電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

3.電

磁

感

應(yīng)

現(xiàn)

象

及

其

應(yīng)

用第十三章

ada′b′c′復(fù)習(xí)回顧初中我們知道，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由法拉第發(fā)現(xiàn)的。那么，切割磁感線是產(chǎn)生感應(yīng)電流的唯一方法嗎？還有其他方法嗎？這些方法有什么內(nèi)在聯(lián)系？ada′b′c′3、科拉頓：與成功失之交臂1825年瑞士科學(xué)家丹尼爾·科拉頓進(jìn)行了同樣的研究跑來跑去的科拉頓遺憾的是他將線圈和電流表分別放在兩個(gè)房間，盡管他快速地奔跑于兩房間，最后他輸給了電流。ada′b′c′知識點(diǎn)一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)1、奧斯特：電生磁奧斯特1820丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線能使小磁針偏轉(zhuǎn)，即電流的磁效應(yīng)，這樣有關(guān)電與磁關(guān)系的嶄新研究領(lǐng)域洞開在人們面前，激發(fā)了科學(xué)家們的探索熱情。思考：既然電流能夠引起磁針的運(yùn)動(dòng)，那么，為什么不能用磁體使導(dǎo)線中產(chǎn)生電流呢？2、安培的研究：1821年安培著手這方面的研究，沒有得到預(yù)期的結(jié)果ada′b′c′4、法拉第：磁生電英國的法拉第認(rèn)為：電和磁是一對和諧對稱的自然現(xiàn)象信念：一定要轉(zhuǎn)磁為電！（1822年9月）經(jīng)歷很多失敗，歷經(jīng)十年1831年終于發(fā)現(xiàn)“磁生電”歷史意義：電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使人們對電與磁的內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加深入，宣告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生。為電磁學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。同時(shí)也推動(dòng)了電氣化時(shí)代的到來。法拉第把他發(fā)現(xiàn)的磁生電的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流。ada′b′c′知識點(diǎn)二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1831年，法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上如下圖，一個(gè)線圈接電源，另一個(gè)線圈接“電流表”。當(dāng)給一個(gè)線圈通電或斷電的瞬間，在另一個(gè)線圈上出現(xiàn)了電流。法拉第從中領(lǐng)悟到，“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。G電源1、法拉第的“磁生電”

實(shí)驗(yàn)ada′b′c′2、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為了便于分析產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，我們把“問題”欄目中的實(shí)驗(yàn)裝置圖畫成下面的示意圖來做實(shí)驗(yàn)，分別判斷下列情況中是否會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。俯視圖俯視圖AB棒靜止AB棒沿磁感線運(yùn)動(dòng)AB棒切割磁感線無感應(yīng)電流無感應(yīng)電流有感應(yīng)電流ada′b′c′實(shí)驗(yàn)演示視頻ada′b′c′思考與討論:根據(jù)法拉第“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。AB切割磁感線時(shí)，磁場發(fā)生變化了嗎？發(fā)生變化的是什么？那么，與磁場相關(guān)的哪個(gè)物理量發(fā)生了變化呢？磁場沒有變化，變化的只有閉合電路ABCD的面積。也就是說，穿過電路ABCD的磁通量發(fā)生了變化。問題：感應(yīng)電流的產(chǎn)生是否與磁通量的變化有關(guān)呢？如何驗(yàn)證？ada′b′c′3、實(shí)驗(yàn)探究（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）實(shí)驗(yàn)器材：探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件線圈A、線圈B、學(xué)生電源、變阻器、開關(guān)、電流表。如圖所示ada′b′c′（3）實(shí)驗(yàn)步驟

①按圖連接實(shí)驗(yàn)裝置，線圈A通過變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端連接到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面。

②開關(guān)閉合或斷開瞬間，觀察與線圈B連接到電流表指針有無擺動(dòng)。

③開關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)，觀察電流表指針有無擺動(dòng)。

④開關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察電流表指針有無擺動(dòng)。ada′b′c′（4）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄開關(guān)和變阻器的狀態(tài)

線圈B中是否有電流開關(guān)閉合瞬間開關(guān)斷開瞬間開關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)開關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片有有無有思考：由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片或開關(guān)的閉合、斷開瞬間線圈B中有感應(yīng)電流，穿過線圈B的磁通量發(fā)生了變化嗎？ada′b′c′實(shí)驗(yàn)演示視頻共同點(diǎn)：磁通量發(fā)生變化磁場強(qiáng)弱不變，閉合電路包圍的磁場面積變化時(shí)，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；線圈面積不變，線圈中磁場變化時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；穿過這個(gè)面磁感線的條數(shù)變化5、小結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件ada′b′c′知識點(diǎn)三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用1、發(fā)電機(jī)1831年圣誕節(jié)前夕，一次科學(xué)報(bào)告會(huì)上，法拉第當(dāng)眾表演了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。一個(gè)銅盤的軸和銅盤的邊緣分別連在“電流表”的兩端。法拉第搖動(dòng)手柄使銅盤在磁極之間旋轉(zhuǎn)，“電流表”的指針隨之?dāng)[動(dòng)。這是最早的發(fā)電機(jī)。ada′b′c′發(fā)電機(jī)三峽電站一臺發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子2.生產(chǎn)、生活中廣泛使用的變壓器、電磁爐等變壓器電磁爐ada′b′c′電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用磁生電變化的電流、變化的磁場、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件閉合電路磁通量發(fā)生變化電磁感應(yīng)的應(yīng)用課堂小結(jié)ada′b′c′課后練習(xí)1、關(guān)于感應(yīng)電流，下列說法中正確的是（）A．只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應(yīng)電流B．只要閉合導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線中就一定有感應(yīng)電流C．若閉合電路的一部分導(dǎo)體不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合電路中一定沒有感應(yīng)電流D．當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中一定有感應(yīng)電流Dada′b′c′2、如圖所示的裝置，在下列各種情況中，不能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（

）A.開關(guān)S接通的瞬間B.開關(guān)S接通后，電路中電流穩(wěn)定時(shí)C.開關(guān)S接通后，滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)的瞬間D.開關(guān)S斷開的瞬間Bada′b′c′3、把矩形閉合線圈abcd放在勻強(qiáng)磁場里，線圈平面與磁感線平行，如圖所示。下列能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的運(yùn)動(dòng)是（）A．讓線圈沿磁感線方向加速運(yùn)動(dòng)B．讓線圈垂直紙面方向勻速運(yùn)動(dòng)C．讓線圈以bc邊為軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D．讓線圈以ab邊為軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)Cada′b′c′4、如圖