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1、探究電磁感應的產生探究電磁感應的產生條件條件主講：林麗虹主講：林麗虹英國的物理學家法拉第英國的物理學家法拉第經過十年堅持不懈的努經過十年堅持不懈的努力，終于取得了重大的力，終于取得了重大的突破，在突破，在1831年年8月月29日發(fā)現了由磁場產生電日發(fā)現了由磁場產生電流的現象，這種現象后流的現象，這種現象后來被稱為來被稱為電磁感應現象。電磁感應現象。由磁場產生的電流叫做由磁場產生的電流叫做感應電流感應電流。電磁感應現象是電磁學電磁感應現象是電磁學才重大發(fā)現之一，對近才重大發(fā)現之一，對近代物理學的發(fā)展有重大代物理學的發(fā)展有重大的意義。的意義。提出問題：提出問題：“有電就有磁有電就有磁”，那么是不是
2、那么是不是“有有磁就有電磁就有電 ”呢？呢？ 探究課題：探究課題：由磁場產生電流的由磁場產生電流的條件是什么呢？條件是什么呢？猜想一：猜想一：有磁就有電有磁就有電猜想二：猜想二：有磁不一定有電有磁不一定有電1、實驗的內容是什么？、實驗的內容是什么？2、實驗的電路圖？、實驗的電路圖？實驗一：實驗一：閉合電路的一部分導體做閉合電路的一部分導體做切割磁感線的運動切割磁感線的運動導體棒的導體棒的運動情況運動情況表針的擺表針的擺動情況動情況左右運動左右運動上下平動上下平動擺動擺動實驗一：實驗一：閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動不擺動不擺動實驗結論：實驗結論：當導體
3、棒左右運動時，切割磁感線，有當導體棒左右運動時，切割磁感線，有電流產生；導體棒上下平動時，不切割磁感線，沒電流產生；導體棒上下平動時，不切割磁感線，沒有電流產生。有電流產生。問題：是不是一定要導體去切割磁感問題：是不是一定要導體去切割磁感線線即導體運動磁場不動即導體運動磁場不動才能產生感應才能產生感應電流呢？電流呢？思考：思考：1、科拉頓的這次嘗、科拉頓的這次嘗試中，在他插入和拔出試中，在他插入和拔出磁鐵的過程中，線圈有磁鐵的過程中，線圈有沒切割磁感線？沒切割磁感線？2、線圈中會不會產、線圈中會不會產生感應電流？生感應電流？實驗二：實驗二：把磁鐵插入螺線管或從螺線管拔出把磁鐵插入螺線管或從螺線
4、管拔出磁鐵的運動磁鐵的運動情況情況表針的擺動表針的擺動情況情況插入瞬間插入瞬間拔出瞬間拔出瞬間停在線圈中停在線圈中擺動擺動不擺動不擺動擺動擺動實驗結論：實驗結論：磁鐵插入和拔出的瞬間，螺線管中磁鐵插入和拔出的瞬間，螺線管中的每一線圈都切割磁感線，有電流產生；磁鐵的每一線圈都切割磁感線，有電流產生；磁鐵停在螺線管中時，沒切割磁感線，無電流產生。停在螺線管中時，沒切割磁感線，無電流產生。問題：問題：“閉合電路的一部分導體切割磁感線閉合電路的一部分導體切割磁感線”是是不是產生感應電流的必要條件呢？不是產生感應電流的必要條件呢？結論：無論是導體運動，還是磁場運結論：無論是導體運動，還是磁場運動，只要閉
5、合電路的一部分導體切割動，只要閉合電路的一部分導體切割了磁感線，電路中就有電流產生了磁感線，電路中就有電流產生若：若： 產生感應電流的必要條件是產生感應電流的必要條件是“閉合閉合電路的一部分導體切割磁感線電路的一部分導體切割磁感線”。則：則： 磁場和導體必須保持相對運動。磁場和導體必須保持相對運動。即：即：v磁場和導體相對靜止的話，導體就不切割磁磁場和導體相對靜止的話，導體就不切割磁感線，導體中就沒有感應電流產生。感線，導體中就沒有感應電流產生。？磁鐵插入或拔出螺線管時磁鐵插入或拔出螺線管時v螺線管中的磁場螺線管中的磁場B發(fā)生了變化發(fā)生了變化 導體切割磁感線這一動作背后是否還隱藏著更本質的東西
6、呢？導體切割磁感線這一動作背后是否還隱藏著更本質的東西呢？結論：結論：產生感應電流的原因可能與磁場的產生感應電流的原因可能與磁場的變化有關，與導體是否切割磁感線無關變化有關，與導體是否切割磁感線無關結論：結論：導體與磁場保持相對靜止，改變導導體與磁場保持相對靜止，改變導體所在處的磁場的強弱，也可能產生感應體所在處的磁場的強弱，也可能產生感應電流電流實驗設計：實驗設計：1、實驗目的：、實驗目的：使用不切割磁感線的方法產生使用不切割磁感線的方法產生感應電流感應電流2、實驗器材：、實驗器材：電源、電鍵、電流表、滑動變電源、電鍵、電流表、滑動變阻器、大線圈、小線圈、導線阻器、大線圈、小線圈、導線3、實
7、驗電路圖：、實驗電路圖：實驗三：實驗三：雙螺線管實驗雙螺線管實驗操作表針的擺動情況開關閉合瞬間開關閉合，滑動變阻器不動開關閉合，滑動變阻器觸片滑動開關斷開瞬間擺動不擺動擺動擺動實驗結論：即使大線圈與小線圈無相對運動，導體實驗結論：即使大線圈與小線圈無相對運動，導體不切割磁感線，但當小線圈中電流變化時，大線圈不切割磁感線，但當小線圈中電流變化時，大線圈所在處的磁場變化，大線圈中就有電流產生。所在處的磁場變化，大線圈中就有電流產生。實驗一、導體切割磁感線實驗一、導體切割磁感線實質：改變了閉合電路在磁實質：改變了閉合電路在磁場中的面積場中的面積實驗二、磁鐵插入或拔出實驗二、磁鐵插入或拔出實質：改變了
8、閉合電路中磁實質：改變了閉合電路中磁場的強弱場的強弱實驗三、開關閉合或斷開，實驗三、開關閉合或斷開，滑動變阻器滑動滑動變阻器滑動實質：改變了閉合電路中磁實質：改變了閉合電路中磁場的強弱場的強弱三、結論：三、結論：只要穿過閉合電路的磁通只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流。量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流。感應電流產生的條件是：感應電流產生的條件是：回路要閉合回路要閉合v穿過回路的磁通量發(fā)生變化穿過回路的磁通量發(fā)生變化磁通量變化包括：磁通量變化包括：vB不變，不變，S變化變化vS不變，不變，B變化變化vB、S不變，不變，B、S的夾角變化的夾角變化vB、S都變化都變化練習練習1、如圖所示的勻強磁場中有一個矩、如圖所示的勻強磁場中有一個矩形的閉合導線框。在下列幾種情況下，形的閉合導線框。在下列幾種情況下，線框中是否產生感應電流？線框中是否產生感應電流？沒有沒有沒有沒有有有
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