第13章 第3节 电磁感应现象及应用（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

　电磁感应与电磁波初步 第十三章　 第3节　电磁感应现象及应用 课前　教材预案 课堂　深度探究 课末　随堂演练 课后　限时作业 [学习目标]　1.知道什么是电磁感应现象（物理观念）.2.通过 实验探究感应电流产生的条件，会判断回路中是否有感应电流 （科学探究）.3.了解电磁感应现象的应用（物理观念）. 返回目录 物理　必修　第三册 　 课前　教材预案 知识点一　划时代的发现 1.“电生磁”的发现 1820年， 发现了电流的磁效应. 2.“磁生电”的发现 1831年， 发现了电磁感应现象. 奥斯特　 法拉第　 返回目录 物理　必修　第三册 　 3.电磁感应 法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫 作 ⁠. 感应电流　 返回目录 物理　必修　第三册 　 知识点二　产生感应电流的条件 1.实验：探究感应电流产生的条件 探究一：如图甲所示实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止 时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合电路中都 ⁠ 电流，当导体ab做 ⁠运动时，闭合回路中有 电流产生. 没 有　 切割磁感线　 返回目录 物理　必修　第三册 　 探究二：如图乙所示，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的 回路中 电流产生；当线圈A的电流 ⁠时，线圈 B所在回路中就有了电流. 没有　 变化　 返回目录 物理　必修　第三册 　 2.产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的 ⁠ 时，闭合导体回路中就产生感应电流. 生产、生活中广泛使用的变压器、 ⁠等都是根据电磁 感应制造的. 磁通量发生 变化　 电磁炉　 返回目录 物理　必修　第三册 　 1.判断下列说法的正误. （1）“磁生电”是一种在变化、运动过程中才出现的效应. （　√　） （2）电流的磁效应否定了一切磁现象都是来自于电荷的运动 这一结论. （　×　） （3）穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管中一定有感应 电流产生. （　×　） （4）闭合回路中有感应电流时，则穿过回路的磁通量一定发 生变化. （　√　） √ × × √ 返回目录 物理　必修　第三册 　 2.如图所示，边长为40 cm的正方形闭合导线框，一半处在磁 感应强度为B＝0.5 T的有界匀强磁场中，则穿过导线框的磁通 量为 Wb，如果以ab边为轴，将导线框从图示位置转 过60°的过程中，导线框中 （选填“有”或“没 有”）感应电流产生. 0.04　 没有　 返回目录 物理　必修　第三册 　 课堂　深度探究 考点一　电磁感应的理解 【例题1】下列实验现象，属于电磁感应现象的是（　　） A.导线通电后，小磁针偏转 B.通电导线在磁场中受力运动 C.金属杆切割磁感线时电流表指针偏转 D.通电线圈在磁场中受力转动 返回目录 物理　必修　第三册 　 思维导引：闭合回路中的磁通量发生变化时产生感应电流的现 象叫电磁感应现象，而电动机原理是通电导线在磁场中受力而 转动. 答案　C 解析　导线通电后，其下方的小磁针偏转，说明电流能产生磁 场，是电流的磁效应现象，选项A错误；通电导线在磁场中受 力运动是电动机原理，不是电磁感应现象，选项B错误；金属 杆切割磁感线时，产生感应电流，使电流表指针偏转，是电磁 感应现象，选项C正确；通电线圈在磁场中受力转动是电动机 原理，不是电磁感应现象，选项D错误. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【变式1】在电磁学发展过程中，下列说法错误的是（　　） A.法拉第发现了电磁感应现象 B.奥斯特发现了电流的磁效应 C.洛伦兹发现了电荷间相互作用力的规律 D.安培提出了分子电流假说 答案　C 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　法拉第发现了电磁感应现象，选项A正确；奥斯特发现 了电流的磁效应，选项B正确；洛伦兹发现了运动的电荷在磁 场中受力，为了纪念他就把运动的电荷在磁场中受的力叫洛伦 兹力，库仑分析得出了电荷间的相互作用力的规律，选项C错 误；安培提出了分子电流假说，选项D正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 考点二　产生感应电流的条件 【知识拓展】 实验1.闭合电路的部分导体切割磁感线 在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时， 电路中会产生感应电流，如图所示. 返回目录 物理　必修　第三册 　 导体棒左右平动、前后平动、上下平动，观察电流表的指针， 把观察到的现象记录在下表中. 导体棒的运动 表针是否摆动 导体棒的运动 表针的摆动方向 向右平动 摆动 向后平动 不摆动 向左平动 摆动 向上平动 不摆动 向前平动 不摆动 向下平动 不摆动 返回目录 物理　必修　第三册 　 导体棒的运动 表针是否摆动 导体棒的运动 表针的摆动方向 结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，才有电流产生；前后平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生 返回目录 物理　必修　第三册 　 实验2.向线圈中插入磁体，把磁体从线圈中拔出 如图所示，把磁体的某一个磁极向线圈中插入，或从线圈中抽 出，或静止地放在线圈中. 观察电流表的指针，把观察到的现象记录在下表中. 