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初中二年级 (13-14岁)

初中科学 电磁感应

把线圈只接上灵敏电流计，再把磁铁插进去，指针就会偏转。穿过线圈的磁场发生变化时，线圈中就会产生电流，这就是电磁感应。 磁铁停下，指针回到零；把磁铁拔出时，指针向插入时的相反方向偏转。磁铁动得越快、线圈匝数越多，电流越大。 在上图中把速度调成+，磁铁就靠近；调成−，磁铁就远离，每次线圈端部产生的磁极都会变成阻碍磁铁运动的那一种。 下面的发电机图用同样的原理转动线圈，产生方向不断变化的交流电。

运动的磁铁产生电流

🧲 法拉第看到的现象
①把磁铁插入线圈的过程中，电流计指针向一侧偏转
②磁铁停在线圈里不动，指针回到零
③把磁铁拔出时，指针向另一侧偏转
④不动磁铁而移动线圈，同样会产生电流

线圈与磁铁实验

30%
插入 5
💡 感应电流变大的条件
①只有穿过线圈的磁场在变化时才有电流
②磁铁运动越快，感应电流越大
③磁铁磁性越强，感应电流越大
④线圈匝数越多，感应电流越大

发电机的原理

90°
电磁感应
穿过线圈的磁场（磁感线条数）变化 → 感应电动势 → 感应电流
磁场变化越快，感应电动势越大。没有变化，磁铁再强也不会产生电流
💡 发电机为什么产生交流电
①线圈在磁场中转动时，穿过线圈的磁感线条数不断增加又减少
②因此感应电动势按正弦曲线变化，每转半圈方向改变一次，这就是交流电
③线圈平面与磁场平行时（90°、270°）变化最快，电动势最大
④我国家庭电路使用220 V、50 Hz的交流电，电流方向每秒改变100次

楞次定律

楞次定律
感应电流的方向总是阻碍穿过线圈的磁场的变化
N极靠近时，线圈靠近的一端变成N极把它推开；N极远离时，变成S极把它拉回

总结

电磁感应一句话
磁场变化 → 感应电动势 → 感应电流
电流大小由变化的快慢决定，电流方向由“阻碍变化”决定
🎯 考试常考点
①只有磁铁或线圈运动、磁场发生变化时才有感应电流
②运动越快、磁铁越强、线圈匝数越多，感应电流越大
③插入和拔出时电流方向相反
④楞次定律：感应电流阻碍磁场的变化
⑤发电机把机械能转化为电能，电动机把电能转化为机械能

例题与单元测评

例题 1
磁铁放在线圈里静止不动，会有感应电流吗？要使感应电流变大，磁铁应该怎样运动？
1
只有穿过线圈的磁感线条数发生变化时，才会产生感应电流。
2
磁铁静止时磁感线条数不变，没有电流；磁铁插入或拔出得越快，变化越快，感应电流越大。
▸ 静止时没有电流；磁铁运动越快，电流越大
在上图中把速度调到0，即使磁铁紧挨着线圈，指针也指向零。
例题 2
发电机的线圈在磁场中转动时产生什么样的电流？为什么？
1
线圈转动时，穿过线圈的磁感线条数不断增加又减少，所以产生感应电流。
2
磁感线条数增加和减少时电流方向相反，所以每转半圈方向改变一次，形成交流电。
▸ 交流电，因为转动的线圈中穿过的磁感线条数不断增加又减少
把下图的角度从0°转到360°，可以看到电动势曲线上下各走一次。
单元测验类型
关于电磁感应，说法正确的是？
①磁铁在线圈中静止也会有感应电流
②穿过线圈的磁感线数目变化时会有感应电流
③磁铁移动越慢感应电流越大
④发电机是把电能变成磁铁的装置
⑤感应电流沿着帮助磁场变化的方向流动
▸ ② 穿过线圈的磁感线数目变化时会有感应电流
1
电磁感应是穿过线圈的磁感线数目变化时产生感应电流的现象。
2
磁铁静止时没有电流（①），移动越快电流越大（③），发电机把运动变成电（④），感应电流沿阻碍磁场变化的方向流动（⑤，楞次定律）。
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