专题1 划时代的发现~探究感应电流的产生条件（考点解读）-2020-2021学年高二物理考点解读与考点练习（人教版选修3-2）

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专题 1 划时代的发现~探究感应电流的产生条件 专题解读
一、电磁感应的发现
1.奥斯特梦圆“电生磁”
1820 年，丹麦物理学家 奥斯特 发现通电导线能使放在导线附近的小磁针偏转，这种现象称为 电流
的磁效应 。电流的磁效应说明电流能在其周围产生 磁场 。
2.法拉第心系“磁生电”
1831 年，英国物理学家 法拉第 发现了电磁感应现象，即“由磁生电”的现象，产生的电流叫 感应
电流 。
法拉第把引起电流的原因概括为五类：变化的电流、 变化的磁场 、运动的恒定电流、运动的磁铁、
在磁场中运动的导体 。把这些现象定名为 电磁感应 ，产生的电流叫做 电磁感应 。
二、探究感应电流的产生条件
实验 1：如图 1所示，导体 AB 做切割磁感线运动时，闭合导体回路中 有 电流产生，而导体 AB 顺着
磁感线运动时，闭合导体回路中 无 电流产生。(填“有”或“无”)
实验 2：如图所示，当条形磁铁插入或抽出线圈时，线圈中 有 电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不
动时，线圈中 无 电流产生。(填“有”或“无”)
实验 3：如图所示，将小螺线管 A插入大螺线管 B中不动，当开关 S闭合或断开时，电流表中 有 电流
通过；若开关 S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中 有 电流通过；而开关一直闭合，
滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中 无 电流通过。(填“有”或“无”)
结论归纳：产生感应电流的条件是：只要穿过 闭合 导体回路的 磁通量 发生变化，闭合导体回路
中就有感应电流。
命题点一 磁通量变化量的分析与计算
1.公式 中的 是匀强磁场的磁感应强度， 是与磁场方向垂直的面积，可以理解为 ⊥。如
果磁感线和平面不垂直， 应取平面在垂直磁感线方向上的投影面积。
如图所示，线圈平面与水平方向成 角，磁感线竖直向下，磁感应强度为 ，线圈面积为 。使用
时很容易出错，多数同学分不清 是谁和谁的夹角，盲目代入公式导致错误。我们可以取垂
直磁感线的有效面积 ， ，这样就不易出错了。
2．公式 中的 是指包含磁场的那部分有效面积。如图所示，闭合回路 在纸面内，匀强磁场
在圆区域内且垂直纸面，回路 的面积 大于圆区域面积 ，但穿过 和 的磁通量是相同的，
因为有磁感线穿过的 和 的有效面积相同。
3．磁通量是标量，但磁通量有正负之分，其正负是这样规定的：任何一个面都有正、反两个面，若规定
磁感线从正面穿入为正磁通量，则磁感线从反面穿人时磁通量为负值。
若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁感线条数为 ，反向磁感线条数为 ，则磁通量为穿过
该平面的磁感线的净条数（磁通量的代数和），即 。
注意：磁通量的正负既不表示大小，也不表示方向，仅是为了计算方便而引入的。
4．磁通量与线圈匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响。同理，磁通量的变化量
中。也不受线圈匝数的影响。所以，直接用公式求 、 时，不必去考虑线圈匝数 。
命题点二 磁通量变化的几种情形
根据公式 （其中 为闭合回路所围面积和磁感线间的夹角）可知，有四种情形：
（1） 不变， 变，则 ；
（2） 变化， 不变，则 ；
（3） 变， 也变，则 （但 !）；
（4） 不变， 不变， 变化，则 。
如图甲所示，闭合回路的一部分导体切割磁感线，闭合回路面积变化，引起磁通量变化；如图乙所示，
由于磁铁插入或 拔出线圈，线圈所处的磁场变化，引起磁通量变化；如图丙所示，若回路面积从
变到，磁感应强度 同时从 变到，则回路中磁通量的变化为
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