13.3 电磁感应现象及应用 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册24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
新知探究
知识点 划时代的发现
1．“电生磁”的发现
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应．
1
新知探究
知识点 划时代的发现
2．“磁生电”的发现
英国的法拉第认为：
电和磁是一对和谐对称的自然现象。
1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象
“磁生电”时一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
1
新知探究
知识点 划时代的发现
3.法拉第把引起电流的原因概括为五类：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。
4.法拉第把发现的“磁生电”的现象定名为电磁感应，产生的电流叫感应电流。
1
新知探究
名师指点
提醒
电生磁和磁生电是两个不同的过程，要抓住过程的本质，电生磁是指运动电荷周围产生磁场；磁生电是指线圈内的磁通量发生变化而在闭合线圈内产生了感应电流．要从本质上来区分它们．
知识点 产生感应电流的条件
1.演示实验
探究1：导体棒在磁场中运动是否产生电流？
如图所示，将可移动导体AB放置在磁场中，并和电流计组成闭合回路，实验现象如下：
2
新知探究
知识点 产生感应电流的条件
1.演示实验
探究1：导体棒在磁场中运动是否产生电流？
2
新知探究
实验操作
实验现象(有无电流)
导体棒静止
无
导体棒平行磁感线运动
无
导体棒切割磁感线运动
有
知识点 产生感应电流的条件
1.演示实验
探究1：导体棒在磁场中运动是否产生电流？
分析论证：观察闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流的条件．导体AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生：磁场的强弱没有变化，但导体棒切割磁感线运动使闭合电路包围磁场的面积在变化，从而改变穿过回路的磁通量．
2
新知探究
知识点 产生感应电流的条件
1.演示实验
探究2：条形磁铁在螺线管中运动是否产生电流？
如图所示，将螺线管与电流计组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管，实验现象如下：
2
新知探究
知识点 产生感应电流的条件
1.演示实验
探究2：条形磁铁在螺线管中运动是否产生电流？
2
新知探究
实验操作
实验现象(有无电流)
实验操作
实验现象(有无电流)
N极插入线圈
有
S极插入线圈
有
N极停在线圈中
无
S极停在线圈中
无
N极从线圈中抽出
有
S极从线圈中抽出
有
知识点 产生感应电流的条件
1.演示实验
探究2：条形磁铁在螺线管中运动是否产生电流？
分析论证：进一步观察导体不动而磁铁运动时是否产生感应电流．将磁铁插入或拔出线圈的过程中，线圈中有电流产生：线圈中的磁场强弱发生了变化，从而改变穿过回路的磁通量．
2
新知探究
知识点 产生感应电流的条件
1.演示实验
探究3：模拟法拉第的实验——改变线圈A中的电流，线圈B中是否产生电流？
如图所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面，实验现象如下：
2
新知探究
知识点 产生感应电流的条件
1.演示实验
探究3：模拟法拉第的实验——改变线圈A中的电流，线圈B中是否产生电流？
2
新知探究
实验操作
实验现象(线圈B中有无电流)
开关闭合瞬间
有
开关断开瞬间
有
开关闭合时，滑动变阻器滑片不动
无
开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
有
知识点 产生感应电流的条件
1.演示实验
探究3：模拟法拉第的实验——改变线圈A中的电流，线圈B中是否产生电流？
分析论证：研究导体静止在磁场中时能否获得感应电流的问题．将开关闭合或断开以及改变滑动变阻器的滑片位置时，电流表中有电流通过：当使线圈A中电流变化，导致通过线圈B中的磁场强弱发生变化，从而改变穿过回路的磁通量．
2
新知探究
知识点 产生感应电流的条件
2.归纳总结
产生感应电流的条件
产生感应电流的条件可总结为：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生．
特殊情况：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，闭合电路中可能有感应电流产生．
2
新知探究
知识点 电磁感应现象的应用
(1)发电机是根据电磁感应制造的，它开辟了人类社会的电气化时代。
(2)变压器、电磁炉等也是根据电磁感应制造的。
3
新知探究
1.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
课堂训练
解析：以a、b、c、d四根导线围成的回路为研究对象，在两棒匀速运动时，回路磁通量没有变化，故电流表A、电压表V中没有电流，均无读数。
故答案为：D。
答案：D
课堂训练
2.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.?若闭合电路中磁感应强度发生变化，闭合电路中一定有感应电流
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
课堂训练
解析：A．只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流，A不符合题意；
B．只要闭合电路的部分导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流，B不符合题意；
C．若闭合电路中磁感应强度发生变化，但是磁通量不变，则闭合电路中也不会有感应电流，C不符合题意；
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，D符合题意。
故答案为：D。答案：D
课堂训练
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
课堂训练
解析：在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转，说明穿过线圈的磁通量增加时电流计的指针向右偏转；
A．闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出时，穿过线圈的磁通量减小，则电流计指针向左偏转，A不符合题意；
B．闭合开关后，滑片P向右滑动时，回路中电流变大，穿过线圈的磁通量变大，则电流计指针向右偏转，B符合题意；
C．闭合开关后，线圈A、B保持不动，穿过线圈的磁通量不变，则电流计指针不偏转，C不符合题意；
D．断开开关瞬间，回路中电流变小，穿过线圈的磁通量变小，则电流计指针向左偏转，D不符合题意；答案：B
课堂训练
谢谢