4.2探究感应电流的产生条件PPT优选课件

D．如图丙所示，小螺线管 A 插入大螺线管 B 中不动，开关 S 一 直接通，当改变滑动变阻器的阻值时
精选课件
14
判断下图中能产生感应电流的是
BC
例题5. 如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强 磁场外.下述过程中使线圈产生感应电流的是（ B ）
A.以bc为轴转动45° B.以ad为轴转动45° C.将线圈向下平移 D.将线圈向上平移
分析论证
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关保持闭合，滑动变 阻器滑片不动
开关保持闭合，迅速移 动滑动变阻器的滑片
线圈B中磁场
时，
线圈B中有感应电流；磁
场
时，线圈B中
精选课件 无感应电流
8
思考:
通过以上几个产生感应电流的实验，我们能否寻 找它们之间的共同之处，并从本质上概括出产生感应 电流的条件?
精选课件
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反馈 3 如图装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附
近的铜质闭合线圈 A 中不．产生感应电流的是( B )
A．开关 S 接通的瞬间
B．开关 S 接通后，电路中电流稳定时
C．开关 S 接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间
D．开关 S 断开的瞬间
精选课件
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精选课件
20
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当闭合导体回路的一部
分做
磁感
线的运动时，有感应电
精选课件 流产生
4
探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
G
+
－
＋
NS
N极插入
NS N极抽出
S极插入
S极抽出

B
电路相互独立！
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模仿法拉第的实验
G
+
－
＋
-
开关闭合
+
瞬间
开关闭合， 迅速移动
滑片
开关断开 瞬间
复原再做
实验操作 开关闭合瞬间
实验现象 （线圈B中有无电流）
有
开关断开瞬间
有
开关保持闭合，滑动变阻器 滑片不动
无
开关保持闭合，迅速移动滑动 变阻器的ppt课滑件片
有
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实验3：模拟法拉第实验
平行运动 切割运动
实验现象（有无电流）
无电流 无电流 有电流
5
ppt课件
6
ppt课件
7
实验操作
实验现象（有无电流） 实验结论
导体棒静止
无电流
导体棒平行磁感线 运动
无电流
导体棒切割磁感线 运动
有电流
ppt课件
闭合电路包围的面积（变化） 时，电路中有电流产生；包 围的面积 不变 时，电路 中无电流产生。
8实验2Biblioteka 探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
G
+
－
＋
NS
N极插入
NS N极抽出
S极插入
磁铁的运动
表针摆动方 向
磁铁的运动
S极抽出
表针摆动方 向
N极插入线圈 右偏 S极插入线圈
左偏
N极停在线圈中 不偏转
N极从线圈抽出 左偏
ppt课件
S极停在线圈中 S极从线圈中抽出
不偏转
右偏
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实验2：实验分析
实验操作
ppt课件
19
2．合作探究——议一议 (1)法拉第总结的引起感应电流的原因有哪些？

