高中物理选修32第一章全章课件
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教科版高中物理选修3-2全册课件
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)
分析论证
_无__
_闭__合___ 电 路 的 _一__部__分__
导体在磁场中做
_无__
_切__割__磁__感__线__ 运 动 时 ，
电路中有感应电流产 _有__
生
2.探究通过闭合回路的磁场变化时是否产生感应电流(实验图如 图所示)
C [设闭合线框在位置 1 时的磁通量为 Φ1，在位置 2 时的磁通 量为 Φ2，直线电流产生的磁场在位置 1 处比在位置 2 处要强，故 Φ1>Φ2.
将闭合线框从位置 1 平移到位置 2，磁感线是从闭合线框的同一 面穿过的，所以 ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置 1 绕 cd 边翻转到位置 2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以 ΔΦ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来穿过的方向为正方向，则后来从 另一面穿过的方向为负方向)．故正确选项为 C.]
自主预习 探新知
一、电磁感应的发现 1．丹麦物理学家 奥斯特 发现载流导体能使小磁针转动，这种 作用称为电流的磁效应，揭示了电 现象与磁现象之间存在密切联系． 2．英国物理学家 法拉第 发现了电磁感应现象，即“磁生电” 现象，他把这种现象命名为 电磁感应 ．产生的电流叫作 感应电流 ．
二、感应电流产生的条件 1．探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流(实验图如图所 示)
合作探究 攻重难
磁通量的理解与计算
1.匀强磁场中磁通量的计算 (1)B 与 S 垂直时，Φ＝BS. (2)B 与 S 不垂直时，Φ＝B⊥S，B⊥为 B 垂直于线圈平面的分量．如 图甲所示，Φ＝B⊥S＝(Bsin θ)·S.也可以 Φ＝BS⊥，S⊥为线圈在垂直于 磁场方向上的投影面积，如图乙所示，Φ＝BS⊥＝BScos θ.
2014版高中物理 3-2磁感应强度课件 新人教版选修3-1
存在一种由电或磁产生的物质，它无所不在，是像以太那样的连 续介质，起到传达电力、磁力的媒介作用．法拉第把它们称为电 场、磁场．电作用或磁作用正是通过电场或磁场来传递的．法拉 第类比于流体力学，提出场是由力的线或力的管子所组成的，正 是这些力线、力管把不同的电荷、磁体或电流连接在一起．他用 一张撒上了铁粉的纸，下面用磁棒轻轻颤动，这些铁粉就清楚地 呈现出磁场的力线．法拉第认为这些力线、力管具有实在的物理 意义，于是他用力线和磁力线的几何图形来形象地表示电场和磁
【答案】 0.1 T
正确理解比值定义法 F 1．定义 B＝IL是比值定义法，这种定义物理量的方法其实质 就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关． Δv F 2．定义 a＝ 、E＝ q 也是比值定义法，被测量的物理量也 Δt 与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的．
【备课资源】(教师用书独具) “场”概念的提出 万有引力、静电作用力都遵从距离的反比平方关系，从牛顿 开始就认为引力作用是瞬时作用，不需要什么媒介来传递，这就 是超距作用的观点．这种观点在电学和磁学的研究中又得到了进 一步的强化，像富兰克林、库仑、安培这样有名的科学家对此都 深信不疑．奥斯特关于电流的磁效应具有横向性质的发现，是对 力的旧概念——力在沿着两个相互作用物体的连线上的一次强有 力的冲击，更有甚者，法拉第具有不同寻常的想象力：为了对电、
(2) 电 流 元 ： 很 短 的 一 段 通 电 导 线 中 的
电流I
与
导线长度L
的乘积．
(3)大小：一个电流元垂直放入磁场中的某点，电流元受到的
磁场力 与该 电流元
F 的比值，B＝IL.
