§1.2 感应电流产生的条件

感应电流产生的条件和方向的判断一. 教学内容：感应电流产生的条件和方向的判断1. 电磁感应现象（1）利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。

（2）产生感应电流的条件：穿过闭合电路中的磁通量发生变化。

（3）磁通量变化的几种情况：①闭合电路的面积不变，磁场变化；②磁场不变，闭合电路面积发生变化；③线圈平面与磁场方向的夹角发生变化；④磁场和闭合回路面积都变化（一般不涉及）。

2. 感应电流的方向（1）右手定则：伸开右手，使拇指与四指在同一平面内且跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使拇指指向导体的运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

（2）楞次定律①内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

②意义：确定了感应电流的磁场方向与引起感应电流的原磁场方向间的关系，当电路中原磁场的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当电路中原磁场的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同，这一关系可概括为“增反，减同”。

③应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：（i）查明电路中的磁场方向；（ii）查明电路中的磁通量的增减；（iii）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向；（iv）由安培定则判断感应电流的方向。

④楞次定律的另一种表述：感应电流的效果总反抗引起感应电流的原因。

说明：①右手定则是楞次定律的特殊情况，它的结论和楞次定律是一致的，当导体做切割磁感线运动时，用右手定则判断感应电流的方向比用楞次定律简便。

②左手定则用于判断磁场对电流的作用力的情况，右手定则用于判断导体切割磁感线产生感应电流的方向。

二. 难点分析：正确理解楞次定律的关键是正确理解“阻碍”的含义。

（1）谁起阻碍作用？要明确起阻碍作用的是“感应电流的磁场”；（2）阻碍什么？感应电流的磁场阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”，而不是阻碍原磁场，也不是阻碍原磁通量；（3）怎样阻碍？当引起感应电流的磁通量（原磁通量）增加时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相反，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加。

《感应电流产生的条件》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）理解电磁感应现象，掌握产生感应电流的条件。

（2）能够通过实验观察和分析，总结出感应电流产生的条件。

（3）能够运用感应电流产生的条件，解决一些简单的实际问题。

2、过程与方法目标（1）经历探究感应电流产生条件的实验过程，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析归纳能力。

（2）通过对实验现象的分析和讨论，培养学生的逻辑思维能力和科学探究精神。

3、情感态度与价值观目标（1）通过实验探究，激发学生学习物理的兴趣和热情。

（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。

二、教学重难点1、教学重点（1）探究感应电流产生的条件。

（2）理解磁通量的变化是产生感应电流的根本原因。

2、教学难点（1）对磁通量概念的理解。

（2）如何从实验现象中总结出感应电流产生的条件。

三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法四、教学准备1、实验器材灵敏电流计、蹄形磁铁、条形磁铁、螺线管、导线、开关、电源等。

2、多媒体课件五、教学过程（一）导入新课通过播放一段电磁感应现象的视频，如发电机的工作原理，引起学生的兴趣，从而引出本节课的主题——感应电流产生的条件。

（二）新课教学1、复习旧知回顾初中所学的电磁感应现象的知识，如闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。

2、实验探究一：导体切割磁感线运动产生感应电流（1）实验装置：将一根导体棒放在蹄形磁铁的磁场中，导体棒与灵敏电流计组成闭合回路。

（2）实验操作：让导体棒在磁场中做垂直于磁感线的运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况。

（3）实验现象：当导体棒做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针发生偏转，说明产生了感应电流。

（4）分析总结：导体棒切割磁感线运动时，导体中的自由电子受到洛伦兹力的作用，从而在导体两端形成电势差，产生感应电流。

3、实验探究二：磁铁插入或拔出螺线管产生感应电流（1）实验装置：将一个螺线管与灵敏电流计组成闭合回路，在螺线管的一端放置一个条形磁铁。

高中物理：电磁感应知识点归纳一、电磁感应的发现1.“电生磁”的发现奥斯特实验的启迪：丹麦物理学家奥斯特发现电流能使小磁针偏转，即电流的磁效应2.“磁生电”的发现(1)电磁感应现象的发现法拉第根据他的实验，将产生感应电流的原因分成五类：①变化的电流；②变化的磁场；③运动中的恒定电流；④运动中的磁铁；⑤运动中的导线。

(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。

二、感应电流产生的条件1. 探究实验实验一：导体在磁场中做切割磁感线的运动实验二：通过闭合回路的磁场发生变化2. 感应电流产生的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生三、感应电动势1. 定义：由电磁感应产生的电动势，叫感应电动势。

