第十一章 A 电磁感应现象
长江中学周和平
一、教学任务分析
电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上，进一步学习电与磁的关系，也为后面学习电磁波打下基础。
二、教学目标
1．知识与技能
（1）知道电磁感应现象及其产生的条件。
（2）理解产生感应电流的条件。
（3）学会用感应电流产生的条件解释日常生活中的电磁感应问题。
2．过程与方法
通过有关电磁感应的探究实验，感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。
3．情感、态度价值观
（1）通过观察和动手操作实验，体验乐于科学探究的情感。
（2）通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点和难点
重点：产生感应电流的条件，以及通过探究实验“探究感应电流产生条件”，学习如何获取知识的方法
难点：学生实验“探究感应电流产生的条件”
四、教学资源
1、器材
（1）演示实验：
①电源、导线、小磁针
②手摇发电机
（2）学生实验：
①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。
②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。
五、教学设计思路
本设计内容包括三个方面：
一是电磁感应现象
二是产生感应电流的条件
三是应用感应电流产生的条件解释日常生活中的电磁感应问题
本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用，重视
概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育。通过学生主动参与，培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力，使之感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学
方法的重要作用；感悟科学家的探究精神，提高学习的兴趣。
六、教学流程图
1、教学流程图
2、流程图说明
情景：演示实验1 奥斯特实验
演示实验2 发电机发电
问题：小灯泡为什么会亮？
电流是如何产生的呢？
活动I 自主活动学生实验1
设问：如何才能使闭合线圈中产生感应电流？
产生感应电流的条件是什么？
活动II 学生实验2 探究感应电流产生的条件。
活动III 图11-4、5
示例
活动Ⅳ阅读DIS学生实验微弱磁通量变化时的感应电流。
介绍“历史回眸”法拉第发现电磁感应现象的过程
大家谈
3、教学主要环节本设计可分为三个主要的教学环节。
第一环节，通过实验观察与讨论，得出电磁感应现象与感应电流。
第二环节，通过学生探究实验，得出感应电流产生的条件。
第三环节，通过示例、DIS实验，了解电磁感应现象在实际生活中的应用；
通过“历史回眸”、“大家谈”，了解法拉第的研究过程，领略科学家的探究精神。
论电磁感应的发现历程 古之成大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。昔禹之治水，凿龙门，决大河，而放之海。方其功之未成也，盖亦有溃冒冲突可畏之患，惟能前知其当然，事至不惧而徐为之图，是以得至于成功。电磁感应的发现与发展，凝结了无数人的智慧。 伟大的哲学家康德曾经说过：“各种自然现象之间是相互联系和相互转化的。”在1820年，丹麦物理学家、化学家奥斯特在一次实验中发现了电流的磁效应，这一惊人发现使当时整个科学界受到很大的震动，从此拉开了电磁联系的序幕，“物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。” 奥斯特发现电流的磁现象后不久，各国各地的科学家们展开了对称性的思考：电和磁是一对和谐对称的自然现象，既然存在磁化和静电感应现象，那么磁体或电流也应能在附近导体中感应出电流来。于是，当时许多著名的科学家如法国的安培、菲涅尔、阿拉果和英国的沃拉斯顿等都纷纷投身于探索磁与电的关系之中。 仅仅空有满腔热血是远远不够的，还需要有科学的方法以及持之以恒的毅力，勇于突破思维的局限。安培曾做了很多实验，以期能实现“磁生电”，但他把分子电流理论看的
过分重要，完全被自己的理论囚禁起来了，以致尽管在一次实验中展现出了磁生电的迹象，但却没有引发他的正确认识。 1823年，瑞士物理学家科拉顿曾企图用磁铁在线圈中运动获得电流。他把一个线圈与电流计连成一个闭合回路。为了使磁铁不至于影响电流计中的小磁针，特意将电流计用长导线连后放在隔壁的房间里，他用磁棒在线圈中插入或拔出，然后一次又一次地跑到另一房间里去观察电流计是否偏转。由于感应电流的产生与存在是瞬时的暂态效应，他当然观察不到指针的偏转，发现电磁感应的机会也失之交臂。 为了证明磁能生电，1820年至1831年期间，法拉第用实验的方法探索这一课题，最初也是像上述物理学家一样，利用通常的思想方法，做了大量的实验，但磁生电的迹象却始终未出现。失败并没有使他放弃实验，因为他坚信自然力是统一的、和谐的，电和磁是彼此有关联的。 1825年，斯特詹发明了电磁铁，这给法拉第的研究带来了新的希望。1831年，法拉第终于在一次实验中获得了突破性进展。而这次实验就是著名的法拉第圆环实验。 这一实验使法拉第豁然开朗：由磁感应电的现象是一种暂态效应。发现了这一秘密后，他设计了另外一些实验，并证实了自己的想法。就这样经过近10年的思考与探索，法拉第克服了思维定势采用了新的实验方法，终于发现了电磁
