3.3 电磁感应现象及其应用 课件 -2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

第三章 电磁场与电磁波初步 第3节 电磁感应现象及其应用 现代人们的生活已经离不开电了，照明的电灯、制冷的空调、储存食物的冰箱……它们所用的电能都是发电厂发出来的。而发电厂里的发电机是根据什么原理工作的呢？ 1.了解电磁感应现象发现的过程 2.理解什么是电磁感应现象，掌握产生感应电流的条件 3.了解电磁感应在生产生活中的应用 01 奥斯特实验的启迪 磁能不能生电？ 1820年，丹麦物理学家、化学家奥斯特发现了电流的磁效应 电能生磁 02 电磁感应现象的发现 法拉第于1822年提出“由磁产生电”的大胆设想，并开始了十年艰苦的探索。终于在1831年发现电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代。 英国的法拉第认为：电和磁是一对和谐对称的自然现象。 依据：磁化和静电感应现象 猜想：磁铁应该可以感应出电流！ 法拉第的“磁生电” 实验 1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上如下图，一个线圈接电源，另一个线圈接检测电流的磁针。当给一个线圈通电或断电的瞬间，磁针发生了偏转，说明在另一个线圈上出现了电流。 法拉第从中领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 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。 发现电磁感应现象的意义 （1）使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。 （2）使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代。 03 感应电流产生的条件 探究产生感应电流的条件实验 实验一：导体运动类 实验尝试情况 电流表 偏转情况 闭合电路，导体静止 闭合电路，更换更强磁场，导体静止 闭合电路，导体左右切割磁感线运动 闭合电路，导体上下平行磁感线运动 闭合电路，导体斜向切割磁感线运动 断开电路，导体随意切割磁感线运动 不偏转 偏转 不偏转 不偏转 偏转 不偏转 实验结论： 导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 （1）电路闭合 （2）电路中部分导体做切割磁感线运动 实验尝试情况 电流表偏转情况 磁铁插入 磁铁静止在线圈中 磁铁拔出 偏转 不偏转 偏转 实验二： 磁铁运动类 实验结论： 磁体运动时产生感应电流的条件 （1）电路闭合 （2）磁体相对回路运动 实验尝试情况 电流表偏转情况 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合，滑动变阻器滑片不动 开关闭合，移动滑动变阻器滑片 偏转 偏转 偏转 不偏转 实验三：磁场变化类 实验结论： 磁体运动时产生感应电流的条件 （1）电路闭合 （2）电流变化引起磁场发生变化 产生感应电流的条件：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。 导体切割磁感线时，改变了闭合回路在磁场中的面积，即改变了穿过闭合回路的磁通量时，电路中就会产生感应电流。 线圈中磁场发生变化，即穿过线圈的磁通量发生改变时，线圈中就会产生感应电流。 当小线圈中电流变化时，穿过大线圈的磁通量发生改变，大线圈中就会产生感应电流。 04 电磁感应规律的发现对社会发展的意义 法拉第在发现电磁感应现象之后，通过大量实验，归纳总结出电磁感应的规律，并发明了人类历史商第一台感应发电机 电磁感应被广泛地应用于各种电路控制器件、传感器、电子技术和信息技术之中，为生产、生活和科研等各个领域的电气化、自动化、信息化奠定了基础。 电磁感应的发现对于人们认识物质世界及其统一性，在科学思想和科学方法的发展和创新等方面，有着深刻的意义。 同时，电磁感应发现的漫长曲折过程有着宝贵的哲学意义，它告诫、启发人们应该以联系和变化的观点认识物质世界。 法拉第在研究电磁感应等电磁现象中，从磁性存在的空间分布逐渐提炼出“场”的科学创新思想。 电磁感应暗示着变化的磁场可产生电场，在此基础商，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，从而为信息时代的到来奠定了基础。 1.如图所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁S极的右侧B点，A、B两点关于磁铁的中心对称，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将(　　) A.先增大，后减小 B.先减小，后增大 C.先增大，后减小，再增大，再减小 D.先减小，后增大，再减小，再增大 A 2.如图为研究电磁感应现象的实验装置。下列哪种情况下电流表指针不会偏转（ ） A.闭合开关的瞬间 B.闭合开关后，电路中电流稳定时 C.闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片时 D.闭合开关后，把线圈A从线圈B中拉出时 　B 3.(多选)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电路，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中有感应电流的是(　 　) A.线圈中通以恒定的电流 B.通电过程中，使变阻器的滑片P做匀速移动 C.通电过程中，使变阻器的滑片P做加速移动 D.将开关突然断开的瞬间 BCD 感应电流的产生条件 闭合电路 电磁感应现象及应用 电磁感应的应用 磁通量发生变化 磁感应强度B发生变化 磁场与闭合线圈的夹角发生变化 闭合线圈包围的面积S发生变化 磁生电 变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体 $