产生电动势的那部分导体相当于电源。

2. 产生条件：只要穿过电路的磁通量发生变化，无论电路是否闭合，电路中都会有感应电动势。

3. 方向判断：在内电路中，感应电动势的方向是由电源的负极指向电源的正极，跟内电路中的电流的方向一致。

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

【关键一点】感应电流的产生需要电路闭合，而感应电动势的产生电路不一定需要闭合四、法拉第电磁感应定律1. 定律内容：感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比。

2. 表达式：说明：①式中N为线圈匝数，是磁通量的变化率，注意它与磁通量以及磁通量的变化量的区别。

②E与无关，成正比③在图像中为斜率，所以斜率的意义为感应电动势五、导体切割磁感线时产生的电动势公式中的l为有效切割长度，即导体与v垂直的方向上的投影长度．图中有效长度分别为：甲图：l＝cdsin β(容易错算成l＝absin β)．乙图：沿v1方向运动时，l＝MN；沿v2方向运动时，l＝0.丙图：沿v1方向运动时，沿v2方向运动时，l＝0；沿v3方向运动时，l＝R.六、右手定则1. 内容：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向2. 适用情况：导体切割磁感线产生感应电流七、楞次定律1.内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

感应电流产生条件
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一、什么是感应电流
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感应电流，又称为磁感应电流，是指当一个磁场作用于一个导体时，在导体上产生的电流。

它是由于磁感应而产生的电流，不是由电源产生的，因此也叫磁感应电流。

二、感应电流产生的条件
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1、有磁场
感应电流的产生是由磁场引起的，即在物体表面产生的磁场，是由磁体或电流线圈产生的，只有有磁场的存在，才能产生感应电流。

2、有导体
感应电流的产生，还需要有导体，即电流可以流过的物体，只有有导体的存在，才能产生
感应电流。

3、磁场和导体之间有变化
感应电流的产生，还需要磁场和导体之间有变化，即磁场的强度变化，或者导体的位置变化，只有有变化的存在，才能产生感应电流。

三、感应电流产生的原理
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感应电流的产生，是由于磁场对导体造成的电动势，即磁场对电荷产生电动势，从而把电
荷在导体中移动，从而产生电流。

四、感应电流的应用
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感应电流是一种自然产生的电流，可以用来测量磁场强度，比如磁力计，可以测量磁场的
强度；也可以用来测量导体的移动，比如测量导体的速度，测量电机的转速等。

五、总结
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感应电流的产生，是由磁场引起的，需要有磁场和导体，以及磁场和导体之间的变化。

它可以用来测量磁场强度，也可以用来测量导体的移动。

高二物理选修3-2学案 编写人：楚文明学案类型：新课 使用时间：2012年11月16日探究感应电流的产生条件一、磁通量1．公式：Φ=BS （B ⊥S ）2．适用条件：①匀强磁场；②S 是垂直磁场并在磁场中的有效面积． 3．单位：韦伯(Wb)，1 Wb ＝1T·m 2.4．意义：穿过某一面积的磁感线的条数．5．磁通量是标量，但有正、负，其正负表示是正穿还是反穿。

