2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册13. 3电磁感应现象及应用 课件（21张PPT）

(共21张PPT)
电磁感应现象及应用
本节重点
1 了解电磁感应现象以及相关物理史。
2 知道感应电流产生条件。
我们知道，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。那么，切割磁感线是产生感应电流的唯一方法吗 还有其他方法吗 这些方法有什么内在联系
引入
划时代的发现
奥斯特发现的电流的磁效应，震动了整个科学界，人们从电流磁效应的对称性角度，开始思考如下的问题∶既然电流能够引起磁针的运动，那么，为什么不能用磁体使导线中产生电流呢
英国科学家法拉第在1822年的日记中写下了"由磁产生电"的设想，并为此进行了长达10年的探索。1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接"电流表"。当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。
法拉第的实验
法拉第把这个现象定名为电磁感应（electromagnetic induction），产生的电流叫作感应电流（induction current ）。
电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。
电磁感应现象
产生感应电流的条件
金属棒AB静止时，电路中没有感应电流产生;AB沿着磁感线运动时，电路中也没有感应电流;只有AB切割磁感线时才产生感应电流。AB切割磁感线时，磁场没有变化，变化的只有电路ABCD的面积。那么，与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢
闭合电路 ABCD的面积发生了变化，也就是说，穿过电路ABCD的磁通量发生了变化。感应电流的产生是否与磁通量的变化有关呢
探究感应电流产生的条件
线圈Ａ通过变阻器和开关连接到电源上，线图Ｂ的两端连接到电流表上，把线圈Ａ装在线圈Ｂ的里面。观察下面几种情况下线图Ｂ中是否有电流产生。
请你根据实验现象总结，什么情况下闭合导体回路中产生感应电流。
开关和变阻器的状态 线圈Ｂ中是否有电流
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时，滑动变阻器不动开
关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
在上面的实验中，由于迅速移动滑动变阻器的滑片（或由于开关的闭合、断开），线圈 A中的电流迅速变化，线圈B内的磁场强弱在迅速变化。这种情况下，穿过线圈B的磁通量也发生了变化，线圈B中有感应电流。
以上实验及其他事实表明∶ 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。这就是产生感应电流的条件。
电磁感应现象的应用
生产、生活中厂广泛使用的发电机，变压器、电磁炉都是根据电磁感应制造的。
三峡电站一台发电机的转子
1.图13.3-7所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流
（1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图13.3-7甲）。
（2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图13.3-7 乙）。
（3））线框绕轴线转动（图13.3-7丙）。
2.如图13.3-9，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内，闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置 2。线圈在运动过程中什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流 为什么
3.矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近（图13.3-10），线圈与导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平行。在这个平面内，线圈远离导线移动时，线圈中有没有感应电流 线圈
和导线都不动，当导线中的电流7逐渐增大或减小时，线圈中有没有感应电流 为什么 注意∶长直导线中电流越大，它产生的磁场越强;离长直导线越远，它的磁场越弱。
4.把一个铜环放在匀强磁场中，使铜环的平面跟磁场方向垂直（图13.3-11甲）。如果使铜环沿着磁场的方向移动，其中是否有感应电流 为什么 如果磁场是不均匀的（图13.3-11 乙），是否有感应电流 为什么
5.某实验装置如图13.3-12所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈A中电流i与时间t的关系有图13.3-13所示的甲、乙、丙、丁四种情况，那么在t～t这段时间内，哪种情况可以观察到线圈 B中有感应电流
再 见