13.3电磁感应现象及应用 课件—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（31张PPT）

13.3 电磁感应现象及应用
一、划时代的发现
电流的磁效应
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应
“电生磁”
磁能生电吗？
电磁感应
1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象．产生的电流叫作感应电流。
电磁学
开启了电气化时代
二、产生感应电流的条件
探究：导体棒在磁场中运动能否产生电流
1.导体棒静止
电流计指针不偏转
无感应电流
2.导体棒平行磁感线运动
电流计指针不偏转
无感应电流
3.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
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}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
探究：磁铁在螺线管中运动能否产生电流
1.磁铁停在线圈中
电流计指针不偏转
无感应电流
2.磁铁插入线圈中
电流计指针偏转
有感应电流
3.磁铁从线圈中抽出
电流计指针偏转
有感应电流
探究：磁铁在螺线管中运动能否产生电流
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}实验操作
实验现象（有无电流）
磁铁停在线圈中
磁铁插入线圈中
磁铁从线圈中抽出
无
有
有
结论：当线圈中磁场发生变化时，闭合回路中有感应电流产生；当线圈中磁场不变时，闭合回路中无感应电流
探究：模拟法拉第的实验
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
探究：模拟法拉第的实验
1.闭合开关
电流计指针偏转
有感应电流
2.断开开关
电流计指针偏转
有感应电流
3.开关闭合，滑动变阻器不动
电流计指针不偏转
无感应电流
4.开关闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片
电流计指针偏转
有感应电流
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}实验操作
实验现象（有无电流）
开关闭合
开关断开
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
结论：当线圈A中电流变化时，线圈B中才有感应电流产生
磁场发生变化
Φ＝BS
S 变
B 变
B 变
只要穿过闭合回路磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流
①电路闭合
②磁通量发生变化
三、电磁感应现象的应用
无线充电器是指不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上的充电器，采用了最新的无线充电技术。
无线充电技术在 2007 年获得了 20 项专利，多种设备可以使用一台充电基站，手机、MP3 播放器、电动工具和其他的电源适配器的有线充电情况将不会存在了。
通过使用线圈之间产生的磁场，神奇的传输电能，电感耦合技术将会成为连接充电基站和设备的桥梁。
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
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
解析：根据引起感应电流的原因的五类情况可知，导体中自身电流变化在回路中产生感应电流为电磁感应现象，C正确．
是否为电磁感应现象的判断方法
(1)由磁生电的现象都是电磁感应现象．
(2)所有的电磁感应现象都与变化和运动相联系
(多选)下列现象中，能表明电和磁有联系的是(　　)
A．摩擦起电
B．两块磁铁相互吸引或排斥
C．小磁针靠近通电导线时偏转
D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流
CD
解析：摩擦起电是静电现象；两块磁铁相互吸引或排斥是磁现象；小磁针靠近通电导线时偏转，说明“电生磁”；磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明“磁生电”．C、D表明电和磁有联系．
随堂检测
1.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是(　　)
A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
C
随堂检测
2.如图所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P，现用力从四周拉弹簧线圈，使线圈包围的面积变大，则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中，正确的是(　　)
A．磁通量增大，有感应电流产生
B．磁通量增大，无感应电流产生
C．磁通量减小，有感应电流产生
D．磁通量减小，无感应电流产生
C
随堂检测
3. (多选)如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可能的是(　　)
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转
AD
随堂检测
4. (多选)如图所示，在同一平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系．四个相同的圆形闭合线圈在四个象限中完全对称放置，两条长直导线中电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两条导线中的电流都开始增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是(　　)
A．线圈a中无感应电流
B．线圈b中有感应电流
C．线圈c中有感应电流
D．线圈d中无感应电流
CD
本课小结
再见