资源描述
第二节 科学探究：怎样产生感应电流
第1课时 电磁感应现象
知识点 电磁感应现象 精练版P19
1．实验探究：产生感应电流的条件
设计实验
将一根导体的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路。将导体放在蹄形磁体的磁场中，如图所示，探究导体在磁场中怎样运动时，才能在电路中产生电流
分析论证
(1)当电路处于断开状态时，无论导体怎样运动(分别向上、向下；向里、向外运动)，灵敏电流计都不会偏转；(2)当电路处于闭合状态时，导体向上、向下(不切割磁感线)运动时，灵敏电流计也不会偏转；(3)当导体向左、向右(切割磁感线)运动时，灵敏电流计会发生偏转；(4)导体与磁感线成一定的锐角分别向斜向上、斜向下(切割磁感线)运动时，灵敏电流计同样会偏转；(5)保持导体不动，分别将蹄形磁体向上、向下；向里、向外运动，和上面情况相同
得出结论
产生感应电流必须同时具备三个条件：一是电路是闭合的；二是导体要在磁场中做切割磁感线运动；三是切割磁感线的导体必须是闭合电路的一部分
2.电磁感应现象：当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会有电流产生，这一现象就是电磁感应现象，所产生的电流叫做感应电流。该现象最早由英国科学家法拉第发现的。
3．感应电流产生的条件：①电路是闭合的；②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
4．能量转化情况：电磁感应现象中，消耗了机械能，产生感应电流，得到电能。即机械能转化为电能。
5．影响感应电流方向的因素：在电磁感应现象中，感应电流的方向跟磁场方向和导体做切割磁感线运动的方向有关。若磁场方向和导体切割磁感线运动的方向中有一个改变，则感应电流的方向也随之改变。若上述方向同时改变，则感应电流的方向不变。
6．电磁感应现象的应用
(1)发电机：发电机在外部动力作用下，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，把机械能转化为电能。其原理是电磁感应现象。
(2)动圈式话筒：(麦克风)动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的，其结构如图所示。
工作原理：声波具有能量，当人对着话筒说话时，声波使金属膜片振动，连接在膜片上的线圈随着一起振动，线圈在永久磁体的磁场里因振动而切割磁感线，就产生感应电流(电信号)。强弱变化的声波，引起膜片(线圈)振动的幅度与快慢时刻变化，导致感应电流的大小和方向时刻变化，时刻变化的信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。
话筒是把声信号变为电信号的装置，其工作原理可概括为：振动电流。
例1 如图所示的装置，当ab水平向外运动时，观察到电流表的指针向左偏转。关于接下来的实验，描述正确的是( )
A．保持ab不动，电流表的指针向左偏转
B．使ab竖直向上运动，电流表的指针向左偏转
C．使ab竖直向下运动，电流表的指针向右偏转
D．使ab水平向里运动，电流表的指针向右偏转
解析：只有当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生电流，保持ab不动，ab不切割磁感线，电路中没有电流，电流表的指针不会偏转，故A选项错误；使ab竖直向上运动或竖直向下运动，ab的运动方向与磁感线方向平行，ab不切割磁感线，电路中没有电流，电流表的指针不会偏转，故B、C选项错误；感应电流的方向与导体的运动方向、磁感线方向有关，只改变导体的运动方向或磁感线方向，感应电流的方向改变，当ab水平向外运动时，电流表的指针向左偏转，则当ab水平向里运动时，电流表的指针将向右偏转，故D选项正确。
答案：D
注意：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动的方向和磁场的方向两个因素有关，若改变其中的一个因素，感应电流的方向将改变，若同时改变两个因素，感应电流的方向不变。
易错点 不能正确理解电磁感应现象产生的条件
产生感应电流的条件有两个：①导体必须是闭合电路的一部分；②导体必须做切割磁感线运动，这两个条件缺一不可。下列三种情况不容忽视：
(1)必须是导体正在做切割磁感线运动，如果某部分导体虽然做过切割磁感线运动，但现在不切割磁感线，那么该电路中也不会有感应电流。
(2)必须是一部分导体做切割磁感线运动，如果闭合电路的全部都在磁场中做切割磁感线运动，导体中不一定会有感应电流产生。例如，若有如图所示的闭合电路abcd全部在垂直纸面向里的磁场中，以速度v向右做匀速直线运动。虽然导体在做切割磁感线运动，但ab和cd在磁场中所处的情况相同，且运动方向一致，两边产生的感应电流相抵，闭合电路abcd中仍不会有感应电流。
特殊情况：若闭合线框在磁场中沿某个方向转动时，可能会产生感应电流。
(3)电路必须是闭合的，如果电路不闭合，即使一部分导体做切割磁感线运动，也不会产生感应电流。
例2 如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导体棒ab，导体棒的两端跟电流表连接，开关闭合，电路中没有电流。以下操作中，可能使电路中产生电流的是( )
A．让导体棒在磁场中静止，换用量程更小的电流表
B．让导体棒在磁场中静止，换用磁性更强的永磁体
C．让导体棒在磁场中沿不同方向运动
D．将导体棒换成匝数很多的线圈，线圈在磁场中静止
解析：产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。根据这个条件，只有导体棒在磁场中沿不同方向运动，才有可能做切割磁感线运动而产生感应电流。
答案：C
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