2020年10月2日ຫໍສະໝຸດ 1一、划时代的发现
1、奥斯特的发现 “电生磁”
2、法拉第的发现 “磁生电”
2020年10月2日
导线应该朝哪 个方向放置才 能发现这样的
现象？？
什么时候才能 出现这样的现
象？？ 2
二、探究电磁感应的产生条件
1、初中研究的结论
闭合电路的部分导体切割磁感线 时有感应电流产生
2020年10月2日
汇报人：XXX 汇报日期：20XX年10月10日
11
4
3、模拟法拉第的实验
操作 开关闭合瞬间
现象
有电流产生
开关断开瞬间
有电流产生
开关闭合时，滑动变阻 器不动
开关闭合时，迅速移动 变阻器的滑片
无电流产生 有电流产生
结论2：020只年10有月2当日 线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。5
分析论证
2020年10月2日
6
归纳总结
结论：只要穿过闭合电路的磁通量 变化，闭合电路中就有感应电流产 生。
2020年10月2日
7
例题1
如图所示，在磁感应强度为 B的匀强磁场中 有一面积为S的矩形线圈abcd，垂直于磁场 方向放置，则此时通过线圈的磁通量为多大？ 现使线圈以ab边为轴转180°，求此过程磁 通量的变化？
2020年10月2日
8
例题2
2020年10月2日
10
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实验探究：
【实验三】磁场与线圈不发生相对运动时能 否产生感应电流(模仿法拉第实验）
S
A
N
G
B
+
实验探究：
【实验三】磁场与线圈不发生相对运动时能 否产生感应电流(模仿法拉第实验）
A B
实验现象：
开关和滑动变阻器的状态
开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合时，滑动变阻器不变 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片
实验探究：
【实验二】磁铁插入或抽出线圈 实验现象：
磁铁的动作
N极插入线圈
线圈中有无电流 磁铁的动作
有
S极插入线圈
线圈中有无电流
有
N极停在线圈中
无
S极停在线圈中
无
N极从线圈中抽出
有
S极从线圈中抽出
有
G
G
实验结论：磁铁与线圈有相当运动时，线圈中磁场 强弱发生了变化，线圈中有感应电流
猜想一：产生感应电流的原因与线圈中的 磁场强弱的变化有关？
（2）当线圈远离导线时，判断线圈中是否有产生
感应电流？ 有
（2）当线圈沿导线向上运动时，线圈中又是否有
感应电流产生呢？ 没有
I
v
课后思 考
1、电路为什么会产 生感 应电流？
2、怎样做效果最好？
每个人的心灵深处都有着只有他自己 理解的 东西。 对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的 人来说 ，痛苦 与烦恼 是他必 备的气 质。 在一切创造物中间没有比人的心灵更 美、更 好的东 西了。 唯有心灵能使人高贵。所有那些自命 高贵而 没有高 贵的心 灵的人 ，都像 块污泥 。 一个人只要他有纯洁的心灵，无愁无 恨，他 的青春 时期， 定可因 此而延 长。 能充实心灵的东西，乃是闪烁着星星 的苍穹 ，以及 我内心 的道德 律。 你的心灵常常是战场。在这个战场上 ，你的 理性与 判断和 你的热 情与嗜 欲开战 。 无所事事并非宁静，心灵的空洞就是 心灵的 痛苦。

实验操作
N极插入线圈 N极停在线圈中 N极从线圈中抽出
实验现象 (有无电流)
_有__ _无__ _有__
实验操作 (有无电流)
S极插入线圈 S极停在线圈中 S极从线圈中抽出
实验现象
_有__ _无__ _有__
结论：
当磁铁和线圈发生相对运动时，回路中有感应电流 产生； 当磁铁和线圈相对静止时，回路中无感应电流
绕轴转动(ad边向外) 有感应电流
从纸面向外平动 有感应电流
【例题1】下列图中能产生感应电流的是( )
_有__
结论： 当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。
模型归类
①切割类 ②变化类
条件分析
B不变，S变 Φ=BS
相对运动
Φ=BS 变！
S不变，B变 Φ=BS
磁场变化
小结：
1 ．结论：无论用什么方法，只要使闭合电路的磁通量发生变化， 闭合电流中就会有感应电流产生
2 ．产生感应电流的条件：（感应电流有无的判断依据） （1）电路闭合 （2）磁通量发生变化
2、B变化，S不变
2 1 B2S B1S (B2 B1 )S B • S
3、B 、S之间的夹角变化
2 1 BS sin 2 BS sin 1 BS(sin 2 sin 1 )
二 探究感应电流的产生条件
1．实验观察 探究1：导体棒在磁场中运动是否产生电流
如图4－1－1所示，将导轨、可移动导体AB放置在磁场中，并和电 流计组成闭合回路，把实验现象记录在下表中.
实验操作 导体棒静止 导体棒平行磁感线运动 导体棒切割磁感线运动
实验现象(有无电流) _无___ _无___ __有__
结论： 当闭合回路中部分导体切割磁感线时，电路中会产生

