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人教版（2019）物理必修三
13.3 《电磁感应现象及其应用》教学设计
课题 13.3 《电磁感应现象及其应用》
教学目标 1.知识与能力目标（1）知道什么是电磁感应现象（2）了解探究感应电流产生条件的实验，知道感应电流产生的条件（3）理解磁通量的变化，会判断回路中是否有感应电流（4）了解电磁感应现象的应用2.情感目标知道电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。
教学重点 知道什么是电磁感应现象了解探究感应电流产生条件的实验，知道感应电流产生的条件理解磁通量的变化，会判断回路中是否有感应电流
教学难点 了解探究感应电流产生条件的实验，知道感应电流产生的条件理解磁通量的变化，会判断回路中是否有感应电流
教学过程 1.新课导入1831年，法拉第发明第一台发电机，它可将机械能转化为电能那么电是怎么生成的？结合奥斯特发现电流的磁效应现象，猜想，电能生磁，磁能生电吗？划时代的发现1831年，物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁能生电”由磁得到电的现象叫作电磁感应现象。在电磁感应现象中产生的电流叫作感应电流意义：为电和磁的统一创造了条件，推动人类进入电气化时代
2.讲解新知2.1 实验：探究产生感应电流的条件导体棒上下平动时，没有电流产生；当导体棒左右运动时，有电流产生。导体棒左右平动改变了闭合电路在磁场中的面积磁铁停在螺线管中时，无电流产生；磁铁插入和拔出螺线管的瞬间，有电流产生。磁铁插入或拔出改变了闭合电路中磁场的强弱开关闭合时，滑动变阻器的滑片不动，无电流产生；开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片，有电流产生；开关闭合瞬间，有电流产生；开关断开瞬间，有电流产生开关闭合或断开，滑动变阻器滑动，改变了闭合电路中磁场的强弱结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。2.2 磁通量的变化引起磁通量变化的原因（1）当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。（2）当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。（3）B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。2.3 方法总结分析是否产生感应电流，关键是要分析穿过闭合线圈的磁通量是否发生变化，而分析磁通量是否有变化，关键要知道磁感线是如何分布的，所以在做这类题时应注意：（1）熟记条形磁铁和蹄形磁铁内、外磁感线分布的立体形状，它是解决问题的基础。（2）磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大若没有变化也不会产生感应电流，磁通量虽然是零但是在变化时仍然可以产生感应电流。（3）学会找特殊位置并分析其变化。利用磁感线判断磁通量的变化：若线圈所包围的磁感线穿过线圈平面的方向相同时，条数增加，磁通量增加；若穿过线圈平面的磁感线方向相反时，某一个方向是多数的磁感线条数增加，则磁通量增加，某一个方向是少数的磁感线条数增加，则磁通量减少，总之，要用穿过线圈磁感线的净条数的增、减判断磁通量的变化，要用多数的磁感线的方向作为线圈所包围的磁场的方向。（4）法拉第把可以产生电磁感应的情况概括为五种情况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等2.4 电磁感应现象的应用最早的发电机：法拉第的圆盘发电机；电厂里的发电机、生产和生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。
3.随堂、课后巩固练习题根据教学过程中的实际效果，对《13.3 电磁感应现象及其应用同步练习题》进行选择
板书设计
教学总结及反思
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电磁感应现象及应用
高中物理 / 人教版（2019） / 必修三/第十三章
目 录：
01
学习目标
02
新课导入
03
新课探究
电磁感应现象
产生感应电流条件
电磁感应现象应用
04
课堂小结
05
课堂练习
06
课后作业
01
02
03
理解磁通量的变化，会判断回路中是否有感应电流
知道什么是电磁感应现象
了解探究感应电流产生条件的实验，知道感应电流产生的条件
04
了解电磁感应现象的应用
学习目标
1831年，法拉第发明第一台发电机，它可将机械能转化为电能那么电是怎么生成的？结合奥斯特发现电流的磁效应现象，猜想，电能生磁，磁能生电吗？
新课导入
划时代的发现
1831年，物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁能生电”
由磁得到电的现象叫作电磁感应现象。在电磁感应现象中产生的电流叫作感应电流
意义：为电和磁的统一创造了条件，推动人类进入电气化时代
新知探究
实验：探究产生感应电流的条件
导体棒上下平动时，没有电流产生；当导体棒左右运动时，有电流产生。
新知探究
实验：探究产生感应电流的条件
磁铁停在螺线管中时，无电流产生；磁铁插入和拔出螺线管的瞬间，有电流产生。
新知探究
实验：探究产生感应电流的条件