N (4)单位：特斯拉，简称特，符号是 T,1 T＝1 . A· m
2021_2022学年高中物理第一章电磁感应4楞次定律课件教科版选修3_2
2.如图所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。当磁感 应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为 ( ) A.外环顺时针、内环逆时针 B.外环逆时针,内环顺时针 C.内、外环均为逆时针 D.内、外环均为顺时针
【解析】选B。首先明确研究的回路由外环和内环共同组成,回路中包围的磁场 方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加。由楞次定律可知两环之间的 感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直于纸面向外,再由安培定则判断出 感应电流的方向是:在外环沿逆时针方向,在内环沿顺时针方向,故选项B正确。
3.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向且与 磁场方向垂直。如图所示,则有 ( ) A.Uab=0 B.φa>φb,Uab保持不变 C.φa≥φb,Uab越来越大 D.φa<φb,Uab越来越大
【解析】选D。导体棒ab切割磁感线产生感应电动势,由右手定则可知,b点电势 高,a点电势低,即φa<φb,导体棒下落过程速度v越来越大,感应电动势E=BLv越 来越大,导体棒ab两端电势差Uab 越来越大,故D正确。
知识点二 楞次定律、右手定则、左手定则 1.楞次定适用 范围
应用
联系
楞次定律
右手定则
整个闭合回路
闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的 导体
各种电磁感应现象
只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线 运动的情况
用于磁感应强度B随 时间变化而产生的电 用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象 磁感应现象
2.适用范围:适用于_闭__合__电路部分导体_切__割__磁__感__线__产生感应电流的情况。
二、楞次定律 【情境思考】 在如图的实验中,磁铁向上、向下运动,穿过线圈的磁通量如何变化? 提示:向上运动,磁通量减少;向下运动,磁通量增多。
高中物理教科版选修32课件：第一章 第1、2节 电磁感应的发现 感应电流产生的条件
[答案] AD
(1)在闭合电路中是否产生感应电流，取决于穿过电路的 磁通量是否发生变化，而不是取决于电路有无磁通量。
(2)闭合电路的部分导体做切割磁感线运 动是引起电路磁通量变化的具体形式之一。但 闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，不 一定总会引起闭合电路的磁通量变化。如图所示，矩形线框 abcd 在范围足够大的匀强磁场中在垂直磁场的平面内向右平 动，虽然 ad、bc 边都切割磁感线，但穿过线框的磁通量没有 变化，因而没有产生感应电流。
(5)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生。(×)
(6)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没
有感应电流产生。
(√)
2．合作探究——议一议 (1)很多科学家致力于磁与电的关系的探索，为什么他们在磁生电的
研究中没有成功？ 提示：很多科学家在实验中没有注意磁场的变化、导体与磁场 之间的相对运动等环节，只想把导体放入磁场中来获得电流， 这实际上违反了能量转化和守恒定律。 (2)怎样理解“电生磁”？ 提示：电流周围存在磁场是无条件的，无论电流是恒定不变的， 还是变化的，只要有电流，它的周围就一定有磁场。
(3)S 内有不同方向的磁场时，应先分别计算不同方向磁场 的磁通量，然后规定从某个面穿入的磁通量为正，从该面穿出 的磁通量为负，最后求代数和。
(4)有多匝线圈时，因为穿过线圈的磁感线的条数不受匝数 影响，故磁通量的计算也与匝数无关。
2．求磁通量的变化的三种方法 方法一：当磁感应强度 B 不变，而磁感线穿过的有效面积 S 变化时，则穿过回路的磁通量的变化量 ΔΦ＝Φt－Φ0＝B·ΔS。 方法二：当磁感应强度 B 变化，而磁感线穿过的有效面积 S 不变时，则穿过回路的磁通量的变化量 ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔB·S。 方法三：若磁感应强度 B 和回路面积 S 同时变化，则穿过 回路的磁通量的变化量 ΔΦ＝Φt－Φ0。 注意：此时，ΔΦ＝Φt－Φ0≠ΔB·ΔS。
(1)在闭合电路中是否产生感应电流，取决于穿过电路的 磁通量是否发生变化，而不是取决于电路有无磁通量。
(2)闭合电路的部分导体做切割磁感线运 动是引起电路磁通量变化的具体形式之一。但 闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，不 一定总会引起闭合电路的磁通量变化。如图所示，矩形线框 abcd 在范围足够大的匀强磁场中在垂直磁场的平面内向右平 动，虽然 ad、bc 边都切割磁感线，但穿过线框的磁通量没有 变化，因而没有产生感应电流。
(5)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生。(×)
(6)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没
有感应电流产生。
(√)
2．合作探究——议一议 (1)很多科学家致力于磁与电的关系的探索，为什么他们在磁生电的
研究中没有成功？ 提示：很多科学家在实验中没有注意磁场的变化、导体与磁场 之间的相对运动等环节，只想把导体放入磁场中来获得电流， 这实际上违反了能量转化和守恒定律。 (2)怎样理解“电生磁”？ 提示：电流周围存在磁场是无条件的，无论电流是恒定不变的， 还是变化的，只要有电流，它的周围就一定有磁场。
(3)S 内有不同方向的磁场时，应先分别计算不同方向磁场 的磁通量，然后规定从某个面穿入的磁通量为正，从该面穿出 的磁通量为负，最后求代数和。
(4)有多匝线圈时，因为穿过线圈的磁感线的条数不受匝数 影响，故磁通量的计算也与匝数无关。
2．求磁通量的变化的三种方法 方法一：当磁感应强度 B 不变，而磁感线穿过的有效面积 S 变化时，则穿过回路的磁通量的变化量 ΔΦ＝Φt－Φ0＝B·ΔS。 方法二：当磁感应强度 B 变化，而磁感线穿过的有效面积 S 不变时，则穿过回路的磁通量的变化量 ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔB·S。 方法三：若磁感应强度 B 和回路面积 S 同时变化，则穿过 回路的磁通量的变化量 ΔΦ＝Φt－Φ0。 注意：此时，ΔΦ＝Φt－Φ0≠ΔB·ΔS。
教科版高中物理选修3-2：《示波器的使用》课件1-新版
3.在应用示波器观察Y输入系统的作用时，有下列操作 程序，请在横线上填写观察到的现象．
(1)把“扫描范围”旋钮置于“外X”挡，“DC、AC”开 关置于“DC”位置，调节水平、竖直位移旋钮使光点位于荧 光屏中心，将衰减旋钮置于“1 000”挡，“Y增益”旋钮顺 时针转到二分之一处；
(2)用1～2节干电池(1.5 V)作直流电源，将电源和变阻器 组成如图2－3－9所示的直流回路，并取出一部分电压加到 “Y输入”与“地”接线柱上；
(3) 观 察 机 内 正 弦 交 流 电 压 波 形 ， 把 示 波 器 的
“__扫__描__范__围__”旋钮调到第一挡，“__衰__减__调__节__”旋钮调到
最右端的“
”处，再调节扫描_微__调___旋钮，直到屏幕
出现稳定的波形为止．
2．思考判断 (1)交流电的波形图可用示波器来观察．(√) (2)示波器关机时，直接断开电源开关即可．(×) (3)X增益旋钮是用来调整图像在水平方向的幅度的．(√) 3．探究交流 若用示波器观察到了稳定的图线，为了使图线更加清晰 而不会使线条变粗，应调节哪些旋钮？ 【提示】 调节：聚焦和辅助聚焦调节两个旋钮.
