資源簡介

(共36張PPT)
13.3 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用
劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)
01
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
02
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用
03
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)動時(shí)，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。
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
課堂引入
劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)
PART 01
奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁效應(yīng)，震動了整個(gè)科學(xué)界，人們從電流磁效應(yīng)的對稱性角度，開始思考如下的問題∶既然電流能夠引起磁針的運(yùn)動，那么，為什么不能用磁體使導(dǎo)線中產(chǎn)生電流呢
提出問題
G
_
+
將磁鐵放在閉合回路旁邊
將通電直導(dǎo)線放在閉合回路旁邊
牛人安培的嘗試：
艱難的探索
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
_
+
艱難的探索
屢敗屢戰(zhàn)的法拉第：
歷經(jīng)10年,“癡”心不改
在倫敦的一家科學(xué)檔案館里，陳列著英國物理學(xué)家法拉第
寫了十年的一本日記。這本日記非常奇特：
第一頁上寫著：“對!必須轉(zhuǎn)磁為電。”
以后，每一天的日記除了寫上日期之外，都是寫著同樣一個(gè)詞“NO?！睆?822年直到1831年，整整十年，每篇日記都是如此。
只是在這本日記的最后一頁，才改寫上了一個(gè)新詞：“Yes。”
艱難的探索
這是怎么回事
法拉第第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)：十年失敗，一朝頓悟
開關(guān)
電池組
電流計(jì)
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。
劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)
鐵芯
由磁得到電的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
電磁感應(yīng)不是穩(wěn)態(tài)效應(yīng)，而是動態(tài)效應(yīng)。
深入探究的真諦
五類“磁生電”現(xiàn)象：
變化的電流
變化的磁場
運(yùn)動的恒定電流
運(yùn)動的磁鐵
在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體
“磁生電”現(xiàn)象的本質(zhì)特征是：變化、運(yùn)動
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(shí)也推動了電氣化時(shí)代的到來.
規(guī)律總結(jié)
從此，人類的夜晚有了更多光明.
創(chuàng)造未來
詞一首
冬草凋零，春芽破土；
牛頓之后，法拉第出。
鐵匠之子，生于草莽之中；
然志存高遠(yuǎn)，幸遇伯樂，終成大器；
十年磨劍，堅(jiān)信磁可生電；
然遍嘗失敗，一朝電生，揚(yáng)名天下。
從普通的磁鐵中獲得電的希望，時(shí)時(shí)激勵(lì)著我從實(shí)驗(yàn)上探求電流的感應(yīng)效應(yīng)。
歷史的記憶
與電磁感應(yīng)擦肩而過的幾位科學(xué)家：
安培
科拉頓
亨利
機(jī)遇垂青于有準(zhǔn)備頭腦的人
歷史的遺憾
科學(xué)史上許多重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，常被人們有意無意地罩上神秘的光環(huán)，似乎科學(xué)家都是呼風(fēng)喚雨的魔術(shù)師。但是我們在這里看到，具有閃光思維的奧斯特和法拉第，在做出偉大發(fā)現(xiàn)的過程中也受著歷史局限性的束縛，也有過“可笑”的疏忽與失誤。他們是偉大的，但也是可以學(xué)習(xí)的真實(shí)的人。
啟示與思考
你知道產(chǎn)生感應(yīng)電流需要什么條件嗎？
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
PART 02
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（有無電流） 分析論證
導(dǎo)體棒靜止
導(dǎo)體棒平行磁感線運(yùn)動 導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動
探究1：
實(shí)驗(yàn)探究
閉合電路在磁場中圍成的面積 變化 時(shí)，電路中有電流產(chǎn)生；圍成的面積 不變 時(shí)，電路中無電流產(chǎn)生。
AB靜止，無電流
AB沿磁感線運(yùn)動，無電流
AB切割磁感線，有電流
那么，當(dāng)產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)與磁場相關(guān)的哪個(gè)物理量發(fā)生了變化呢
觀察與思考
AB切割磁感線時(shí)，磁場沒有變化，變化的只有電路ABCD的面積。
也就是說，穿過電路ABCD的磁通量發(fā)生了變化。感應(yīng)電流的產(chǎn)生是否與磁通量的變化有關(guān)呢
創(chuàng)造性思維
磁鐵的運(yùn)動 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 （有無電流） 分析論證
插入 線圈
靜止不動 從線圈中抽出
探究2：
實(shí)驗(yàn)探究
線圈中的磁場變化時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流；
線圈中的磁場不變化時(shí)，線圈中無感應(yīng)電流
轉(zhuǎn)換角度
條形磁鐵
通電螺線管
等效替代
G
－
＋
+
+
-
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 （線圈B中有無電流） 分析論證
開關(guān)閉合瞬間 線圈B中磁場 時(shí)，線圈B中有感應(yīng)電流；
磁場 時(shí)，線圈B中無感應(yīng)電流
