有感应电流，因为（a）中磁场是均匀的，穿过闭合铜环中的磁通量不发生变化，而（b）中磁场是不均匀的，当铜环在（b）中沿磁场方向运动时，磁通量发生了变化．

一、导体在磁场中做切割磁感线的运动

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1．如图所示的N、S极间的磁感线分布，具有什么特点？

答案：如题图所示的N、S极间，除边沿外，为匀强磁场．其间的磁感线为由N极指向S极的均匀分布的磁感线．

2．如上题图所示，当导体ab在磁场中分别垂直于磁感线与沿着磁感线运动时，是否均有感应电流产生？

答案：当导体ab垂直磁感线运动时，有感应电流产生；当导体ab沿着磁感线运动时，没有感应电流产生．

3．“当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中有感应电流产生．”此句话中的“切割”是否就是指导体ab垂直磁感线运动？

答案：导体ab垂直磁感线运动只是导体ab切割磁感线的一种形式．只要导体ab不沿磁感线方向运动．即导体ab的运动方向不与磁感线方向平行，导体ab就一定会切割磁感线，一般我们将ab垂直磁感线的运动叫正切割，把不垂直、不平行磁感线的运动叫斜切割．实验中，我们之所以让导体ab 垂直磁感线运动，是因为同等条件下，正切割时产生的感应电流最大，实验现象最明显．

如图所示，线框与通电直导线均位于水平面内，当线框abcd由实线位置在水平面内向右平动，逐渐移动到虚线位置，这个过程中线框abcd中是否有感应电流产生？

答案：有感应电流产生．

解析：在整个线框abcd向右运动过程中，导线ad、bc切割磁感线，导线ab、cd不切割磁感线，但导线ad、bc处的磁感线疏密不同，即线框abcd在运动过程中，穿过整个线框的磁通量发生了变化，故线框abcd中会有感应电流产生．

闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，穿过整个闭合电路

的磁通量是变化的，故闭合电路中有感应电流产生．整个闭合电路都在磁场中运动切割磁感线时，如果穿过整个闭合电路的磁通量发生变化，则闭合电路中有感应电流产生；如果穿过整个闭合电路的磁通量没有发生变化，则闭合电路中没有感应电流产生．

二、磁通量

1．磁通量怎样表示？它的物理意义是什么？

答案：磁通量用字母Φ表示．它的物理意义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面S，我们把B与S的乘积BS叫做穿过这个面积的磁通量．它还可以理解为垂直穿过某一平面的磁感线的条数．

2．在匀强磁场中怎样计算磁通量？ 答案：（1）B与S垂直时：Φ＝BS，B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积． （2）B与S不垂直时：Φ=BS⊥，S⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积，在应用时可将S投影到与B垂直的方向上或者S不动，将B分解为垂直于S和平行于S的两个分量，则Φ=B⊥S，如图所示，Φ=BSsinθ．

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（3）某线圈平面内有不同方向的磁场时：分别计算不同方向的磁场的磁通量，然后规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，求其代数和．

3．在非匀强磁场中，怎样分析磁通量的变化？

答案：条形磁铁、通电导线周围的磁场都是非匀强磁场，通常只对穿过其中的线圈的磁通量进行定性分析，分析时应兼顾磁场强弱、线圈面积和磁场与线圈的夹角等因素，并可充分利用磁感线来判断，即磁通量的大小对应穿过线圈的磁感线的条数，穿过线圈的磁感线的条数变化，则说明磁通量变化．

两个圆环A、B如图所示放置，且半径RA＞RB，一条形磁铁的轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量ΦA和ΦB的关系是（ ）．

A．ΦA＞ΦB B．ΦA＝ΦB

C．ΦA＜ΦB D．无法确定 答案：C

解析：因为有两个方向的磁感线穿过线圈，磁通量应是磁感线抵消之后所剩余的净条数．从上向下看，穿过圆环A、B的磁感线如图所示，磁感线有进有出，A、B环向外的磁感线条数一样多，但A环向里的磁感线条数较多，抵消得多，净剩条数少，所以ΦA＜ΦB，选C．

1．当有两个方向的磁感线穿过某一回路时，求磁通量时要按求代数和

的方法求合磁通量（即穿过回路面积的磁感线的净条数）．

2．线圈为多匝时，不影响磁通量的计算，即Φ≠NBS，因为穿过线圈的磁感线的条数不受匝数影响．

3．若线圈面积S1大于磁场区域面积S2，如图，那么Φ＝BS中的S应指闭合电路中处于磁场中的那部分有效面积S2．

三、产生感应电流的条件

1．闭合导体回路的一部分导体在磁场中运动时一定产生感应电流吗？导体切割磁感线运动是什么样的运动？

答案：不一定，闭合导体回路的一部分导体在磁场中运动时，若其速度方向与磁场方向

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