1、第二节 探究电磁感应的产生条件知识梳理1.重复初中做过的实验,当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,闭合电路中就会产生_,因为闭合电路所围的面积发生了_,也就是穿过该面积的_发生了变化.2.把磁铁的某一磁极向线圈(与电流表闭合)中插入时,电流表指针发生_;从线圈中抽出时,电流表指针也会偏转,但两次指针偏转的方向_,不管是将磁极插入还是抽出,穿过线圈的磁感线的条数都发生变化,也就是穿过闭合线圈的_发生了变化.3.如图4-2-1所示,线圈A(小线圈)通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B(大线圈)连接到电流表上,在开关闭合的瞬间,电流表的指针是否会发生偏转?_.A电路稳定后,指针是否会发生偏转?
2、_.在迅速改变滑动变阻器触头位置的过程中,电流表指针是否会发生偏转?_.在断开电键的瞬间,电流表指针是否会发生偏转?_.当A线圈中的电流发生_时,B线圈中就会产生_,当开关闭合稳定后,在插入或抽出铁芯的过程中,电流表的指针是否会发生偏转?_.图4-2-14.综上所述,不管使用什么方法,只要穿过闭合电路的,闭合电路中就有感应电流产生,这就是产生感应电流的条件.疑难突破怎样理解电磁感应的产生条件?1.磁场不动,闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,闭合电路中产生电流.如图4-2-2所示,金属线框abcd一部分在磁场外,一部分在磁场内,当保持磁场不动而使线框向左或向右移动时,线框的一部分导体
3、(ab边)切割磁感线,线框内产生感应电流而使电流表G的指针偏转.(思考:若线框由图示位置向上或向下运动时,电流表指针是否会偏转)图4-2-22.闭合线圈不动,磁场运动,使闭合线圈的一部分导体切割磁感线,闭合电路内部产生感应电流,这时闭合电路的一部分导体也在切割磁感线.如图4-2-3所示,保持线框abcd不动,将蹄形磁铁向左或向右平动,abcd内产生感应电流.(思考:当蹄形磁铁向上或向下平动时,abcd内是否产生感应电流)图4-2-33.以下各现象中,磁场和线圈发生相对运动,但不会产生感应电流,原因是闭合电路的一部导体没有切割磁感线.如图4-2-4所示,线框abcd的平面与匀强磁场的磁感线垂直,
4、当磁场不动时,线框abcd在匀强磁场中的图示平面内运动时,虽说ab、cd或ad、bc边切割磁感线,但线框中不会产生感应电流.(不是闭合电路的一部分导体切割磁感线)图4-2-4如图4-2-5所示,线框abcd内有一部分磁场,磁场方向与线框平面垂直,当线框不动而磁场在框内运动时(磁场不出abcd的边界),线框abcd内也不产生感应电流.(闭合电路的一部分导体没有切割磁感线)图4-2-5又如图4-2-3所示中的蹄形磁铁与线框一起同步运动(不发生相对运动)时,线框内也不产生感应电流.(闭合电路的一部分导体没有切割磁感线)问题探究问题:如何理解磁通量的变化产生电流?探究:实验1 闭合电路中部分导体做切割
5、磁感线运动.如图4-2-6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4-2-6 图4-2-7实验2 条形磁铁在线圈中运动.如图4-2-7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.实验3 改变螺线管AB中的电流.如图4-2-8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4-2-8探究结论:实验1是通过导体运动改变回路的磁通量;实验2是磁体(即磁场)运动改变回路的磁通量;实验3通过改变原线圈中的电流来改变磁场强弱,进而改变穿过回路的磁通量.所以可以将产生感应电流的条件描述为“不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流”.