物理人教版（2019）必修第三册13.3 电磁感应现象及应用（共27张ppt）

(共27张PPT)
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
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。
3.了解电磁感应现象发现的重大历史意义和电磁感应现象的广泛应用。
4.体会科学、技术对人类文明的推动作用。
一、新课引入
这个过程中伴随着哪些能量的转化呢？
化学能
动能
动能
重力势能
能不能通过跳绳活动发电呢？
一、新课引入
观看视频，说一说你看到的现象：
电流计指针偏转，发电成功！
发电的原理是什么呢？
一、新课引入
初中知识回顾
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？
“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。
法拉第实验
划时代的发现
二、新课教学
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。
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。
二、新课教学
面壁十年图破壁，难酬蹈海亦英雄。
——周恩来总理
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）
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”。
二、新课教学
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。
探究感应电流产生的条件
切割磁感线时，磁场发生变化了吗？发生变化的是什么？那么，与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢？
磁通量变了！
实验操作 实验现象(线圈B中有无电流) 分析论证
开关闭合瞬间 ①　有　　 线圈B中磁场
⑤　变化 时,线圈B中有感应电流;磁场
⑥　不变 时,线圈B中无感应电流
开关断开瞬间 ②　有　　
开关保持闭合,滑 动变阻器滑片不动 ③　无　　
开关保持闭合,迅速移动滑动变阻器的滑片 ④　有　　
探究感应电流产生的条件
产生感应电流的条件：
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
二、新课教学
磁铁的运动 实验现象（有无电流） 分析论证
插入线圈 有 线圈中的磁场 改变 时，线圈中有感应电流；
线圈中的磁场 不改变 时，线圈中无感应电流
静止不动 无
从线圈中抽出 有
探究2：
探究感应电流产生的条件
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？
我们通过下面的探究寻找答案！
探究感应电流产生的条件
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。
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。
探究感应电流产生的条件
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：（凝练条件）
（1）闭合电路
（2）磁通量发生变化
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
探究感应电流产生的条件
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
针对练习
D
A
B
变压器
三、电磁感应现象的应用
无线充电器
三、电磁感应现象的应用
电磁炉
金属探测装置
三峡电站是世界上最大的水利发电工程，2020年6月21日，34台机组全部并网发电，实现2020年首次全开运行，每日发电量将近4亿千瓦时。足够点亮半个中国。
三峡发电机组
三、电磁感应现象的应用
大国重器——点亮万家灯火！
电学之父
交流电之父
电磁感应现象在从科学到技术的转变过程中！不断改变人类社会，造福人类！由于法拉第的伟大贡献，他被尊称为“电学之父”、“交流电之父” ！
根据法拉第的电磁感应现象制造的最早的发电机这个新生的“婴儿”，已经成长为改变世界面貌的“巨人”。它开辟了人类社会的电气化时代。已经成为当今社会不可或缺的一项技术。如果今天还有人问这有什么用？相信同学们都可以给她满意的答案！
STSE 法拉第与电气化时代
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
四、课堂小结
1．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
2、（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
3、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
D
4、（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
本课结束
祝同学们学习愉快