人教版高中物理必修三《第3节电磁感应现象及应用》模板.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,3,节电磁感应现象及应用,核心素养,物理观念,科学思维,科学探究,1.,知道什么是电磁感应现象2.,理解磁通量的变化3.,理解探究感应电流产生条件的实验，并理解感应电流产生的条件4.,掌握运用感应电流的产生条件判断感应电流能否产生1.,理解从电生磁到磁生电的科学探究方法2.,探究感应电流产生的条件的实验方法1.,通过实验探究产生感应电流的条件2.,知道电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神知识点一划时代的发现,上图是法拉第发明的发电机圆盘发电机，首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕试想：电是怎么生成的？结合奥斯特发现电流的磁效应现象，猜想，电能生磁，磁能生电吗？,观图助学,1.1820,年，丹麦物理学家,_,发现载流导线能使小磁针偏转，说明电流产生,_,，这种作用称为电流的,_,，即,“,电能生磁,”,2.1831,年，,19,世纪伟大的物理学家,_,发现了,_,现象，即,“,磁能生电,”,3.,由磁得到电的现象叫作,_,在,_,中产生的电流叫作感应电流4.,划时代的发现的意义：为电和磁的统一创造了条件，推动人类进入电气化时代。

奥斯特,磁场,磁效应,法拉第,电磁感应,电磁感应现象,电磁感应现象,思考判断,(1),首先发现电磁感应现象的科学家是奥斯特),(2),电磁感应现象是把电转变为磁的过程),(3),电磁感应是一种在变化、运动过程中才会出现的现象),观图助学,如图所示，把一条大约,10 m,长的电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路两个同学迅速摇动这条电线，可以发电吗？简述你的理由你认为两个同学沿哪个方向站立时，发电的可能性比较大？,知识点二产生感应电流的条件,1.,能够产生感应电流的三个典型的实验是,(1),条形磁铁和线圈发生,_,2),闭合电路中的部分导体,_,3),改变原线圈中电流，在副线圈中产生,_,相对运动,切割磁感线,感应电流,2.,法拉第把可以产生电磁感应的情况概括为,(1)_,的电流2)_,的磁场3)_,的恒定电流4)_,的磁铁5),在磁场中运动的,_,等变化,变化,运动,运动,导体,3.,实验结论,只要穿过,_,电路的,_,发生变化，,_,电路中就会产生感应电流闭合,磁通量,闭合,思考判断,(1),只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生),(2),闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。

),(3),闭合线圈和磁场发生相对运动时，一定能产生感应电流),(4),穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流),观察探究,(1),如图所示，平面,S,在垂直于磁场方向上的投影面积为,S,若有,n,条磁感线穿过,S,，则穿过面积,S,的磁感线有多少条？,核心要点,对磁通量变化的理解,(2),若磁场增强，即,B,增大，穿过面积,S,的磁感线条数是否增多？穿过面积,S,的磁通量如何变化？,答案,(1),n,条,(2),B,增大时，穿过面积,S,的磁感线条数增多，穿过面积,S,的磁通量增大,探究归纳,1.,引起磁通量变化的原因,(1),当,B,不变，有效面积,S,变化时，,B,S,2),当,B,变化，,S,不变时，,B,S,3),B,和,S,同时变化，则,2,1,但此时,B,S,2.,磁通量,、磁通量的变化量,的比较,(1),是状态量，是闭合回路在某时刻,(,某位置,),穿过回路的磁感线的条数，当磁场与回路平面垂直时,BS,2),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,2,1,试题案例,例,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,答案,A,例,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,转到竖直位置,(,图中虚线位置,),。

则在此过程中磁通量的变化量的大小为,(,),解析取线圈在水平位置时穿过线圈的磁通量为正，,线圈处于竖直位置，磁感线从线圈另一面穿过，,答案,C,针对训练,1,如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离,(,平动,),通电导线，则穿过线框的磁通量将,(,),A.,逐渐增大,B.,逐渐减小,C.,保持不变,D.,不能确定,解析线框远离导线时，穿过线框的磁感应强度减小，线框的面积不变，所以穿过线框的磁通量减小答案,B,针对训练,2,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,30,，如图所示磁感应强度随时间变化的规律为,B,(2,3,t,)T,，则第,3 s,内穿过线框的磁通量的变化量,为多少？,解析第,3 s,内就是从,2 s,末到,3 s,末，所以,2 s,末的磁场的磁感应强度为,B,1,(2,32)T,8 T,，,3 s,末的磁场的磁感应强度为,B,2,(2,33)T,11 T,，则,BS,sin,(11,8)0.1,2,sin 30 Wb,1.510,2,Wb,答案,1.5,10,2,Wb,观察探究,1.,如图所示，有一个线圈与一个灵敏电流计连成闭合电路。

