【課件】電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用（人教版2019必修第三冊(cè)）

1、第3節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步課標(biāo)定位1、知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2、實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件，理解磁通量的變化。3、了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，能判斷感應(yīng)電流。素養(yǎng)闡釋1、物理觀念：電磁感應(yīng)、電磁波2、科學(xué)思維：通過(guò)法拉第實(shí)驗(yàn)理解從電生磁到磁生電的科學(xué)探究方法，體會(huì)人類探索自然規(guī)律的科學(xué)思維。引入雪災(zāi)家中斷電，兩小伙抬發(fā)電機(jī)回家過(guò)年，這是為什么呢？電讓我們城市更美麗電讓我們生活更充實(shí)電讓我們能上晚自習(xí)一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)?！半娚拧贝拍苌妴?？奧斯特?cái)嘌裕弘娕c磁是有聯(lián)系的！電磁感應(yīng)法拉第于1822年提出“由磁產(chǎn)生電”的大膽設(shè)

2、想，并開始了十年艱苦的探索。終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。開辟了人類的電氣化時(shí)代。電磁學(xué)開啟了電氣化時(shí)代“試驗(yàn)失敗再試驗(yàn)”：屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn)G_+通電直導(dǎo)線放在另一段直導(dǎo)線旁邊未通電直導(dǎo)線放在另一段通電線圈內(nèi)部G _ + 1831年8月29日法拉第線圈：與160年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)文物。功夫不負(fù)有心人！五種變化可以引起感應(yīng)電流：變化中的電流、變化中的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)中的恒定電流、運(yùn)動(dòng)中的磁鐵、運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)線。法拉第從中領(lǐng)悟到，“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。電磁感應(yīng)現(xiàn)象:由磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象.感應(yīng)電流:由磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流. 【課堂反饋1】通過(guò)做鐵圓環(huán)上繞兩個(gè)

3、互相絕緣的線圈實(shí)驗(yàn)，法拉第猛然醒悟，原來(lái)這種感應(yīng)是和瞬間過(guò)程聯(lián)系在一起的。他意識(shí)到過(guò)去失敗的原因在于（ ）A.電磁感應(yīng)現(xiàn)象已經(jīng)發(fā)生了，只是他沒(méi)看到B.他用的儀器不夠精密，觀察不到感應(yīng)現(xiàn)象C.他一直在穩(wěn)定的磁場(chǎng)中去尋找電流D.他太窮了，沒(méi)錢購(gòu)買實(shí)驗(yàn)用的儀器C二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1.導(dǎo)體棒靜止電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)無(wú)感應(yīng)電流2.導(dǎo)體棒平行磁感線運(yùn)動(dòng)3.導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)有感應(yīng)電流實(shí)驗(yàn)操作電流表指針（是否偏轉(zhuǎn)）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（有無(wú)電流）導(dǎo)體棒靜止導(dǎo)體棒平行磁感線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)無(wú)無(wú)有結(jié)論：當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中就有了電流。問(wèn)題：是不是

4、一定要導(dǎo)體去切割磁感線才能產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？ GBA為了便于分析產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，我們把“問(wèn)題”中的實(shí)驗(yàn)裝置畫成如圖所示的示意圖。當(dāng)金屬棒AB靜止時(shí)，電路中無(wú)感應(yīng)電流;金屬棒AB沿著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中也沒(méi)有感應(yīng)電流；只有金屬棒AB切割磁感線時(shí)才產(chǎn)生感應(yīng)電流。那么，與磁場(chǎng)相關(guān)的哪個(gè)物理量發(fā)生了變化呢？閉合電路的面積探究：磁鐵在螺線管中運(yùn)動(dòng)能否產(chǎn)生電流1.磁鐵停在線圈中電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)2.磁鐵插入線圈中電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)：探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件開關(guān)的閉合、斷開時(shí)，線圈A中的電流迅速變化 ， 產(chǎn)生的磁場(chǎng)也隨之變化，穿過(guò)線圈B的磁場(chǎng)也隨之變化，穿過(guò)線圈B的磁通量也發(fā)生了變化，線圈B中有感應(yīng)電流。BS

5、S 變B 變B 變當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。電路閉合磁通量發(fā)生變化對(duì)磁通量變化的理解1.引起磁通量變化的原因(1)當(dāng)B不變，有效面積S變化時(shí)，BS。(2)當(dāng)B變化，S不變時(shí)，BS。(3)B和S同時(shí)變化，則21。但此時(shí)BS。2.磁通量、磁通量的變化量的比較(1)是狀態(tài)量，是閉合回路在某時(shí)刻(某位置)穿過(guò)回路磁感線的條數(shù)， (2)是過(guò)程量，它表示回路從某一時(shí)刻到另一時(shí)刻磁通量的改變量，即21?！菊n堂檢測(cè)2】如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框，在下列四種情況下，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)B線框平面始終與

6、磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)C線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)D線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動(dòng)C【課堂檢測(cè)3】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與水平方向的夾角為30，圖中實(shí)線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場(chǎng)中，并繞著它的一條邊從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置(圖中虛線位置)。則在此過(guò)程中磁通量的變化量的大小為()C發(fā)電機(jī)的發(fā)明開辟了人類社會(huì)電氣化時(shí)代三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用1831年10月28日，法拉第在一次會(huì)議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī)。它是利用電磁感應(yīng)的原理制成的，是人類歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。據(jù)說(shuō)，在法拉利第展示他的圓盤發(fā)電機(jī)時(shí)，一位貴夫人問(wèn)道：“法拉第先

7、生，這東西有什么用呢？”“夫人，一個(gè)剛剛出生的嬰兒有什么用呢？”法拉第巧妙地回答了這個(gè)刁鉆的問(wèn)題。嬰兒巨人課堂小結(jié)一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用物理學(xué)史:只要穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流.奧斯特實(shí)驗(yàn)法拉第實(shí)驗(yàn)【課堂檢測(cè)1】如圖為研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置。下列哪種情況下電流表指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)()A.閉合開關(guān)的瞬間B.閉合開關(guān)后，電路中電流穩(wěn)定時(shí)C.閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)D.閉合開關(guān)后，把線圈A從線圈B中拉出時(shí)B【課堂檢測(cè)2】邊長(zhǎng)l10 cm的正方形線框固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面間的夾角30，如圖所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B(23t)T，則第3 s內(nèi)穿過(guò)線框的磁通量的變化量為多少？解：第3 s內(nèi)就是從2 s末到3 s末，2 s末B1(232) T8 T，3 s末B2(233) T11 T，則BSsin (118)0.12sin 30 Wb1.5102 Wb?！菊n堂檢測(cè)3】 (多選)如圖所示，在同一平面上有兩條相互垂直且彼此絕緣的長(zhǎng)通電直導(dǎo)線。四個(gè)相同的圓形閉合線圈在四個(gè)象限