感应电流产生条件
信念: 一定要转磁为电!
法拉第在1822年12月、1825年11月、1828 年4月作过三次集中的实验研究,均以失败告 终。 但是,一次次失败让法拉第向命运低头了吗? 没有! 法拉第坚信:任何成功都会有很多崎岖坎坷!
1831年11月24日,法拉第向皇 家学会提交了一个报告,把这种 由磁场产生电流的现象定名为电 磁感应,产生的电流叫做感应电 流。
重温初中时光
实验1 问题1: 如何才能在回路 中产生感应电流?
初中研究的结论:闭合电路的 部分导体 切割磁感线 时有感 应电流产生。
实验1
重温初中时光
问题2: 假如ab棒不动, 还能设法产生感应 电流吗?
实验2:向线圈中
问题:上面两组实验有什么共同点?
B不变,S变化
磁感线条数变化
探究:从两幅图你能得到什么结论?
实验2结论
B变化,S不变
磁感线条数变化
探究:对比两幅图你能得到什么结论?
实验3结论
B变化,S不变 磁感线条数变化
三个实验分析
实验1 实验2 实验3
B不变,S变化 磁感线条数变化 B变化,S不变 磁感线条数变化 B变化,S不变 磁感线条数变化
没有
没有
有
例与练
2.(课本P8T2)如图所示,磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑 开(图甲),然后放手,让线圈收缩(图乙)。线圈收缩时,其中是否 有感应电流?为什么?
有
例与练
3、(课本P8T4)矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,线圈与 导线在同一个平面内,线圈的两个边与导线平行。 在这个平面内,线圈远离导线移动时,线圈中有没有感应电流? 线圈和导线都不动,当导线中的电流I逐渐增大或减小时,线圈 中有没有感应电流? 如果矩形线框上下运动呢?绕AD轴转动呢?为什么? (注意:长直导线中电流越大,它产生的磁场越强;离长直导线 越远,它的磁场越弱。)
思考:磁通量的表达式是什么?
你现在能从上面表格 总结到什么结论?
结论: 只要穿过闭合电路的磁通量变 化,就有感应电流.
直观表现为:当穿过闭合回路的磁感线 条数变化时,就有感应电流产生。
1831年, 法拉第的成功实验
电源
G
新型无线充电器可为一米外设备充电 据英国《每日邮报》报道, 日本科学家研制了一种新 型无线充电器并进行了成 功演示。这种新型充电器 能够为1米外的设备充电, 随着它的出现和普及,我 们将在某一天与电源插头 说“再见”。
4.(课本P8T5)把一个铜环放在匀强磁场中,使环 的平面跟磁场的方向垂直(图4.2-12甲)。如果 使环沿着磁场的方向移动的方向,铜环中是否有 感应电流?为什么?如果磁场是不均匀的(图 4.2-12乙),是否有感应电流?为什么?
没有 研究
有
例与练 5、(课本P8T6)在一根铁棒P上套两个线圈A、B, 如果给线圈A通以如图所示的甲、乙、丙、丁4种 电流,在t1到t2这段时间内,哪种情况可以在线 圈B中产生感应电流?为什么?
操作
开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合时, 滑动变阻器不动 开关闭合时, 迅速移动变阻器的滑片
才会有电流产生。
现象
有电流
有电流
无电流 有电流
实验结论: 只有当线圈A中电流发生变化时,线圈B中
问题:导体所处的磁场可以认为是一个匀强磁场,导体左 右运动时,对于导体所在的闭合电路来说有什么变化?
实验1结论
复习:磁通量
1、定义:
磁感应强度B与垂直磁 场方向的面积S的乘积.
φ= B S
2、意义:
磁通量可用穿过某一个 面的磁感线条数表示.
φ= B S cos θ
“电能生磁”!
“磁生电”?
对称性的思考……
英国的法拉第认为: 电和磁是一对和谐对称 的自然现象. 依据: 磁化和静电感应现象. 猜想: 磁铁可以感应出电流!
磁场和闭合回路都发生相对运动
只有磁铁和线圈发生相对运动 时,才有电流产生。 想一想:这个结论是不是普遍 适用的呢?
条形磁铁的磁场
通电螺线管的磁场
替换后实验!
实验3:模拟法拉第实验
B
电路相互独立!
实验3:模拟法拉第实验
问题1: 你认为通电螺线管A静止 在螺线管B内,会在B回路 中产生感应电流吗? 问题2: 如何操作才能在B回路中 产生感应电流?
乙、丙、丁
小结:
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、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 电路中就会有感应电流产生。 3、产生感应电流的条件: (1)电路闭合 (2)磁通量发生变化
课题研究:“摇绳能发电吗”
Gear4 日前在香港举办记者会,宣布在香港推出一系 列 iPhone 产品,其中以上图的无线充电器最受曯目。 该无线充电器使用无线充电技术,把套上特别保护套 的 iPhone 放在该无线充电版上即可充电。预计 12月 推出,售价未有公布。
第三部分 判断应用
例与练
1.(课本P7T1)如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几 种情况下,线框中是否产生感应电流? (1)保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中上下运动(图甲) (2)保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中左右运动(图乙) (3)线框绕轴线AB转动(图丙)。