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第
節(jié)
3
電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用
高中物理 必修第三冊(cè)
第十三章
三、磁通量
表達(dá)式：
Φ＝BS有
單位：
韋伯（韋）Wb
1 Wb ＝ 1T·m2
S有是垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的有效投影面積S⊥
標(biāo)量：
定義：
穿過某一面的磁感線的多少，叫做這個(gè)面的磁通量。
磁通量有正負(fù)：
正負(fù)表示磁感線從 哪個(gè)面穿入，運(yùn)算遵循標(biāo)量運(yùn)算法則----代數(shù)求和。
討論單
磁通量的改變量相同，電磁感應(yīng)的結(jié)果卻是不一樣的，為區(qū)別這種結(jié)果，需要對(duì)磁通量規(guī)定正負(fù)方向。
小 結(jié)
(3）S//B時(shí),φ=0
B
（1）當(dāng)S B時(shí),φ=BS
S
B
θ
S
（2）φ=BScosθ
B
S
【例題】如圖所示，套在條形磁鐵外的三個(gè)線圈，其面積 之間的關(guān)系為 S1 ＞ S2 = S3 ，且 “3”線圈在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為 Φ1 、 Φ2 、 Φ3 則它們的大小關(guān)系是（ ）
A. Φ1 > Φ2 > Φ3 B. Φ1 > Φ2 = Φ3
C. Φ1 < Φ2 < Φ3 D. Φ1 < Φ2 = Φ3
解析：
條形磁鐵的磁場(chǎng)分布如圖所示，
規(guī)定磁感線從圓環(huán)左側(cè)面穿入，磁通量為正
磁感線從圓環(huán)右側(cè)面穿入，磁通量為負(fù)
Φ左 > 0
Φ = Φ左 + Φ右
C
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象曲折的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)習(xí)法拉第堅(jiān)持理想信念、不畏艱辛、勇于探索的科學(xué)精神。
2.經(jīng)歷感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的探究活動(dòng)、提高分析論證能力。
3.通過模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)，歸納得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。學(xué)會(huì)通過現(xiàn)象分析歸納事物本質(zhì)特征的科學(xué)思維方法，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)觀察能力與邏輯思維能力在科學(xué)探究中的重要作用。
4.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象返現(xiàn)的重大歷史意義和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的廣泛引用，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)對(duì)人類文明的推動(dòng)作用。
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
心系磁生電？
夢(mèng)圓電生磁！
G
電源
法拉第用過的線圈
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
1.電磁感應(yīng)：法拉第把他發(fā)現(xiàn)的磁生電的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)
2.感應(yīng)電流：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流
一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)
3.法拉第將其發(fā)現(xiàn)的全部“磁生電”現(xiàn)象分成五類：
1.變化的電流
2.變化的磁場(chǎng)
3.運(yùn)動(dòng)的恒定電流
4.運(yùn)動(dòng)的磁鐵
5.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體
“磁生電”現(xiàn)象的本質(zhì)特征是：變化、運(yùn)動(dòng)
法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對(duì)電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)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(shí)也推動(dòng)了電氣化時(shí)代的到來.
