物理人教版（2019）必修第三册13.3 电磁感应现象及其应用（共24张ppt）

(共24张PPT)
13.3 电磁感应现象及其应用
思考：
1.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
一、划时代的发现
1.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即“电能生磁”。
这一发现震动科学界，引起人们对称性的思考：既然电能生磁那么磁能不能生电呢？
奥斯特梦圆“电生磁”，法拉第心系“磁生电”
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。
2.1831年，19世纪伟大的物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁能生电”。
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。
法拉第从中领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
凭借着天才般的直觉、惊人的毅力和艰苦卓绝的努力——
3.他把由磁生电的现象称为电磁感应，产生的电流称为感应电流。
4.划时代的发现的意义：为电和磁的统一创造了条件，推动人类进入电气化时代 。
实验装置
二、探究感应电流产生的条件
如图，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。
实验一：导体棒在磁场中切割磁感线产生该应电流
G
－
＋
+
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
条形磁铁的运动 是否有电流产生以及方向
N极插入
N极拔出
S极插入
S极拔出
磁铁静止不动
观察记录
条形磁铁的运动 有无电流、指针偏转方向 结论
N极插入线圈
N极停在线圈中
N极从线圈中拔出
S极插入线圈
S极停在线圈中
S极从线圈中拔出
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；　
实验三：探究导体和磁场无相对运动是否有电流产生
观察记录
实验操作 现象
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
实验操作 实验现象 （线圈B中有无电流） 结论
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.产生感应电流的三个典型实验
(1)闭合电路中的部分导体切割磁感线
(2)条形磁铁在线圈中插拔（相对于线圈运动）
(3)改变原线圈B中电流，在副线A圈中产生感应电流
2.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.
归纳总结
判断正误
(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生。(　　)
(2)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。(　　)
(3)闭合线圈和磁场发生相对运动时，一定能产生感应电流。(　　)
(4)穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流。(　　)
×
√
×
√
3.产生感应电流的条件：（1）闭合回路（2）磁通量发生变化
1.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。下列说法中正确的是 (　　)
A.开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B都会引起电流计指针偏转
B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会发生偏转
C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度
D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能发生偏转
A
针对训练
2.如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的无限大匀强磁场中,能
使圆环中产生感应电流的做法是 (　　)

A.使匀强磁场均匀减弱
B.保持圆环水平并在磁场中上下移动
C.保持圆环水平并在磁场中左右移动
D.保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动
A
3.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
4.如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有
一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的
夹角为θ(0<θ<90°)。在下列各过程中,一定能在轨道回路中产生感应电
流的是 (　　)

A.ab向右运动,同时使θ减小
B.使磁感应强度B减小,同时θ也减小
C.ab向左运动,同时增大磁感应强度B
D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ
A
答案 A　设此时回路面积为S,由题意得磁通量Φ=BS cos θ。对A项有:
S增大,θ减小,cos θ增大,则Φ增大,回路中能产生感应电流,A正确;对B项
有:B减小,θ减小,cos θ增大,则Φ可能不变,B错误;对C项有:S减小,B增大,
则Φ可能不变,C错误;对D项有:S增大,B增大,θ增大,cos θ减小,则Φ可能
不变,D错误。
方法技巧
判断电磁感应现象能否发生的流程
(1)确定研究的回路。
(2)弄清楚回路内的磁场分布,并确定该回路的磁通量Φ。
(3)
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
从婴儿到巨人
电能的产生
电能的输送
电能的应用
谢谢欣赏