1. 探索
探索一:导体棒(闭环的一部分)在磁场中运动是否会产生感应电流?
(1)实验现象:当导体棒静止或平行于磁力线运动时,没有感应电流; 当导体棒切割磁力线并移动时,就会产生感应电流。
(2) 结论:当闭合回路中的某些导体切割磁力线时,电路中会产生感应电流。
(3)分析:磁场强度保持不变,但某些切割磁力线的导体的运动改变了闭合导体环路所包围的磁场面积。 通过回路的磁通量发生变化,产生感应电流。
【注】探索1通过导体棒相对于磁场的运动来改变磁通量。
探索二:螺线管中磁铁的运动是否会产生感应电流?
(1)实验现象:当磁铁和线圈相对静止时,线圈中没有电流; 当磁铁插入线圈或从线圈中拔出时,线圈中有电流。
(2)结论:当磁铁和线圈相对运动时,回路中存在感应电流; 当磁铁和线圈相对静止时,回路中没有感应电流。
(3)分析:在将磁铁插入线圈或从线圈中拔出的过程中,线圈中的磁场强度发生变化,从而改变通过线圈的磁通量,线圈中产生感应电流。
【注】探索2通过磁体的运动来改变磁通量,即磁场相对于闭合导体环路的运动。
探索三:模仿法拉第实验
(1)实验现象:当开关闭合或断开时感应电流公式,线圈B中有电流; 开关闭合后,线圈B中无电流; 开关闭合后,滑动变阻器滑块移动过程中,线圈B中有电流。
(2)结论:当线圈A中的电流变化时,线圈B中就会有电流。
(3)分析:当开关闭合或断开,开关保持闭合状态,改变滑动变阻器的滑动位置时,电流表中流过电流(当线圈A中的电流变化时,线圈B中的磁场变化)变化,从而改变通过线圈 B) 的磁通量。
【注】探索3通过改变电流(改变磁场强度)来改变磁通量。
2. 总结
产生感应电流的条件:只要通过导体闭合回路的磁通量发生变化,导体闭合回路中就会产生感应电流。
专注于
⊙ (1)导体闭合回路中磁通量的变化是产生感应电流的两个必要条件,缺一不可。
⊙ (2) 闭合导体回路中磁通量的大小不是产生感应电流的条件。 是否产生感应电流与 的大小无关,只取决于 的变化,即与△Φ有关。
3、感应电流有无的判断
判断电路中是否产生感应电流,关键是分析通过导体闭合回路的磁通量是否变化。 要分析磁通量是否发生变化,需要了解相关磁场的磁力线分布。 对于三维图,经常需要转换为平面图,比如俯视图、侧视图等,思路如下。
产生感应电流的必要条件是通过闭合导体回路的磁通量发生变化,因此判断是否存在感应电流时:
(1) 确保导体回路闭合。
(2)判断通过回路的磁通量是否变化。
【切割磁力线】直升机螺旋桨叶片切割地球磁场的磁力线,螺旋桨叶片上会产生感应电动势,但不会产生感应电流。
【电磁感应的理解】
法拉第试图利用恒定电流产生的磁场来观察某个电路中是否产生电流。 经过多次失败,法拉第终于发现了“磁电”现象:在同一个铁环上缠绕两个线圈,并将一个线圈与另一个线圈连接起来。 对于电源,另一个线圈连接到“电流表”。 当一个线圈通电或断电时,另一个线圈中就会出现电流。
(1)电磁感应的本质是将其他形式的能量转化为电能的过程。
(2)电磁感应不是稳态效应,而是动态效应。
(3) 图中有两个独立的循环。 线圈A、开关、电源和滑动变阻器构成独立回路。 线圈A相当于电磁铁; 线圈B与灵敏电流表构成独立回路。 线圈B相当于这个回路。 电源。
(4)A、B均为轻质铝环。 A 环闭合,B 环打开。 当磁铁任意极靠近A环时感应电流公式,A环远离磁铁; 当磁铁的任意极接近B环时,B环静止。
(5)探索二与探索三的共同点是线圈内磁场强度发生变化,闭合电路中产生感应电流。
(5)产生感应电流的条件可以描述为“无论采用什么方法,只要通过导体闭合回路的磁通量发生变化,导体闭合回路中就会产生感应电流”。
(6)如果通过闭合导体回路的磁通量很大但不发生变化,那么无论多大,都不会产生感应电流。
例:如图所示,在“探究感应电流产生条件”的实验中,闭合开关后,防止灵敏检流计指针偏转的措施是()。
A. 将初级线圈从次级线圈中拔出
B. 断路开关
C.保持电路中的电流恒定
D.改变滑动变阻器的阻值