师：同学们，这节课我们一起学习粤教版高二物理必修三第六章第三节《电磁感应现象》。本节课学习目标如下：第一，知道什么是电磁感应现象；第二，了解电磁感应的发现历程；第三，探究产生感应电流的条件；第四，认识电磁感应的应用。
通过之前的学习，我们知道 1820 年奥斯特发现了电能生磁，这极大地触动了法拉第。1822 年，法拉第在日记中写下“磁能转化为电”，并由此开启了十年的艰苦探索。1831 年，法拉第终于发现磁生电，人类从此步入电气化时代。现在，我们循着科学家研究的足迹，来了解电磁感应现象是如何被发现的。
人们早就认识磁化现象，知道磁体能使周围铁棒磁化，也知道带电体能使附近导体感应出电荷。法拉第由此联想，磁和电之间或许也有类似感应。1822 年，他在一篇日记中留下“由磁生电”这样闪光的思想。法国物理学家安培也曾将恒定电流或磁铁放在导体线圈附近，试图感应出电流，但种种尝试都无所获。瑞士人克拉顿的研究，也遗憾地与成功擦肩而过。只有法拉第始终坚信磁可以生电并坚持研究。然而，科学探究之路并不平坦，他在 1822 年、1825 年、1828 年做过三次集中实验研究，均以失败告终。原因在于法拉第认为，既然奥斯特实验表明有电流就有磁场，那么有磁场就会有电流。但他在实验中都使用恒定电流产生的磁场，结果从未观察到感应电流。直到 1831 年的一次实验，法拉第才偶然取得突破。
法拉第设计了这样的实验方案：在一个粗软铁环上绕上两个彼此绝缘的线圈 a 和 b。线圈 a 的两端用导线连接成闭合回路，并在导线下方放置一个与导线平行的小磁针。线圈 b 则和一个电池组及开关相连。1831 年 8 月 19 日，法拉第进行上述实验时，偶然发现，当合上开关电流通过线圈 b 的瞬间，小磁针发生了偏转，随后又回到并停在原来位置。当开关断开的瞬间，指针再次发生偏转。法拉第意识到，这可能就是他寻找了 10 年之久的磁生电现象。通过进一步分析，法拉第认识到这种现象是在变化、运动的过程中才能出现的效应。
接下来，法拉第又进行了一系列研究，终于完全弄明白磁生电的本质。他把引起电流的原因概括为五类，它们都和运动与变化相联系，分别是变化的电流、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。他把这种现象命名为电磁感应，由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流，人类从此打开了通向电气化的大门。
通过初中学习，我们知道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。现在我们从熟悉的磁生电实验入手，探究感应电流产生的条件。
请看实验一：如图所示，将导体棒 AB 和电流计连接组成闭合回路。第一，当导体棒 AB 在磁场中做切割磁感线运动时，观察电流计的指针是否偏转；第二，当导体棒 AB 在磁场中做与磁感线平行的运动时，观察电流计的指针是否偏转；第三，分析当导体棒 AB 在磁场中做切割磁感线运动时，穿过由导体棒 AB 和电流计组成的闭合回路的磁通量变化情况。接下来请同学们观看演示实验。实验中，为了效果明显，我们用导线框代替导体棒 AB。
实验仪器有方形电感线圈、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导线若干。我们知道通电导体周围存在磁场，即电能生磁，那么磁能生电吗？这是一个蹄形磁体，在它周围会产生磁场，这是一个方形导体线圈。为了测量电流，我们还需要一个灵敏电流计。我们将导体线圈、灵敏电流计、开关串联起来。将接入电路的导体线圈放入蹄形磁体的磁场中并保持静止，此时磁感线方向基本上是竖直方向。闭合开关，观察到电流表示数为 0，电路中没有电流产生，断开开关。我们换用一个磁性更强的蹄形磁体，放置方法与前者相同，重复上述实验，观察到电流表示数仍然为 0，保持装置不变。
我们让导体线圈在磁场中沿不同方向运动。首先让导体线圈做垂直磁感线运动，发现电流表指针偏转，电路中有电流产生。再让导体线圈在竖直方向上做平行磁感线上下运动，发现电流表指针轻微颤动，近似不偏转。再让导体线圈在蹄形磁体两极间做斜向切割磁感线运动，发现电流表指针偏转。我们断开开关，再让导体线圈随意做垂直切割磁感线或平行磁感线运动，发现电流表指针并不偏转。
实验现象记录如下：闭合电路导体静止时，电流表指针不偏转，回路中磁通量没有变化，回路中没有感应电流；闭合电路导体左右切割磁感线运动，电流表指针偏转，回路中磁通量有变化，回路中有感应电流；闭合电路导体平行磁感线运动，电流表指针不偏转，回路中磁通量没有变化，回路中没有感应电流；闭合电路导体斜向切割磁感线运动，电流表指针偏转，回路中磁通量有变化，回路中有感应电流；断开电路，导体任意切割磁感线运动，电流表指针不偏转，回路中没有感应电流。请看实验二。
如图所示，将螺线管，用导线与电流计连接成闭合回路，分别把条形磁铁插入螺线管，然后静止在螺线管中，最后从螺线管中拔出。观察以上三个过程中电流计的指针是否偏转，分析螺线管中磁通量的变化情况。接下来请同学们观看演示实验。
把一个线圈连接到灵敏电流计上，用一根条形磁铁插入和拔出螺线管，观察电流计的指针。磁铁在线圈外部静止时，电路中没有电流。当磁铁插入螺线管时，电路中有电流产生。磁铁静止在螺线管内部时，电路中没有电流。当磁铁拔出螺线管时，电路中有电流产生，还可以看到磁铁的同一个磁极插入和拔出螺线管时，电路中电流的方向是相反的。
实验现象记录如下：条形磁铁插入螺线管中，电流表指针偏转，回路磁通量有变化，回路中有感应电流；条形磁铁静止在螺线管中，电流表指针不偏转，回路磁通量没有变化，回路中没有感应电流；条形磁铁从螺线管中拔出，电流表指针偏转，回路磁通量有变化，回路中有感应电流。请看实验三。
如图所示，用导线把一个大螺线管 b 与电流计连接成闭合回路。被套在大螺线管 b 中的小螺线管 a 通过滑动变阻器、开关和电源连接。怎样才能使大螺线管 b 中有电流产生？我们进行如下实验探究，接下来请同学们观看演示实验。
我们还可以利用原副线圈研究电磁感应现象。把副线圈连在灵敏电流计上，原线圈、电池组、滑动变阻器和开关串联在一起，研究在什么条件下在副线圈中可以产生感应电流。
闭合开关接通电路。把原线圈插入和拔出副线圈时，可以看到灵敏电流计的指针摆动，在副线圈电路中有感应电流产生。在副线圈中插入铁芯，有感应电流产生。把原线圈插入副线圈中，在闭合开关的瞬间，灵敏电流表明显摆动。此后在原线圈中有稳定的电流，这时在副线圈电路中没有感应电流。在断开开关的瞬间，灵敏电流表又明显摆动。当我们滑动变阻器的滑片时，灵敏电流计的指针摆动，在副线圈中也有感应电流产生。