且一半在匀强磁场内，另一半在磁场外，下 2．电磁感应现象——“磁生电”
中上下运动 A、以ad边为轴转动
2、(双选)如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流，则线框的运动情况应该是( )
C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的 (5)磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响．
A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场 2、对于图乙，导体框的一部分“切割”了磁感线，穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感应电流；
且一半在匀强磁场内，另一半在磁场外，下
中左右运动 B．向上平动(ab边还没有离开磁场)
2．电磁感应现象——“磁生电” B．线框中始终有感应电流
B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场 B．线框中始终有感应电流
二、引起穿过闭合回路的磁通量变化一般 有以下几种情况：
(1)磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化．例 如闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动 (2)线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化．例 如线圈与磁体之间发生相对运动时或者产生磁 场的通电螺线管中的电流变化时． (3)磁感应强度B不变，线圈面积S也不变，但两 者之间夹角发生变化．例如线圈在磁场中转动 时． (4)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化，
量始终在变化，故线框中始终有感应电流． 线圈中的磁场______时，线圈中无感应电流
C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流 (1)磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化．例如闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动
核心要点突破
一、磁通量与磁通量的变化 1．闭合回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的 乘积叫做磁通量． 计 算 公 式 ： Φ ＝ BS ， 式 中 的 S 可 以 理 解 为 有 效 面 积． (1)如果磁感线与平面不垂直，如图1－1－4甲所示， 有效面积应理解为原平面在垂直磁场方向上的投影 面积，如果平面与垂直磁场方向的夹角为θ，则有 效面积为Scosθ，穿过该面的磁通量为Φ＝BScosθ.

观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表 中。
研究对象：由线圈,电流表构成的闭合
回路。
磁场提供：条形磁铁。
表2
磁铁的运动 表针的摆动 磁铁的运动 方向 N极插入线圈 S极插入线圈 表针的摆 动方向
N极停在线圈 中 N极从线圈中 抽出
S极停在线圈 中 S极从线圈中 抽出
结论：只有磁铁相对线圈运动时， 有电流产生。磁铁相对线圈静止时， 没有电流产生。
4.解答：当线圈远离导线移动时，由于线圈 所在位置的磁感应强度不断减小，所以穿过线圈 的磁通量不断减小，线圈中产生感应电流.当导线 中的电流逐渐增大或减小时，线圈所在位置的磁 感应强度也逐渐增大或减小，穿过线圈的磁通量 也随之增大或减小，所以线圈中产生感应电流
5.解答：如果使铜环沿匀强磁场的方向运动， 由于穿过铜环的磁通量不发生变化，所以，铜 环中没有感应电流产生；如果使铜环在不均匀 磁场中移动，由于穿过铜环的磁通量发生变化， 所以，铜环中有感应电流产生。 6.解答：乙、丙、丁三种情况下，可以在线 圈B中观察到感应电流。 7.解答：B=BOl/l+vt
开关闭合时，滑动变阻 器不动
现象
开关闭合时，迅速移动 变阻器的滑片
结论：只有当线圈A中电流变 化时，线圈B中才有电流产生。
分析论证三：
对线圈B，滑片移动或开关通断，引起A中 电流变，则磁场变，穿过B的磁通变 ，故 B中产生感应电流。当A中电流稳定时，磁 场不变，磁通不变则B中无感应电流。
归纳结论三：
如图所示。线圈A通过变阻器和开关连接到电
源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在 线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否 有电流产生。把观察到的现象记录在表3中。
研究对象：线圈B和电流表构成的闭合 回路 磁场提供：通电线圈A

