3.3电磁感应现象及其应用 课件 -2026-2027学年高二上学期物理教科版必修第三册

该高中物理课件聚焦电磁感应现象及感应电流产生条件，通过“摇绳发电”视频导入，引导学生用初中切割磁感线知识解释现象，进而衔接奥斯特“电生磁”与法拉第“磁生电”探索，搭建新旧知识学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过导体运动、磁铁运动、磁场变化三类实验归纳磁通量变化本质，体现科学思维的抽象概括。融入法拉第事迹培养科学态度，结合变压器等应用建立能量观念，含视频、实验表格及高考题，助力学生深化物理观念，教师可高效开展探究教学与高考衔接。

电磁感应现象及其应用 教学课件 1 目标及重难点 1 2 3 4 新课导入 新课讲解 课堂练习 目录 5 链接高考 6 课堂小结 2 素养目标 【物理观念】 理解电磁感应现象及感应电流的产生条件（磁通量变化）。 了解电磁感应的实际应用，建立能量转化观念。 【科学思维】 对比“电生磁”与“磁生电”，体会对称性思想。 从多种实验现象中抽象归纳出“磁通量变化”的本质规律。 【科学探究】 经历探究实验，能正确操作并观察现象。 能根据实验现象分析、推理并得出感应电流产生的条件。 【科学态度与责任】 学习法拉第坚持不懈的科学精神。 认识电磁感应发现对“电气时代”的推动作用，树立社会责任感。 教学重难点 【教学重点】 探究并理解感应电流产生的条件（磁通量变化）。 了解电磁感应现象的发现过程及意义。 【教学难点】 从多种具体现象中归纳出“磁通量变化”这一本质。 在具体情境中准确判断磁通量是否变化。 新课导入 观察该视频回答问题 1.在实验中同学们看到了什么现象？ 3.这个现象涉及的物理原理是什么呢？ 摇绳发电 绳子切割地磁场产生感应电流 磁生电——电磁感应现象 2.你能用初中学过的知识解释摇绳发电的原因吗？ 新课讲解 一、奥斯特实验的启迪 “电能生磁”！ 1820年，丹麦物理学家、化学家奥斯特发现了电流的磁效应 “磁生电”？ 英国物理学家法拉第做了多次尝试，经历了一次次失败，历经十年努力，终于在1831年发现：磁能生电! 这是一个划时代的发现 . 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。 G 1831年，法拉第把两个线圈绕在同一个铁环上 左侧线圈接电源及开关 右侧线圈接电流表 当开关闭合和断开的瞬间，右侧线圈连接的电流表的指针发生了偏转 二、电磁感应现象的发现 开关 电池组 电流计 法拉第把这些“磁生电”现象定名为电磁感应，这些现象中产生的电流叫作感应电流。 法拉第第一个成功实验：十年失败，一朝顿悟 法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇的相似，现已成为著名的科学文物。 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。 思考与讨论：根据法拉第“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。AB 切割磁感线时，磁场发生变化了吗？发生变化的是什么？那么，与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢？ 俯视图 俯视图 AB棒静止 AB棒沿磁感线运动 AB棒切割磁感线 无感应电流 无感应电流 有感应电流 磁场没有变化，变化的只有闭合电路 ABCD 的面积。也就是说，穿过电路 ABCD 的磁通量发生了变化。 问题：感应电流的产生是否与磁通量的变化有关呢？如何验证？ 三、产生感应电流的条件 1.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： 磁场变化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 归纳总结： 实验一中：导体棒做切割磁感线运动，回路的有效面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。 实验二中：磁体插入或拔出线圈时，线圈中的磁场发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。 实验三中：开关闭合、断开或滑动变阻器的滑片移动时，小线圈A中电流变化，从而引起穿过大线圈B的磁通量变化，产生了感应电流。 三个实验共同特点是：产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化。 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。 ★★★ 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。 ① ② 2.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。 3.电磁感应现象的应用 生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。 四、电磁感应规律的发现对社会发展的意义 法拉第发明的最早的发电机 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，并发明了人类历史上第一台感应发电机 意义：开辟了人类社会的电气化时代。 应用：发电机，生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等也是根据电磁感应制造的。 发电机利用电磁感应的原理，能够把机械能转化为电能，扩大了人们利用能源的途径 ；变压器的发明则解决了电能远距离传输中能量大量损耗的问题，使电能大规模应用成为可能 ；感应电动机的出现，又把电能转化为机械能，把人们从繁重的体力劳动中解脱出来，使人类进入了电气时代。 变压器 信号发射基站 现代的发电机 课堂练习 首先发现电磁感应现象的科学家是(   ) A.法拉第 B.麦克斯韦 C.安培 D.奥斯特 答案：A 解析：英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象，故A正确，BCD错误，故选A. 如图所示，是法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置示意图，软铁环上绕有M、N 两个线圈，关于该实验下列说法正确的是() A.当 S 保持闭合时，M 、N中都有恒定电流 B.当 S断开瞬间，M 中电流立即消失、N 中也没有电流 C. 当S 由断开到闭合瞬间，N中有图中箭头所指方向电流 D.当 S由闭合到断开瞬间，N 中有图中箭头所指方向电流 3.答案：D 解析：A.当S保持闭合时，M中有恒定电流，但是N中磁通量不变，不会有感应电流，选项A错误；B.当S断开瞬间，M中电流立即消失、但是穿过N的磁通量减小，会有感应电流产生，选项B错误；C.当S由断开到闭合瞬间，根据楞次定律可知，N中有图中箭头方向相反的感应电流，选项C错误；D.当S由闭合到断开瞬间，根据楞次定律可知，N中有图中箭头所指方向电流，选项D正确。故选D。 下列四幅图中，闭合导线框均在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是() A.甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动 B.乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动 C.丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动 D.丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动 2.答案：A 解析：A.甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动，穿过导线框的磁通量发生变化，导线框能产生感应电流，故A正确； B.乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动，穿过导线框的磁通量保持不变，导线框不能产生感应电流，故B错误； C.丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动，穿过导线框的磁通量保持不变，导线框不能产生感应电流，故C错误； D.丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动，穿过导线框的磁通量保持不变，导线框不能产生感应电流，故D错误。 链接高考 如图是一种精确测量质量的装置原理示意图，竖直平面内，质量恒为M的称重框架由托盘和矩形线圈组成。线圈的一边始终处于垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度不变。测量分两个步骤，步骤①：托盘内放置待测物块，其质量用m表示，线圈中通大小为I的电流，使称重框架受力平衡；步骤②:线圈处于断开状态，取下物块，保持线圈不动，磁场以速率v匀速向下运动，测得线圈中感应电动势为E。利用上述测量结果可得出m的值，重力加速度为g。下列说法正确的有(      ) A.线圈电阻为 B.I 越大，表明m越大 C.v越大，则E越小 D. 答案：BD 解析：设线圈的长为l，磁场的磁感应强度大小为B。 下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是(      ) A.图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B.图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C.图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D.图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 答案：A 解析：A.圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确； B.圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误； C.离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误； D.根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。 故选A。 课堂小结 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 感 谢 收 看 教学课件 34 $