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
学年必修3高二物第三章理知识点之电磁感应电磁感应是一个能量转换过程，例如可以将重力势能，动能等转化为电能，热能等。小编准备了必修3高二物第三章理知识点，希望你喜欢。 1.电磁感应现象 利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0。 (2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义：磁感应强度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，定义式：=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S，即=BS，国际单位：Wb (2)求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，
穿过该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。 ③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感)。 4.法拉第电磁感应定律
中学高二年级选修3-2 册物理学科导学案（学生版） 课题：电磁感应的发现 【学习目标】（清晰、具体、可检测性强) 1.了解电磁感应现象的发现过程，认识电磁感应现象的时代背景和思想历程。 2.知道电磁感应现象产生的电流叫感应电流。 3．知道科学探究的的一般方法，了解相关的实验。 【学习重点】 认识电磁感应现象，了解相关实验 【学习过程】（预热衔接、问题引领、自主学习、交流互助、学生展示、质疑探究、精彩点评） 一、复习：奥斯特-----电流的磁效应。 阅读教材并回忆有关奥斯特发现电流磁效应的内容。 （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ （2）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？回忆学过的知识如何解释？ （3）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。 二、学习过程： 1.法拉第发现电磁感应现象。 （1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？ （2）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？ （3）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？ （4）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。 2.电磁感应现象的分类。 阅读教材并回答： 法拉第发表的论文中，把电磁感应现象分为五类： ①、 ②、
③、 ④、 ⑤、 学生活动：自主完成。 3.感应电流:由产生的电流叫感应电流。 （1）讨论交流，设计实验，如何利用提供的器材产生感应电流？（画出设计草图） （2）观察演示实验，认识感应电流。 4.电磁感应现象发现的意义。 阅读教材并思考回答电磁感应发现的意义： （1）电磁感应的发现，使人们发明了，把能转化为能。 （2）电磁感应的发现，使人们发明了，解决了电能远距离传输中的能量大量损耗的问题。 （3）电磁感应的发现，使人们制造了，反过来把能转化为能，比如生活中的、、。 【课堂总结】 1、我们可以通过哪些实验与现象来说明（证实）磁现象与电现象有联系？ 2、如何让磁生成电？ 3、生活中电磁有关的现象？ 【当堂训练】 【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（C） A．安培B．赫兹C．法拉第D．麦克斯韦 【例2】发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_，发现电磁感应现象的科学家是_法拉第_，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_库仑_。 【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是（B） A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流 C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场 【作业】思考：产生感应电流的条件？
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
