第十一章 电磁感应 电磁波
A、电磁感应现象
【知识点1】知道电磁感应现象 ．．
当穿过闭合线圈（或电路）的磁通量发生变化时，闭合线圈（或电路）中就会有电流产生，这种现象叫电磁感应。由电磁感应产生的电流叫感应电流。
自1820年丹麦物理学家奥斯特发现电流周围存在磁场时起，人们就开始考虑这样的问题：既然电能够产生磁，反过来磁是否能产生电呢？不少物理学家在相当长的时间里进行了探索，但是没能取得预期的结果。英国物理学家法拉第经过十年坚持不懈的研究，终于在1831年第一次发现了电磁感应现象，并总结出了电磁感应定律。 【知识点2】理解产生感应电流的条件 ．．产生感应电流的条件是： 穿过闭合电路的磁通量发生变化。
我们在分析电路中是否产生感应电流时，要抓住两点，一是电路必须是闭合的，二是穿过该电路的磁通量必须发生变化。电路闭合，且有磁感线穿过，但磁通量不变化，则电路中不会产生感应电流；如果穿过某一电路的磁通量发生了变化，但是这一电路不闭合，则有感应电动势，但无感应电流。
L1 S
N p
ε L2 G
K G
图11-A-1
图11-A-2
例1：在图11-A-1中，当条形磁铁插入线圈或拔出线圈的瞬间，灵敏电流计指针发生偏转。这是因为由条形磁铁产生的磁场使得闭合线圈中的磁通量发生了变化。若将条形磁铁插入线圈中以后不动或条形磁铁相对线圈保持静止，而使磁铁和线圈一起运动。由于线圈中的磁通量不变化，线圈中不会产生感应电流。
例2：在图11-A-2中，当电键K闭合或打开的瞬间，或将电键K闭合后移动滑动变阻器的滑片P，在线圈L1中的电流将发生变化，线圈L1中的电流在其周围产生的磁场发生变化，所以穿过闭合线圈L2的磁通量发生变化，线圈L2中也将产生感应电流。
当闭合电路中的一部分导体相对磁场运动时，也可以将产生感应电流的条件表述为：闭合电路的一部分导体切割磁感线。这时分析电路中是否产生感应电
×a ×××流，也要抓住两点，一是电路必须是闭合的，二是电路中的一部分导体d
在作切割磁感线运动。如果电路是闭合的，一部分导体在磁场中运动时××××
G 不切割磁感线，则电路中也不会产生感应电流，如果一部分导体切割磁
v ××× 感线，但电路不闭合，则有感应电动势，但无感应电流。
c 例3：在图11-A-3中，闭合电路abcd中的一部分导体ab在磁场×b ×××中向右运动时，由于ab切割磁感线，所以在闭合电路中将产生感应电图11-A-3
× 流。
以上两种产生感应电流条件的表述，是不矛盾的，当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，穿过闭合电路的磁通量一定发生变化。例如图11-A-3中，当ab向右作切割磁感线运动时，穿过闭合电路abcd的磁通量在变小。
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【典型例题】
如图11-A-4所示电路中，（1）当闭合或断开电键S时，穿过 L2的磁通量是否变化？L2中有否感应电流？（2）闭合电键后，将滑动变阻器滑片向左移动，穿过L2的磁通量是否变化？L2中有否感应电流？ P [分析和解]
R1 （1）当闭合电键S时，L1中电流从无到有，穿
S L1 L2 过L2的磁感线从无到有，L2的磁感线的方向如图R2
ε 11-A-5所示，穿过L2中的磁通量增大，L2和电阻R2
组成闭合电路，所以L2中有感应电流。
图11-A-4 当断开电键S时，L1中电流从有到无，穿过L2
的磁感线从有到无，穿过L2的磁通量减小， L2中有感应电流。 P （2）闭合电键后，将滑动变阻器滑片向左移动，
R1 变阻器接入电路部分电阻R1增大，L1中电流变小，产S L1 L2 R2
生的磁场减弱，穿过L2的磁感线减少， 穿过L2的磁
ε 通量减小，L2中有感应电流。
图11-A-5 【练习题】 一、填空题
1. 电磁感应现象是英国物理学家 经过十年的探索而发现的。 2. 在电磁感应现象中，当穿过 电路的 发生变化时，电路中就会产生感应电流。或者 电路中的一部分导体作 磁感线运动时，电路中就会产生感应电流。
二、选择题
3. 如图11-A-6所示，矩形线圈放在一个大匀强磁场中，则线圈中有感应电流产生的情况是???????????????（ ） (A)矩形线圈平行于磁感线方向向右运动； (B)矩形线圈绕ad轴向纸外匀速转动； (C)矩形线圈绕ab轴向纸外匀速转动； (D)矩形线圈向右作匀加速直线运动。 × × × a d d a a d V