返回目录 物理　必修　第三册 　 磁体的运动 表针是否摆动 磁体的运动 表针是否摆动 N极插入线圈 摆动 S极插入线圈 摆动 N极停在线圈 中 不摆动 S极停在线圈 中 不摆动 N极从线圈中 抽出 摆动 S极从线圈中 抽出 摆动 结论：只有磁铁相对线圈运动时，才有电流产生；磁铁相对 线圈静止时，没有电流产生 返回目录 物理　必修　第三册 　 实验3.模拟法拉第的实验 如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈 B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面.观察以下 四项操作中线圈B中是否有电流产生.把观察到的现象记录在下 表中. 返回目录 物理　必修　第三册 　 操作 现象 开关闭合瞬间 有电流产生 开关断开瞬间 有电流产生 开关闭合时，滑动变阻器的滑片不动 无电流产生 开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片 有电流产生 结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生 返回目录 物理　必修　第三册 　 结论 不论用什么方法，不论何种原因，只要穿过闭合导体回路的磁 通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流产生. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【例题2】矩形闭合线圈所在的平面与磁感线方向平行，如图 所示.下列情况能使线圈中产生感应电流的是（　　） A.线圈绕ab轴转动 B.线圈垂直纸面向外平动 C.线圈沿ab轴下移 D.线圈绕cd轴转动 返回目录 物理　必修　第三册 　 思维导引：讨论是否产生感应电流，需分析回路在运动过程中 穿过的磁感线的变化情况，从而明确回路的磁通量是否发生变 化，最终判断感应电流的有无. 答案　A 解析　四个选项中，只有线圈绕ab轴转动时，穿过线圈的磁通 量才会发生变化，线圈中才会产生感应电流，选项A正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【变式2】如图所示，条形磁体正上方放置一矩形线框，线框 平面水平且与条形磁体平行，则线框由N极匀速平移到S极的 过程中，线框中的感应电流的情况是（　　） A.线框中始终无感应电流 B.线框中始终有感应电流 C.线框中开始有感应电流，当线框运动到磁体中部时无感应电 流，过中部后又有感应电流 D.线框中开始无感应电流，当线框运动到磁体中部时有感应电 流，过中部后又无感应电流 返回目录 物理　必修　第三册 　 答案　B 解析　条形磁体周围的磁感线如图所示，由线框位置可知，线 框从N极的正上方向右移动至S极正上方过程中，在N极正上方 时，有磁感线穿过线框，在磁体正中间时，穿过线框的磁通量 为零，在S极正上方时，又有磁感线穿过线框，所以，在线框 向右运动的过程中，磁通量始终在变化，所以线框中始终有感 应电流，选项B正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 课末　随堂演练 1.（电磁感应的物理学史）首先发现电流的磁效应和电磁感应 的物理学家分别是（　　） A.安培和法拉第 B.法拉第和楞次 C.奥斯特和安培 D.奥斯特和法拉第 答案　D 解析　奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应， 选项D正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 2.（感应电流产生的条件）现将电池组、滑动变阻器、带铁芯 的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接.下列说法中 正确的是（　　） 返回目录 物理　必修　第三册 　 A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转 B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针 均不会偏转 C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指 针静止在中央零刻度 D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指 针才能偏转 返回目录 物理　必修　第三册 　 答案　A 解析　开关闭合后线圈A插入或拔出、移动滑动变阻器滑片或 线圈A插入线圈B中后开关闭合和断开的瞬间都可以使穿过线 圈B的磁通量发生变化，都会使线圈B所在回路产生感应电 流，引起电流计指针偏转，选项A正确，B、C错误；开关闭合 后，只要滑动变阻器的滑片P滑动，不论匀速或加速，都会使 得线圈A的磁感应强度发生变化，从而使得穿过线圈B的磁通 量发生变化，都会产生感应电流而引起电流计指针发生偏转， 选项D错误. 返回目录 物理　必修　第三册 　 3.（感应电流产生的条件）如图所示，绕在铁芯上的线圈与电 源、滑动变阻器和开关组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个 表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的 是（　　） A.线圈中通以恒定的电流 B.通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动 C.通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动 D.将开关突然断开的瞬间 返回目录 物理　必修　第三册 　 答案　A 解析　只要通电时滑动变阻器的滑片P移动，电路中电流就会 发生变化，变化的电流产生变化的磁场，铜环A中磁通量发生 变化，有感应电流；同样，将开关断开瞬间，电路中电流从有 到无，仍会在铜环A中产生感应电流，选项A正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 $$