資源簡介

(共33張PPT)
第三章 電磁場與電磁波初步
第 3 節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用
1
2
理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
3
了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的過程。
教學(xué)目標(biāo)
現(xiàn)代人們的生活已經(jīng)離不開電了，照明的電燈、制冷的空調(diào)、儲存食物的冰箱……它們所用的電能都是發(fā)電廠發(fā)出來的。而發(fā)電廠里的發(fā)電機是根據(jù)什么原理工作的呢？
新課引入
奧斯特實驗：揭示了電流的磁效應(yīng)，證實了電與磁是有聯(lián)系的!前所未有地拓寬了物理學(xué)研究的視野；激發(fā)了科學(xué)家們的探索熱情，引發(fā)了對稱性的思考：電能生磁，磁能生電嗎？
一、奧斯特實驗的啟迪
1830年，美國科學(xué)家亨利在研究繞有不同長度導(dǎo)線的電磁鐵所產(chǎn)生的磁力大小時，曾在通電與斷電瞬間，觀察到了與不通電線圈相連的電流表指針偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。
一、奧斯特實驗的啟迪
1821年，法拉第在搜集電磁學(xué)研究進(jìn)展概況資料時，他發(fā)現(xiàn)這個領(lǐng)域不僅成果豐碩，而且意義非凡，這激發(fā)起法拉第對“磁生電”這一重大課題研究的巨大興趣，使他把注意力轉(zhuǎn)移到這方面的研究上來。
一、奧斯特實驗的啟迪
法拉第于1822年提出“由磁產(chǎn)生電”的大膽設(shè)想，并開始了十年艱苦的探索。終于于1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，開辟了人類的電氣化時代。
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。
依據(jù)：磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象
猜想：磁鐵應(yīng)該可以感應(yīng)出電流！
信念：一定要轉(zhuǎn)磁為電！
二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
“試驗－失敗－再試驗”：屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn)……
G
_
+
一段通電直導(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
_
+
“試驗－失敗－再試驗”：屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn)……
通電直導(dǎo)線放在不通電線圈內(nèi)部
“試驗－失敗－再試驗”：屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn)……
法拉第第一個成功實驗：十年失敗，一朝頓悟
開關(guān)
電池組
電流計
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。
法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加完善，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)。同時也推動了電氣化時代的到來.
法拉第從中領(lǐng)悟到，“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。
1.電磁感應(yīng):由磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象.
2.感應(yīng)電流:電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流.
五類變化（1）變化中的電流（2）變化中的磁場（3）運動中的恒定電流（4）運動中的磁鐵（5）運動中的導(dǎo)線
G
－
＋
+
N
S
平行運動
切割運動
三、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
結(jié)論：當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時，電路中就有了電流。
實驗操作 電流表指針 （是否偏轉(zhuǎn)） 實驗現(xiàn)象
（有無電流）
導(dǎo)體棒靜止
導(dǎo)體棒平行磁感線運動
導(dǎo)體棒切割磁感線運動
不偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
無
無
有
G
－
＋
+
+
-
開關(guān)閉合瞬間
開關(guān)斷開瞬間
開關(guān)閉合，迅速移動滑片
復(fù)原再做
A線圈
B線圈
操作觀察 電流表指針偏轉(zhuǎn)情況 A全部在B中 A在B的正上方 AB相互垂直
開關(guān)接通瞬間
電流穩(wěn)定
開關(guān)斷開瞬間
滑動變阻器電阻減小
滑動變阻器電阻增大
不偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
結(jié)論：只有線圈B中磁通量變化時，線圈B中有電流產(chǎn)生。
不偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
G
－
＋
+
N極插入
N極抽出
S極插入
S極抽出
S
N
S
N
結(jié)論：只有磁鐵相對線圈運動時，有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時，沒有電流產(chǎn)生。
通過以上幾個產(chǎn)生感應(yīng)電流的實驗，我們能否尋找它們之間的共同之處，并從本質(zhì)上概括出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量變化時，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流.
請大家換一種方式思考
四、電磁感應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對社會發(fā)展的意義
法拉第在發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后，通過大量實驗，歸納總結(jié)出電磁感應(yīng)的規(guī)律，并發(fā)明了人類歷史商第一臺感應(yīng)發(fā)電機