× × × B B B B b c c c b b × × × (C) (D) (A) (B)
d a 图11-A-6
I 4．如图11-A-7所示，矩形导线框abcd位于竖直放置的、通
电长直导线附近，导线框和长直导线在同一竖直平面内，
b c 导线框两竖直边跟长直导线平行。问导线框作下列运动时，
哪种情况下有感应电流？??????（ ）
图11-A-7
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（A）竖直下落；
（B）垂直纸面，向读者方向平动； （C）以ab边为轴，cd边向纸外转动；
（D）以长直导线为轴，整个框面向纸内转动。
5. 如图11-A-8所示，放在匀强磁场中的闭合电路中的一部分导体在磁场中运动。哪种情况下导线中有感应电流产生??????（ ）
×
×
×
a b v a B (B) 图11-A-8
B v ××
××
v b B
××
(A) (C)
× × ×××× × a ×v b ××K1 × · × ·· ×
×K2 图11-A-9
6. 如图11-A-9所示，有两个在同一平面内的圆形导线框a、b，则下列哪种情况能使
导线框b中产生感应电流??????????（ ） （A）先闭合K1，再闭合K2；
（B）先闭合K2，再闭合K1的瞬间； （C）K1、K2都闭合时；
（D）将K1、K2都闭合，先断开K2，再断开K1。
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B-1、 感应电流的方向 右手定则
【知识点1】理解楞次定律※ ．．
楞次定律的内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律告诉我们，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。我们不能认为“阻碍”就表明感应电流的磁场方向总是和原来的磁场方向相反。正确的理解是：如果穿过某电路的磁通量是增加的，则感应电流的磁场要阻碍原来磁通量增加，感应电流的磁场与原来磁场方向相反。如果穿过某电路的磁通量是减少的，则感应电流的磁场要阻碍原来磁通量的减少，感应电流的磁场方向和原来磁场方向相同。“阻碍”不是阻止，感应电流的磁场只是延缓磁场的变化，而不能阻止它的变化。
利用楞次定律来判断感应电流的方向，常规方法可分以下四步： （1）先确定穿过闭合电路中原来的磁场方向；
（2）确定穿过闭合电路的磁通量是否变化，怎样变化，是变大还是变小； （3）根据楞次定律，确定感应电流的磁场方向。如果原来磁场的磁通量增大，则感应．电流的磁场方向和原来的磁场方向相反；如果原来磁场的磁通量减小，则感应电流的磁场．．方向和原来的磁场方向相同；（有人将这一判断方法归纳为“增反减同”）。 ．．．．．（4）最后根据右手螺旋定则确定感应电流的方向。 【知识点2】会用右手定则判断感应电流的方向 ．．
当闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，所产生的感应电流方向用右手定则判断比较方便。
右手定则：伸开右手，让大拇指跟四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，使磁感线穿过手心，大拇指指向直导线的切割磁感线方向，那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。
7. 如图11-B1-13所示各图都是闭合电路的一部分直导线在磁场中切割磁感线的示意图，在图上标出感应电流方向。
· · · ×××
v v B · · B ·
B ××× v · · ·
B ××× (D) (C) (A) (B)
图11-B1-13 8. 如图11-B1-14所示各图都是闭合电路中的一部分直导线在磁场中切割磁感线的示意图，试根据已知条件分别判断磁体的N、S极；直导线垂直切割磁感线的运动方向（用v表示）；直导线中感应电流方向（用?或×表示）。 S N
v I · （ ） （ ）
N S V
(A) (C) (B)
图11-B1-14
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