开关闭合时，滑动变阻器的滑片不动，无电流产生；开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片，有电流产生；开关闭合瞬间，有电流产生；开关断开瞬间，有电流产生
新知探究
实验：探究产生感应电流的条件
导体棒左右平动改变了闭合电路在磁场中的面积
磁铁插入或拔出改变了闭合电路中磁场的强弱
开关闭合或断开，滑动变阻器滑动，改变了闭合电路中磁场的强弱
结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。
新知探究
磁通量的变化
引起磁通量变化的原因
（1）当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。
（2）当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。
（3）B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。
新知探究
方法总结
分析是否产生感应电流，关键是要分析穿过闭合线圈的磁通量是否发生变化，而分析磁通量是否有变化，关键要知道磁感线是如何分布的，所以在做这类题时应注意：
（1）熟记条形磁铁和蹄形磁铁内、外磁感线分布的立体形状，它是解决问题的基础。
（2）磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大若没有变化也不会产生感应电流，磁通量虽然是零但是在变化时仍然可以产生感应电流。
新知探究
方法总结
（3）学会找特殊位置并分析其变化。
利用磁感线判断磁通量的变化：若线圈所包围的磁感线穿过线圈平面的方向相同时，条数增加，磁通量增加；若穿过线圈平面的磁感线方向相反时，某一个方向是多数的磁感线条数增加，则磁通量增加，某一个方向是少数的磁感线条数增加，则磁通量减少，总之，要用穿过线圈磁感线的净条数的增、减判断磁通量的变化，要用多数的磁感线的方向作为线圈所包围的磁场的方向。
新知探究
方法总结
法拉第把可以产生电磁感应的情况概括为五种情况
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等
新知探究
电磁感应现象的应用
最早的发电机：法拉第的圆盘发电机；电厂里的发电机、生产和生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。
新知探究
课堂小结
1.以下四幅图所示的实验中，能够揭示电磁感应现象的是（ ）
C
A
D
C
B
课堂练习
【详解】该实验中小磁针在导线通电瞬间发生偏转，能够揭示电流的磁效应，与电磁感应无关，故A不符合题意；该实验揭示了通电导体在磁场中会受到力的作用，与电磁感应无关，故B不符合题意；该实验中当导体棒AB在两磁极间切割磁感线时，电流计指针会发生偏转，即导体棒中产生了感应电流，能够揭示电磁感应现象，故C符合题意；该实验是模拟电动机模型，揭示了通电导体在磁场中会受到力的作用，与电磁感应无关，故D不符合题意。
课堂练习
2．如图是观察电磁感应现象的实验装置。闭合开关，下面措施中，灵敏电流计指针没有偏转的是（ ）
A．将线圈M快速插入线圈N中
B．将线圈M快速从线圈N中抽出
C．快速移动滑动变阻器的滑片
D．将线圈M静置于线圈N中
D
课堂练习
【详解】根据题意可知，当将螺线管M插入（或拔出）螺线管N时穿过线圈N的磁通量发生变化，线圈N中产生感应电流，电流计指针偏转，快速移动滑动变阻器的滑片，穿过线圈N的磁通量发生变化，线圈N中产生感应电流，电流计指针偏转；将线圈M静置于线圈N中，穿过线圈N的磁通量不变，则不会有感应电流产生。
课堂练习
3．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是（ ）
A．如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B．如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C．如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D．如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
C
课堂练习
【详解】图甲、乙、丁中线框运动过程中穿过线框的磁通量均不变，不会产生感应电流，选项ABD错误；图丙中线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动，穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，选项C正确。
课堂练习
完成《13.3 电磁感应现象及其应用同步练习题》
课后作业中小学教育资源及组卷应用平台
13.3 电磁感应现象及其应用同步练习
1．以下四幅图所示的实验中，能够揭示电磁感应现象的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如图是观察电磁感应现象的实验装置。闭合开关，下面措施中，灵敏电流计指针没有偏转的是（ ）
A．将线圈M快速插入线圈N中
B．将线圈M快速从线圈N中抽出
C．快速移动滑动变阻器的滑片
D．将线圈M静置于线圈N中
3．如图，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是（ ）
A．用磁铁的N极靠近A环时，A环会转动靠近磁铁
