第五节 电磁感应现象（课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版化工农医类）

第五节 电磁感应现象 主题七 电与磁及其应用 物理（化工农医类） 主要内容 电磁感应现象 右手定则 法拉第电磁感应定律 1 2 3 本节我们要学习的主要内容。 位于金沙江下游的向家坝水电站是我国第三大水电站，在左、右岸分别安装了4台我国制造的世界上单机容量最大的80万千瓦水轮发电机组，转子直径达18.97米，整体起吊重量超过2 100吨，于2014年7月10日全面投产发电，创造了世界电机制造新的高峰。你知道这些巨型发电机的发电原理吗？ 水电站的水力发电基本原理是利用水位落差 ，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的位能转为水轮的机嫌晌梁械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。科学家们以此水位落差的天然条件，有效的利用流力工程及机械物理等，精心搭配以达到最高的发电量，供人们使用廉价又无污染的电力。 而低位水通过吸收阳光进行水循环分布在地球各处，从而回复高位水源。于1882年，首先记载应用水力发电的地方是美国威斯康辛州。到如今，水力发电的规模从第三世界乡间所用几十瓦的微小型，到大城市供电用几百万瓦的都有。、 01 电磁感应现象 一、电磁感应现象 开关 电池组 电流计 铁芯 1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”。当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。 一、电磁感应现象 实验： （1）如图所示，将螺线管用导线与电流计连接成闭合电路。 （2）分别把条形磁铁插入螺线管，然后静止在螺线管中，最后从螺线管中拔出来，观察以上三个过程中电流计指针是否偏转。分析螺线管中磁通量的变化情况。 一、电磁感应现象 电磁感应现象 任务1：根据条形磁铁相对螺线管运动实验探究感应电流产生的条件 闭合回路磁通量 磁铁运动方向 磁 极 插 入 磁 极 拔 出 静 止 不 动 实 验 现 象 产生电流 产生电流 无 电 流 有变化 有变化 无变化 结论：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，产生感应电流。 一、电磁感应现象 任务2：根据双螺线管实验探究感应电流产生的条件 闭合回路磁通量 变阻器滑动 开 关 通 断 实 验 现 象 实 验 方 法 螺线管插入拔出 产生电流 产生电流 产生电流 有变化 有变化 有变化 结论：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，产生感应电流 一、电磁感应现象 引起磁通量变化的因素: 由上式可知：只要B、S、θ中有一个量变了，磁通量就变了！ 电磁感应：变化的磁场能使闭合回路产生电流，这种现象叫做电磁感应，所产生的电流叫做感应电流。 =BS 一、电磁感应现象 1831年8月，法拉第在一只软铁环上绕以两组线圈A和B，线圈B与一个“电流表”连接。当线圈A与电池组相连的瞬间，“电流表”的指针动了一下。当线圈A与电池组断开时，“电流表”的指针又动了一下。这使法拉第猛然领悟到，磁生电是一种在运动变化的过程中才能出现的效应。 电磁现象的发现 通常认为电磁学是奥斯特发现的。奥斯特在1820年的一次演讲中首次展示了他的研究成果，即电流磁效应实验。然而，他解释磁效应的理论仍然存在缺陷。因此，他的理论并不完全正确，但这并不影响他的实验意义。他的实验为整个电磁学奠定了不可忽视的基础。 我们所熟悉的也是对电磁现象理论的正确解释，它是在十多年后提出的，即我们所熟悉的电磁感应现象。1831年，也就是奥斯特演示实验后的11年，著名物理学家迈克尔·法拉第发现了磁和电的关系，即众所周知的电磁感应现象。基于法拉第理论，人们开始通过磁和电的相互转换来发明许多东西。 一、电磁感应现象 例1.如图所示，闭合线框abcd 的平面跟磁感线方向平行。试问下列情况线框中有无感应电流产生？为什么？ （1）线框沿磁感线方向运动；（2）线框垂直磁感线方向运动；（3）线框以bc 边为轴由前向上转动。 答:（1）线框沿磁感线方向运动，磁通量无变化，线框中没有感生电流产生。 （2）线框垂直磁感线方向运动，磁通量无变化，线框中没有感生电流产生。 （3）线框以bc边为轴由前向上转动，磁通量由大变小，线框中有感生电流产生。 一、电磁感应现象 电磁感应现象发现的历史 1825年，瑞士年轻的科学家科拉顿也用实验探索如何产生感应电流。科拉顿用条形磁铁在线圈中插入和拔出进行实验时，为了排除磁铁对“电流表”的影响，把“电流表”和线圈分别放在两个房间里。实验时，他在两个房间之间跑来跑去，没有观察到电磁感应现象。 一、电磁感应现象 02 右手定则 二、右手定则 【适用范围】 闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的方向判断 【判断方法】 伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动方向，其余四指指的方向就