第一章电磁感应 一、电磁感应的发现 教学目标： 1.知识与技能： （1）知道电磁感应现象，了解利用不同磁体的磁场产生感应电流的方法； （2）知道感应电流的产生是由于穿过闭合回路的磁通量发生改变而引起的； （3）了解电源电动势的概念，知道感应电流大小是由感应电动势大小决定的。 2．过程与方法： (1)由课文第一句“奥斯特发线电流的磁效应”入手，引导学生逆向思维思考，让学生领会科学研究中逆向思维的途径与重要性； （2）探究产生感应电流的三种不同的方法，经历科学研究的主要环节，通过探究实验，观察实验现象，分析实验结果，获得科学探究的感性认识； （3）初步认识对比与归纳是物理思维的两种基本形式； （4）通过对“感应电流的产生是由于穿过闭合回路的磁通量变化而引起”内容的学习，了解抽象、概括等思维形式在物理定律发现中的重要性。 3.情感、态度与价值观 了解科学发现对社会文明进程的巨大推动作用,激发学生的求知欲和探究精神;在探究过程中学习合作与交流 教学重点、难点： （1）探究产生感应电流的三种不同的方法，归纳、总结出产生感应电流的条件； （2）正确理解产生感应电流的条件。 教具准备与教学方法 （1）灵敏电流计、大小螺线管、线圈、导线、开关、滑动电阻、电源、条形磁铁，蹄形磁铁； （2）运用实验探究、启发引导、对比与归纳等教学方法。 教学设计思路 本设计的基本思路是：以实验创设情景，激发学生的好奇心。通过对问题的讨论，引入学习电磁感应现象。本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用，重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育。通过学生主动参与，培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力，使之感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法的重要作用；感悟科学家的探究精神，提高学习的兴趣。 新课教学 1、不同自然现象之间是有相互联系的，而这种联系可以通过我们的观察与思考来发现。例如摩擦生热则表明了机械运动与热运动是互相联系的，奥斯特之所以能够发现电流产生磁场，就是因为他相信不同自然现象之间是互相联系和互相转化的。自奥斯特发现电能生磁之后，历史上许多科学家都在研究“磁生电”这个课题。介绍瑞士物理学家科拉顿的研究。
2012-2013学年第一学期高二物理学案（008） 班级 高二( )班 学生姓名 ______ _ 完成时间： （学案A 等级要求：书写规范，全部完成，有用红笔订正，正确率80%以上） 课题：电磁感应现象的发现 课型：新授课 单元5课时：第1课时 【学习目标】 1、 法拉第和电磁感应现象，知道感应电流的产生是由于穿过闭合回路的磁通量发生改变 而引起的 2、 了解电源电动势的概念 目标1：法拉第和电磁感应现象 自主学习 1、丹麦物理学家 偶然发现，接通电流时导线附近的小磁针忽然 。 奥斯特实验发现了 ，说明电流能够产生磁场，它使人们第一次认识到电和磁之间确实存在着某种联系，为此后一系列电磁规律的发现奠定了基础。 2、电能产生磁，那磁能不能生电，开始思考并研究这个问题的物理学家是 3、电磁感应现象 如果螺线管中有电流，电流计的指针就会 实验发现当 磁铁时，电流计的指针会偏 转说明，此时螺线管内有 5、磁通量用Φ表示，Φ= ，其中B 表示 ，S 表示 。磁通量的单位是 ，简称 ，符号为 。 6、产生电流的原因：通过闭合回路的 发生改变。 我能做 1、首先发现电流磁效应和电磁感应现象的科学家分别是( )
A.安培和法拉第 B.奥斯特和法拉第 C.库仑和法拉第 D. 奥斯特和麦克斯韦 2、如图所示，矩形区域abcd内有匀强磁场，闭合线圈由位置1通过这个磁场运动到位置2．线圈在运动过程的哪几个阶段有感应电流，哪几个阶段没有感应电流？为什么？ 目标2：了解电源电动势的概念 自主学习 1、在下面的电路图里，闭合开关的时候，灯泡会亮，是由的 原因，普通的1号干电池的电动势是。 2、电动势，描述， 称为电动势。电动势的符号是，它的单位与电压的单位同样是 ，符号是。 3、 在这个实验中，电流计会偏转，是在充当电 源的。 这个电源的电动势和一般的干电池电源不一样，是由于 通过螺线管的 的改变，感应产生的，我们称 为。 （简单的理解就是螺线管在这里充当电源） 我能做： 1、安培于1821年时用类似于图的通电线圈进行过探求感应电流的实验，但没有发现电磁感应现象，他失败的原因是（） A．他的实验电路有问题 B．他的仪器连接有问题 C．他只关注到稳定时的情形 D．他没有留意磁铁插入或拔出的瞬间情形
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？
自感现象涡流 课后训练案巩固提升 A组(20分钟) 1.关于自感电流,下列说法正确的是() A.自感电流一定与线圈中电流方向相反 B.自感电流一定与线圈中的电流方向相同 C.自感电流可能与线圈中的电流方向相反,也可能相同 D.线圈中只要有电流通过,就一定会产生自感电流 解析:线圈中电流发生变化时,会产生自感电动势,阻碍电流的变化,可能与线圈中的电流方向相反,也可能相同。 答案:C 2.下列说法中正确的是() A.电路中电流越大,自感电动势越大 B.电路中电流变化越大,自感电动势越大 C.线圈中电流均匀增大,线圈的自感系数也均匀增大 D.线圈中的电流为零时,自感电动势不一定为零 解析:在自感一定的情况下,电流变化越快,自感电动势越大,与电流的大小、电流变化的大小没有必然的关系,A、B项错;线圈的自感系数是由线圈本身的性质决定的,与线圈的大小、形状、匝数、有无铁芯等有关,而与线圈的电流的变化率无关,C项错。 答案:D 3.下列哪些做法是为了减少涡流的产生() A.在电动机、变压器中的线圈中加入铁芯 B.电动机、变压器内部铁芯都是由相互绝缘的硅钢片组成 C.在电磁冶金中,把交变电流改成直流 D.一些大型用电器采用特制的安全开关
