(共33张PPT)
13.3 电磁感应现象及其应用
情景引入
复习引入:判断S1与S2哪个面的磁通量大?其中S1与S2的面积相同且与纸面垂直。
答案:S1大
注意:穿过面积的磁感线的条数可形象表示磁通量的大小
B
S1
S2
B1
B2
Φ=
S
B1S-B2S
B1只在S1内
B2只在S2内
S2
S1
磁通量可以形象的理解为穿过线圈的磁感线条数
Φ1 Φ2
>
哪个线圈的磁通量大?
S2
N
S
S1
Φ1 Φ2
>
哪个线圈的磁通量大?
英国物理学家法拉第
伟人足迹
丹麦物理学家奥斯特
一、奥斯特圆梦“电生磁”
法物理学家安培
英国物理学家托马斯·杨
法物理学家库仑
1、电与磁有联系吗?19世纪20年代之前的“偏执”
二者显然肯定是独立的,无关的
奥斯特梦圆 :“电”生“磁”
(机遇总是垂青那些有准备的人)
“磁”能生“电”吗?
法拉第经过十年努力终于发现磁生电的秘密。
法拉第心系:“磁”能否“电”呢?
(成功总是属于那些坚持不懈的人)
阅读课本P114-115,体会电磁感应现象的真谛是“变化、运动”
实验器材:
蹄(条)形磁铁、导体棒、大小螺线管、线圈、灵敏电流计、导线、开关、滑动变阻器等
G
二、探究“磁生电”现象
S
N
G
-
+
+
N
S
竖直运动
水平运动
实验一:探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流
实验:探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流
实验操作 实验现象 (有无电流) 我们的结论一
导体棒向水平运动
导体棒静止
导体棒竖直运动
有
无
闭合电路部分导体做切割磁感线运动时,电路中有感应电流产生,不切割磁感线,电路中无电流产生。
无
G
-
+
+
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
实验二:探究磁铁在螺线管中运动是否产生感应电流
S
N
S
N
实验操作 实验现象(指针方向) 我们的结论二
N极插入线圈
N极停在线圈中
N极从线圈中抽出
S极插入线圈
S极停在线圈中
S极从线圈中抽出
有,方向向右
无
有,方向向左
有,方向向左
无
有,方向向右
只有磁铁相对螺线管运动时,闭合电路中有感应电流产生,磁铁相对螺线管静止时,无感应电流;
条形磁铁的磁场
通电螺线管的磁场
替换后实验!
实验认知
闭合开关,断开开关,开关闭合和断开瞬间,指针摆动。表明产生了感应电流
闭合开关后,A中电流不变时,电流表指针不动。B中无感应电流。移动滑动变阻器的滑片。A中电流变化,电流表指针摆动,表明线圈B中有感应电流。
实验三:模仿法拉第的实验
实验操作 实验现象 (线圈B中有无电流) 我们的结论三
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关保持闭合,滑动变阻器滑片不动
开关保持闭合,迅速移动滑动变阻器的滑片
有,方向向右
有,方向向左
无
有
当大螺线管中的磁感应强度B发生变化时,闭合电路中有感应电流产生
1.模型归类
①切割类
②变化类
分析论证
2.条件分析
B不变,S变
S不变,B变
Δ Φ=BΔS
Δ Φ=SΔB
ΔΦ 变!
相对运动
磁场变化
磁铁插入与抽出
线圈A中电流变化
1 .结论:无论用什么方法,只要使闭合电路的磁通量发生变化,闭合电流中就会有感应电流产生
2 .产生感应电流的条件:(感应电流有无的判断依据)
(1)电路闭合
(2)磁通量发生变化
小结:
一、电磁感应现象:
利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。
二、产生感应电流的条件
1、闭合回路
2、磁通量发生变化
电路闭合和磁通量变化是根本!
1.判断下列说法的正误
(1)发现电磁感应现象的科学家是奥斯特,发现电流磁效应的科学家是法拉第。 ( )
(2)奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁的认识。( )
(3)引起感应电流的五类原因都与变化和运动有关。 ( )
(4)电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法,开辟了人类电气化时代。 ( )
2.关于感应电流,下列说法中正确的是 ( )
A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流
B.只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流
C.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流
D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应 电流
D
法拉第于1831年制作出了第一台能稳定产生少量电流的发电机
三、电磁感应现象的应用
圆盘发电机,首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。
1831 年,一次科学报告会上,法拉第当众演示了最早的发电机,当时,有人问:“先生,您发明这个东西有什么用?”法拉第反问道:“新生的婴儿又有什么用呢?”
三峡水电站发电机转子
手机无线充电
3.分析下列各种情况,线圈有无感应电流产生?
向右平动
向下平动
绕轴转动(ad边向外)
从纸面向外平动
向上平动
有感应电流
无感应电流
无感应电流
有感应电流
有感应电流
4.如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外。下述操作中能使线圈中产生感应电流的是( )
A.以bc为轴转动45°
B.以ad为轴转动45°
C.将线圈向下平移
D.将线圈向上平移
B
课堂小结
小试牛刀
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.发现电磁感应现象的科学家是奥斯特,发现电流磁效应的科学家是法拉第
B.奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁认识的局限性
C.产生感应电流的原因都与变化或运动有关
D.电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法,开辟了人类的电气化时代
CD
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
小试牛刀