13.3 电磁感应现象及应用 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦电磁感应现象及应用，通过“磁能产生电吗”“切割磁感线是唯一方法吗”等问题导入，衔接电流磁效应，构建“电生磁—磁生电”的知识脉络，为学生搭建认知支架。 其亮点在于以问题驱动科学探究，通过导体棒切割磁感线、磁铁在线圈中运动等实验，结合表格分析现象，引导学生归纳感应电流条件，渗透科学思维。融入法拉第探索历程，培养科学态度，联系发电机、电磁炉等应用，助学生理解物理观念，教师教学更易操作。

第3节 电磁感应现象及应用 第十三章 电磁感应与电磁波初步 新课导入 1. 电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用力，说明了电能产生磁， 揭示了电现象与磁现象之间存在的某种联系，那么，磁能产生电吗？ 2. 我们知道，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时， 导体中就会产生感应电流。那么，切割磁感线是产生感应电流的唯一 方法吗？还有其他方法吗？这些方法有什么内在联系？ 一、划时代的发现 电流的磁效应 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应。 “电生磁” 磁能生电吗？ 奥斯特断言： 电与磁是有联系的！ 电磁感应 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。终于发现了电磁感应现象。开辟了人类的电气化时代。 电磁学 开启了电气化时代 “试验－失败－再试验”：屡战屡败、屡败屡战…… G _ + 通电直导线放在另一段直导线旁边 未通电直导线放在另一段通电线圈内部 G _ + 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“电流表”。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。 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。 五种变化可以引起感应电流：变化中的电流、变化中的磁场、 运动中的恒定电流、运动中的磁铁、运动中的导线。 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。 电磁感应现象:由磁场产生电流的现象. 感应电流:由磁场产生的电流. 二、产生感应电流的条件 探究1：导体棒在磁场中运动是否产生感应电流 实验操作 电流表指针 （是否偏转） 实验现象 （有无电流） 导体棒静止 导体棒平行磁感线运动 导体棒切割磁感线运动 不偏转 不偏转 偏转 无 无 有 结论：当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中就有了电流。 问题：是不是一定要导体去切割磁感线才能产生感应电流呢？ × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × G B A 为了便于分析产生感应电流的条件，我们把“问题”中的实验装置画成如图所示的示意图。 当金属棒AB静止时，电路中无感应电流; 金属棒AB沿着磁感线运动时，电路中也 没有感应电流； 只有金属棒AB切割磁感线时才产生感应电流。 那么，与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢？ 闭合电路的面积 探究2：磁铁在螺线管中运动能否产生电流 1.磁铁停在线圈中 电流计指针不偏转 2.磁铁插入线圈中 电流计指针偏转 操作 现象 磁铁停在线圈中 磁铁插入线圈中 无电流产生 有电流产生 结论：只有磁铁相对螺线管运动时，闭合电路中有感应电流产生，磁铁相对螺线管静止时，无感应电流；　 实验：探究感应电流产生的条件 闭合开关，断开开关，开关闭合和断开瞬间，指针摆动。表明产生了感应电流 闭合开关后，A中电流不变时，电流表指针不动。B中无感应电流。移动滑动变阻器的滑片。A中电流变化，电流表指针摆动，表明线圈B中有感应电流。 开关和变阻器的状态 线圈 B 中是否有电流 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合时，滑动变阻器不动 开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片 有电流产生 有电流产生 有电流产生 无电流产生 结论：当通电螺线管中的磁感应强度B发生变化时，闭合电路中有感应电流产生 Φ＝BS S 变 B 变 B 变 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电路闭合 ②磁通量发生变化 对磁通量变化的理解 1.引起磁通量变化的原因 (1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。 (2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。 (3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。 2.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的比较 (1)Φ是状态量，是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路磁感线的条数， (2)ΔΦ是过程量，它表示回路从某一时刻到另一时刻磁通量的改变量，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。 人类第一台发电机 三、电磁感应现象的应用 跳绳发电 生活中的应用 变压器 无线充电 电磁炉 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 C 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.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。 24 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 CD Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.28.100 $