Φ 变的四种情况
举例
B 不变、S 变化 闭合电路的一部分导体切割磁感线时
B 变化、S 不变
线圈与磁体之间发生相对运动时
B 和 S 都变化 注意：此时可由 ΔΦ＝Φt－Φ0 计算并判断 磁通量是否变化
B 和 S 大小都 不变，但二者 之间的夹角变
线圈在磁场中转动时
1.向下运动： 磁通量变大 2.向上运动： 磁通量变小
结合本节课的电磁感应的条件我们总结出可以产生感 应电流有哪几类情况？ 1 .变化的电流：电流的变化引起周围磁场的变化， 从而引起磁通量的变化 2.变化的磁场：直接引起磁通量的变化 3.运动的恒定电流：电流的运动引起空间某点的 磁场变化，引起磁通量的变化 4 .运动的磁铁：磁铁的运动引起空间某点的磁场变化， 引起磁通量的变化 5.运动的导体：导体棒切割磁感线,产生感应电流
有
感线运动
(2)导体棒在磁场中运动
实验装置
实验操作 线圈中有无电流
条形磁铁在线圈
中插入或拔出时
有
条形磁铁在线圈
中静止不动
无
(3)模拟法拉第的实验
实验装置
实验操作
线圈中有 无电流
开关 S 接通或断开
有
开关 S 闭合，改变滑动
变阻器阻值
有
开关 S 一直闭合，且滑
动变阻器触头位置不动 无
三、产生感应电流的判断 1.产生条件 (1)电路闭合； (2)磁通量发生变化．
(3)如图(c)，某线圈所围面积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，求其代数和．
2．磁通量的标量性 磁通量是标量，但有正负，其正负表示与规定的穿入 方向相同或相反，穿过某一面的磁通量等于各部分磁 通量的代数和． 3．磁通量的变化 磁通量的变化，大致可分为以下几种情况： (1)如图(a)，磁感应强度B不变，闭合电路的面积S发 生变化．

问题2
问题1
产生感应电流的根 本原因是什么呢？
还有那些情况可以 产生感应电流呢？
法拉第的实验
下图为法拉第当年的实验电路图及使用的线圈
模仿法拉第的实验实物图
模仿法拉第实验
实验操作 开关闭合瞬间 开关断开瞬间
表针偏转情况
开关闭合时，滑动变阻器不动
开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
实验现象归纳
§4.2 探究感应电流的 产生条件
请在此输入您的副标题
学习目标
知识与技能 1.观察电磁感应现象， 知道感应电流的产生 条件
过程与方法 1.学会通过实验观察、 记录结果、分析论证 得出结论的科学研究 方法
情感、态度和价值观 1.体会科学探索的过程 特征，领悟科学思维 方法，培养严谨的科 学态度
2.进一步认识磁通量的 概念，能结合实例对 磁通量活动，提高 自身的分析、论证能 力
3.感受法拉第勇于探索 科学真理的科学精神
课题引入
奥斯特的“电生磁” 1820年，丹麦物理学家奥斯 特发现电流的磁效应
法拉第的“磁生电”
1831年，英国物理学家法拉 第发现了电磁感应现象
闭合回路的部分导体切割磁感线
G
N S
－
+
＋
穿过闭合回路磁场的 面积发生了变化
谢谢
表针摆动方向
实验现象归纳
线圈所在范围内的磁场由于磁铁运动产生变化并 且产生了感应电流
那么三个实验能得出的共同结论是什么呢？
三个实验共同结论
一、线圈所在磁场面积S发生变化 二、线圈所在磁场磁感应强度B发生变化 三、与B和S有共同关系的物理量是——Φ
总结结论
只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合 导体回路中就有感应电流

的磁感应强度
开关保持闭合，滑动变
无
B发生变化时，
阻器滑片不动
闭合电路中有
开关保持闭合，迅速移
有
感应电流产生
动滑动变阻器的滑片
思考： 通过以上三个产生感应电流的实验，我们能否寻找 它们之间的共同之处，并从本质上概括出产生感应 电流的条件?
三、分析论证 1.模型归类
①切割类 相对运动
②变化类 磁场B变化
五、学以致用 1、摇绳能发电吗？
现象探究
摇绳发电的实质： （1）穿过电路的磁通量发生变化；（2）电路要闭合。
两位同学什么方向站立发出来的电流最大？
闭合电路的部分导体切割地 磁场的磁感线。绳运动方向 和地磁场平行时无感应电流， 运动方向与地磁场垂直时， 产生的感应电流最大，地磁 场是南北方向的，所以摇绳 时两同学沿东西方向站立， 发电电流最大。
2．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在 下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？ （1）保持线框平面始终与磁感线垂直， 线框在磁场中上下运动（图甲）
无感应电流 穿过线框的磁通量不变
（2）保持线框平面始终与磁感线垂直， 线框在磁场中左右运动（图乙） （3）线框绕轴线AB转动（图丙）。
无感应电流 穿过线框的磁通量不变
二、探究“磁生电”现象 实验器材：蹄形磁铁、导体棒、大小螺线管、线圈、 灵敏电流计、导线、开关、滑动变阻器等
S
G
N
实验一：探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流
G
竖直运动
水平运动
+
N
－
＋
S
实验操作
实验现象 (有无电流)
我的结论一
导体棒向水平运动
有
闭合电路部分导体 做切割磁感线运动

