電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用[核心素養(yǎng)·明目標(biāo)]核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)物理觀念知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)電流的概念。科學(xué)思維通過(guò)模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)，歸納得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。學(xué)會(huì)通過(guò)現(xiàn)象分析歸納事物本質(zhì)特征的科學(xué)思維方法。科學(xué)探究經(jīng)歷感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的探究活動(dòng)，提高分析論證能力。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任(1)了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象曲折的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)習(xí)法拉第堅(jiān)持理想信念、不畏艱辛、勇于探索的科學(xué)精神。(2)了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重大歷史意義和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的廣泛應(yīng)用，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)對(duì)人類(lèi)文明的推動(dòng)作用。知識(shí)點(diǎn)一　劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)1．奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁效應(yīng)，證實(shí)了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。2．1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象，他認(rèn)為“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。3．法拉第把這些“磁生電”現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)，這些現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流。1：思考辨析(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 (√)(2)法拉第完成了“由磁產(chǎn)生電”的設(shè)想。 (√)知識(shí)點(diǎn)二　產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1．探索感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(1)實(shí)驗(yàn)裝置(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程開(kāi)關(guān)和變阻器的狀態(tài)線圈B中是否有電流開(kāi)關(guān)閉合瞬間有開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間有開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)無(wú)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片有2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。電路閉合、磁通量變化，是產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個(gè)條件，缺一不可。閉合電路中有沒(méi)有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，如果穿過(guò)閉合電路的磁通量很大但不變化，那么也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。2：思考辨析(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)閉合線圈內(nèi)有磁場(chǎng)，就有感應(yīng)電流。 (×)(2)穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (√)(3)閉合線圈和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (√)知識(shí)點(diǎn)三　電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用1．最早的發(fā)電機(jī)：法拉第的圓盤(pán)發(fā)電機(jī)。2．電廠里的發(fā)電機(jī)、生產(chǎn)和生活中廣泛使用的變壓器、電磁爐等都是根據(jù)電磁感應(yīng)制造的。 考點(diǎn)1　電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件甲　　　　　乙　　　　　　丙保持線框平面始終與磁感線垂直，圖甲中線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)；圖乙中線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)；如圖丙所示，有一個(gè)線圈與一個(gè)靈敏電流計(jì)連成閉合電路，將一條形磁鐵的一部分插入線圈中。(1)保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)(圖甲)。線框中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？