3.3电磁感应现象及其应用（教学课件）——高中物理教科版（2019）必修第三册(共29张PPT)

(共29张PPT)
第三章 电磁场与电磁波初步
3.3电磁感应现象及其应用
教科版（2019）高中物理必修第三册
目 录
1
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3
4
新课导入
学习目标
新课讲解
经典例题
5
课堂练习
6
课堂小结
观察该视频回答问题
1.在实验中同学们看到了什么现象？
3.这个现象涉及的物理原理是什么呢？
摇绳发电
绳子切割地磁场产生感应电流
磁生电——电磁感应现象
2.你能用初中学过的知识解释摇绳发电的原因吗？
学习目标
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。
一、奥斯特实验的启迪
“电能生磁”！
1820年，丹麦物理学家、化学家奥斯特发现了电流的磁效应
“磁生电”？
英国物理学家法拉第做了多次尝试，经历了一次次失败，历经十年努力，终于在1831年发现：磁能生电!
这是一个划时代的发现 .
1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，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，从而发现了“磁生电”现象，他认为“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
法拉第把这些“磁生电”现象定名为电磁感应，这些现象中产生的电流叫作感应电流。
二、电磁感应现象的发现
三、产生感应电流的条件
1.探究产生感应电流的条件实验
实验一：导体运动类
实验尝试情况 电流表
偏转情况
闭合电路，导体静止
闭合电路，更换更强磁场，导体静止
闭合电路，导体左右切割磁感线运动
闭合电路，导体上下平行磁感线运动
闭合电路，导体斜向切割磁感线运动
断开电路，导体随意切割磁感线运动
不偏转
偏转
不偏转
不偏转
偏转
不偏转
实验结论：
导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
(1)电路闭合
(2)电路中部分导体做切割磁感线运动
实验尝试情况 电流表偏转情况
磁铁插入
磁铁静止在线圈中
磁铁拔出
偏转
不偏转
偏转
实验二： 磁铁运动类
实验结论：
磁体运动时产生感应电流的条件
(1)电路闭合
(2)磁体相对回路运动
实验尝试情况 电流表偏转情况
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合，滑动变阻器滑片不动
开关闭合，移动滑动变阻器滑片
偏转
偏转
偏转
不偏转
实验三：磁场变化类
实验结论：
磁体运动时产生感应电流的条件
(1)电路闭合
(2)电流变化引起磁场发生变化
归纳总结：
实验一中：导体棒做切割磁感线运动，回路的有效面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。
实验二中：磁体插入或拔出线圈时，线圈中的磁场发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。
实验三中：开关闭合、断开或滑动变阻器的滑片移动时，小线圈A中电流变化，从而引起穿过大线圈B的磁通量变化，产生了感应电流。
三个实验共同特点是：产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化。
导体切割磁感线时，改变了闭合回路在磁场中的面积，即改变了穿过闭合回路的磁通量时，电路中就会产生感应电流。
线圈中磁场发生变化，即穿过线圈的磁通量发生改变时，线圈中就会产生感应电流。
当小线圈中电流变化时，穿过大线圈的磁通量发生改变，大线圈中就会产生感应电流。
★★★ 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。
①
②
2.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。
3.电磁感应现象的应用
生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。
四、电磁感应规律的发现对社会发展的意义
发电机利用电磁感应的原理，能够把机械能转化为电能，扩大了人们利用能源的途径 ；变压器的发明则解决了电能远距离传输中能量大量损耗的问题，使电能大规模应用成为可能 ；感应电动机的出现，又把电能转化为机械能，把人们从繁重的体力劳动中解脱出来，使人类进入了电气时代。
变压器
信号发射基站
电磁感应还被广泛地应用于各种电路控制器件、传感器、电子技术和信息技术之中，为生产、生活和科研等各个领域的电气化、自动化、信息化奠定了基础。电磁感应的发现，是继牛顿发现天上、地上物体之间运动相互联系之后物理学的又一伟大发现。这一发现，对于人们认识物质世界及其统一性，在科学思想和科学方法的发展和创新等方面，有着深刻的意义。同时，电磁感应发现的漫长曲折过程有着宝贵的哲学意义，它告诫、启发人们应该以联系和变化的观点去认识物质世界。
电磁炉
水利发电机组
典例分析
例1.在“探究法拉第电磁感应现象”实验中，某同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关组成的部分电路已连接好了，如图所示：
(1)请使用导线将电路补充完整。
典例分析
将电池组、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电表与线圈B串联成另一个回路，实物图如图所示。
答案　见解析图
典例分析
(2)此实验中使用的电表应是___。(填选项前的字母)
A.灵敏电流计
B.大量程的电压表
C.倍率适宜的欧姆表
A
解析：本实验要使用灵敏电流计来检测电路中是否有电流产生。
典例分析
(3)正确选择电表和连接电路后，开始实验探究。下列说法正确的是____。
A.开关闭合后，线圈A插入线圈B中
或从线圈B中拔出，都不会引起电
表的指针偏转
B.线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均会偏转
C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中
央零刻度
D.开关闭合后，只要移动滑动变阻器的滑片P，电表的指针一定会偏转
BD
解析：开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，都会引起电表的指针偏转，故A错误；
线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，线圈B中会产生感应电流，电表的指针均会偏转，故B正确；
开关闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过线圈B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电表的指针都会偏转，故C错误，D正确。
课堂练习
1．唱卡拉OK用的话筒有一种是动圈式的，它的工作原理是:在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是（　　）
A．动圈式话筒是利用电流的磁效应工作的
B．动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的
C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电流
B
课堂练习
2．下列情况能产生感应电流的是（　　）
A．如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动
B．如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时
C．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时
D．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时
D
课堂练习
3.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
课堂练习
4.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
课堂小结
感应电流的产生条件
闭合电路
电磁感应现象及应用
电磁感应的应用
磁通量发生变化
磁感应强度B发生变化
磁场与闭合线圈的夹角发生变化
闭合线圈包围的面积S发生变化
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
感谢观看
THANK YOU