第一节 电磁感应现象的发现

结论： 闭合线圈的一部分导体在磁场中做切 割磁感线时导体中产生电流，叫电磁
感应。所产生的电流叫做感应电流 产生感应 电流条件： 电路闭合；部分导体切割磁感线
能量 转化：
电流方 向的判 断：
机械能转化为电能
右手定则判断 感应电流方向
右手定则： 判断电流和 磁场关系
把右手放入磁场中，磁感线垂直进入手心，大拇指指向导线 运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。
8–1 电磁感应现象
一、法拉第的发现
奥斯特发现通电直导 线周围存在磁场
电场能够产生磁场
磁场能 够产生 电场吗？
我坚信电与磁的关 系必须被推广，如 果电流能产生磁场， 磁场也一定能产生
电流！
法拉第(1791-1867)
？？？
实验探究:磁如何生电
将线圈放入磁场中：无电流
猜想与假设 线圈只有转动时才有电流,可 能与导体在线圈在磁场中的 运动有关
二、电磁感应的应用—发电机
工作原理： 电磁感应
彼此绝缘的两 个半圆环
能量转化： 机械能转化 电能
一对与电源 连接的电刷
构造：转子和定子
能够完成这一任务的装置叫做换向器
1 交流电：大小和方向发生周期性变化的电流叫 做交变电流，简称交流电。 2 频率：在交流电中，1s内完成周期性变化的次 数叫做频率，单位是赫兹（Hz)。
制定计划与设计实验
灵敏电 流计
实验装置图
灵敏电 流计
将磁铁的N、S极对调
序 磁场 运动 有无 偏转 号 方向 方向 电流 方向
1
有
2
有
3
无无
4
无无
5

有
6
有
7

第一节电磁感应现象学习目标：1、知道磁通量的定义，知道公式ф=BS的适用条件，会用这一公式进行简单的计算。

2、知道什么是电磁感应现象.3、理解“不论用什么方法，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”。

重点、难点：1、磁通量公式ф=BS的适用条件。

2、通过各种实验归纳出产生感应电流的条件——磁通量发生变化。

讲授时间：二节课核心知识一、磁通量1．磁通量：穿过某一面积的磁感线的条数叫做穿过这个面积的磁通量简称磁通符号是φ。

2．磁通量的单位：在国际单位制中磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb (1Wb ＝1T×1m2)3．磁通量的计算由于穿过垂直于磁感强度方向的单位面积的磁感线的条数等于磁感强度B，所以在匀强磁场中垂直于磁感强度平面的面积为S的磁通量可用下式计算。

φ＝BS(1)磁通量越大，穿过面积S的磁感线条数越多。

(2)磁通密度(3)S是指与磁场方向垂直的平面的面积。

当线框与B不垂直时，S指线框在与B 垂直的平面上的射影面积。

若磁感强度的方向与平面不垂直，其夹角为φ则φ＝BssinφⅠ：线框转60°，Ⅱ：线框转90°，Ⅲ：线框转了90°又回到原位，Ⅳ：线框转180°4、磁通量是标量，但应用时，有正负之分。

二、电磁感应现象1．奥斯特发现了电流能够产生磁场，反过来利用磁场是不是能够产生电流呢？法拉第美国科学家法拉第经过10年坚持不懈的努力，终于发现了利用磁场产生电流。

用磁产生电的现象就是磁感应现象。

2．感应电流：在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。

三、产生感应电流的条件：1．演示一：把导体AB的两端接在电流表的两个接线柱上，组成一闭合回路当导体AB在磁场中切割磁感线时，电流表的指针就发生偏转，表明回路中产生了电流。

当导体AB做切割磁感线运动时，闭合回路所包围的面积发生变化，因而穿过这个面积的磁通量也就发生了变化。

2．演示二：把线圈的两端接在电流表的两个接线柱上，也组成一闭合回路，当向线圈中插入或拨出磁铁时，电流表的指针就发生偏转，表明回路中产生了电流。

【精讲精析】 由于磁铁的磁感线是闭合的 曲线，在磁体内部由S极指向N极，在磁体外 部是由N极指向S极，且在磁体外的磁感线分 布在磁体四周很大的空间内．穿过弹簧的磁 感线有磁体内部向上的，也有磁体外部向下
的，实际穿过弹簧的磁通量是合磁通量，即 向上的磁感线条数与向下的磁感线条数之差.
当弹簧面积增大后，穿过弹簧向上的磁感线 条数没有变化，而向下的磁感线条数增多， 磁感线抵消增多，合磁通量反而减小，所以 B选项正确． 【答案】 B
【 精 讲 精 析 】(1) 将 线 框 由 正 方 形 拉 成 圆 形 , 面积增大，闭合回路中磁通量增大，所以有 感应电流产生． (2)应分两个过程分析：当线框在磁场区中运 动时，磁通量不变，无感应电流产生；在线 框离开磁场区的过程中，磁通量减少，有感 应电流产生．
(3)当线框以cd边为轴旋转时，穿过线框的磁 通量发生变化，有感应电流产生． 【答案】 见精讲精析
例1 (2012·衡阳学业水平模拟)如图3－1－ 1所示，环形金属轻弹簧，套在条形磁铁中 心位置，若将弹簧沿半径方向向外拉，使其 面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量 将( )
图3－1－1
A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定变化情况
【关键提醒】 解答本题应注意以下两点 (1)磁感线是闭合曲线，磁铁内部磁感线方向 由S极指向N极，而外部磁感线方向由N极指向 S极； (2)磁通量是穿过运动 [经典案例]如图3－1－6所示，竖直放置的长 直导线通有图示方向的恒定电流I，有一闭合 矩形金属框abcd与导线在同一平面内，在下 列情况中,能在线框中产生感应电流的是( )
图3－1－6
A．线框向下平动 B．线框向右平动 C．线框以ab为轴转动 D．线框以直导线为轴转动 【审题指导】 解答本题的关键是准确掌握 通电直导线周围磁感线的空间分布，然后根 据线圈的运动判断通过线圈的磁通量是否变 化．

电磁感应现象是谁发现的
电磁感应现象的发现
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。

电磁感应现象发现者
迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日）英国物理学家、化学家，也是着名的自学成才的科学家。

生于萨里郡。