(2)保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)(圖乙)，線框中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？(3)條形磁鐵向左右運(yùn)動(dòng)時(shí)(圖丙)，電流計(jì)的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？為什么？提示：(1)圖甲中，線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體沒(méi)有切割磁感線，穿過(guò)線框的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化，所以無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。(2)圖乙中，線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，盡管導(dǎo)體切割磁感線，但是整個(gè)線框都處在磁場(chǎng)中，穿過(guò)線框的磁通量沒(méi)發(fā)生變化，所以無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。(3)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。閉合螺線管線圈中磁通量發(fā)生變化。1．電磁感應(yīng)(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件①電路閉合；②磁通量變化。(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)：電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果電路閉合則有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(4)能量轉(zhuǎn)化：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。2．常見(jiàn)的產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況3．判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象是否發(fā)生的一般流程(1)確定研究的閉合回路；(2)弄清楚回路內(nèi)的磁場(chǎng)分布，并確定該回路的磁通量Φ；(3)磁通量變化與感應(yīng)電流的產(chǎn)生：　磁通量的變化【典例1】　如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細(xì)長(zhǎng)磁鐵N極附近下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中的位置Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在這個(gè)過(guò)程中，線圈中的磁通量(　　)A．是增加的　　　 B．是減少的C．先增加，后減少   D．先減少，后增加D　[要知道線圈在下落過(guò)程中磁通量的變化情況，就必須知道條形磁鐵在磁極附近磁感線的分布情況，條形磁鐵在N極附近磁感線的分布情況如圖所示，由圖可知線圈中磁通量是先減少，后增加，選項(xiàng)D正確。]由公式Φ＝BScos θ(θ為線圈垂直與磁感線方向的夾角)，可以看出Φ的變化是由B、S或θ的變化引起的，因此在求磁通量的變化時(shí)要先弄清Φ的變化是由哪一個(gè)量的變化引起的，然后根據(jù)此量的變化情況分析磁通量的變化情況。　感應(yīng)電流有無(wú)判斷【典例2】　如圖所示，矩形線框在磁場(chǎng)內(nèi)做的各種運(yùn)動(dòng)中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)A　　　　　　　BC　　　　　　　DB　[A中線框中磁通量始終不變，故沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生；B中線框中的磁通量不斷改變，故產(chǎn)生感應(yīng)電流；C、D中線框中的磁通量始終為零，故沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。]判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流的思路[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．(角度一)如圖所示，通電螺線管水平固定，OO′為其軸線，a、b、c三點(diǎn)在該軸線上，在這三點(diǎn)處各放一個(gè)完全相同的小圓環(huán)，且各圓環(huán)平面垂直于OO′軸。則關(guān)于這三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過(guò)三個(gè)小圓環(huán)的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關(guān)系，下列判斷正確的是(　　)A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝ΦcB．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜ΦcC．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞ΦcD．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝ΦcC　[由通電螺線管的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)可知，a、b、c三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系為Ba＞Bb＞Bc；三個(gè)小圓環(huán)的面積相同，根據(jù)磁通量的定義Φ＝BS可知，Φa＞Φb＞Φc，所以A、B、D錯(cuò)誤，C正確。]2．(角度二)(2021·濟(jì)南一中期中)(多選)如圖所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行，則在下列情況下導(dǎo)線cd中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是(　　)A．