探究—产生感应电流的条件
第十四章 磁现象
- .
电流能够产生磁场，例如奥斯特实验，那么磁场能否产生电流呢？
问题的提出
一、电磁感应现象
制定计划
尝试1：保持线框和磁体都不动；尝试2：磁体不动，使线框底边ab左右运动；尝试3：使线框底边ab向上或向下运动，并不切割磁感线；尝试4：线框底边ab不动，使磁体做左右运动；尝试5：线框底边ab不动，使磁体做上下运动。
实验与思考
导体棒左移
导体棒右移
导体棒不动
有
有
无
实验操作
表针是否 摆动
导体棒垂直上移
导体棒垂直下移
无
无
当导体回路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应。在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。
结论： 当闭合导体回路的一部分做切割磁感线的运动时，有感应电流产生。
手摇发电机
交流发电机的原理
1、我国生产的交流电，频率为50HZ（即1S内线圈转动50圈），周期为0.02S；电流方向改变100次。
2、发电机发电过程中，把机械能转化为电能。
注意
三峡水力发电机组
1.交流发电机和直流发电机在构造上有什么不同？
2.从能量转化的角度来看，发电机的作用和电动机有什么不同？
巩固练习
分析与结论
二、动圈式话筒
话筒的作用是把声音转换成电流。
在接收声波的膜片后面粘贴着一个由线漆包线绕成的线圈，它能随着膜片一起运动。膜片后面还安装了一个永磁体，线圈处于永磁体的磁场中。线圈的两端用导线引出。
三、发电机
发电机是根据电磁感应现象制成。
转动手柄时，与发电机连接的小灯泡会发光，这表明电路中有了电流。如果在电路中接入电流表，可以看到电流表的指针左右摆动。这个现象表明，发电机发出的时大小和方向都发生变化的电流，这样的电流叫作交流电。

2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈，线圈 平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种 运动时，线圈中能产生感应电流（ CD ） A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B．线圈沿自身所在的平面做加速直线运动 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
4.2 探究感应电流的产生条件
3、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合回路，在 下列情况中，电流表指针不发生偏转的是( CD ) A．线圈不动，磁铁插入线圈 B．线圈不动，磁铁拔出线圈 C．磁铁插在线圈内不动 D．磁铁和线圈一块平动
4.2 探究感应电流的产生条件
4、如图所示，直导线中通以电流I，矩形线圈与电流共 面，下列情况能产生感应电流的是( ABD )
A．电流I增大 B．线圈向右平动 C．线圈向下平动 D．线圈绕ab边转动
课堂小结
一、电磁感应现象：由磁场产生电流的现象，称为 电磁感应现象。 二、感应电流：由电磁感应产生的电流，称为感应电 流。
三、产生电磁感应Байду номын сангаас象的条件：
（1）闭合电路 （2）磁通量发生变化
结论： 感应电流产生的条件
磁通量发生变化 闭合电路
法拉第用过的线圈
课堂练习
1、关于感应电流,下列说法中正确的是（ AD ） A．只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定 有感应电流 B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感 应电流 C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合 电路中一定没有感应电流 D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一 定有感应电流
第四章 电磁感应 2 探究感应电流的产生条件
现象总结： S 不变， B 变，回路中产生感应电流。
现象总结： B不变， S变，回路中产生感应电流。