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

第十三章 电磁感应与电磁波初步 3 电磁感应现象及应用 授课教师：XXX 人教版（2019）高中物理（必修三） 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。 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 复习旧知 奥斯特发现电流磁效应 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”。 一、电磁感应现象 法拉第 历经10年，“痴”心不改：法拉第在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录：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。 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。 一、电磁感应现象 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。 1.电磁感应现象：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 一、电磁感应现象 探究一：闭合电路的部分导体切割磁感线 导体棒做切割磁感线运动时，回路中有感应电流 二、感应电流产生的条件 二、感应电流产生的条件 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，迅速滑动滑动变阻器滑片 开闭电键 移变阻器滑片 穿过线圈的磁场发生变化时，线圈B中产生感应电流 抽插线圈 B不变，S变 S不变，B变 Φ=BS变 相对运动 磁场变化 切割类 变化类 二、感应电流产生的条件 总结 产生感应电流条件：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。 1.闭合回路 2.磁通量变化 正对面积S改变 磁场B的大小改变 磁场B的方向改变 Φ=BS 二、感应电流产生的条件 思考：线框从1-2-3-4过程中，是否产生电流? 二、感应电流产生的条件 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。 三、电磁感应现象的应用 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。 三、电磁感应现象的应用 变压器 电磁炉 三、电磁感应现象的应用 生活中的电磁感应现象 三、电磁感应现象的应用 金属探测仪 无线充电技术 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 课堂小结 针对训练 1.有人发明了一种“发电地板”，如图所示，发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，使其发电。该发电地板的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同（ ） C 针对训练 【解析】A．该图是奥斯特实验，即通电导体周围存在磁场，故A错误；B．该图是探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系，是利用电流的磁效应，故B错误；C．该图是电磁感应原理，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生电流的现象，故C正确；D．该图是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受力运动，故D错误。故选C。 针对训练 2.我们乘坐火车时，通过刷二代身份证可以完成进站、过闸机等验证。检验机器内读卡器的线圈中通有周期性变化的电流，身份证内的芯片与天线（线圈）构成一闭合回路（后面将芯片与天线构成的闭合回路简称为闭合回路），当某同学将身份证放置在检验机器的读卡器上时，下列说法正确的是（ ） A．穿过闭合回路的磁通量一定增加 B．读卡器的线圈周围会产生磁场，这是电磁感应现象 C．闭合回路中产生了感应电流，则穿过闭合回路的磁通量一定会改变 D．无论怎样放置身份证，闭合回路内都会产生感应电流 C 针对训练 【解析】B．读卡器的线圈周围会产生磁场，这是电流的磁效应，故B错误；AC．闭合回路中产生了感应电流，则穿过闭合回路的磁通量一定会改变（可能增大，也可能减小），故A错误，C正确；D．若身份证以某个角度放置时，穿过闭合回路内的磁通量始终为零，则闭合回路内不会产生感应电流，故D错误。故选C。 针对训练 3.以下四种情况能产生感应电流的是（ ） A．在图1中，条形磁铁正在靠近开口的铝环 B．在图2中，闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平 C．在图3中，在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动 D．在图4中，闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面 B 针对训练 【解析】A．开口的铝环，未构成闭合回路，故未产生感应电流，故A错误；B．闭合线圈竖直向下运动过程中，磁通量先减小后增大，故闭合线圈中产生了感应电流，B正确；C．在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动，线圈中磁通量保持不变，故没有产生感应电流，C错误；D．闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面，闭合线圈中磁通量始终为0，故没有产生感应电流，D错误。故选B。 针对训练 4.在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，三个闭合金属圆环半径大小为Ra<Rb<Rc，假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是（ ） A．穿过a环的磁通量大于b环的磁通量 B．穿过a、b、c三个环的磁通量依次增大 C．滑动变阻器滑片迅速向右滑动时，只有 a、b两个环中有感应电流 D．滑动变阻器滑片迅速向右滑动时，a、b、c三个环中都有感应电流 C 针对训练 【解析】AB．线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同，而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等，完全抵消，总的磁通量为零，不发生变化，故AB错误；CD．根据以上分析可知，当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，c环的磁通量不发生变化没有感应电流，只有、两个环中磁通量发生变化，有感应电流，故C正确D错误。故选C。 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 $