【解析】 竖直方向的偏移实验中，水平方向没有偏 转，所以扫描范围旋钮应置于“外X”挡，选项B正确；由于 做的是竖直方向的偏移实验，不是竖直方向的波形实验，所 以“DC”“AC”开关置于“DC”位置，选项D正确．
【答案】 BD
2．在应用示波器观察正弦规律变化的电压图线时，将 “扫描范围”旋钮置于第一挡(10～100 Hz)，把“衰减”旋 钮置于合适的挡，再调节“扫描微调”旋钮，屏上便出现完 整的正弦曲线，如图2－3－8所示．则下列关于同步极性选 择的说法中正确的是( )
图2－3－8
人教版高中物理选修3-2课件
第四章
电磁感应
第一节 划时代的发现
自主学习--奥斯特梦圆“电生磁”
（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）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败 是怎样做的？ （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
进一步地思考和探索：
铁芯
铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条 件吗？
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提 交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应， 产生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一 种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 五种类型可以引起感应电流：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。 有规律吗？
问题： “闭合电路的一部分导体切割磁感 线”是不是产生感应电流的必要条 件呢？
若：产生感应电流的必要条件是“闭合电 对运动。 即：磁场和导体相对静止的话，导体 就不切割磁感线，导体中就没有感 应电流产生。
是这样吗？
实验设计：
1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生 感应电流 2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变 阻器、大线圈、小线圈、导线
三品：创造性的思维 为什么以往的实验都失败了？
法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现！
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向 人类揭开了机械能转化 为电能的序幕。
法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力 线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性， 并预言了光可能是一种电磁振动的传播 。
结论：产生感应电流的原因可能与磁场的 变化有关，与导体是否切割磁感线无关
小结：
电磁感应
第一节 划时代的发现
自主学习--奥斯特梦圆“电生磁”
（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）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败 是怎样做的？ （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
进一步地思考和探索：
铁芯
铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条 件吗？
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提 交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应， 产生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一 种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 五种类型可以引起感应电流：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。 有规律吗？
问题： “闭合电路的一部分导体切割磁感 线”是不是产生感应电流的必要条 件呢？
若：产生感应电流的必要条件是“闭合电 对运动。 即：磁场和导体相对静止的话，导体 就不切割磁感线，导体中就没有感 应电流产生。
是这样吗？
实验设计：
1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生 感应电流 2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变 阻器、大线圈、小线圈、导线
三品：创造性的思维 为什么以往的实验都失败了？
法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现！
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向 人类揭开了机械能转化 为电能的序幕。
法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力 线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性， 并预言了光可能是一种电磁振动的传播 。
结论：产生感应电流的原因可能与磁场的 变化有关，与导体是否切割磁感线无关
小结：
高中物理选修32第一章全章课件201202192114431
【例3】如图，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下。在 磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框。ab边质量为m，其 他三边的质量不计。金属框的总电阻为R，cd边上装有固定的水 平轴。现在将金属框从水平位置由静止释放。不计一切摩擦。金 属框经t时间恰好通过竖直位置a′b′cd。若在此t时间内，金属框中 产生的焦耳热为Q，求ab边通过最低位置时受到的安培力。
电源
G
法拉第寻找10年的”磁生电”终于发现
“磁生电”的重要思想----
“磁生电”是一种在变化或运动的过 程中才能产生的效应.
在”变化中”相联系 !