B．用磁铁的N极靠近B环时，B环会转动靠近磁铁
C．用磁铁的N极靠近A环，A环不会有感应电流产生
D．用磁铁的N极靠近B环，B环不会有感应电流产生
4．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是（ ）
A．如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B．如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C．如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D．如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
5．下图中能产生感应电流的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（多选）如图所示是当年法拉第实验装置示意图，两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流计，下列情况可能使电流计G产生感应电流的是（ ）
A．开关S接通的瞬间
B．开关S断开的瞬间
C．开关S接通后一段时间
D．开关S接通后，不断移动滑动变阻器滑片P时
7．（多选）如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中，abcd中有感应电流产生的是（ ）
A．将abcd向纸外平移
B．将abcd向右平移
C．将abcd以ab为轴转动60°
D．将abcd以cd为轴转动60°
13.3 电磁感应现象及其应用同步练习答案解析
1 【答案】C
【详解】该实验中小磁针在导线通电瞬间发生偏转，能够揭示电流的磁效应，与电磁感应无关，故A不符合题意；该实验揭示了通电导体在磁场中会受到力的作用，与电磁感应无关，故B不符合题意；该实验中当导体棒AB在两磁极间切割磁感线时，电流计指针会发生偏转，即导体棒中产生了感应电流，能够揭示电磁感应现象，故C符合题意；该实验是模拟电动机模型，揭示了通电导体在磁场中会受到力的作用，与电磁感应无关，故D不符合题意。
2 【答案】D
【详解】根据题意可知，当将螺线管M插入（或拔出）螺线管N时穿过线圈N的磁通量发生变化，线圈N中产生感应电流，电流计指针偏转，快速移动滑动变阻器的滑片，穿过线圈N的磁通量发生变化，线圈N中产生感应电流，电流计指针偏转；将线圈M静置于线圈N中，穿过线圈N的磁通量不变，则不会有感应电流产生。
3 【答案】D
【详解】A环闭合，磁铁靠近A环时，由来拒去留可知，A环会转动远离磁铁，A错误；B环不闭合，磁铁靠近B环时，环内不产生感应电流，因此环不受到磁场的作用，横杆不转动，B错误，D正确；用磁铁的N极靠近A环，向里的磁通量增大，所以A环中感应磁场方向向外，A环能产生逆时针的感应电流，C错误；
4 【答案】C
【详解】图甲、乙、丁中线框运动过程中穿过线框的磁通量均不变，不会产生感应电流，选项ABD错误；图丙中线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动，穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，选项C正确。
5 【答案】B
【详解】图中没有闭合回路，所以不能形成感应电流，故A错误；磁感应强度不变，由于运动的两个导体棒围成的横截面积增大，由公式；可知磁通量变化，两导体棒与导轨形成闭合回路，所以可以产生感应电流，故B正确；导线前，磁感应强度方向向下，导线后，磁感应强度方向向上，由对称性可知，整个线圈磁通量为零，磁通量不随电流的增大而变化，没有感应电流产生，故C错误；线圈向右移动，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，故D错误。
6 【答案】ABD
【详解】将开关S接通或断开的瞬间，磁场由无到有，磁场由有到无，通过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，故AB正确；开关S接通一段时间之后，磁场不变，通过线圈B的磁通量不发生变化，线圈B中不能产生感应电流，故C错误；开关S接通后，改变滑动变阻器滑动头的位置时，A线圈电流发生变化，磁场变化，通过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，故D正确；
7 【答案】BD
【详解】由于磁场为匀强磁场，将abcd 向纸外平移，其磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，故A错误；将abcd向右平移，其磁通量减少，会产生感应电流，故B正确；将abcd以ab为轴转动60°，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流，故C错误；当线圈绕cd转动时，磁通量将发生变化，因此有感应电流产生，故D正确。
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13.3 电磁感应现象及其应用
学习目标
（1）知道什么是电磁感应现象
（2）了解探究感应电流产生条件的实验，知道感应电流产生的条件
（3）理解磁通量的变化，会判断回路中是否有感应电流
（4）了解电磁感应现象的应用
1.新课导入
