13.3 电磁感应现象及应用 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

夜骑需谨慎 自行车警示灯 小磁块 §13.3 电磁感应现象及应用 长春市第二实验中学 徐南 1820年奥斯特发现电流的磁效应 1831年法拉第发现电磁感应 电 磁 一、划时代的发现 条件 【初中表述】 【实验一】 1.研究问题：闭合矩形线框的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线 运动时，是否一直产生感应电流？ 毫电流传感器 接计算机 矩形线框 N S 实验装置示意图 2.实验器材 实验装置实物图 保持矩形线框所在平面与磁场方向垂 直，使线框以一定的速度沿垂直于磁场方 向的x 轴运动，观察并记录以下三个过程 中矩形线框内是否产生感应电流。 3.实验方案 S N ① ② ③ 矩形线框运动过程 有无感应电流产生 ①进入磁场过程中 ②整体在磁场中运动 ③移出磁场过程中 有 无 有 实验过程示意图 磁感应强度B不变，线框在磁场中的面积S 变化→ 不变→ 4.实验结论： 有感应电流产生 无感应电流产生 1.研究问题：若磁感应强度B不变，矩形线框在磁场中的有效面积S也 不变，闭合回路中能否有感应电流产生？ 【实验二】 亥姆霍兹线圈 x y z 绕x轴转动 绕y轴转动 绕z轴转动 2.实验记录 矩形线框所绕转轴 矩形线框在垂直于磁场方向的投影面积是否变化 转动时矩形线框所在的回路中有无感应电流产生 x 轴 y 轴 z 轴 有 无 有 变化 不变 变化 1.研究问题：若矩形线框在垂直于磁场方向的有效投影面积不变， 闭合回路中能否有感应电流产生？ 【实验三】 2.实验器材： 实验装置实物图 实验装置示意图 学生电源 滑动变阻器 开关 亥姆霍兹线圈 矩形线圈 毫电流传感器 计算机 开关和变阻器的状态 矩形线框中有无感应电流产生 ①开关闭合瞬间 ②开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片 ③开关闭合时，滑动变阻器不动 ④开关断开瞬间 3.实验方案 在亥姆霍兹线圈所在的回路中进行以下操作，观察并记录 矩形线框中是否有感应电流产生。 有 无 有 有 亥姆霍兹线圈中的磁场变化示意图 通恒定电流 电流增大 未通电 未通电 矩形线框在磁场中的S有效投影不变，磁感应强度B 变化→ 不变→ 4.实验结论： 有感应电流产生 无感应电流产生 1.研究问题：若闭合回路的磁通量不变，回路中就无感应电流产生吗？ 【实验四】 磁感应强度B 线圈面积S 磁通量 有无感应电流产生 减小 增大 不变 2.实验方案：使线圈贴近模型表面向下扩张，观察有无感应电流产生。 无 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时， 闭合导体回路中就产生感应电流。 二、产生感应电流的条件 法拉第的圆盘发电机 三、电磁感应现象的应用 三峡电站一台发电机的转子 小磁块 带灯珠的闭合线圈 【学以致用】你能解释一下自行车警示灯的设计原理吗？ 纯铜线圈 强磁块 【学以致用】改进自行车发电设备 请利用电磁感应，改装你的自行车吧！ 【学以致用】“无线”创意，点亮智慧生活 手机无线充电 【课后作业】 1.若给你提供电磁炉、线圈、带LED的玩具小车、导线等器材， 你能设计出可给小车无线输电的装置吗？ 2.关于电磁感应的应用，你有什么好的创意？ 红旗E-HS9支持整车无线充电技术 【小结】 the end Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$