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4.2 探究感应电流的产生条件

新课标要求

（一）知识与技能

1．知道产生感应电流的条件。

2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。 （二）过程与方法

学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法 （三）情感、态度与价值观

渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 教学重点

通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。 教学难点

感应电流的产生条件。 新课导学 1、实验观察

（1）闭合电路的部分导体切割磁感线

演示：当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图4.2-1所示。

导体左右平动，前后运动、上下运动。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中。如图所示。

观察实验，记录现象。 表1

导体棒的运动 表针的摆动方向 导体棒的运动 表针的摆动方向 向右平动 向左平动 向前平动 结论： 还有哪些情况可以产生感应电流呢？ （2）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出

演示：如图4.2-2所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中。 观察实验，记录现象。 表2

磁铁的运动 表针的摆动方向 磁铁的运动 表针的摆动方向 N极插入线圈 N极停在线圈中 N极从线圈中抽出 [ 结论：

（3）模拟法拉第的实验

演示：如图4.2-3所示。线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在表3中。 观察实验，记录现象。 表3 操作 现象 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 结论： 2、分析论证

“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。试以上面三个演示实验为例，对

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以上结论进行分析论证。 3、归纳总结

回想一下什么是磁通量？写出计算公式和它的单位。说出磁通量的物理意义以及引起磁通量变化的因素。

定义： 。 公式： 单位：

物理意义： 磁通量变化原因： 思考以上几个产生感应电流的实例，能否从本质上概括出产生感应电流的条件？

本节小结

认真总结概括本节内容

1、研究背景（从奥斯特发现电流磁效应开始，法拉第受到对称性思考的启发开始探究电磁感应产生的条件……）

2、实验一，部分导体切割磁感线运动（磁场不变，面积变化，产生感应电流） 3、实验二，磁体插入、把出线圈（面积不变、磁场变化，产生感应电流） 4、实验三，模拟法拉第的实验

5、实验总结（总结电磁感应产生的实质，实现从感性认识到理性认识的飞跃） 6、电磁感应现象遵守能量守恒（知识拓展） 4、实例探究

关于电磁感应现象产生的条件

【例1】在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（ ）

关于磁通量的计算 【例2】如图所示，在磁感应强度为 B的匀强磁场中有一面积为S的矩形线圈abcd，垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab边为轴转180°，求此过程磁通量的变化？

【例3】（综合性思维点拨）如图（甲）所示，有一通电直导线MN水平放置，通入向右的电流I，另有一闭合线圈P位于导线正下方且与导线位于同一竖直平面，正竖直向上运动。问在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？在何位置时P中会产生感应电流？

关于电磁感应现象的实际应用 【例4】如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。在断开开关S的时候，弹簧E并不能立即将衔铁D拉起，因而不能使触头C（连接工作

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电路）立即离开，过一段时间后触头C才能离开，延时继电器就是这样得名的。试说明这种继电器的原理。 巩固练习 1. ） A．磁感应强度越大的地方，磁通量越大 ΦB．穿过某线圈的磁通量为零时，由B=可知磁通密度为零 C．磁通密度越大，磁感应强度越大 SD．磁感应强度在数值上等于1 m2的面积上穿过的最大磁通量 2. ）A．Wb/m2 B．N/A·m

C．kg/A·s2 D．kg/C·m 3. ）

A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流 B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流

C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流 D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应 电流 4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时，套在长直导线上的闭合线环（长直导线与环面垂直且通过环的中心），当发生以下变化时，肯

）

A．保持电流不变，使导线环上下移动

B．保持导线环不变，使长直导线中的电流增大或减小

C．保持电流不变，使导线在竖直平面内顺时针（或逆时针）转动 D．保持电流不变，环在与导线垂直的水平面内左右水平移动

5.如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面

）

A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定如何变化

6.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同的物理过程 A．物体克服阻力做功

B．物体的动能转化为其他形式的能量 C．物体的势能转化为其他形式的能量 D．物体的机械能转化为其他形式的能量