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)或閉合的瞬間B．開(kāi)關(guān)S是閉合的，但滑片向左滑動(dòng)C．開(kāi)關(guān)S是閉合的，但滑片向右滑動(dòng)D．開(kāi)關(guān)S始終閉合，且滑片靜止不動(dòng)ABC　[導(dǎo)線ab中的電流發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)線cd中才有感應(yīng)電流產(chǎn)生。故A、B、C正確。] 考點(diǎn)2　電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用了解法拉第的圓盤(pán)發(fā)電機(jī)。法拉第的圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的工作原理是什么？提示：在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓盤(pán)上任一半徑方向的電路都會(huì)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)一面積引起磁通量的變化，在這半徑方向電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與外電路通過(guò)圓盤(pán)邊緣(如圖中的實(shí)線)、圓盤(pán)中心相連構(gòu)成閉合電路，從而形成沿這半徑方向電路的感應(yīng)電流，對(duì)整個(gè)圓盤(pán)而言，圓盤(pán)面上應(yīng)形成從中心到邊緣各處都有的半徑方向上的電流。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用非常廣泛，如磁懸浮列車(chē)、發(fā)電機(jī)、變壓器、手機(jī)的無(wú)線充電技術(shù)、感應(yīng)焊接、電感器、電磁爐、電視、手機(jī)和收音機(jī)等的信號(hào)收發(fā)、感應(yīng)磁卡的信號(hào)傳輸?shù)?。下面以其中幾個(gè)應(yīng)用為例具體說(shuō)明。應(yīng)用實(shí)例原理圖說(shuō)明發(fā)電機(jī)線框在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線框的磁通量周期性變化，產(chǎn)生大小、方向周期性變化的電流話筒聲音使膜片振動(dòng)，連接在膜片上的線圈隨著一起振動(dòng)，線圈在永久磁體的磁場(chǎng)中切割磁感線，從而形成微弱的電流，再經(jīng)過(guò)放大電路將輸入信號(hào)放大后輸出金屬探測(cè)器探測(cè)器中有一個(gè)通有大小和方向都變化的電流的發(fā)射線圈，當(dāng)發(fā)射線圈周?chē)薪饘傥飼r(shí)，金屬物中會(huì)產(chǎn)生環(huán)狀電流，環(huán)狀電流的磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)影響接收線圈中的電流，使探測(cè)器報(bào)警電磁爐陶瓷板下面的線圈接入大小和方向都變化的電流以后，會(huì)形成變化的磁場(chǎng)，鐵鍋、不銹鋼鍋的底部在變化的磁場(chǎng)中產(chǎn)生環(huán)狀的感應(yīng)電流，讓鍋底快速發(fā)熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)食物的加熱【典例3】　(多選)(2021·北師大附中期中)動(dòng)圈式話筒和磁帶錄音機(jī)都應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，如圖甲所示是話筒原理圖，如圖乙所示是錄音機(jī)的錄音、放音原理圖，由圖可知(　　)甲乙A．話筒工作時(shí)磁體不動(dòng)線圈振動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流   B．錄音機(jī)放音時(shí)變化的磁場(chǎng)在靜止的線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電流C．錄音機(jī)放音時(shí)線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)D．錄音機(jī)錄音時(shí)線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)ABD　[話筒工作時(shí)，通過(guò)線圈振動(dòng)切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確；錄音時(shí)是電生磁，即利用了電流的磁效應(yīng)原理，放音時(shí)是磁生電，即利用了電磁感應(yīng)原理，B、D正確，C錯(cuò)誤。][跟進(jìn)訓(xùn)練]3．(多選)(2021·華中師大一附中期中)主持節(jié)目、演唱常用到話筒，其中有一種動(dòng)圈式話筒，如圖所示，其工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C．膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量會(huì)改變D．膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流BC　[當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量會(huì)改變，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，A、D錯(cuò)誤，B、C正確。]1．(多選)下列說(shuō)法正確的是(　　)A．發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是奧斯特，發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是法拉第B．奧斯特的思維和實(shí)踐沒(méi)有突破當(dāng)時(shí)人類(lèi)對(duì)電和磁認(rèn)識(shí)的局限性C．產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因都與變化或運(yùn)動(dòng)有關(guān)D．