解析:在电动机、变压器中,为增强磁场,把绕组都绕在铁芯上,以增强磁场,但铁芯中会产生很强的涡流,为了减少涡流,铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成,将硅钢片表面进行处理,生成不导电的氧化层,相互绝缘,可进一步减少涡流,所以A项不符合题意,B项符合题意;电磁冶金利用产生的涡流,而只有当空间中磁通量变化的时候,才会有涡流产生,直流电流稳定,产生的磁场也稳定,是不会引起涡流的,C项不符合题意;D项与涡流无关,是为了防止自感。 答案:B 4.关于线圈的自感系数大小的下列说法中,正确的是() A.通过线圈的电流越大,自感系数也越大 B.线圈中的电流变化越快,自感系数也越大 C.插有铁芯时线圈的自感系数会变大 D.线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关 解析:自感系数是由电感线圈本身的因素决定的,包括线圈的大小、单位长度上的匝数,而且有铁芯时比无铁芯时自感系数要大,与通过线圈的大小及变化趋势无关。 答案:C 5.某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是() A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大 C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大 解析:闭合开关S,电路稳定灯泡正常发光时,如果电感线圈L中的电阻比灯泡的电阻大,则电感线圈L中的电流I L比灯泡A中的电流I A小,当开关S断开,则由于自感现象,L和A构成回路使L和A中的电流从I L开始减小,因此不可能看到小灯泡闪亮的现象,C项正确。 答案:C 6.
1.1 电磁感应现象的发现 ［要点导学］ 1、不同自然现象之间是有相互联系的，而这种联系可以通过我们的观察与思考来发现。例如摩擦生热则表明了机械运动与热运动是互相联系的，奥斯特之所以能够发现电流产生磁场，就是因为他相信不同自然现象之间是互相联系和互相转化的。 2、机遇总是青睐那些有准备的头脑，奥斯特的发现是必然中的偶然。发现中子的历史过程（在选修3-5中学习）也说明了这一点。小居里夫妇首先发现这种不带电的未知射线，他们误认为这是能量很高的射线，一项划时代的伟大发现就与小居里夫妇擦肩而过了。当查德威克遇到这种未知射线时，查德威克很快就想到这种不带电的射线可能是高速运动的中子流，因为查德威克的老师卢瑟神福早已预言中子的存在，所以查德威克的头脑是一个有准备的头脑，查德威克就首先发现了中子，并因此获得诺贝尔物理学奖。所以学会用联系的眼光看待世界，比记住奥斯特实验重要得多。 3、法拉第就是用联系的眼光看待世界的人，他坚信既然电流能够产生磁场，那么利用磁场应该可以产生电流。信念是一种力量，但信念不能代替事实。探索“磁生电”的道路非常艰苦，法拉第为此寻找了10年之久，我们要学习的就是这种百折不挠的探索精神。 4、法拉第为什么走了10年弯路，这个问题值得我们研究。原来自然界的联系不是简单的联系，自然界的对称不是简单的对称，“磁生电”不象“电生磁”那样简单，“磁生电”必须在变化、运动的过程中才能出现。法拉第的弯路应该使我们对自然界的联系和对称的认识更加深刻、更加全面。 ［范例精析］ 例1奥斯特的实验证实了电流的周围存在磁场，法拉第经过10年的努力终于发现了利用磁场产生电流的途径，法拉第认识到必须在变化、运动的过程中才能利用磁场产生电流。法拉第当时归纳出五种情形，请说出这五种情形各是什么。 解析法拉第把能引起感应电流的实验现象归纳为五类：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。它们都与变化和运动有关。 拓展法国物理学家安培也曾将恒定电流或磁铁放在导体线圈的附近，希望在线圈中看到被“感应”出来的电流，可是这种努力均无收获。因为“磁生电”是在变化或运动中产生的物理现象。 例2 自然界的确存在对称美，质点间的万有引力F=Gm1m2/r2和电荷间的库仑力F=kq1q2/r2就是一个对称美的例子。电荷间的相互作用是通过电场传递的，质点间的相互作用则是通过引力场传递的。点电荷q的在相距为r处的电场强度是E=kq/r2，那么质点m在相距为r 处的引力场强度是多少呢？如果两质点间距离变小，引力一定做正功，两质点的引力势能一定减少。如果两电荷间距离变小，库仑力一定做正功吗？两电荷的电势能一定减少吗？请简述理由。
《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
2019 学年必修3 高二物第三章理知识点之电磁感应电磁感应是一个能量转换过程，例如可以将重力势能，动能等转化为电能，热能等。小编准备了必修3 高二物第三章理知识点，希望你喜欢。 1. 电磁感应现象利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 (1) 产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化， 即0。 (2) 产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3) 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2. 磁通量 (1) 定义：磁感应强度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，定义式：=BS如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S，即=BS, 国际单位：Wb (2) 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任 何一个面都有正、反两个面; 磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3. 楞次定律
