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(共29張PPT)
第三章 電磁場(chǎng)與電磁波初步
3.3電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用
教科版（2019）高中物理必修第三冊(cè)
目 錄
1
2
3
4
新課導(dǎo)入
學(xué)習(xí)目標(biāo)
新課講解
經(jīng)典例題
5
課堂練習(xí)
6
課堂小結(jié)
觀察該視頻回答問(wèn)題
1.在實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們看到了什么現(xiàn)象？
3.這個(gè)現(xiàn)象涉及的物理原理是什么呢？
搖繩發(fā)電
繩子切割地磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流
磁生電——電磁感應(yīng)現(xiàn)象
2.你能用初中學(xué)過(guò)的知識(shí)解釋搖繩發(fā)電的原因嗎？
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，體會(huì)人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。
3.能夠運(yùn)用感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件分析判斷相關(guān)問(wèn)題。
4.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。
一、奧斯特實(shí)驗(yàn)的啟迪
“電能生磁”！
1820年，丹麥物理學(xué)家、化學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
“磁生電”？
英國(guó)物理學(xué)家法拉第做了多次嘗試，經(jīng)歷了一次次失敗，歷經(jīng)十年努力，終于在1831年發(fā)現(xiàn)：磁能生電!
這是一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) .
1831年，法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，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，從而發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象，他認(rèn)為“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)。
法拉第把這些“磁生電”現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)，這些現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流。
二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
三、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
1.探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一：導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)類
實(shí)驗(yàn)嘗試情況 電流表
偏轉(zhuǎn)情況
閉合電路，導(dǎo)體靜止
閉合電路，更換更強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體靜止
閉合電路，導(dǎo)體左右切割磁感線運(yùn)動(dòng)
閉合電路，導(dǎo)體上下平行磁感線運(yùn)動(dòng)
閉合電路，導(dǎo)體斜向切割磁感線運(yùn)動(dòng)
斷開(kāi)電路，導(dǎo)體隨意切割磁感線運(yùn)動(dòng)
不偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
(1)電路閉合
(2)電路中部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)嘗試情況 電流表偏轉(zhuǎn)情況
磁鐵插入
磁鐵靜止在線圈中
磁鐵拔出
偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
實(shí)驗(yàn)二： 磁鐵運(yùn)動(dòng)類
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
磁體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
(1)電路閉合
(2)磁體相對(duì)回路運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)嘗試情況 電流表偏轉(zhuǎn)情況
開(kāi)關(guān)閉合瞬間
開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間
開(kāi)關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)
開(kāi)關(guān)閉合，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片
偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)
實(shí)驗(yàn)三：磁場(chǎng)變化類
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
磁體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
(1)電路閉合
(2)電流變化引起磁場(chǎng)發(fā)生變化
歸納總結(jié)：
實(shí)驗(yàn)一中：導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，回路的有效面積發(fā)生變化，從而引起了磁通量的變化，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。
實(shí)驗(yàn)二中：磁體插入或拔出線圈時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)發(fā)生變化，從而引起了磁通量的變化，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。
實(shí)驗(yàn)三中：開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)或滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)時(shí)，小線圈A中電流變化，從而引起穿過(guò)大線圈B的磁通量變化，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。
三個(gè)實(shí)驗(yàn)共同特點(diǎn)是：產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)閉合回路的磁通量都發(fā)生了變化。
導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，改變了閉合回路在磁場(chǎng)中的面積，即改變了穿過(guò)閉合回路的磁通量時(shí)，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
線圈中磁場(chǎng)發(fā)生變化，即穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生改變時(shí)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
當(dāng)小線圈中電流變化時(shí)，穿過(guò)大線圈的磁通量發(fā)生改變，大線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
★★★ 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件: 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。
①
②
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：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。
3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用
生產(chǎn)、生活中廣泛使用的變壓器、電磁爐等都是根據(jù)電磁感應(yīng)制造的。
