(共30张PPT)
第3节 电磁感应现象及应用
第十三章
人教版 高中物理必修三
划时代的发现
01
产生感应电流的条件
02
电磁感应现象的应用
03
总结提升
04
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
课堂引入
先让我们一起欣赏一段视频吧!
划时代的发现
PART 01
G
_
+
将磁铁放在闭合回路旁边
将通电直导线放在闭合回路旁边
牛人安培的尝试:
艰难的探索
02
G
_
+
一段通电直导线放在另一段直导线旁边
未通电直导线放在另一段通电线圈内部
G
_
+
艰难的探索
02
屡败屡战的法拉第:
历经10年,“痴”心不改
在伦敦的一家科学档案馆里,陈列着英国物理学家法拉第
写了十年的一本日记。这本日记非常奇特:
第一页上写着:“对!必须转磁为电。”
以后,每一天的日记除了写上日期之外,都是写着同样一个词“NO。”从1822年直到1831年,整整十年,每篇日记都是如此。
只是在这本日记的最后一页,才改写上了一个新词:“Yes。”
艰难的探索
02
这是怎么回事
法拉第第一个成功实验:十年失败,一朝顿悟
开关
电池组
电流计
法拉第线圈:与160年后出现的现代变压器出奇的相似,现已成为著名的科学文物。
划时代的发现
03
铁心
木筒
变化的电流
运动的磁铁
在磁铁中
运动的导体
变化的磁场
由磁得到电的现象叫电磁感应。
电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。
电磁感应不是稳态效应,而是动态效应。
深入探究的真谛
04
将条形磁铁
插入空心线圈
五类“磁生电”现象:
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
“磁生电”现象的本质特征是:变化、运动
法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的认识更加完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生,为电磁学的发展作出了重大贡献。同时也推动了电气化时代的到来.
规律总结
05
从此,人类的夜晚有了更多光明.
创造未来
06
词一首
冬草凋零,春芽破土;
牛顿之后,法拉第出。
铁匠之子,生于草莽之中;
然志存高远,幸遇伯乐,终成大器;
十年磨剑,坚信磁可生电;
然遍尝失败,一朝电生,扬名天下。
从普通的磁铁中获得电的希望,时时激励着我从实验上探求电流的感应效应。
历史的记忆
07
科学史上许多重要发现和发明,常被人们有意无意地罩上神秘的光环,似乎科学家都是呼风唤雨的魔术师。但是我们在这里看到,具有闪光思维的奥斯特和法拉第,在做出伟大发现的过程中也受着历史局限性的束缚,也有过“可笑”的疏忽与失误。他们是伟大的,但也是可以学习的真实的人。
启示与思考
09
你知道产生感应电流需要什么条件吗?
产生感应电流的条件
PART 02
AB静止,无电流
AB沿磁感线运动,无电流
AB切割磁感线,有电流
那么,当产生感应电流时与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢
观察与思考
01
AB切割磁感线时,磁场没有变化,变化的只有电路ABCD的面积。
也就是说,穿过电路ABCD的磁通量发生了变化。感应电流的产生是否与磁通量的变化有关呢
创造性思维
02
转换角度
条形磁铁
通电螺线管
等效替代
04
G
-
+
+
+
-
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 线圈B中磁场 时,线圈B中有感应电流;
磁场 时,线圈B中无感应电流
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
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合,迅速移动滑片
复原再做
实验探究
05
切割类
变化类
产生感应电流的两种类型
06
B不变,S变
S不变,B变
Φ=BS变
相对运动
磁场变化
切割类
变化类
产生感应电流的条件分析
07
结论:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流。
1.闭合回路
2.磁通量变化
正对面积S改变
磁场B的大小改变
磁场B的方向改变
Φ=BS
产生感应电流的条件
08
你能举一些电磁感应在生活中应用的实例吗
电磁感应现象的应用
PART 03
人类第一台发电机
法拉第的圆盘发电机
01
法拉第的圆盘发电机
01
三峡电站的一台发电机转子
02
手摇发电机
03
跳绳发电
04
变压器
电磁炉
无线充电
生活中的应用
05
总结提升
PART 06
磁生电: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
划时代的发现
法拉第的圆盘发电机、三峡电站一台发电机的转子等
电磁感应现象应用
只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流。
产生感应电流条件
Φ=BS变
磁通量变化
课堂小结