变化的磁场 变化的电流 运动的恒定电流 运动的磁铁 在磁场中运动的导体
电磁感应
感应电流
关于法拉第，过去说得多的：穷苦、顽强、 不为名利
现在：除此之外还有，甚至更重要的是―― （1）正确的指导思想（自然现象的相互联系） （2）抹去科学学家头上的光环，正确认识失败
(l)直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流 的方向．
(2)此时圆环上发热损耗的电功率． 【分析】
直导线在磁场中做切割磁感线的运动，产生感应电动势。产 生感应电动势的这部分电路是电源。这部分电路端点的电压为路 端电压。根据电磁感应的规律可以确定感应电动势的大小和方向。
直导线与圆环组成闭合回路，其等效电路为图。
【分析】线框通过磁场的过程中，动能不变。根据能的转化和守 恒，重力对线框所做的功全部转化为线框中感应电流的电能，最 后又全部转化为焦耳热．所以，线框通过磁场过程中产生的焦耳 热为 Q=WG=mg*2h=2mgh．
【解答】2mgh。
【说明】本题也可以直接从焦耳热公式Q=I2Rt进行推算： 设线框以恒定速度v通过磁场，运动时间
(人教版)高中物理选修3-2全部课件
B变、S不变
的
四
种
B和S都变
情
况 B和S大小都不变，
但二者之间的夹角变
例：闭合电路的一部分导 体切割磁感线时 例：线圈与磁体之间发生 相对运动时 注意：此时可由ΔΦ＝Φt －Φ0计算并判断磁通量是 否变化
例：线圈在磁场中转动时
2021/12/24
如图所示，将一个矩形线圈ABCD放入匀强磁场中，
若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些在线圈中会产
(人教版)高中物理选修3-2全部
2021/12/24
1. 2.划时代的发现 探究感应电流的产生条件
2021/12/24
2021/12/24
学 基础导学
2021/12/24
一、划时代的发现
1．奥斯特梦圆“电生磁” 1820年，丹麦物理学家__奥__斯__特___发现了电流的磁效应． 2．法拉第心系“磁生电” 1831年，英国物理学家________发现了电磁感应现象．
2021/12/24
如图所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，
其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b和c两环
位于条形磁铁中部．则穿过三个环的磁通量的大小是( )
A．c环最大，a与b环相同
B．三个环相同
C．b环比c环大
D．a环与c环相同
2021/12/24
解析： 条形磁铁磁场的磁感线分布特点是： (1)外部磁感线两端密，中间疏； (2)磁铁内、外磁感线的条数相等．据以上两点知：a、b、 c三个环中磁场方向都向上．考虑到磁铁外部磁场的不同，a外 部磁场强于b外部磁场，故b环的磁通量大于a环的磁通量，外 部c的磁通量大于b的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量b 大于c.其中a、c两个环所在处磁感线的分布特点不同，所以穿 过两个环的磁通量不一定相同，C正确，A、B、D错． 答案： C
物理选修32第一章第1节教学课件-PPT课件
这是一个划时代的发现
奥斯特实验 【实验现象 】 ？【实验结论 】 ？
猜想：
1、既然电能生磁，那么，磁是否能生电呢？
2、如果磁能生电，那么，怎样才能实现呢？
电磁感应基本简介 • 电磁感应（Electromagnetic induction） 现象是指放在变化磁通量中的导体，会产 生电动势。此电动势称为感电磁感应应电 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（感生电流）迈克尔· 法拉第是一 般被认定为于1831年发现了感应现象的人， 虽然Francesco Zantedeschi1829年的工作 可能对此有所预见。 • 电磁感应是指因为磁通量变化产生感 应电动势的现象。电磁感应现象的发现， 乃是电磁学领域中最伟大的成就之一。
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从1824年到1831年他经历了一系列的失败,在《法拉第日记》中,明确记载的失败的实 验就有三次。1824年12月28日,他把强磁铁放在接有检流计的电流线圈内期望会改变 导线中的电流,结果没有发现检流计指针偏转。1825年11月28日,他将导线回路放在另 一通电回路附近,期望在导线回路中能感应出电流,但也没有发现任何效应。1828年4月 22日,他把磁铁穿入一个悬挂起来的铜线环内,期望环内产生感应电流,但把其它磁铁靠 近导线,却没有任何效应产生。 实验没有得到他预想的结果。虽然经受了这一系列的失败,但1动摇不了他对自然力的 统一性怀有的坚定的信念。他坚信电与磁的相互转化,磁一定可以转化为电。他说： “一方面,各种电流都伴随有相应强度的磁作用,它的方向与电流的方向呈直角；而另一 方面,若将电流良导体放入有磁作用的环境中,在导体内竟然完全不会引起感应电流,也 不产生可觉察的等效于这种电流的作用，这是很不平常的。”“对这些问题及其后果 的考虑,再加上想从普通磁中获得电的希望,时时激励着我从实验上去探求电流的感应效 应。”正在此时,英国物理学家斯特金发明了电磁铁。他在一块原来没有磁性的软铁上 绕以导线,通电以后,软铁就变成具有了强磁性的磁铁。这一发明对法拉第的进一步研究 有一定的启发和帮助。 1831年8月29日,法拉第在日记中记述了他第一次成功的实验。他在软铁环的A边绕了 三个线圈,可以串联起来使用,也可以分开使用。在B边以同样的方向绕两个线圈。他把 B边的线圈接到检流计上,把A边的线圈接到电池组上(见图)。当电路接通时,法拉第看到 检流计的指针立即发生明显的偏转、振荡,然后停止在原来的位置上。这表明线圈B中 出现了感应电流。当电路A断开时,他又看到指针向相反方向偏转。把A边的三个线圈串 联成一个线圈重做以上实验,对磁针产生的效应比以前更加强烈。他看到B边的感应电 流是明显的,又是瞬时的,只在A边断开和接上电源时的瞬间产生。 在第一次发现之后,法拉第继续进行了大量的实验,探讨电磁感应产生的条件。他提出这 样的问题：是否可以用其它方法产生同样的效应?铁环是必需的吗?线圈A是必需的吗? 9月24日,法拉第在两条磁棒的N、S极之间放上一条带有线圈的圆铁棒,线圈与一检流 计连接〈见下左图〉。他发现当圆铁棒接触N、S极和脱离N、S极时,检流计的指针就 会偏转。他指出.这一效应不是永恒的而是瞬时的,“因此,在这里磁转化为电是清楚 的。” 10月1日,他把两条长203英寸的丝包铜线绕在木筒上。其中一个线圈和检流计相连接, 另一个线圈和电池相连接(见上右图)。他发现当电流接通和断开的瞬间,“对电流计的
