第一节 电磁感应现象的发现
课 标 解 读 1.了解电磁感应现象发现的历史过程，体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法. 2.通过实验，知道电磁感应现象及其产生的条件. 3.了解法拉第及其对电磁学的贡献，认识发现磁生电现象对推动电磁学理论和电磁技术发展的重大意义. 1.电磁感应现象．(重点) 2.电磁感应产生的条件．(重难点) 重 点 难 点
法拉第与电磁感应现象 1.基本知识 (1)实验观察
①没有电池也能产生电流：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，回路中电流表的指针发生了偏转．
②磁铁与螺线管有相对运动时也能产生电流：在条形磁铁插入或拨出螺线管的瞬间，电流表的指针发生了偏转．条形磁铁在螺线管中保持不动时，电流表的指针不发生偏转．如图2-1-1所示．
图2-1-1
(2)法拉第的实验结论
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化．闭合电路中就有电流产生．这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流称感应电流．
2．思考判断
(1)发现“磁生电”现象的科学家是法拉第．(√)
(2)如图2-1-2所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但当磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生．所以上述现象不是电磁感应现象．(×)
图2-1-2
(3)三峡电站是全球最大的水电站，它的发电机组利用了电磁感应原理．(√) 3．探究交流
电磁感应的发现有何意义？
【提示】 (1)电磁感应的发现使人们对电与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．
(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.
感应电动势 1.基本知识 (1)电动势：描述电源将其他形式的能量转换成电能的本领的物理量． (2)感应电动势：由于电磁感应现象而产生的电动势． 2．思考判断
(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流．(×)
(2)线框不闭合，即使穿过线框的磁通量变化，线框中也没有感应电流．(√) 3．探究交流
如果穿过断开电路的磁通量发生变化，电路中有没有感应电流？有没有感应电动势？ 【提示】 由于电路是断开的，电路中没有感应电流，但有感应电动势．
对磁通量变化的理解 【问题导思】 1．引起磁通量变化的原因有哪些？
2．若穿过闭合电路的磁通量大小不变，方向相反，磁通量是否发生了变化？ 根据磁通量的定义式Φ＝BS，引起磁通量变化的方法有
1．由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化．
2．磁场不变，由于闭合回路的面积S发生变化而引起磁通量的变化．
3．磁场、闭合回路面积都发生变化时，也可引起穿过闭合电路的磁通量的变化． 总之，穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时磁通量就发生了变化．
如果磁场反向，磁通量是有变化的，变化量为2BS.
如图2-1-3所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置，若沿其半径向外
拉弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通量将如何变化？
图2-1-3
【审题指导】 根据Φ＝|Φ内|－|Φ外|来判断．
【解析】 注意弹簧面所在处存在两个方向的磁场，即磁铁的内磁场和外磁场，它们各自产生正负不同的磁通量，总的磁通量等于两者绝对值之差，当拉大弹簧面积时，内磁场的磁通量不变，而外磁场的磁通量却增大(穿过弹簧的外部磁感线条数增多)，故Φ＝|Φ－|Φ外|应减小．
【答案】 磁通量减小
1．在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框abcd，放置在跟长导线同一竖直平面内，今使小线框分别做如图--四种不同的运动，其中线框磁通量没有变化的是( )
内
|
A．左右平移 B．上下平移 C．在纸面前后平移
D．绕ab，cd边的中心轴转动
【解析】 长直导线下方的磁场是不均匀的，离导线越远磁感应强度越小，因此线框上下平移、在纸面前后平移、绕ab、cd边的中心轴转动时，磁通量均发生变化，但线框左右平移时，磁通量不发生变化．
【答案】 A
对产生感应电流的条件的理解 【问题导思】 1.感应电流产生的条件是什么？ 2.怎样使闭合电路产生感应电流？ 1．感应电流产生的条件
穿过闭合回路的磁通量发生变化，无论是闭合回路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，还是穿过闭合回路的磁通量发生变化，都会引起穿过闭合回路的磁通量发生变化，在回路中就会有感应电流产生．其条件可以归纳为两个：一是电路本身必须闭合，二是穿过回路本身的磁通量发生变化．主要体现在“变化”上，回路中有没有磁通量穿过不是产生感应电流的条件，如果穿过回路的磁通量很大但无变化，那么无论多么大，都不会产生感应电流．
闭合回路中是否产生感应电流取决于磁通量的变化，而不是磁通量的大小． 2．产生感应电流的方法
(1)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动
如图2-1-4所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生．
图2-1-4 图2-1-5
(2)磁铁在线圈中运动
如图2-1-5所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但磁铁在线圈中静止不动时，线路中无电流产生．
(3)改变螺线管AB中的电流
如图2-1-6所示，将小螺线管AB插入大螺线管CD中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中也有电流通过．
图2-1-6
如图2-1-7所示，在匀强磁场中的“U”形导轨上，有两根等长的平行导线ab
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