四、電磁感應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對(duì)社會(huì)發(fā)展的意義
發(fā)電機(jī)利用電磁感應(yīng)的原理，能夠把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，擴(kuò)大了人們利用能源的途徑 ；變壓器的發(fā)明則解決了電能遠(yuǎn)距離傳輸中能量大量損耗的問(wèn)題，使電能大規(guī)模應(yīng)用成為可能 ；感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，又把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，把人們從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)，使人類進(jìn)入了電氣時(shí)代。
變壓器
信號(hào)發(fā)射基站
電磁感應(yīng)還被廣泛地應(yīng)用于各種電路控制器件、傳感器、電子技術(shù)和信息技術(shù)之中，為生產(chǎn)、生活和科研等各個(gè)領(lǐng)域的電氣化、自動(dòng)化、信息化奠定了基礎(chǔ)。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，是繼牛頓發(fā)現(xiàn)天上、地上物體之間運(yùn)動(dòng)相互聯(lián)系之后物理學(xué)的又一偉大發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)，對(duì)于人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界及其統(tǒng)一性，在科學(xué)思想和科學(xué)方法的發(fā)展和創(chuàng)新等方面，有著深刻的意義。同時(shí)，電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)的漫長(zhǎng)曲折過(guò)程有著寶貴的哲學(xué)意義，它告誡、啟發(fā)人們應(yīng)該以聯(lián)系和變化的觀點(diǎn)去認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界。
電磁爐
水利發(fā)電機(jī)組
典例分析
例1.在“探究法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電表及開(kāi)關(guān)組成的部分電路已連接好了，如圖所示：
(1)請(qǐng)使用導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整。
典例分析
將電池組、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、線圈A串聯(lián)成一個(gè)回路，注意滑動(dòng)變阻器接一上一下兩個(gè)接線柱，再將電表與線圈B串聯(lián)成另一個(gè)回路，實(shí)物圖如圖所示。
答案　見(jiàn)解析圖
典例分析
(2)此實(shí)驗(yàn)中使用的電表應(yīng)是___。(填選項(xiàng)前的字母)
A.靈敏電流計(jì)
B.大量程的電壓表
C.倍率適宜的歐姆表
A
解析：本實(shí)驗(yàn)要使用靈敏電流計(jì)來(lái)檢測(cè)電路中是否有電流產(chǎn)生。
典例分析
(3)正確選擇電表和連接電路后，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)探究。下列說(shuō)法正確的是____。
A.開(kāi)關(guān)閉合后，線圈A插入線圈B中
或從線圈B中拔出，都不會(huì)引起電
表的指針偏轉(zhuǎn)
B.線圈A插入線圈B中后，在開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，電表的指針均會(huì)偏轉(zhuǎn)
C.開(kāi)關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電表的指針靜止在中
央零刻度
D.開(kāi)關(guān)閉合后，只要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電表的指針一定會(huì)偏轉(zhuǎn)
BD
解析：開(kāi)關(guān)閉合后，線圈A插入線圈B中或從線圈B中拔出，穿過(guò)線圈B的磁通量都會(huì)發(fā)生變化，都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，都會(huì)引起電表的指針偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；
線圈A插入線圈B中后，在開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，穿過(guò)線圈B的磁通量都會(huì)發(fā)生變化，線圈B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電表的指針均會(huì)偏轉(zhuǎn)，故B正確；
開(kāi)關(guān)閉合后，只要滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)，不論是加速還是勻速，穿過(guò)線圈B的磁通量都會(huì)變化，都會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電表的指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤，D正確。
課堂練習(xí)
1．唱卡拉OK用的話筒有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是:在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．動(dòng)圈式話筒是利用電流的磁效應(yīng)工作的
B．動(dòng)圈式話筒是利用電磁感應(yīng)原理工作的
C．膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量不變
D．膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
B
課堂練習(xí)
2．下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（　　）
A．如圖（a）所示，導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)
B．如圖（b）所示，條形磁鐵插入線圈中不動(dòng)時(shí)
C．如圖（c）所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)，開(kāi)關(guān)S一直接通時(shí)
D．如圖（c）所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)，開(kāi)關(guān)S一直接通，當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)
D
課堂練習(xí)
3.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(kāi)關(guān)S接通的瞬間
B.開(kāi)關(guān)S接通后，電路中電流穩(wěn)定時(shí)
C.開(kāi)關(guān)S接通后，滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)的瞬間
D.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間
B
課堂練習(xí)
4.把矩形閉合線圈abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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)
C
課堂小結(jié)
感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
閉合電路
電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用
電磁感應(yīng)的應(yīng)用
磁通量發(fā)生變化
磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化
磁場(chǎng)與閉合線圈的夾角發(fā)生變化
閉合線圈包圍的面積S發(fā)生變化
磁生電
變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體
感謝觀看
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