奥斯特实验 【实验现象 】 ？【实验结论 】 ？
猜想：
1、既然电能生磁，那么，磁是否能生电呢？
2、如果磁能生电，那么，怎样才能实现呢？
电磁感应基本简介 • 电磁感应（Electromagnetic induction） 现象是指放在变化磁通量中的导体，会产 生电动势。此电动势称为感电磁感应应电 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（感生电流）迈克尔· 法拉第是一 般被认定为于1831年发现了感应现象的人， 虽然Francesco Zantedeschi1829年的工作 可能对此有所预见。 • 电磁感应是指因为磁通量变化产生感 应电动势的现象。电磁感应现象的发现， 乃是电磁学领域中最伟大的成就之一。
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从1824年到1831年他经历了一系列的失败,在《法拉第日记》中,明确记载的失败的实 验就有三次。1824年12月28日,他把强磁铁放在接有检流计的电流线圈内期望会改变 导线中的电流,结果没有发现检流计指针偏转。1825年11月28日,他将导线回路放在另 一通电回路附近,期望在导线回路中能感应出电流,但也没有发现任何效应。1828年4月 22日,他把磁铁穿入一个悬挂起来的铜线环内,期望环内产生感应电流,但把其它磁铁靠 近导线,却没有任何效应产生。 实验没有得到他预想的结果。虽然经受了这一系列的失败,但1动摇不了他对自然力的 统一性怀有的坚定的信念。他坚信电与磁的相互转化,磁一定可以转化为电。他说： “一方面,各种电流都伴随有相应强度的磁作用,它的方向与电流的方向呈直角；而另一 方面,若将电流良导体放入有磁作用的环境中,在导体内竟然完全不会引起感应电流,也 不产生可觉察的等效于这种电流的作用，这是很不平常的。”“对这些问题及其后果 的考虑,再加上想从普通磁中获得电的希望,时时激励着我从实验上去探求电流的感应效 应。”正在此时,英国物理学家斯特金发明了电磁铁。他在一块原来没有磁性的软铁上 绕以导线,通电以后,软铁就变成具有了强磁性的磁铁。这一发明对法拉第的进一步研究 有一定的启发和帮助。 1831年8月29日,法拉第在日记中记述了他第一次成功的实验。他在软铁环的A边绕了 三个线圈,可以串联起来使用,也可以分开使用。在B边以同样的方向绕两个线圈。他把 B边的线圈接到检流计上,把A边的线圈接到电池组上(见图)。当电路接通时,法拉第看到 检流计的指针立即发生明显的偏转、振荡,然后停止在原来的位置上。这表明线圈B中 出现了感应电流。当电路A断开时,他又看到指针向相反方向偏转。把A边的三个线圈串 联成一个线圈重做以上实验,对磁针产生的效应比以前更加强烈。他看到B边的感应电 流是明显的,又是瞬时的,只在A边断开和接上电源时的瞬间产生。 在第一次发现之后,法拉第继续进行了大量的实验,探讨电磁感应产生的条件。他提出这 样的问题：是否可以用其它方法产生同样的效应?铁环是必需的吗?线圈A是必需的吗? 9月24日,法拉第在两条磁棒的N、S极之间放上一条带有线圈的圆铁棒,线圈与一检流 计连接〈见下左图〉。他发现当圆铁棒接触N、S极和脱离N、S极时,检流计的指针就 会偏转。他指出.这一效应不是永恒的而是瞬时的,“因此,在这里磁转化为电是清楚 的。” 10月1日,他把两条长203英寸的丝包铜线绕在木筒上。其中一个线圈和检流计相连接, 另一个线圈和电池相连接(见上右图)。他发现当电流接通和断开的瞬间,“对电流计的
粤教版高中物理选修3-2第一章1.1电磁感应现象1.2产生感应电流产生的条件
做 切割 磁感线的
运动时，有感应电流产生
实验2：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
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
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(有无电流）
有 无 有 有 无 有
分析论证
线圈中的磁场 变化 线圈中有感应电流； 线圈中的磁场 不变 线圈中无感应电流
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）
A．Φa>Φb
B．Φa<Φb
C．Φa=Φb
D．无法比较
穿过同一平面但方向相反的两条磁感线计算磁通 量时可以互相抵消。
1、电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的“偏执”
二者显然肯 定是独立的，
无关的。
法物理学家库仑
法物理学家安培
26
2.判断磁通量如何变化并确定是否产生感应电流
φ减__小_
φ增__大__
φ增_大__
φ减__小_
φ_增_大___
φ减__小_
（1）（2）（3）（4）（5）（6）有感应电流产生
磁场 不变时，线圈
B中无感应电流
模型归类
①切割类
②变化类
条件分析
B不变，S变 Φ=BS
S不变，B变 Φ=BS
相对运动 Φ=BS 变！ 磁场变化
结论
只要穿过闭合电路的磁通量发生 变化，闭合电路中就有感应电流。
感应电流产生的条件： 1.电路要闭合 2.穿过电路的磁通量发生变化
1．关于感应电流产生的条件，下列说法中正确的是 ( CD) A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应 电流产生 C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也 没有感应电流 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
运动时，有感应电流产生
实验2：探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
G
+
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＋
NS
N极插入
NS N极抽出
S极插入
S极抽出
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
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(有无电流）
有 无 有 有 无 有
分析论证
线圈中的磁场 变化 线圈中有感应电流； 线圈中的磁场 不变 线圈中无感应电流