電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人們找到了“磁生電”的方法，開(kāi)辟了人類(lèi)的電氣化時(shí)代CD　[奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，他的思維和實(shí)踐突破了人類(lèi)對(duì)電與磁認(rèn)識(shí)的局限性，B錯(cuò)誤；發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是法拉第，A錯(cuò)誤；產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因都與變化或運(yùn)動(dòng)有關(guān)，C正確；電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，宣告了電磁學(xué)的誕生，開(kāi)辟了人類(lèi)的電氣化時(shí)代，D正確。]2．一個(gè)匝數(shù)為n、面積為S的閉合線圈置于水平面上，若線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)由豎直向下從B1減少到零，再反向增加到B2，則線圈內(nèi)的磁通量的變化量ΔΦ為(　　)A．n(B2－B1)S　 B．n(B2＋B1)SC．(B2－B1)S D．(B2＋B1)SD　[設(shè)末狀態(tài)的磁通量Φ2＝B2S，則初狀態(tài)的磁通量Φ1＝－B1S，因?yàn)榇鸥袘?yīng)方向相反，則線圈內(nèi)的磁通量的變化量ΔΦ＝(B2＋B1)S，與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。]3．在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中，能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況是(　　)A．磁鐵靜止在線圈上方B．磁鐵靜止在線圈右側(cè)C．磁鐵靜止在線圈里面D．磁鐵插入或抽出線圈的過(guò)程D　[磁鐵靜止在線圈上方、右側(cè)和里面，穿過(guò)閉合電路的磁通量均不發(fā)生變化，但磁鐵插入或抽出時(shí)，穿過(guò)閉合電路的磁通量變化，故選項(xiàng)D正確。]4．線圈在長(zhǎng)直導(dǎo)線電流的磁場(chǎng)中做如圖所示的運(yùn)動(dòng)：A．向右平動(dòng)，B．向下平動(dòng)，C．繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊向里)，D．從紙面向紙外做平動(dòng)，E．向上平動(dòng)(線圈有個(gè)缺口)，判斷線圈中有沒(méi)有感應(yīng)電流？A　　　B　　C　　D　　　E[解析]　在直導(dǎo)線電流磁場(chǎng)中的五個(gè)線圈，原來(lái)磁通量都是垂直紙面向里的，對(duì)直線電流來(lái)說(shuō)，離電流越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)就越弱。A．向右平動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量沒(méi)有變化，故線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流。B．向下平動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量減少，必產(chǎn)生感應(yīng)電流。C．繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量變化(開(kāi)始時(shí)減少)，必產(chǎn)生感應(yīng)電流。D．離紙面越遠(yuǎn)，線圈中磁通量越少，線圈中有感應(yīng)電流。E．向上平動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量增加，但由于線圈沒(méi)有閉合，因此無(wú)感應(yīng)電流。[答案]　A、E中無(wú)感應(yīng)電流，B、C、D中有感應(yīng)電流。5．情境：如圖所示，一個(gè)金屬薄圓盤(pán)水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。問(wèn)題：下列情況下能使圓盤(pán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(a)　　　　　　(b)(1)圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；(2)圓盤(pán)以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。[解析]　(1)當(dāng)圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)論轉(zhuǎn)到什么位置，圓盤(pán)中的磁通量不發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。(2)當(dāng)圓盤(pán)以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)圓盤(pán)的磁感線條數(shù)不斷變化，即圓盤(pán)中的磁通量發(fā)生變化，圓盤(pán)中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。[答案]　見(jiàn)解析回歸本節(jié)知識(shí)，自我完成以下問(wèn)題：1．什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象？提示：當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2．如果平面跟磁場(chǎng)方向不垂直，該如何計(jì)算磁通量呢？提示：可以作出該平面在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影平面，設(shè)兩平面之間的夾角為θ，則磁通量Φ＝BScos θ。3．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？提示：閉合回路的磁通量發(fā)生變化。(教師用書(shū)獨(dú)具)法拉第揭示電磁感應(yīng)規(guī)律英國(guó)的法拉第(1791－1867)是19世紀(jì)電磁研究領(lǐng)域中最偉大的實(shí)驗(yàn)家。法拉第是一個(gè)鐵匠的兒子。