(1) 楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2) 对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁--- 感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么--- 阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。 ③如何阻碍--- 原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反; 当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同。 ④阻碍的结果--- 阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 (3) 楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化; ②阻碍物体间的相对运动; ③阻碍原电流的变化(自感) 。 4. 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。表达式：E=n/t 当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为E=BLvsin 。当B、L、v 三者两两垂直时，感应电动势E=BLv。
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
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
B 第三章 电磁感应和暂态过程 一、选择题 1、对于法拉第电磁感应定律t d d Φ - =ε,下列说法哪个是错误的 [ ] （A ）负号表示ε与Φ的方向相反； （B ）负号是楞次定律的体现； （C ）用上式可以确定感应电动势的大小和方向。 （D ）以上说法均错. 2、将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时 [ ] （A ）铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势 （B ）铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小 （C ）铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大 （D ）两环中感应电动势相等，铜环中有感应电流，木环中无感应电流。 3、如图所示，一矩形金属线框，以速度v 中，然后又从磁场中出来，到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(入磁场时刻开始计时，I 以顺时针方向为正) [ ] 4、如图所示,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动，直导 线ab 中的电动势为 [ ] (A) Bl v (B) Bl v (C) Bl v (D) 5、在感应电场中电磁感应定律可写成t l E L K d d d Φ -=?? ，式中K E 为感应电场的电场强度．此 式表明 [ ] (A) 闭合曲线L 上K E 处处相等． (B) 感应电场是保守力场． (A) I O (D) (B)
A (C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线． (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念． 6、如图示，一矩形线圈长宽各为b a ,，置于均匀磁场B 中，且B 随时间的变化规律为kt B B -=0，线圈平面与磁场方向垂直，则线圈内感应电动势大小为 [ ] （A ）()kt B ab -0 （B ）0abB （C ）kab （D ）0 7、金属棒OA 在均匀磁场中绕OZ 作锥形匀角速旋转，棒长l ，与OZ 轴 夹角θ，角速度ω，磁感应强度为B ，方向与OZ 轴一致。OA 两端的电 势差是 [ ] （A ）θωcos Bl （B ）θωsin 0Bl （C ）θω220cos 21Bl （D ）θω2 20sin 2 1Bl 8、一闭合正方形线圈放在均匀磁场中，绕通过其中心且与一边平行的转轴OO ′转动，转 轴与磁场方向垂直，转动角速度为ω，如图所示．用下述哪一种办法可以使线圈中感应电流 的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)？ (A) 把线圈的匝数增加到原来的两倍． (B) 把线圈的面积增加到原来的两倍，而形状不变． (C) 把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍． (D) 把线圈的角速度ω增大到原来的两倍． 9、在圆柱形空间内有一磁感强度为B 的均匀磁场，如图所示，B 的大小以速率d B /d t 变化．有一长度为l 0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab )和2(a ＇b ＇) ，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为 ［ ］ (A) ε2＝ε1≠0 (B) ε2>ε1 (C) ε2< ε1 (D) ε2＝ε1＝0 10、用导线围成如图所示的回路(以O 点为心的圆，加一直径)，放在 轴线通过O 点垂直于图面的圆柱形均匀磁场中，如磁场方向垂直图面向里，其大小随时间减小，则感应电流的流向为 [ ] 11、有两个线圈，线圈1对线圈2的互感系数为M 21，而线圈2对线圈1的互感系数为M 12．若 l 0 (