發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能
變壓器使電能大規(guī)模應(yīng)用成為可能
感應(yīng)電動機把電能轉(zhuǎn)化為機械能，把人們從繁重的體力勞動中解脫出來，使人類進(jìn)入了電氣時代。
四、電磁感應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對社會發(fā)展的意義
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)、生活和科研等各個領(lǐng)域的電氣化、自動化、信息化奠定了基礎(chǔ)。
四、電磁感應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對社會發(fā)展的意義
電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)對于人們認(rèn)識物質(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，電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)的漫長曲折過程有著寶貴的哲學(xué)意義，它告誡、啟發(fā)人們應(yīng)該以聯(lián)系和變化的觀點認(rèn)識物質(zhì)世界。
四、電磁感應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對社會發(fā)展的意義
法拉第在研究電磁感應(yīng)等電磁現(xiàn)象中，從磁性存在的空間分布逐漸提煉出“場”的科學(xué)創(chuàng)新思想。
電磁感應(yīng)暗示著變化的磁場可產(chǎn)生電場，在此基礎(chǔ)商，麥克斯韋建立了電磁場理論，并預(yù)言了電磁波的存在，從而為信息時代的到來奠定了基礎(chǔ)。
四、電磁感應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對社會發(fā)展的意義
【例1】如圖所示，一環(huán)形線圈沿條形磁鐵的軸線，從磁鐵N極的左側(cè)A點運動到磁鐵S極的右側(cè)B點，A、B兩點關(guān)于磁鐵的中心對稱，則在此過程中，穿過環(huán)形線圈的磁通量將(　　)
A.先增大，后減小
B.先減小，后增大
C.先增大，后減小，再增大，再減小
D.先減小，后增大，再減小，再增大
典例分析
A
[例2] 如圖為研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置。下列哪種情況下電流表指針不會偏轉(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
C.閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片時
D.閉合開關(guān)后，把線圈A從線圈B中拉出時
　B
一、奧斯特實驗的啟迪
二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
三、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
物理學(xué)史:
只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量變化時，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流.
本課小結(jié)
四、電磁感應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對社會發(fā)展的意義
1.有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強磁場中運動。圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
跟蹤練習(xí)
D
解析　A中線圈不切割磁感線，所以A中線圈沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯誤；B、C、D中線圈均在切割磁感線，即使切割了磁感線，也不能保證就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，比如B和C中的線圈豎直邊切割了磁感線，但閉合線圈的磁通量沒有發(fā)生變化，故B、C中的線圈也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。故B、C錯誤，D正確。
2.下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（ ）
A．磁場對電流產(chǎn)生力的作用
B．變化的磁場使閉合電路中產(chǎn)生電流
C．插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化
D．電流周圍產(chǎn)生磁場
B
3.(多選)某學(xué)生做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗時，將電流表、線圈A和B、蓄電池、開關(guān)，用導(dǎo)線連接成如圖所示的實驗電路，閉合開關(guān)，下列說法正確的是( 　　)
A.線圈A插入線圈B的過程中，有感應(yīng)電流
B.線圈A從線圈B拔出的過程中，有感應(yīng)電流
C.線圈A停在線圈B中，有感應(yīng)電流
D.線圈A拔出線圈B的過程中，線圈B的磁通量在減小
ABD
解析　由感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件知選項A、B正確，C錯誤；在線圈A從線圈B拔出的過程中，線圈B的磁通量減小，選項D正確。
4.(多選)如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成閉合電路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種情況中銅環(huán)A中有感應(yīng)電流的是(　 　)
A.線圈中通以恒定的電流
B.通電過程中，使變阻器的滑片P做勻速移動
C.通電過程中，使變阻器的滑片P做加速移動
D.將開關(guān)突然斷開的瞬間
BCD
解析　線圈中通以恒定的電流，銅環(huán)A中磁通量不變，銅環(huán)A中沒有感應(yīng)電流，A錯誤；變阻器的滑片P做勻速、加速移動時，線圈中電流變化，銅環(huán)A中磁通量發(fā)生變化，銅環(huán)A中有感應(yīng)電流，B、C正確；將開關(guān)突然斷開的瞬間，線圈中電流變?yōu)榱悖~環(huán)A中磁通量發(fā)生變化，銅環(huán)A中有感應(yīng)電流，D正確。
謝謝
大家

展開更多......

收起↑