從小并沒(méi)有受過(guò)正規(guī)的教育，按他自己的話說(shuō)：“我所受的教育是最平常的，比在普通的學(xué)校中基本的讀、寫(xiě)、算多不了多少，我課外的時(shí)間還消耗在家里和街道上?！庇纱丝梢?jiàn)，法拉第能取得巨大的成就是他不斷努力的結(jié)果。19世紀(jì)20年代，奧斯特的發(fā)現(xiàn)及其他有關(guān)電、磁方面的實(shí)驗(yàn)及理論研究成果傳播到了歐洲各國(guó)。面對(duì)他國(guó)的科學(xué)成就，英國(guó)著名雜志《哲學(xué)年鑒》的主編不甘落后，于1821年特意邀請(qǐng)著名化學(xué)家戴維撰寫(xiě)此方面的文章，綜述奧斯特發(fā)現(xiàn)電磁學(xué)的實(shí)驗(yàn)與理論的進(jìn)展概況。戴維把此事交給了法拉第，在收集資料的過(guò)程中，法拉第對(duì)電磁現(xiàn)象產(chǎn)生了極大的興趣，從此，法拉第從其他領(lǐng)域的研究課題逐漸轉(zhuǎn)向電磁學(xué)方面。1821年9月3日，法拉第重復(fù)了奧斯特的實(shí)驗(yàn)，他將小磁針?lè)旁谳d流導(dǎo)線周?chē)牟煌胤剑l(fā)現(xiàn)小磁針的磁極受到電流作用后，有沿著環(huán)繞導(dǎo)線圓周旋轉(zhuǎn)的傾向，這比奧斯特的實(shí)驗(yàn)前進(jìn)了一步。法拉第仔細(xì)分析了電流產(chǎn)生磁效應(yīng)的許多現(xiàn)象，他認(rèn)為電流與磁的作用包括電流對(duì)磁、電流對(duì)電流、磁對(duì)電流等幾個(gè)方面。在他之前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了電流產(chǎn)生磁的作用，電流對(duì)電流的作用，那么反過(guò)來(lái)，磁對(duì)電流有什么作用呢？法拉第認(rèn)為既然磁體可以使附近的鐵塊帶磁，靜電荷可以使附近的導(dǎo)體感應(yīng)出電荷，那么電流也應(yīng)當(dāng)可以在附近的線圈中感應(yīng)出電流。1822年法拉第在日記中寫(xiě)下了他的光輝思想：“磁能轉(zhuǎn)化成電?！睆倪@一年起，法拉第對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)的探索。開(kāi)始，他簡(jiǎn)單地認(rèn)為用強(qiáng)磁體靠近導(dǎo)線，導(dǎo)線中就會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流，或者在一根導(dǎo)線里通上電流，在附近的導(dǎo)線中也會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流。按照這一思路，他進(jìn)行了近十年的“磁生電”實(shí)驗(yàn)。在工作日記中寫(xiě)下了大量的毫無(wú)結(jié)果的失敗記錄，厚厚的日記本正是法拉第百折不回、堅(jiān)持奮斗的見(jiàn)證。他的日記也記載了科學(xué)預(yù)見(jiàn)的光輝思想。法拉第堅(jiān)持寫(xiě)工作日記幾十年，直到生命的終結(jié)，這在科學(xué)史上也是少見(jiàn)的。1831年11月24日，法拉第向英國(guó)皇家學(xué)會(huì)報(bào)告了電磁感應(yīng)的第一篇具有劃時(shí)代意義的論文。論文中明確地闡述了他解決電磁感應(yīng)問(wèn)題的關(guān)鍵，概括了產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種情況：正在變化的電流、正在變化的磁場(chǎng)、穩(wěn)恒電流的運(yùn)動(dòng)、導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。他將上述現(xiàn)象命名為“電磁感應(yīng)”。至此，法拉第作出了科學(xué)史上的偉大貢獻(xiàn)——揭示了電磁感應(yīng)規(guī)律。1832年，在俄國(guó)工作的物理學(xué)家楞次(1804－1865)，知道了法拉第研究“磁生電”取得了成功，很受鼓舞，也開(kāi)始進(jìn)行了一系列的電磁實(shí)驗(yàn)。1833年，楞次把他的工作總結(jié)在《論動(dòng)電感應(yīng)引起的電流的方向》一文中。文中指出感應(yīng)電流的方向是這樣確定的：它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)的原磁場(chǎng)的變化方向相反。這是充實(shí)、完善電磁感應(yīng)規(guī)律所作的又一大貢獻(xiàn)，這就是后人稱(chēng)作的楞次定律。楞次和焦耳還各自獨(dú)立地對(duì)確定電流熱效應(yīng)的規(guī)律作出了貢獻(xiàn)，這就是有名的焦耳—楞次定律：流過(guò)穩(wěn)定電流的導(dǎo)體所放出的熱量，與電流的二次方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間這三項(xiàng)乘積成正比。由于電磁感應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，人們制造出了發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器等電機(jī)電器設(shè)備，使交流電的利用變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，逐漸開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)社會(huì)的電氣化時(shí)代。　如圖所示，搖繩可以發(fā)電嗎？如何搖繩效果更明顯？提示：閉合電路的部分導(dǎo)體切割地磁場(chǎng)的磁感線時(shí)，可以發(fā)電。繩的運(yùn)動(dòng)方向和地磁場(chǎng)平行時(shí)無(wú)感應(yīng)電流，運(yùn)動(dòng)方向和地磁場(chǎng)垂直時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，地磁場(chǎng)是南北方向的，所以搖繩時(shí)兩同學(xué)沿東西方向站立，發(fā)電電流最大。 

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3 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用

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