5.5 电磁感应现象 课件 -2022-2023学年高二上学期（中职）物理高教版（2021）通用类

第五节 电磁感应现象 物理（通用类） 主题五 电与磁及其应用 同学们，大家好！今天我们一起来学习《物理》“主题五 电与磁及其应用”的“第五节 电磁感应现象”。 1 白鹤滩水电站为什么要安装这么大的水轮发电机组呢？ 【情境与问题】 2021年7月，白鹤滩水电站已有4台1 000 MW机组投产发电。该机组是目前我国制造的世界单机容量最大的水轮发电机组，机组50多米高，质量约8 000吨。 2 主要内容 电磁感应现象 右手定则 1 2 法拉第电磁感应定律 3 本节我们要学习的主要内容。 3 01 PART 01 电磁感应现象 一、电磁感应现象 我们在初中学过，闭合导体回路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会产生电流。这种现象称为电磁感应现象，其中产生的电流称为感应电流。 【观察与体验】 观察导体切割磁感线时的电磁感应现象 将导体棒、电流表和导线组成一个闭合回路，将蹄形磁铁按照右图所示放置。用手拿着导体棒做竖直上下方向和水平左右方向的运动，观察电流表指针的偏转情况。 【思考与讨论】 与同学讨论，导体棒的运动为什么会在闭合回路中产生感应电流？当导体棒在磁铁中左右运动时，闭合回路的 发生了变化；当导体棒在磁铁中上下运动时，闭合回路的 没有发生变化。 5 【活动与探究】 探究用磁铁在闭合回路中产生感应电流的方法 一、电磁感应现象 提出问题： 如何利用如右图所示的器材（一个电流表、一个螺线管、一个磁铁和两根导线），产生出感应电流？ 猜想假设：感应电流的产生可能与磁铁相对回路的运动方式有关。用导线和螺线管可以组成闭合回路，将电流表串联入回路，就可以通过观察电流表指针的偏转情况判断是否产生了感应电流。 设计方案：先用导线将螺线管和电流表连接成一个闭合回路，然后让磁铁在回路中间和周围以各种方式运动，探究产生感应电流的方法。 收集证据：以学习小组为单位，用导线将螺线管和电流表连接成一个回路，每位同学都尝试用磁铁在回路中产生出感应电流。 结果验证：通过实验发现，当 时，可以在闭合回路中产生感应电流。 反思改进：与其他同学交流，如果想要观察到更明显的感应电流，需要采取什么改进措施？ 6 【观察与体验】 观察变化电流产生的电磁感应现象 一、电磁感应现象 如右图所示，把带有铁芯的线圈A跟电源和开关连接起来，把线圈B跟电流表连接起来，线圈A放置在线圈B中。观察闭合或打开开关时电流表指针的偏转情况。 【思考与讨论】 开关闭合时，电路中电流的变化是由 变为 ，线圈A中的磁场变化是由 变为 。开关打开时，电路中电流的变化是由 变为 ，线圈A中的磁场变化是由 变为 。 观察发现：在闭合或打开开关时，电流表的指针发生了 。 7 【观察与体验】 观察变化电流产生的电磁感应现象 一、电磁感应现象 把上面电路中的开关换成滑动变阻器，如右图所示。观察改变滑动变阻器的滑动触头位置时发生的现象。 【思考与讨论】 变阻器的滑动触头向左移动时，电路中电流的变化是由 变 ，线圈A中的磁场变化是由 变 ；变阻器的滑动触头向右移动时，电路中电流的变化是由 变 ，线圈A中的磁场变化是由 变 。 观察发现：在改变变阻器的滑动触头位置时，电流表的指针发生了 。 8 电磁感应现象的产生好像很简单，但是历史上发现电磁感应现象的过程却十分艰难。法拉第做了近十年“磁生电”的实验，1831年8月，才在如右图所示的电路中，发现了电磁感应现象。 一、电磁感应现象 后来，法拉第又做了大量的实验，把产生感应电流的情况归纳成五类：变化着的电流、变化着的磁场、运动的恒定电流、运动的磁场、在磁场中运动的导体。 现在，人们归纳出：不论用什么方法，只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生。 9 02 PART 01 右手定则 二、右手定则 通过实验人们归纳出，闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，可以用右手定则来判断感应电流的方向：伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向。那么，其余四指的指向就是感应电流的方向，如右图所示。 11 03 PART 01 法拉第电磁感应定律 那么，感应电动势的大小与哪些因素有关呢？ 在电磁感应现象中，闭合导体回路中产生了感应电流，说明回路中一定有电动势。当断开的回路中磁通量变化时，虽然没有感应电流，但是电动势一定存在。我们把在电磁感应现象中产生的电动势，称为感应电动势。产生感应电动势的那部分导