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
1．探索感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
金屬棒 AB 靜止時(shí)，電路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生；AB 沿著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中也沒有感應(yīng)電流；只有 AB 切割磁感線時(shí)才產(chǎn)生感應(yīng)電流。AB 切割磁感線時(shí)，磁場(chǎng)沒有變化，變化的只有電路 ABCD 的面積。那么，與磁場(chǎng)相關(guān)的哪個(gè)物理量發(fā)生了變化呢？
思考：
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
思考：磁通量發(fā)生變化有幾種情況？
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化
2.閉合線圈包圍的面積S有發(fā)生變化
3.磁場(chǎng)與閉合線圈的夾角發(fā)生變化
當(dāng)S B時(shí),φ=BS
φ=BS`=BScosθ
問題：如何使磁通量的變化呢？
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
2．探索感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
(1)實(shí)驗(yàn)裝置
分清兩個(gè)電路：
一個(gè)是電流與A線圈連成的一個(gè)回路；
一個(gè)是電流計(jì)和線圈B連成的閉合回路
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
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
(2)實(shí)驗(yàn)過程
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論——感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件？
切割類
變化類
探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
結(jié)論：只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。
1.閉合回路
2.磁通量變化
S改變
B大小或方向改變
磁場(chǎng)B的方向改變
Φ=BS
你能舉一些電磁感應(yīng)在生活中應(yīng)用的實(shí)例嗎
探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
本課小結(jié)
感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
(1)閉合電路。
(2)磁通量發(fā)生變化
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化
2.閉合線圈包圍的面積S發(fā)生變化
3.磁場(chǎng)與閉合線圈的夾角發(fā)生變化
問題：如果回路面積s和磁場(chǎng)B同時(shí)發(fā)生變化呢？
三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用
發(fā)電機(jī)
線圈
磁體
皮帶
手柄
實(shí)驗(yàn)室手搖發(fā)電機(jī)
變壓器
電磁爐
無線充電
三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用—無線充電器
有些無線充電器也是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。
（充電器相當(dāng)于A線圈，手機(jī)內(nèi)部相當(dāng)于有B線圈）
三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用
磁記錄（學(xué)習(xí)、工作上）
磁帶
磁盤
磁卡
“超級(jí)公路”
（交通上）
世界首條光伏高速公路
厲害啦，我的國(guó)！
雖然起步遲，但發(fā)展快
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
劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)
法拉第的圓盤發(fā)電機(jī)、三峽電站一臺(tái)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子等
電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)用
只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。
產(chǎn)生感應(yīng)電流條件
Φ=BS變
磁通量變化
課堂小結(jié)
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
P118例 .(多選)如圖所示,豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通有恒定電流,有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),在下列情況中線框產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　 　)
A.導(dǎo)線中的電流變大
B.線框向右平動(dòng)
C.線框向下平動(dòng)
D.線框以AB邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
ABD
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
當(dāng)堂檢測(cè)P118
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場(chǎng)，則感應(yīng)電流的產(chǎn)生情況為（　　）
A.一直沒有 B.一直有
C.進(jìn)入磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)時(shí)有 D.無法判斷
C
解析：線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，穿過線框的磁通量增加，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流；線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，穿過線框的磁通量保持不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生；線框離開磁場(chǎng)階段，穿過線框的磁通量減小，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
2.［多選］某一實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在鐵芯P上繞著兩個(gè)線圈A和B，如果線圈A中電流I和時(shí)間t的關(guān)系有如圖所示的A、B、C、D四種情況。在t1~t2這段時(shí)間內(nèi)，能在線圈B中觀察到感應(yīng)電流的是（　?。?br/>解析：　A、C、D對(duì)：由圖示可知，通過線圈A的電流發(fā)生變化，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。
B錯(cuò)：由圖示可知，線圈A中電流不變，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變，穿過線圈B的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。
ACD
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
3.［多選］如圖所示，豎直通電直導(dǎo)線與閉合導(dǎo)線環(huán)的平面垂直，且過圓心，則下列說法正確的是（　?。?br/>A.電流增強(qiáng)或減弱時(shí)，環(huán)中無感應(yīng)電流
B.環(huán)豎直向上或向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)中有感應(yīng)電流
C.環(huán)以導(dǎo)線為軸，在垂直于電流的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)中有感應(yīng)電流
D.環(huán)以自身的任意一條直徑為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)中無感應(yīng)電流
AD
解析：無論導(dǎo)線中電流是否變化，環(huán)豎直上下運(yùn)動(dòng)還是以導(dǎo)線為軸在垂直于電流的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，或以自身的任意一條直徑為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過閉合導(dǎo)線環(huán)的磁通量都始終為零，沒有變化，因此都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
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第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步
謝謝！

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