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）
A．Φa>Φb
B．Φa<Φb
C．Φa=Φb
D．无法比较
穿过同一平面但方向相反的两条磁感线计算磁通 量时可以互相抵消。
1、电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的“偏执”
二者显然肯 定是独立的，
无关的。
法物理学家库仑
法物理学家安培
26
2.判断磁通量如何变化并确定是否产生感应电流
φ减__小_
φ增__大__
φ增_大__
φ减__小_
φ_增_大___
φ减__小_
（1）（2）（3）（4）（5）（6）有感应电流产生
磁场 不变时，线圈
B中无感应电流
模型归类
①切割类
②变化类
条件分析
B不变，S变 Φ=BS
S不变，B变 Φ=BS
相对运动 Φ=BS 变！ 磁场变化
结论
只要穿过闭合电路的磁通量发生 变化，闭合电路中就有感应电流。
感应电流产生的条件： 1.电路要闭合 2.穿过电路的磁通量发生变化
1．关于感应电流产生的条件，下列说法中正确的是 ( CD) A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应 电流产生 C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也 没有感应电流 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
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（1）正确的指导思想（自然现象的相互联系） （2）抹去科学学家头上的光环，正确认识失败
科学是人做的，科学是为人的 ――科学中的人文精神。
a
8
奥斯特发现的电流磁效应，使整个科学界 受到了极大的震动，它证实电现象与磁现象是 有联系的。法拉第赞扬道：“它突然打开了科 学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”
14
(3)磁通量不但有大小，而且有方向，但磁 通量是一个标量，遵从代数运算法则
5.引起磁通量变化的因素： 由Φ=B·S ·sinθ
(1）B发生变化； （2）S发生变化；
（3）B与S的夹角发生变化。
a
15
课堂练习
一个面积是S的面，垂直匀强磁场B放置， 则穿过该面的磁通量Φ= BS 。如果该面 转动过
1、C ； 2、 奥斯特，安培，法拉第，库仑 ；
a
17
3、关于感应电流，下列说法中正确的有： A、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生； B、穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电 流产生； C、线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也就 没有感应电流； D、只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电 流。
a
1
划时代的发现
a
2
1、奥斯特梦圆“电生磁” 2、法拉第心系“磁生电”
a
3
奥斯特梦圆“电生磁”
19世纪20年代之前, 电与磁是独立发展的. 18世纪末,人们开始思考自然现象之间的联系. 奥斯特寻找电与磁之间的相互联系. 1820年4月-----奥斯特实验 揭示了电与磁之间存在相互联系 突破了人类对电与磁的认识的局限性
法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内 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，为电磁学的发展作出了重 大贡献。
a
9
科学史上许多重要发现和发明，常 被人们有意无意地罩上神秘的光环，似 乎科学家都是呼风唤雨的魔术师。但是 我们在这里看到，具有闪光思维的奥斯 特和法拉第，在做出伟大发现的过程中 也受着历史局限性的束缚，也有过“可 笑”的疏忽与失误。他们是伟大的，但 也是可以学习的真实的人。
a
10
麦克斯韦曾就法拉第的著作说道： “他既告诉我们成功的经验，也告诉我们 不成功的经验；既告诉我们那些成熟的想 法，也告诉我们他的粗糙想法。读者的能 力可能远不及他，但是感到的共鸣却常常 多于钦佩，并且会引起这样一种信念：如 果自己有这样的机会，也会成为一个发现 者。”
a
11
a
12
4.2 探究电磁感应的 产生条件
3、C ；
4、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是： A、阻碍引起感应电流的磁通量； B、与引起感应电流的磁场反向； C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化； D、与引起感应电流的磁场方向相同。
a
18
4、 C
电磁感应的产生条件
1、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。
2、实验观察 3、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 4、产生感应电流的条件：
（1）电路闭合 （2）磁通量发生变化
a
19
5.引起磁通量变化的因素： 由Φ=B·S ·sinθ
(1）B发生变化； （2）S发生变化；
（3）B与S的夹角发生变化。
a
20
a
21
新课教学
一、磁通量：
1、定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S 乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Φ表示。
a
13
复习磁通量
1、定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S 乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Φ表示。
2、公式： Φ=B·S 注：要求B与面积要垂直。
不垂直时：Φ=B·S 3、单位： 韦·伯s（inWθb） 1Wb=1T·m2
4、说明：
(1)磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。
(2)磁通量与线圈的匝a 数无关。
a
4
法拉第心系“磁生电”
对称性思考-----电生磁! 磁生电?
