明辨概念 掌握電磁關(guān)系

電磁感應(yīng)與磁場(chǎng)對(duì)電流的作用是初中物理兩個(gè)重要概念，許多同學(xué)常將二者混淆，下面幫同學(xué)們辨析它們的聯(lián)系與區(qū)別。

一、電磁感應(yīng)

電磁感應(yīng)是指當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象。這個(gè)現(xiàn)象是由邁克爾·法拉第在19世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)的，是電磁學(xué)中的基本原理之一。

現(xiàn)象描述：當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個(gè)感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向及磁場(chǎng)的方向有關(guān)。

能量轉(zhuǎn)化：電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)化。當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

應(yīng)用：電磁感應(yīng)是發(fā)電機(jī)的工作原理。發(fā)電機(jī)通過(guò)機(jī)械能驅(qū)動(dòng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn) 動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

二、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

磁場(chǎng)對(duì)電流的作用是指通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，這種力被稱為安培力。這個(gè)現(xiàn)象是由安德烈·瑪麗·安培在19世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)的，也是電磁學(xué)中的基本原理之一。

現(xiàn)象描述：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，這個(gè)力的方向與電流的方向及磁場(chǎng)的方向有關(guān)。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，導(dǎo)體受到的力最大；當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，導(dǎo)體不受力。

能量轉(zhuǎn)化：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用實(shí)現(xiàn)了電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。當(dāng)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用時(shí)，這種力會(huì)使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，從而將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

應(yīng)用：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用是電動(dòng)機(jī)的工作原理。電動(dòng)機(jī)通過(guò)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，從而將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

三、聯(lián)系與區(qū)別

聯(lián)系：電磁感應(yīng)和磁場(chǎng)對(duì)電流的作用都基于電流和磁場(chǎng)之間的相互作用關(guān)系。電磁感應(yīng)可以看作磁場(chǎng)變化產(chǎn)生電流的過(guò)程，而磁場(chǎng)對(duì)電流的作用則是電流在磁場(chǎng)中受到力的作用的過(guò)程。這兩個(gè)過(guò)程都涉及電流和磁場(chǎng)的相互作用，并且都實(shí)現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化和傳遞。

區(qū)別：電磁感應(yīng)主要描述的是磁場(chǎng)變化產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，而磁場(chǎng)對(duì)電流的作用則主要描述的是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用的現(xiàn)象。此外，電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)化，而磁場(chǎng)對(duì)電流的作用則實(shí)現(xiàn)了電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。

例我國(guó)最新型航母“福建艦\"裝有先進(jìn)的電磁彈射系統(tǒng)，其原理如圖1所示。當(dāng)電磁彈射車內(nèi)的導(dǎo)體中通過(guò)強(qiáng)大的電流時(shí)，戰(zhàn)斗機(jī)就受到巨大的電磁力而向前彈射飛出。下列實(shí)驗(yàn)與電磁彈射車工作原理相同的是（ ）。

分析：先分析電磁彈射車的工作原理，再分析各個(gè)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)圖反映的知識(shí)，找出符合題意的選項(xiàng)。

解：由題意可知，電磁彈射車與戰(zhàn)斗機(jī)前輪連接，并處于強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電磁彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通過(guò)強(qiáng)大電流時(shí)，即可受到巨大的推力，由此可知其工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)。

A圖是研究磁體周圍存在磁場(chǎng)，與電磁彈射車的工作原理不同，故A錯(cuò)誤。B圖中有電源，探究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，與電磁彈射車的工作原理相同，故B正確。C圖中沒(méi)有電源，是閉合電路的一部分在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，為電磁感應(yīng)原理，故C錯(cuò)誤。D圖中兩個(gè)電磁鐵串聯(lián)，電流相同，線圈匝數(shù)不同，吸引大頭針的數(shù)目不同，說(shuō)明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈的匝數(shù)有關(guān)，與電磁彈射車的工作原理不同，故D錯(cuò)誤。

答案：B。

拓展訓(xùn)練

1.如圖2所示是一款航天員造型音箱，其工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。圖3實(shí)例中與該音箱工作原理一致的是圖 ；能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是圖

2.對(duì)如圖4所示四幅圖的說(shuō)明中，錯(cuò)誤的是（ ）

A.A圖中地球磁場(chǎng)的N極在地理北極的附近B.B圖中電風(fēng)扇的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用C.C圖中電磁起重機(jī)吸起大量鋼鐵是利用電流的磁效應(yīng)D.D圖中搖動(dòng)發(fā)電機(jī)的手柄，線圈快速轉(zhuǎn)動(dòng)，切割磁感線，小燈泡發(fā)光

3.如圖5所示為公交車上的自動(dòng)爆玻器，危急時(shí)刻下，司機(jī)只需按下開(kāi)關(guān)，自動(dòng)爆玻器即可自動(dòng)完成破窗。自動(dòng)爆玻器相當(dāng)于一個(gè)電控安全錘，它是利用電磁線圈在通電的時(shí)候產(chǎn)生沖擊力，帶動(dòng)一個(gè)鎢鋼頭擊打車窗玻璃邊角部位，實(shí)現(xiàn)擊碎玻璃的目的。下列與自動(dòng)爆玻器工作原理相同的是（ ）。

A.電動(dòng)機(jī)B.發(fā)電機(jī)C.電飯煲D.動(dòng)圈式話筒答案：1.乙 甲2.A 3.A（作者單位：遼河油田實(shí)驗(yàn)中學(xué)分校）