将一条形磁铁的一部分插入线圈中1),当条形磁铁向右运动时，电流计的指针是否发生偏转？,(2),当线圈向左运动时，电流计的指针是否发生偏转？,答案,(1),偏转,(2),偏转,核心要点,实验探究感应电流产生的条件,2.,甲图，当导体棒切割磁感线运动时；乙图，当条形磁铁插入或拔出线圈时；丙图，当电键断开或闭合，或移动滑动变阻器的滑片时电流表指针均有摆动，这说明什么问题，三种情况下存在着什么共同的规律？,答案电流表指针均有摆动，说明三种情况下均产生了感应电流共同点是三种情况下，闭合线圈的磁通量均发生变化探究归纳,1.,闭合电路的部分导体切割磁感线,在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图所示导体棒左右平动、前后平动、上下平动，观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表,1,中表,1,导体棒的运动,表针的摆动方向,导体棒的运动,表针的摆动方向,向右平动,向左,向后平动,不摆动,向左平动,向右,向上平动,不摆动,向前平动,不摆动,向下平动,不摆动,结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，才有电流产生；前后平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生,2.,向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出,如图所示，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，或从线圈中抽出，或静止地放圈中。

观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表,2,中表,2,磁铁的运动,表针的摆动方向,磁铁的运动,表针的摆动方向,N,极插入线圈,向右,S,极插入线圈,向左,N,极停圈中,不摆动,S,极停圈中,不摆动,N,极从线圈中抽出,向左,S,极从线圈中抽出,向右,结论：只有磁铁相对线圈运动时，才有电流产生；磁铁相对线圈静止时，没有电流产生,3.,模拟法拉第的实验,如图所示，线圈,A,通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈,B,的两端与电流表连接，把线圈,A,装圈,B,的里面,.,观察以下四项操作中线圈,B,中是否有电流产生把观察到的现象记录在表,3,中表,3,操作,现象,开关闭合瞬间,有电流产生,开关断开瞬间,有电流产生,开关闭合时，滑动变阻器的滑片不动,无电流产生,开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片,有电流产生,结论：只有当线圈,A,中电流变化时，线圈,B,中才有电流产生,4.,结论,不论用什么方法，不论何种原因，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生试题案例,例,3,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,解析电流表指针不偏转，说明电流表与,B,线圈组成的电路中无电流，根据感应电流产生的条件，只需要检查,B,线圈中磁通量是否变化即可。

闭合开关时，电路中的电流从无到有，,A,中的磁场从无到有，故穿过,B,的磁通量发生变化，电流表中有电流流过；当电路中电流稳定时，穿过,B,的磁通量不再发生变化，电流表中无电流流过；移动滑动变阻器的滑片时，会造成,A,中电流大小变化，能引起,B,的磁通量变化，电流表中有电流流过；把线圈,A,从线圈,B,中拉出时，穿过,B,的磁通量减少，电流表中有电流流过故只有选项,B,符合要求答案,B,针对训练,3(,多选,),某学生做观察电磁感应现象的实验时，将电流表、线圈,A,和,B,、蓄电池、开关，用导线连接成如图所示的实验电路，闭合开关，下列说法正确的是,(,),A.,线圈,A,插入线圈,B,的过程中，有感应电流,B.,线圈,A,从线圈,B,拔出的过程中，有感应电流,C.,线圈,A,停圈,B,中，有感应电流,D.,线圈,A,拔出线圈,B,的过程中，线圈,B,的磁通量在减小,解析由感应电流产生的条件知选项,A,、,B,正确，,C,错误；圈,A,从线圈,B,拔出的过程中，线圈,B,的磁通量减小，选项,D,正确答案,ABD,观察探究,1.,如图所示，当导体棒,ad,向右运动时，穿过,abcd,的磁通量有没有发生改变？闭合回路中有无感应电流？,答案磁通量发生改变，有感应电流产生。

核心要点,对产生感应电流的条件的理解,2.,保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动,(,图甲,),，线框在磁场中左右运动,(,图乙,),；线框绕轴线,AB,转动,(,图丙,),线框中是否产生感应电流？,答案图甲中，线框在磁场中上下运动的过程中，穿过线框的磁通量没有发生变化，所以无感应电流产生；图乙中，线框在磁场中左右运动的过程中，尽管切割磁感线，但是穿过线框的磁通量没发生变化，所以无感应电流产生；图丙中，线框绕轴线,AB,转动，穿过线框的磁通量发生改变，有感应电流产生探究归纳,1.,感应电流产生的条件：,电路为闭合回路；,穿过闭合回路的磁通量要发生变化，两个条件必须同时具备2.,对条件的理解：导体回路闭合、磁通量变化是产生感应电流的两个必要条件，缺一不可而导体回路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过导体回路的磁通量很大但不发生变化，也不会产生感应电流试题案例,例,4,如选项图所示，,A,中线圈有一小缺口，,B,、,D,中匀强磁场区域足够大，,C,中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方其中能产生感应电流的是,(,),解析图,A,中线圈没闭合，无感应电流；图,B,中闭合电路中的磁通量增大，有感应电流；图,C,中的导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流；图,D,中回路磁通量恒定，无感应电流。

故本题只有选项,B,正确答案,B,方法总结,分析是否产生感应电流，关键是要分析穿过闭合线圈的磁通量是否发生变化，而分析磁通量是否有变化，关键要知道磁感线是如何分布的，所以在做这类题时应注意：,(1),熟记条形磁铁和蹄形磁铁内、外磁感线分布的立体形状，它是解决问题的基础2),学会找特殊位置并分析其变化利用磁感线判断磁通量的变化：若线圈所包围的磁感线穿过线圈平面的方向相同时，条数增加，磁通量增加；若穿过线圈平面的磁感线方向相反时，某一个方向是多数的磁感线条数增加，则。