法拉第---1822年, “磁产生电”的思想
安培-----将 磁铁 放在导体线圈附近 将恒定电流放在导体线圈附近
科拉顿----遗憾的与成功擦肩而过
法拉第失败的三次实验-----原因?
“有磁场-----有电流”
a
5
1831年, 法拉第的成功实验
电源
G
法拉第寻找10年的”磁生电”终于发现
a
6
“磁生电”的重要思想----
“磁生电”是一种在变化或运动的过 程中才能产生的效应.
在”变化中”相联系 !
变化的磁场 变化的电流 运动的恒定电流 运动的磁铁 在磁场中运动的导体
电磁感应
感应电流
a
7
关于法拉第，过去说得多的：穷苦、顽强、 不为名利
现在：除此之外还有，甚至更重要的是――
a
23
例：一个面积是S的面，垂直匀强磁场B放
置，
则穿过该面的磁通量Φ= BS 。如果该面
转动过
60°则穿过该面的磁通量为 0.5BS .如果
该面转
动过180°则穿过该面的磁通量改变了
。
2BS
a
24
当有相反方向的的磁场（磁感应强度分
别为B和B’）穿过同一个平面（与磁场方向 垂直的面积为S）时，按照磁感应强度的定 义B和B’合矢量的大小为|B-B’|，穿过平面 S的磁通量为|B-B’|S＝|BS-B’S|＝|ΦΦ’|。磁通量的意义可用磁感线的条数形象 地说明，所以穿过平面S的磁通量|Φ-Φ’| 可以理解为相反方向穿过平面S的磁感线相 抵消之后剩余的磁感线的条数。
60°则穿过该面的磁通量为 该面转
0.5BS.如果
动过180°则穿过该面的磁通量改变了
。
2BS
a
16
1、下列关于磁通量的说法中正确的有 A、磁通量不仅有大小还有方向，所以磁通量是矢量； B、在匀强磁场中，a线圈的面积比线圈b的面积大，则穿过a线圈 的磁通量一定比穿过b线圈的大； C、磁通量大磁感应强度不一定大； D、把某线圈放在磁场中的M、N两点，若放在M处的磁通量较在 N处的大，则M处的磁感强度一定比N大。 2、发现电流磁效应现象的科学家是________，发现通电导线在 磁场中受力方向规律的科学家是__________，发现电磁感应现象 的科学家是_____________ ，发现点电荷间的相互作用力规律的 科学家是__________。
2、公式： Φ=B·S 注：要求B与面积要垂直。
不垂直时：Φ=B·S 3、单位： 韦·伯s（inWθb） 1Wb=1T·m2
4、说明：
(1)磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。
(2)磁通量与线圈的匝数无关。
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22
*特例： 当 S||B时 ， 0
结论： 穿过某个面的磁感线条数越多，Ф 就越大
磁通量不但有大小，而且有方向，但是确 是一个标量，遵从代数运算法则
科学是人做的，科学是为人的 ――科学中的人文精神。
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8
奥斯特发现的电流磁效应，使整个科学界 受到了极大的震动，它证实电现象与磁现象是 有联系的。法拉第赞扬道：“它突然打开了科 学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”
14
(3)磁通量不但有大小，而且有方向，但磁 通量是一个标量，遵从代数运算法则
5.引起磁通量变化的因素： 由Φ=B·S ·sinθ
(1）B发生变化； （2）S发生变化；
（3）B与S的夹角发生变化。
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课堂练习
一个面积是S的面，垂直匀强磁场B放置， 则穿过该面的磁通量Φ= BS 。如果该面 转动过
1、C ； 2、 奥斯特，安培，法拉第，库仑 ；
a
17
3、关于感应电流，下列说法中正确的有： A、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生； B、穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电 流产生； C、线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也就 没有感应电流； D、只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电 流。
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1
划时代的发现
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2
1、奥斯特梦圆“电生磁” 2、法拉第心系“磁生电”
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3
奥斯特梦圆“电生磁”
19世纪20年代之前, 电与磁是独立发展的. 18世纪末,人们开始思考自然现象之间的联系. 奥斯特寻找电与磁之间的相互联系. 1820年4月-----奥斯特实验 揭示了电与磁之间存在相互联系 突破了人类对电与磁的认识的局限性
法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内 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，为电磁学的发展作出了重 大贡献。
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9
科学史上许多重要发现和发明，常 被人们有意无意地罩上神秘的光环，似 乎科学家都是呼风唤雨的魔术师。但是 我们在这里看到，具有闪光思维的奥斯 特和法拉第，在做出伟大发现的过程中 也受着历史局限性的束缚，也有过“可 笑”的疏忽与失误。他们是伟大的，但 也是可以学习的真实的人。
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10
