13.3电磁感应现象及应用（教学课件）物理人教版2019必修第三册

该高中物理课件聚焦电磁感应现象及感应电流产生条件，从奥斯特电流磁效应回顾切入，通过“电生磁”引发“磁生电”的对称性思考，以法拉第10年探索历程为支架，衔接电与磁的内在联系。 其亮点在于融合科学态度与责任、科学探究及科学思维，通过法拉第坚持探索的故事渗透科学精神，设计切割磁感线与磁场变化实验引导归纳磁通量变化条件，结合发电机等应用实例。学生能提升探究能力，教师可借清晰逻辑与分层练习优化教学。

Impulse-Momentum 第十三章 电磁感应与电磁波初步 学习 目录 contents 01 划时代的发现 02 产生感应电流的条件 03 电磁感应现象的应用 04 法拉第与电气化时代 05 探究感应电流产生的条件 学习 目标 contents 01 了解电磁感应现象曲折的发现过程，学习法拉第坚持理想信念、不畏艰辛、勇于探索的科学精神。 02 经历感应电流产生条件的探究活动，提高分析论证能力。 03 学会根据平行四边形定则处理磁场叠加的问题。 04 通过模仿法拉第的实验，归纳得出产生感应电流的条件。学会通过现象分析归纳事物本 质特征的科学思维方法，认识实验观察能力与逻辑思维能力在科学探究过程中的重要作用。 学习 重难点 contents 01 归纳总结产生感应电流的条件，学习法拉第等科学家坚持理想信念、勇于探索和创新的科学精神 02 将原来浅显已知的产生感应电流的非充要条件(闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动)，提升为产生感应电流的充要条件——穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。 一：划时代的发现：奥斯特发现电流的磁效应 请同学们回顾奥斯特是如何发现电流的磁效应的？ 奥斯特(1820年)在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针发生了转动。证明电流在其周围产生了磁场。这就是电流的磁效应。 奥斯特发现电流的磁效应有怎样的意义？ 1、电流的磁效应：电流周围存在磁场 2、奥斯特实验：揭示电与磁之间的联系 法拉第曾赞扬道：“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。” 二：法拉第心系磁生电 同学们看书思考：奥斯特发现电流磁效应对法拉第的影响 奥斯特发现电流磁效应引发了对称性的普遍思考：既然电流能够产生磁场，那么磁场能不能产生电流呢？法拉第坚信：磁与电之间也应该有类似的“感应”。 法拉第 法拉第：历经10年，“痴”心不改:他在1822年的日记中写下了“由磁生电”的设想，并为此进行了长达10年的探索，在这10年中，进行了很多尝试，经历了一次次的失败，但是他始终没有放弃，最终取得了成功。 他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录:1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上。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。 同学们看书思考：法拉第为了自己的信念，进行多久的不懈探索？ 法拉第最初的想法是怎样的？成功了吗？ 法拉第另一个成功实验： 法拉第在1831年9月24日，他把两根条形磁铁摆成V形.软铁棒上绕着一组线圈,并架在两根条形磁铁之上。并串联了一只灵敏电流计当其中一根磁铁上端与软铁棒接触或断开瞬间，他看到了灵敏电流计的指针发生了偏转． G 法拉第从10年的探索中领悟到”磁生电“在什么样的过程中才能出现的效应” 法拉第：“一朝顿悟”：磁生电是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 二：法拉第心系磁生电 法拉第：历经10年，“痴”心不改 同学们通过学习法拉第“痴”心不改探究磁生电的过程，有怎样的感悟呢？ 成功总是属于那些有理想信念、能坚持不懈的人 三：电磁感应现象 法拉第：历经10年，“痴”心不改 法拉第历经10年领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。为人类进入电气化的时代打开了大门 电磁感应现象发现的意义： 什么是电磁感应现象和感应电流 1、电场感应现象：利用磁场获得电流的现象 2、感应电流：电磁感应现象中产生的电流 四：探究产生感应电流的条件 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 “磁生电”现象的本质特征是：变化、运动 法拉第将“磁生电”的原因概括为五类： 请同学们思考：我们能不能把这五类原因归结为一类，即产生感应电流的根本 原因是什么 四：探究产生感应电流的条件 探究一：闭合电路的部分导体切割磁感线 四：探究产生感应电流的条件 探究一：闭合电路的部分导体切割磁感线 请同学们思考问题：AB在做怎样的运动时，回路中有感应电流？ AB做切割磁感线运动时，回路中有感应电流 四：探究产生感应电流的条件 探究二：穿过线圈的磁场发生变化 四：探究产生感应电流的条件 探究二：穿过线圈的磁场发生变化 操作1：开关闭合、断开瞬间 操作2：开关闭合后，迅速滑动滑动变阻器的滑片 四：探究产生感应电流的条件 探究二：穿过线圈的磁场发生变化 请同学们思考问题：实验中，在什么情况下线圈B中产生感应电流？ B中产生 感应电流 闭合电键 断开电键 移动滑动变阻器的滑片 在线圈A中的电流发生变化时， 线圈B中产生感应电流 四：探究产生感应电流的条件 在这两个实验中都发生了变化的物理量是：穿过闭合回路的磁通量都发生了变化 请同学们思考问题：在这两个实验中，闭合回路中都产生了感应电流，产生感应电流的条件表面上看，条件是不同的，同学们能不能找到哪一个物理量在这两个实验中都发生了变化？ 四：探究产生感应电流的条件 以上实验及其他事实表明： 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 这就是产生感应电流的条件 五：电磁感应现象的应用 法拉第的圆盘发电机——人类第一台发电机 1831年圣诞节前夕，一次科学报告会上，法拉第当众表演了一个实验。一个铜盘的轴和铜盘的边缘分别连在“电流表”的两端。法拉第摇动手柄使铜盘在磁极之间旋转，“电流表”的指针随之摆动。这是最早的发电机。 当时在场的一位贵妇人取笑地问：“先生，您发明的这个东西有什么用呢？”法拉第平静地反问：“夫人，新生的婴儿又有什么用呢？”法拉第巧妙而富有智慧地回答了这个刁钻的问题。 婴儿 巨人 后来，根据电磁感应现象制造的最早的发电机这个新生的“婴儿”，果然成长为电厂里巨大的发电机这一改变世界面貌的“巨人”，它开辟了人类社会的电气化时代。 五：电磁感应现象的应用 请同学们思考日常生活中的电器根据电磁感应制造的？ 变压器 电磁炉 五：电磁感应现象的应用 金属探测仪 五：电磁感应现象的应用 无线充电技术 五：电磁感应现象的应用 奥斯特 电生磁：电流在其周围产生了磁场 法拉第 奥斯特实验的意义：揭示电与磁之间的联系 发现电磁感应意义：深刻揭示电与磁之间的联系，使 人类进入电气化时代 磁生电（电磁感应）：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 电磁感应现象的应用：发电机、变压器、电磁炉等 【课堂检测1】如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是(　　) A．线框平面始终与磁感线平行，线框 在磁场中左右运动 B．线框平面始终与磁感线平行，线框 在磁场中上下运动 C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动 D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动 【课堂检测2】如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与水平方向的夹角为30°，图中实线位置有一面积为S的矩形线圈处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置Ⅰ转到竖直位置(图中虚线位置Ⅱ)。则在此过程中磁通量的变化量的大小为(　　) 【课堂检测3】边长l＝10 cm的正方形线框固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面间的夹角θ＝30°，如图所示。磁感应强度随时间变化的规律为B＝(2＋3t)T，则第3 s内穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ为多少？ 解：第3 s内就是从2 s末到3 s末， 2 s末B1＝(2＋3×2) T＝8 T， 3 s末B2＝(2＋3×3) T＝11 T， 则ΔΦ＝ΔBSsin θ＝(11－8)×0.12×sin 30° Wb＝1.5×10－2 Wb。 【课堂检测4】 (多选)如图所示，在同一平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限中完全对称放置，两条长直导线中电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两条导线中的电流都开始增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是(　　) A．线圈a中无感应电流 B．线圈b中有感应电流 C．线圈c中有感应电流 D．线圈d中无感应电流 Thank you Lavf58.29.100 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 $