開關(guān)斷開瞬間 開關(guān)保持閉合，滑動變阻器滑片不動 開關(guān)保持閉合，迅速移動滑動變阻器的滑片
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
實(shí)驗(yàn)探究
切割類
變化類
產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩種類型
B不變，S變
S不變，B變
Φ=BS變
相對運(yùn)動
磁場變化
切割類
變化類
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件分析
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
正對面積S改變
磁場B的大小改變
磁場B的方向改變
Φ=BS
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
你能舉一些電磁感應(yīng)在生活中應(yīng)用的實(shí)例嗎
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用
PART 03
人類第一臺發(fā)電機(jī)
法拉第的圓盤發(fā)電機(jī)
三峽電站的一臺發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子
變壓器
電磁爐
無線充電
生活中的應(yīng)用
【練習(xí)1】（2022春·江西上饒·高二校聯(lián)考階段練習(xí)）1921年一個(gè)十分神奇的與電有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象被法拉第發(fā)現(xiàn)了，出于對這個(gè)現(xiàn)象的好奇，他對這種現(xiàn)象潛心研究了十年，終于在1931年發(fā)現(xiàn)了在物理科技史上影響十分重大的電磁感應(yīng)效應(yīng)。下列四幅圖所描述的情境，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（　?。?br/>A．甲圖中，線圈與條形磁鐵中心軸線在同一平面內(nèi)且遠(yuǎn)離磁鐵
B．乙圖中，線圈在勻強(qiáng)磁場中垂直于磁場方向運(yùn)動
C．丙圖中，條形磁鐵快速穿過有缺口的線圈
D．丁圖中，線圈在通電直導(dǎo)線下方以虛線為軸轉(zhuǎn)動
【參考答案】D
課堂練習(xí)
【練習(xí)2】（2022春·浙江·高三校聯(lián)考階段練習(xí)）某地理老師給同學(xué)們展示了一種磁懸浮地球儀，底座通電時(shí)球體會懸浮起來（圖甲）。它的內(nèi)部原理是如圖乙所示，底座里面有線圈，球體是磁鐵，球體的頂端是S極，底部是N極，底座通電時(shí)能讓球體懸浮起來。則下列敘述中正確的是（　?。?br/>A．地球儀底座對桌面的壓力大小等于底座受到的重力
B．球體能夠懸浮是利用了電磁感應(yīng)原理
C．電路中的a端點(diǎn)須連接直流電源的負(fù)極
D．若增加線圈的電流，則球體重新靜止時(shí)受到的斥力將變大
【參考答案】C
課堂練習(xí)
【練習(xí)3】（2022春·江蘇徐州·高二學(xué)業(yè)考試）如圖所示，虛線I和Ⅱ之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。閉合線圈自高處落下，依次經(jīng)過a、b、c三個(gè)位置。則線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（　　）
A．位置a和位置b B．位置b和位置c
C．位置a和位置c D．三個(gè)位置都有
【參考答案】C
課堂練習(xí)
【練習(xí)4】（2022春·江西撫州·高二江西省臨川第二中學(xué)階段練習(xí)）利用如圖所示裝置可探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)S連接到電源上，線圈B的兩端連接到電流計(jì)G上，把線圈A裝在線圈B的里面。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)S時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，由此可以判斷（　　）
A．?dāng)嚅_開關(guān)S時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
B．線圈A向上移動時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
C．線圈A中鐵芯向上拔出時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
D．滑動變阻器的滑片向右滑動時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
【參考答案】D
課堂練習(xí)
【練習(xí)5】（2022春·福建福州·高二福建省福州第一中學(xué)期末）某學(xué)校開展“搖繩發(fā)電”的比賽活動。如圖所示，在操場上，將一根長為20m的銅芯導(dǎo)線兩端與電流傳感器的兩個(gè)接線柱連接，構(gòu)成閉合回路；兩同學(xué)面對面站立搖動這條導(dǎo)線。（忽略地球磁偏角的影響）
（1）若增大搖繩的頻率，則電流傳感器的最大
示數(shù)將_______（選填“增大”、“減小”、“不變”）；
（2）為了獲得較大電流，兩同學(xué)應(yīng)該________站立搖繩。
（選填“東西”、“南北”）
【參考答案】增大 東西
課堂練習(xí)
【練習(xí)6】（2022秋·浙江嘉興·高二期末）某興趣小組設(shè)計(jì)了一輛“電磁感應(yīng)車”，在一個(gè)車架底座上固定了一塊塑料板，板上固定了線圈和紅、綠兩個(gè)二極管，裝置和連成的電路如圖甲所示。用強(qiáng)磁鐵插入和拔出線圈，電流傳感器記錄了線圈中電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A．在t=3s時(shí)刻，線圈中的磁通量最大
B．當(dāng)磁鐵從線圈左端插入時(shí)，小車將會向左運(yùn)動
C．乙圖顯示了磁鐵先后兩次插入和拔出線圈的過程
D．若插入線圈的磁鐵磁性足夠強(qiáng)，紅、綠兩個(gè)二極管會同時(shí)發(fā)光
【參考答案】C
課堂練習(xí)
磁生電：變化的電流、變化的磁場、運(yùn)動的恒定電流、運(yùn)動的磁鐵、在磁場中運(yùn)動的導(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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