麦克斯韦曾就法拉第的著作说道： “他既告诉我们成功的经验，也告诉我们 不成功的经验；既告诉我们那些成熟的想 法，也告诉我们他的粗糙想法。读者的能 力可能远不及他，但是感到的共鸣却常常 多于钦佩，并且会引起这样一种信念：如 果自己有这样的机会，也会成为一个发现 者。”
a
11
a
12
4.2 探究电磁感应的 产生条件
3、C ；
4、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是： A、阻碍引起感应电流的磁通量； B、与引起感应电流的磁场反向； C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化； D、与引起感应电流的磁场方向相同。
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4、 C
电磁感应的产生条件
1、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。
2、实验观察 3、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 4、产生感应电流的条件：
（1）电路闭合 （2）磁通量发生变化
a
19
5.引起磁通量变化的因素： 由Φ=B·S ·sinθ
(1）B发生变化； （2）S发生变化；
（3）B与S的夹角发生变化。
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20
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21
新课教学
一、磁通量：
1、定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S 乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Φ表示。
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13
复习磁通量
1、定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S 乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Φ表示。
2、公式： Φ=B·S 注：要求B与面积要垂直。
不垂直时：Φ=B·S 3、单位： 韦·伯s（inWθb） 1Wb=1T·m2
4、说明：
(1)磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。
(2)磁通量与线圈的匝a 数无关。
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法拉第心系“磁生电”
对称性思考-----电生磁! 磁生电?
法拉第---1822年, “磁产生电”的思想
安培-----将 磁铁 放在导体线圈附近 将恒定电流放在导体线圈附近
科拉顿----遗憾的与成功擦肩而过
法拉第失败的三次实验-----原因?
“有磁场-----有电流”
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5
1831年, 法拉第的成功实验
电源
G
法拉第寻找10年的”磁生电”终于发现
a
6
“磁生电”的重要思想----
“磁生电”是一种在变化或运动的过 程中才能产生的效应.
在”变化中”相联系 !
变化的磁场 变化的电流 运动的恒定电流 运动的磁铁 在磁场中运动的导体
电磁感应
感应电流
a
7
关于法拉第，过去说得多的：穷苦、顽强、 不为名利
现在：除此之外还有，甚至更重要的是――
a
23
例：一个面积是S的面，垂直匀强磁场B放
置，
则穿过该面的磁通量Φ= BS 。如果该面
转动过
60°则穿过该面的磁通量为 0.5BS .如果
该面转
动过180°则穿过该面的磁通量改变了
。
2BS
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24
当有相反方向的的磁场（磁感应强度分
别为B和B’）穿过同一个平面（与磁场方向 垂直的面积为S）时，按照磁感应强度的定 义B和B’合矢量的大小为|B-B’|，穿过平面 S的磁通量为|B-B’|S＝|BS-B’S|＝|ΦΦ’|。磁通量的意义可用磁感线的条数形象 地说明，所以穿过平面S的磁通量|Φ-Φ’| 可以理解为相反方向穿过平面S的磁感线相 抵消之后剩余的磁感线的条数。
60°则穿过该面的磁通量为 该面转
0.5BS.如果
动过180°则穿过该面的磁通量改变了
。
2BS
a
16
1、下列关于磁通量的说法中正确的有 A、磁通量不仅有大小还有方向，所以磁通量是矢量； B、在匀强磁场中，a线圈的面积比线圈b的面积大，则穿过a线圈 的磁通量一定比穿过b线圈的大； C、磁通量大磁感应强度不一定大； D、把某线圈放在磁场中的M、N两点，若放在M处的磁通量较在 N处的大，则M处的磁感强度一定比N大。 2、发现电流磁效应现象的科学家是________，发现通电导线在 磁场中受力方向规律的科学家是__________，发现电磁感应现象 的科学家是_____________ ，发现点电荷间的相互作用力规律的 科学家是__________。
2、公式： Φ=B·S 注：要求B与面积要垂直。
不垂直时：Φ=B·S 3、单位： 韦·伯s（inWθb） 1Wb=1T·m2
4、说明：
(1)磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。
(2)磁通量与线圈的匝数无关。
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*特例： 当 S||B时 ， 0
结论： 穿过某个面的磁感线条数越多，Ф 就越大
磁通量不但有大小，而且有方向，但是确 是一个标量，遵从代数运算法则