二、感应电流的产生条件 探究实验1：部分导体切割磁感线探究实验2：条形磁铁与线圈相对运动结论： 巩固练习一、选择题(每题5分，共60分) 1.有关磁通量φ下列说法正确的是 A.磁通量越大表示磁感应强度越大 B.面积越大穿过它的磁通量也越大C.穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度D.磁通密度在数值上等于磁感应强度2.有一矩形线圈，面积为S ，匝数为n ，将它置于匀强磁场中，且使线圈平面与磁感线方向垂直，设穿过该线圈的磁通量为φ，则该匀强磁场的磁感应强度大小为 A.φ/(ns) B.n φ/S C.φ/S D.无法判断3.关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是A.只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B.只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C.只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D.只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流4.如图所示，匀强磁场区域宽度为l ，现有一边长为d(d>l)的矩形金属框以恒定速度v 向右通过磁场区域，该过程中有感应电流的时间总共为 A.v d B.v 2l C.v 2dD.vl d5.如图所示，有一根通电的长直导线MN 中通有恒定的电流I ，一闭合线圈从直导线的左侧平移到右侧的过程中，穿过线圈磁通量的变化情况是 A.先增大后减小 B.先减小后增大高二物理选修3-2学案编写人：楚文明学案类型：新课使用时间：2012年11月16日6. 如图所示，一个小矩形线圈从高处自由落下，进入较小的有界匀强磁场，线圈平面和磁场保持垂直，设线圈下边刚进入磁场到上边刚接触磁场为A过程；线圈全部进入磁场内运动为B过程;线圈下边出磁场到上边刚出磁场为C过程，则A.只在A过程中，线圈的机械能不变B.只在B过程中，线圈的机械能不变C.只在C过程中，线圈的机械能不变D.在A、B、C过程中，线圈机械能都不变7. 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8. 如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由I平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为△φ1和△φ2，则A.△φ1>△φ 2B.△φ1=△φ 2C.△φ1<△φ 2D.不能判断9.如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，套在一条形磁铁上，环面与条形磁铁垂直，则穿过两环的磁通量φa和φb的大小关系为A.φa>φ bB.φa=φ bC.φa<φ bD.无法判断lO.下列说法正确的是A.磁通量越大，磁通量的变化也越大B.磁通量变化越大，磁通量变化率也越大C.磁通量的变化率越大，磁通量变化得越快D.磁通量等于零时，磁通量的变化率也为零11.如图所示的装置中，若光滑金属导轨上的金属杆ab发生移动，其原因可能是A.突然将S闭合B.突然将S断开C.闭合S后，减小电阻R的阻值D.闭合S后，增大电阻R的阻值12.如图所示，导线框abed放在光滑导轨上向右运动(abcd与导轨接触良好)，G1和G2是两只电流表，则A.只有G2偏转B.只有G1偏转C.C1、G2都会偏转D.G1、G2都不偏转二、填空题(每线4分，共28分)13.如图所示，金属框所围的面积为s，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过线框的磁通量为________；若使线框绕(OO'轴以角速度ω匀速转动，则从图示位置转过90°的过程中，磁通量变化了________，磁通量变化最快的位置是在框架转到________位置.14. 如图所示，在两平行的反向等值直线电流的正中间放一个闭合线圈，它们在同一平面内，穿过线圈的磁通量为φ，现将其中一根导线中的电流切断，则穿过线圈的磁通量为________；若将两根导线中的电流同时反向，则在此过程中通过线圈的磁通量变化了________.15.如图所示，闭合小金属环从高为h的光滑曲面上无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，若图中磁场为匀强磁场，则环上升的高度________h(填“>”、“=”或“<”)；若为非匀强磁场，则环上升的高度应________h.三、说理题(12分)16.如图所示，闭合的铁芯上有两组线圈，右侧的线圈两端连接一电阻R，左侧的线圈连着水平放置的两平行导轨M、N，导轨处于方向垂直向纸内的匀强磁场中.其上放一金属棒ab，当ab在外力F作用下由静止开始向左做加速运动的过程中，电阻R上是否有感应电流通过?如有，R上的焦耳热是怎样转化来的?高二物理选修3-2学案 编写人：楚文明学案类型：新课 使用时间：2012年11月16日答案：D 2.答案：C 3. 答案：D 4答案：B 5. 答案：C 6. 答案：B 7 答案：B 8 答案：C 9.答案：A lO 答案：C 11答案：ABCD 12 答案：C13.答案：BS ；BS ，线框平面与磁感线平行 14.B 答案：2，2φ15.答案：=，<(若磁场为匀强磁场，则小金属环中无感应电流，所以小金属环的机械能守恒；若磁场为非匀强磁场，则小金属环中磁通量发生变化，产生感应电流，所以小金属环的机械能通过感应电流做功转化为内能)16.答案：解：ab 棒由静止开始向左加速运动的过程中，ab 与左侧线圈组成的回路中磁通量增加，左侧的回路中产生了感应电流，由于ab 向左加速运动，所以这一感应电流不断增大，在铁芯中产生的磁通量也不断地增大，铁芯中不断增大的磁通量通过右侧闭合的线圈，导致右侧线圈中产生感应电流，因此电阻R 上有感应电流通过，外力F 拉动导体棒ab 做功要消耗的机械能，其中有一部分通过感应电流.。

