探究感应电流产生的条件

探究感应电流产生的条件

一、引入

1、提问：电能“生”磁，那么反过来磁能否“生”电呢？ 2、介绍法拉第“磁生电”的思想，他发现了“磁生电”的规律。 3、介绍什么是电磁感应和感应电流。 二、实验探究：、

探究实验1：部分导体切割磁感线

探究实验2：条形磁铁与线圈相对运动

结论：磁铁相对线圈运动时，有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。

探究实验3：模仿法拉第的实验

结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈B

中才有电流产生。

三、分析论证，得出结论

1、复习磁通量概念及磁通量变化问题。 磁通量变化的几种情况：

（1）闭合回路所包围的面积S变化，磁感应强度B不变化 （2）闭合回路所包围的面积S不变，磁感应强度B变化 （3）磁感应强度B方向与面积S夹角的变化等。

2、产生感应电流的条件：

只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。 四、典型例题

例1．在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）。 练习1。

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？

例2、如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内，闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2。线圈在什么时候有感应电流？什么时候没有感应电流？为什么？

1

2

练习2．

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？为什么？

D

I

B

C

例3.如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿入圆面积的磁通量将( )

A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．始终为零

D．不为零，但保持不变

解析：选C.

利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图．考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的．故选C.

例4.两圆环A、B同心放置且半径RA>RB，将一条形磁铁置于两环圆心处，且与圆环平面垂直，如图所示．则穿过A、B

两

圆环的磁通量的大小关系为( )

A．ΦA>ΦB B．ΦA＝ΦB C．ΦA<ΦB D．无法确定

解析：选C.磁感线是闭合曲线，磁铁内部是由S极到N极，而外部是由N极回到S极，而磁通量是穿过某个面的磁感线的净条数，故C正确．

例5.如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属线框共面，第一次将金属线框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )

A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．不能判断

解析：选C.设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ1，在位置Ⅱ时的磁通量为ΦⅡ，直线电流产生的磁场在Ⅰ处比在Ⅱ处要强，ΦⅠ>ΦⅡ.将线框从Ⅰ平移到Ⅱ，磁感线是从线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ；将线框从Ⅰ绕cd边转到Ⅱ，磁感线分别是从线框的正反两面穿过的，所以ΔΦ2＝|(－ΦⅡ)－ΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ(以原来穿过的为正，则后来从另一面穿过的为负)．故正确选项为C.

例6.如图所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两直径．试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流( )

A．使线圈在其平面内平动或转动 B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动 C．使线圈以ac为轴转动 D．使线圈以bd为轴稍做转动

解析：选D.根据产生感应电流的条件可知：只需使穿过

闭合回路的磁通量发生变化，就能在回路中产生感应电流．线圈在匀强磁场中运动，磁感应强度B为定值，根据前面分析ΔΦ＝B·ΔS知：只要回路中相对磁场的正对面积改变量ΔS≠0，则磁通量一定要改变，回路中一定有感应电流产生．当线圈在纸面内平动或转动时，线圈相对磁场的正对面积始终为零，因此ΔS＝0，因而无感应电流产生；当线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动时，同样ΔS＝0，因而无感应电流产生；当线圈以ac为轴转动时，线圈相对磁场的正对面积改变量ΔS仍为零，回路中仍无感应电流；当线圈以bd为轴稍做转动，则线圈相对磁场的正对面积发生了改变，因此在回路中产生了感应电流，故选D.

例7.如图所示，在第一象限内存在磁场，已知沿x轴方向磁感应强度均匀增加，满足Bx＝kx，沿y轴方向磁感应强度不变．线框abcd做下列哪种运动时可以产生感应电流( )

A．沿x轴方向匀速运动 B．沿y轴方向匀速运动 C．沿x轴方向匀加速运动 D．沿 …… 此处隐藏：1694字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……