13.3电磁感应现象及应用 （第1课时）课件 物理人教版（2019）必修第三册（23页）

第十三章 电磁感应与电磁波初步
13.3 电磁感应现象及应用
第一课时
学习目标：
1.了解电磁感应现象曲折的发现过程,通过实验,探究和理解感应电流的产生条件。
2.能够运用感应电流的产生条件判断能否产生感应电流。
操场上两名同学摇绳，绳子是由多根导线绕制成的，导线两端与电流表连接，形成闭合回路。
摇绳时电流表指针摆动，说明了什么？
“磁生电”？
“电能生磁”！
人们从电流磁效应的对称性角度，想到：既然电流能够产生磁场，为什么不能用磁场产生电流呢？
很多科学家在此做了大量的研究和实验。其中法拉第——这位坚信大自然是和谐统一的物理学家、化学家，为此进行了长达10年的探索。他进行了很多次尝试，经历了一次次失败，最终领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
法拉第实验
一、划时代的发现
英国科学家法拉第敏锐地觉察到，磁与电流之间应该有联系。他在1822年的日记中写下了“由磁产生电”的设想。他做了多次尝试，经历了一次次失败，但他坚信电与磁有联系，经十年努力，终于发现磁能生电。
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。
1、变化的电流
2、变化的磁场
3、运动的恒定电流
4、运动的磁铁
5、在磁场中运动的导体
一、划时代的发现
法拉第将这些现象命名为电磁感应，产生的电流叫感应电流。
奥斯特梦圆 :
“电”生“磁”
(机遇总是垂青那些有准备的人）
法拉第心系：
“磁”生“电”
(成功总是属于那些坚持不懈的人）
一、划时代的发现
当初，奥斯特发现电流的磁效应时，法拉第曾赞扬道：“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”公正地说，法拉第与奥斯特应该共享这样的荣誉。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。可以说这是“划时代的发现”。
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。
这是产生感应电流的唯一方法吗？
磁铁的运动
实验现象（有无电流）
分析论证
插入线圈
线圈中的磁场 时，线圈中有感应电流；
线圈中的磁场 时，线圈中无感应电流
静止不动
从线圈中抽出
探究2：
二、产生感应电流的条件
感应电流的条件
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。
面积发生变化
磁感应强度发生变化
磁感应强度发生变化
对比：
问题：哪个更具有普遍意义？
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。（初中）
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就会产生感应电流。（高中）
切割磁感线一定会产生感应电流吗？
我们通过下面的问题寻找答案
二、产生感应电流的条件
1
2
3
4
问题：闭合线圈由位置1穿过匀强磁场运动到位置4，线圈在运动过程中什么时候有感应电流？
2—3过程无感应电流
1—2，3—4过程有感应电流
由此可见，切割磁感线不一定会产生感应电流，只有引起磁通量变化的切割运动才会产生感应电流。初中所学是一种特殊情况。
二、产生感应电流的条件
这是一个电磁铁，通电之后我们可以把内部区域近似为匀强磁场，线圈与灵敏电流表连接，形成闭合回路。
条件：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。
理解：
（1）闭合电路
（2）磁通量发生变化
二、产生感应电流的条件
磁通量变化包括：（1）B不变，S变化；（2）S不变，B变化；（3）B、S不变，B、S的夹角变化；（4）B、S都变化
操场上两名同学摇绳，绳子是由多根导线绕制成的，导线两端与电流表连接，形成闭合回路。
同学们解释：摇绳时电流表指针摆动，说明了什么？
课堂小结
1.利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
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。
3.产生感应电流的条件：
（1）电路闭合
（2）磁通量发生变化
4.电磁感应现象的应用
发电机、变压器、电磁炉
磁通量变化包括：
（1）B不变，S变化
（2）S不变，B变化
（3）B、S不变，B、S的夹角变化
（4）B、S都变化
1．下图中能产生感应电流的是（　　）
BD
2、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．线框平面始终与磁感线平行，线框
在磁场中左右运动
B．线框平面始终与磁感线平行，线框
在磁场中上下运动
C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
C
3．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（　　）
A．闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生
B．闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流
C．穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流
D．只要有穿过电路的磁通量，电路中一定就有感应电流产生
C
4．如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流且磁通量逐渐变大，则线框的运动情况应该是（　　）
A．向右平动（ad边还没有进入磁场）
B．向上平动（ab边还没有离开磁场）
C．以bc边为轴转动（ad边还没有转入磁场）
D．以ab边为轴转动（转角不超过90°）
A
5、如图所示，把矩形闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线平行，下面能使线圈产生感应电流的是（ ）
A．线圈沿磁感线方向移动
B．线圈沿垂直磁感线方向做移动
C．线圈以ab边为轴匀速转动
D．线圈以bc边为轴匀速转动
????
?
????
?
????
?
????
?
????
?
C
6、（多选）如图所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框产生感应电流的是（　 　）
A．导线中的电流变大
B．线框向右平动
C．线框向下平动
D．线框以AB边为轴转动
ABD
7、（多选）如图为研究电磁感应现象的实验装置。下列哪种情况下电流表指针会偏转(　　)
A.闭合开关的瞬间
B.闭合开关后，电路中电流稳定时
C.闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片时
D.闭合开关后，把线圈A从线圈B中拉出时
ACD
8、学生做观察电磁感应现象的实验时，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，闭合开关，下列说法正确的是（　 　）
A．线圈A插入线圈B的过程中，有感应电流
B．线圈A从线圈B中拔出过程中，有感应电流
C．线圈A停在线圈B中，有感应电流
D．线圈A拔出线圈B的过程中，线圈B的磁通量在减小
ABD