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
《第一节电磁感应现象》教案 教学目标 1．掌握电磁感应现象及其产生的条件。 2．了解感应电流的方向与导体运动的方向及磁场的方向有关；了解感应电流的大小与导体的运动速度及磁场的强弱有关 3．通过经历探究“磁生电”的过程，培养学生以实验事实为依据，进行归纳、概括和想象的能力。 4．知道什么是交变电流；知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz；能把交流电和直流电区分开来。 5．通过向学生介通过向学生介绍电磁感应发展史，培养学生坚持不懈、用于探索的思想品质。 教学重点 通过电磁感应实验，认识电磁感应现象，发现磁生电的条件。 教学难点 由实验现象概括感应电流产生的条件。 课时安排 1课时 课前准备 课件 教学过程 一、导入新课 无论是火力发电、水力发电还是风力发电，都是通过发电机发电的。那么发电机是如何发电的？ 这节课，我们就一起来学习探究《第一节电磁感应现象》。（板书设计） 二、自学互研
（一）法拉第的发现 自主阅读教材P124～125的内容，独立思考并完成： 1．在1831年由英国的物理学家法拉第首先发现了利用磁场产生电流的条件和规律。进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。并由此导致了发电机的发明。 2．如下图所示的闭合电路中，ab导线静止。当蹄形磁铁沿水平方向向右运动时，灵敏电流计的指针会偏转(选填“会偏转”或“不偏转”)；若磁铁运动方向不变，只对调磁极，就可以改变感应电流的方向。 (第2题图) 3．如下图所示，某物理兴趣小组的同学，用较长的软电线两端与灵敏电流计两接线柱连接起来，两同学拿着电线的两处，分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转。请你利用学过的物理知识解释这个现象。 (第3题图) 答：闭合的软电线摆动时切割地磁场的磁感线，软电线中产生感应电流。 （二）发电机 自主阅读教材P126～127的内容，独立思考并完成： 4．实际的发电机结构要比演示用发电机复杂，但原理是一样的，都是利用电磁感应现象制成的。 5.大型发电机一般采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电。为了得到强磁场，还用电
电磁感应在生活中的应用 摘要：电磁感应现象是放在变化磁通量中的导体，会产生电动势，一般表现为两种形式，即动生电动势与感生电动势。对这两种电动势从产生机制、能量转换等角度分别进行描述，来理解它们的统一和区别。电磁感应现象在生活中有很多的应用，对常见的几种例子分别进行阐述，对该现象有更具体的理解。 关键词：电磁感应定律电动势应用 一、电磁感应定律 不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，电路已经具备了随时输出电能的能力。如果电路闭合，将会在回路中产生感应电流。这一现象是迈克尔·法拉第于１８３１年发现的，因此被称之为法拉第电磁感应定律。这是自奥斯特发现了电流产生磁场之后，在电磁学中的另一伟大发现，它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了基础。 通过实验表明，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电动势和感应电流。若电路不闭合，则电路没有电流，只存在感应电动势，感应电动势与穿过这一电路相对任一参照形成闭合环路的磁通量变化率成正比，方向用楞次定律判断。即无论回路是否闭合，都会产生感应电动势: ε = -dφ/dt 感应电动势的存在不以导体存在为前提，根据复合函数求导及磁通量与磁感应强度关系，当上式中线圈匝数 n = 1 时，又可写为 ε = -d( ∫BdS) / dt = -∫( B / t) dS －∫B ( dS) / t 二、电动势 上式中，第一项表示线圈不动时磁感应强度 B随时间变化所产生的感应电动势，又称感生电动势，变压器及无线信号的接收天线是其典型应用; 第二项表示空间磁场不变，线圈面积变化产生的感应电动势，又称动生电动势，其典型应用于发电机。 １．动生电动势 回路或其一部分在磁场中的相对运动所产生的感应电动势，即变，称之为动生电动势。动生电动势的产生是由于外力的作用，驱使导体在磁场内运动，整个过程中洛伦兹力与导 体的运动方向垂直，即洛伦兹力不做功。因此，动生电动势能量的变化是外力的机械能转化为电能。 ２．感生电动势 仅由磁场的变化而产生的感应电动势，即变，称之感生电动势。感生电动势时，导体或导体回路不动，而磁场变化。因此产生感生电动势的原因不可能是洛仑兹力。英国物理学家麦克斯韦指出：变化的磁场会在其周围空间激发出一种电场，称为感生电场，其电场线为闭合曲线，所以又称为涡旋电场。产生感生电动势的非静电力是感生电场力（或称为涡旋电场力）。 三、电磁感应的应用 电磁感应现象的发现为电和磁的转化铺平了道路，工程及生活应用中很多发明都是根据电磁感应原理制成的，如我们熟知的发电机、电磁炉以及将来肯定会普及的无接触式充电电池，等等。