物理人教版（2019）必修第三册13.3电磁感应现象及其应用（共22张ppt）

(共22张PPT)
3.电 磁 感 应 现 象 及 其 应 用
第十三章
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复习回顾
初中我们知道，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。
这种现象叫电磁感应现象，由法拉第发现的。
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？
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3、科拉顿：与成功失之交臂
1825年瑞士科学家丹尼尔·科拉顿进行了同样的研究
跑来跑去的科拉顿
遗憾的是他将线圈和电流表分别放在两个房间，尽管他快速地奔跑于两房间，最后他输给了电流。
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知识点一、划时代的发现
1、奥斯特：电生磁
奥斯特
1820丹麦物理学家奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转，即电流的磁效应，这样有关电与磁关系的崭新研究领域洞开在人们面前，激发了科学家们的探索热情。
思考：既然电流能够引起磁针的运动，那么，为什么不能用磁体使导线中产生电流呢？
2、安培的研究：1821年安培着手这方面的研究，没有得到预期的结果
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4、法拉第：磁生电
英国的法拉第认为：电和磁是一对和谐对称的自然现象
信念：一定要转磁为电！（1822年9月）
经历很多失败，历经十年1831年终于发现“磁生电”
历史意义：电磁感应的发现使人们对电与磁的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。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。
法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
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知识点二、产生感应电流的条件
1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上如下图，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。
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电源
1、法拉第的“磁生电” 实验
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2、产生感应电流的条件
为了便于分析产生感应电流的条件，我们把“问题”栏目中的实验装置图画成下面的示意图来做实验，分别判断下列情况中是否会产生感应电流。
俯视图
俯视图
AB棒静止
AB棒沿磁感线运动
AB棒切割磁感线
无感应电流
无感应电流
有感应电流
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实验演示视频
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思考与讨论:根据法拉第“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。AB 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？
磁场没有变化，变化的只有闭合电路 ABCD 的面积。也就是说，穿过电路 ABCD 的磁通量发生了变化。
问题：感应电流的产生是否与磁通量的变化有关呢？如何验证？
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3、实验探究
（1）实验目的：
（2）实验器材：
探究感应电流产生的条件
线圈A、线圈B、学生电源、变阻器、开关、电流表。
如图所示
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（3）实验步骤
①按图连接实验装置， 线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。
②开关闭合或断开瞬间，观察与线圈B连接到电流表指针有无摆动。
③开关闭合时，滑动变阻器不动，观察电流表指针有无摆动。
④开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片，观察电流表指针有无摆动。
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（4）实验现象记录
开关和变阻器的状态 线圈B中是否有电流
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时，滑动变阻器不动
开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
有
有
无
有
思考：由实验现象可知迅速移动滑动变阻器的滑片或开关的闭合、断开瞬间线圈 B 中有感应电流，穿过线圈 B 的磁通量发生了变化吗？
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实验演示视频
共同点：
磁通量发生变化
磁场强弱不变，闭合电路包围的磁场面积变化时，电路中有感应电流产生；
线圈面积不变，线圈中磁场变化时，线圈中有感应电流产生；
穿过这个面磁感线的条数变化
5、小结产生感应电流的条件
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知识点三、电磁感应现象的应用
1、发电机
1831 年圣诞节前夕，一次科学报告会上，法拉第当众表演了一个实验。一个铜盘的轴和铜盘的边缘分别连在“电流表”的两端。法拉第摇动手柄使铜盘在磁极之间旋转，“电流表”的指针随之摆动。这是最早的发电机。
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发电机
三峡电站一台发电机的转子
2.生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等
变压器
电磁炉
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电磁感应现象及其应用
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
感应电流的产生条件
闭合电路
磁通量发生变化
电磁感应的应用
课堂小结
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课后练习
1、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
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2、如图所示的装置，在下列各种情况中，不能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是（ ）
A.开关S接通的瞬间
B.开关S接通后，电路中电流稳定时
C.开关S接通后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间
D.开关S断开的瞬间
B
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3、把矩形闭合线圈abcd放在匀强磁场里，线圈平面与磁感线平行，如图所示。下列能使线圈中产生感应电流的运动是（　　）
A．让线圈沿磁感线方向加速运动
B．让线圈垂直纸面方向匀速运动
C．让线圈以bc边为轴作匀速转动
D．让线圈以ab边为轴作匀速转动
C
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4、如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是产生感应电流
（1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动(图甲)。
（2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动(图乙）。
（3）线框绕轴线转动(图丙)。