13.3 电磁感应现象及应用 课件 (共23张PPT) 高一物理人教版（2019）必修第三册

(共23张PPT)
第3节 电磁感应现象及应用
第十三章
电磁感应与电磁波初步
问题导入
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
1.了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神。
2.通过实验，探究感应电流的产生条件。
3.能够运用感应电流的产生条件分析判断相关问题。
4.了解电磁感应现象在生活中的应用。
知识点一：划时代的发现
电
磁
奥斯特：电流的磁效应
既然电流能够引起磁针的运动，那为什么不能用磁铁使导线中产生电流呢？
？
1.奥斯特：电生磁
2.法拉第：磁生电
1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上。
一个线圈接电源
G
电源
法拉第用过的线圈
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。
历经10年，“痴”心不改
电流从有到无或从无到有的瞬间。
⑤在磁场中运动的导体
磁生电→变化、运动
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
电磁感应
产生的电流叫做感应电流
思考：法拉第做了大量的实验都以失败告终，失败的原因是什么？
只注重静态和稳定的情况，而忽略了对运动过程的关注。
电
磁
奥斯特：电流的磁效应
法拉第：电磁感应
跟踪导练
下列属于电磁感应现象的是(　　)
A．通电导体周围产生磁场
B．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动
C．由于导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流
D．电荷在磁场中定向移动形成电流
C
知识点二：产生感应电流的条件
1.探究导体棒在磁场中运动能否产生电流
点击播放视频
电流计指针不偏转
无感应电流
导体棒静止不动
导体棒沿磁感线运动
电流计指针不偏转
无感应电流
导体棒切割磁感线运动
电流计指针偏转
有感应电流
结论：闭合电路包围的面积变化时，电路中有感应电流产生；包围的面积不变时，电路中无感应电流产生。
实验操作 实验现象（有无电流）
导体棒静止
导体棒平行磁感线运动
导体棒切割磁感线运动
无
无
有
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
2.实验：探究感应电流产生的条件（P115）
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。
实验过程：
①断开、闭合开关
点击播放视频
开关和变阻器的状态 线圈B中磁通量的变化 线圈B中是否有电流
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
有电流
有电流
磁通量从无到有
磁通量从有到无
②闭合开关移动滑动触头
点击播放视频
开关和变阻器的状态 线圈B中磁通量的变化 线圈B中是否有电流
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划片
无电流
有电流
磁通量不变
磁通量变化
在上面的实验中，由于迅速移动滑动变阻器的滑片（或由于开关的闭合、断开），线圈A中的电流迅速变化，产生的磁场的强弱也在迅速变化，又由于两个线圈套在一起，所以线圈B内的磁场强弱也在迅速变化。这种情况下，穿过线圈B的磁通量也发生了变化，线圈B中有感应电流。
感应电流
一、闭合回路
二、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
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。
φ=BS
跟踪导练
1.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
2.在匀强磁场中，a、b是两条平行金属导轨，而c、d为连接有电流表、电压表的两金属棒，如图所示，两棒以相同的速度向右匀速运动，则以下结论正确的是（ ）
A. 电压表有读数，电流表没有读数
B. 电压表有读数，电流表也有读数
C. 电压表无读数，电流表有读数
D. 电压表无读数，电流表也无读数
D
3.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，线圈A放在线圈B中，在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转.下列说法中正确的是（ ）
A. 闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出时，电流计指针向右偏转
B. 闭合开关后，滑片P向右滑动时，电流计指针向右偏转
C. 闭合开关后，线圈A，B保持不动，电流计指针一直向右偏转
D. 断开开关瞬间，电流计指针向右偏转
B
知识点三：电磁感应现象的应用
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。
1.法拉第的圆盘发电机——人类第一台发电机
思考：法拉第发明的最早的发电机由什么构成？
如果看作导体切割磁感线的话是谁在切割？
（1）铜盘 磁极
（2）铜盘
2.现代发电机
三峡电站一台发电机的转子
生活中的变压器
生活中的电磁炉
思考：地球其实是一个磁场，那么我们能够通过摇绳（电线）来发电吗？如果可以，那么当沿哪个方向站立时，发电的可能性比较大？
可以通过摇绳来发电
当两同学沿东西方向站立时，发电的可能性比较大
一、划时代的发现
二、产生感应电流的条件
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
感应电流
一、闭合回路
二、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
三、电磁感应现象的应用
电
磁
奥斯特：电流的磁效应
法拉第：电磁感应