感应电流产生的条件感应电流（也叫涡流）是一种在导体中产生的电流，它是由导体受到磁场变化时发生的诱导电动势而产生的。

感应电流产生的条件比较复杂，需要考虑磁场的变化、导体的性质以及导体与磁场的几何关系等多个因素。

下面将详细介绍感应电流产生的条件。

1. 磁场变化感应电流的产生与磁场变化的速率有关。

只有当磁场在导体中发生变化时，才会产生涡流。

磁场变化的方式包括磁通量的变化和磁场的运动。

当磁场强度发生改变时，磁通量也会随之改变。

这种情况下，磁场的变化速率越快，导体中产生的感应电流就越强。

磁通量的单位是韦伯（Wb），磁通量随时间的变化率称为磁通量变化速率。

磁通量变化速率越大，感应电流的强度就越大。

另外，磁场的运动也可以导致涡流的产生。

例如，在一个恒定的磁场中，一个导体穿过磁场时，导体将切割磁场线，导致磁通量的变化。

这种变化也会产生涡流。

2. 导体的性质导体的材质和形状对感应电流的产生也有重要影响。

导体的电阻和热量决定了涡流的强度和分布，而导体的形状和大小决定了电流的方向和路径。

当导体受到磁场的作用时，导体中的自由电子将被推动，从而形成电流。

导体的电阻越小，电子运动越容易，电流流动越容易。

因此，低电阻材料（如金属）是理想的涡流导体。

导体的形状和大小也对涡流产生有影响。

当导体的长度、面积和直径发生变化时，它们对涡流的分布和强度产生影响。

同时，导体的形状也决定了涡流的方向和路径。

3. 导体与磁场的几何关系导体与磁场的几何关系对涡流产生有巨大影响。

磁场的方向、大小和形状，以及导体的位置和方向，都会影响电流的产生和分布。

当导体与磁场平行时，感应电流的产生是最弱的。

如果导体与磁场成垂直方向，涡流将会达到最大。

导体的角度越接近垂直，涡流的强度就越大。

此外，磁场强度的大小也会影响涡流的强度。

最后需要指出的是，感应电流产生的条件是多样的，同时各个条件之间也相互依存、相互制约，因此需要综合考虑。

只有了解了涡流产生的条件，我们才能更好地应用涡流现象。

探究产生感应电流的条件一、磁通量1.磁通量BS =ΦB ：某一匀强磁场的磁感应强度S ：与磁感应强度B 垂直2.单位：Wb 韦伯 211Tm Wb =3.磁通量的意义：形象地表示穿过（不一定垂直穿过）某一面积的净余磁感线条数。

4.量性：标量 二、电磁感应现象1.概念：利用磁场产生感应电动势的现象（并不一定产生感应电流）2.产生条件：穿过电路的磁通量变化即可产生感应电动势，如果该电路是闭合的，则产生感应电流3.引起磁通量变化的原因各不相同，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了变化，也可能是闭合电路与磁场的夹角发生变化（即有效面积发生变化）。

a.只改变B ，B S B B S ∆=-=∆Φ)(12b.只改变有效面积S ，S B S S B ∆=-=∆Φ)(12c.两者均变化，1122S B S B -=∆Φ ，不能写作S B ∆∆=∆Φ三、探究感应电流产生条件的三个基本实验1.初中学过，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流。

（画出示意图）2.向闭合线圈中插入磁铁、抽出磁铁（若磁铁静止在线圈中呢？）3.模仿法拉第的实验磁通量的变化1. 矩形线框abcd 的边长分别为l 1、l 2，可绕它的一条对称轴OO ′转动，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向与OO ′垂直，初位置时线圈平面与B 平行，如图所示. （1）初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少？（2）当线框沿图甲所示方向绕过60°时，磁通量Φ1为多少？这一过程中磁通量的变化ΔΦ1为多少？（3）当线框绕轴沿图示方向由图乙中的位置再转过60°位置时，磁通量Φ2为多少？这一过程中ΔΦ2=Φ2-Φ1为多少？（1）Φ0=0. （2）Φ1=23BS ΔΦ1=Φ1-Φ0=23 BS. （3）Φ2=23BS ，ΔΦ2=Φ2-Φ1=0.2. 两根长直导线平行放置，导线内通有等大的同向电流，当一矩形线框在两直导线所在的平面内从靠右侧的导线处向左侧导线平移靠近时，如图所示，线框中磁通量的变化情况是___________.先减小后增大3. 如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1ϕ∆和2ϕ∆，则（ ）A ．1ϕ∆＞2ϕ∆B ．1ϕ∆=2ϕ∆C ．1ϕ∆＜2ϕ∆D ．不能判断4. 如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。

感应电流产生的条件教案）这个
B
，磁铁与线圈相对静止时，可见电流表指针不偏转。

提问讨论：磁铁靠近和离开线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生
未变，故穿过线圈的磁通变化。

当磁铁靠近线圈的过程中，穿过线圈的磁通量增大，
、学生探究实验：书图
和电流表
构成的闭合回路
论：移动变阻器滑片（或通断开关）
可见，电流表指针偏转，有感应电流。

中电流稳定时，电流表
指针不偏转，无感应电流。

中电流稳定
综上所述：不同的实验，其共同处在于：产生感应电流的前
，电流表构成的闭合回路，
磁场提供：蹄形磁铁。

可见电流表指针偏转，回路中有感应电流产生。

导体不切割磁力线时，电路中没有电流；而
据磁通量定义Φ＝BS
AB的运动使回路在磁场
中部分面积变了，使穿过回路的磁通变化，故回路中产生了感应电
综上所述：产生感应电流的条件——只要穿过闭
教师设问：那么在其它情况下是否也因为磁通量
论多媒体演示：根据上述概括得出的结论，教师事先利用计算机软件
一、产生感应电流的条件：只要穿
三、分析导体中有无感应电流产生的板画学信息。