1831年，法拉第发明第一台发电机，它可将机械能转化为电能那么电是怎么生成的？结合奥斯特发现电流的磁效应现象，猜想，电能生磁，磁能生电吗？
划时代的发现
1831年，物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁能生电”
由磁得到电的现象叫作电磁感应现象。在电磁感应现象中产生的电流叫作感应电流
意义：为电和磁的统一创造了条件，推动人类进入电气化时代
2.实验：探究产生感应电流的条件
导体棒上下平动时，没有电流产生；当导体棒左右运动时，有电流产生。
导体棒左右平动改变了闭合电路在磁场中的面积
磁铁停在螺线管中时，无电流产生；磁铁插入和拔出螺线管的瞬间，有电流产生。
磁铁插入或拔出改变了闭合电路中磁场的强弱
开关闭合时，滑动变阻器的滑片不动，无电流产生；开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片，有电流产生；开关闭合瞬间，有电流产生；开关断开瞬间，有电流产生
开关闭合或断开，滑动变阻器滑动，改变了闭合电路中磁场的强弱
结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。
3.磁通量的变化
引起磁通量变化的原因
（1）当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。
（2）当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。
（3）B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。
4.方法总结
分析是否产生感应电流，关键是要分析穿过闭合线圈的磁通量是否发生变化，而分析磁通量是否有变化，关键要知道磁感线是如何分布的，所以在做这类题时应注意：
（1）熟记条形磁铁和蹄形磁铁内、外磁感线分布的立体形状，它是解决问题的基础。
（2）磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大若没有变化也不会产生感应电流，磁通量虽然是零但是在变化时仍然可以产生感应电流。
（3）学会找特殊位置并分析其变化。
利用磁感线判断磁通量的变化：若线圈所包围的磁感线穿过线圈平面的方向相同时，条数增加，磁通量增加；若穿过线圈平面的磁感线方向相反时，某一个方向是多数的磁感线条数增加，则磁通量增加，某一个方向是少数的磁感线条数增加，则磁通量减少，总之，要用穿过线圈磁感线的净条数的增、减判断磁通量的变化，要用多数的磁感线的方向作为线圈所包围的磁场的方向。
（4）法拉第把可以产生电磁感应的情况概括为五种情况
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等
5.电磁感应现象的应用
最早的发电机：法拉第的圆盘发电机；电厂里的发电机、生产和生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。
6.课堂小结
7.随堂练习
1．以下四幅图所示的实验中，能够揭示电磁感应现象的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】该实验中小磁针在导线通电瞬间发生偏转，能够揭示电流的磁效应，与电磁感应无关，故A不符合题意；该实验揭示了通电导体在磁场中会受到力的作用，与电磁感应无关，故B不符合题意；该实验中当导体棒AB在两磁极间切割磁感线时，电流计指针会发生偏转，即导体棒中产生了感应电流，能够揭示电磁感应现象，故C符合题意；该实验是模拟电动机模型，揭示了通电导体在磁场中会受到力的作用，与电磁感应无关，故D不符合题意。
2．如图是观察电磁感应现象的实验装置。闭合开关，下面措施中，灵敏电流计指针没有偏转的是（ ）
A．将线圈M快速插入线圈N中
B．将线圈M快速从线圈N中抽出
C．快速移动滑动变阻器的滑片
D．将线圈M静置于线圈N中
【答案】D
【详解】根据题意可知，当将螺线管M插入（或拔出）螺线管N时穿过线圈N的磁通量发生变化，线圈N中产生感应电流，电流计指针偏转，快速移动滑动变阻器的滑片，穿过线圈N的磁通量发生变化，线圈N中产生感应电流，电流计指针偏转；将线圈M静置于线圈N中，穿过线圈N的磁通量不变，则不会有感应电流产生。
3．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是（ ）
A．如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B．如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C．如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D．如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
【答案】C
【详解】图甲、乙、丁中线框运动过程中穿过线框的磁通量均不变，不会产生感应电流，选项ABD错误；图丙中线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动，穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，选项C正确。
8.课后作业
完成《13.3 电磁感应现象及其应用同步练习题》
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