新教材粤教版必修第三册-第6章-第3节-电磁感应现象-课件(59张)

1、第六章电磁现象与电磁波第三节电磁感应现象学习目标1.了解电磁感应现象及相关的物理学史2通过实验探究产生感应电流的条件3能正确分析磁通量的变化情况4能够运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生学法指导1.通过阅读教材和查阅相关“电生磁”及“磁生电”的史实资料，体会划时代发现物理规律的艰辛与荣耀2通过探究感应电流产生的条件的实验，提高观察、分析、论证能力，更好地掌握相关知识3通过例题和习题，掌握感应电流产生的条件，并能分析判断相关问题4查询资料，了解电磁感应现象在生活中的应用实例，如变压器、电磁炉等，通过了解它们的工作原理，体会电磁感应的发现所具有的划时代的意义知识导图预习导学 | 新知领悟1

2、“电生磁”的发现1820年，丹麦物理学家_发现了电流的磁效应2“磁生电”的发现1831年，英国物理学家_发现了电磁感应现象产生的电流叫作_电磁感应的探索历程奥斯特法拉第感应电流3法拉第的概括法拉第把引起感应电流的原因概括为五类：(1)变化的_；(2)变化的_；(3)_的恒定电流；(4)_的磁铁；(5)在磁场中运动的_电流磁场运动运动导体4电磁感应法拉第把他发现的磁生电的现象叫作_，产生的电流叫作感应电流5发现电磁感应现象的意义(1)使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了_作为一门统一学科的诞生(2)使人们找到了_的条件，开辟了人类的电气化时代电磁感应电磁学磁生电【答案】磁生电的过程是其他

3、形式的能转化为电能的过程英国物理学家法拉第发现了磁生电，那么磁生电的实质是什么？首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是()A安培和法拉第B法拉第和楞次C奥斯特和安培D奥斯特和法拉第【答案】D【解析】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，故D正确1探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流(如图所示)：探究感应电流的产生条件无实验操作实验现象(有无电流)分析论证导体棒静止_闭合电路包围的面积_时，电路中有感应电流产生；包围的面积_时，电路中无感应电流产生导体棒平行磁感线运动_导体棒切割磁感线运动_无有变化不变2探究磁铁在通电螺

4、线管中运动是否产生感应电流(如图所示)：实验操作实验现象(有无电流)分析论证N极插入线圈_线圈中的磁场_时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场_时，线圈中无感应电流N极停在线圈中_N极从线圈中抽出_S极插入线圈_S极停在线圈中_S极从线圈中抽出_有无有有无有变化不变3归纳结论只要穿过_导体回路的_发生变化，闭合电路中就有感应电流闭合磁通量【答案】法拉第在开始的实验中使用的都是恒定电流产生的磁场，而“磁生电”是一种在变化、运动过程中才能出现的效应法拉第发现电磁感应的过程为什么会在很长一段时间徘徊不前？【答案】AC【解析】A中，线圈在磁场中运动，穿过线圈的磁通量没有变化，所以不会产生感应电流；B中，线

5、圈离开磁场时，磁通量减小，故有感应电流产生；C中，线圈与磁场始终平行，穿过线圈的磁通量为零，没有变化，所以不能产生感应电流；D中，在磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量发生变化，发生线圈中产生感应电流本题选不能产生感应电流，故选AC多维课堂 | 素养初培如图所示，原线圈(小螺线管)接电源、开关和滑动变阻器，副线圈(大螺线管)接电流表，按照表中实验操作进行实验，观察有无感应电流产生，完成下表电流的磁效应与电磁感应现象【答案】有有无有变化不变实验操作实验现象(线圈B中有无电流)分析论证开关闭合瞬间_线圈B中磁场_时，线圈B中有感应电流；磁场_时，线圈B中无感应电流开关断开瞬间_开关保持闭合，滑动变阻器

6、滑片不动_开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片_精例1下列属于电磁感应现象的是()A通电导体周围产生磁场B磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C由于导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流D电荷在磁场中定向移动形成电流【答案】C【解析】根据引起感应电流的原因的五类情况可知，导体中自身电流变化在回路中产生感应电流为电磁感应现象，C正确变式1(多选)下列现象中，能表明电和磁有联系的是()A摩擦起电B两块磁铁相互吸引或排斥C小磁针靠近通电导线时偏转D磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流【答案】CD【解析】摩擦起电是静电现象，A错误两块磁铁相互吸引或排斥是磁现象，B错误小磁针靠近通电导线时偏

7、转，说明“电生磁”磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明“磁生电”故C、D正确是否为电磁感应现象的判断方法1由磁生电的现象都是电磁感应现象2所有的电磁感应现象都与变化和运动相联系1当磁感线从某闭合线圈的两侧穿过时，这时要怎样求穿过该线圈的磁通量？【答案】磁通量是标量，在磁感线从某面的两侧穿过时，可规定从一侧穿过的磁通量为正，而从另一侧穿过该面的磁通量为负，则穿过该面的磁通量等于两者的代数和，即当磁感线从某面的两侧穿过时，磁通量等于穿过该面磁感线的“净”条数磁通量及其变化量的理解与计算2当某个面的面积发生变化，穿过它的磁通量一定发生变化吗？【答案】不一定，由磁通量的计算表达式BScos

8、 (其中为面S与其在垂直于磁场方向投影面间的夹角)可知，磁通量由面积、磁感应强度和面与垂直于磁场的平面间的夹角三个因素共同决定，而问题中提到了其中一个因素平面的面积发生变化，不知其他两个因素如何变化，所以穿过该面的磁通量不一定发生变化3穿过线圈的磁通量与线圈的匝数有关系吗？【答案】无关由于穿过线圈平面的磁感线条数表示磁通量的大小，因此不管线圈匝数是多少，穿过线圈的磁感线条数相同，所以穿过线圈的磁通量大小和匝数无关2匀强磁场中磁通量的计算(1)B与S垂直时：BS.B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积(2)B与S不垂直时：BS.S为线圈在垂直磁场方向上的有效面积，在应用时可将S分解到与B垂直的

9、方向上，如图所示，BSsin .3磁通量变化量的计算当B与S垂直时，通常有以下两种情况：(1)S不变，B改变，则BS.(2)S改变，B不变，则BS.【答案】BCD变式2如图所示，通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为1和2，则()A12B12C12D无法确定【答案】B【解析】设线框在位置1时的磁通量为1，在位置2时的磁通量为2，直线电流产生的磁场在1处比在2处要强，若平移线框，则112，若转动线框，磁感线是从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此212.根据分析知12，故B正确求解磁通量的方法1解答该类题

10、目时，要注意磁感线是从平面的哪一面穿入的2当规定从某一面穿入的磁通量为正值时，则从另一面穿入的就为负值，然后按照求代数和的方法求出磁通量的变化(磁通量是有正、负的标量)3把初、末状态的磁通量准确表示出来是解题的关键1821年，英国科学家法拉第评价奥斯特的发现：“他猛然打开了一个科学领域的大门，那里过去一片漆黑，如今却充满了光明”1822年，法拉第在一篇日记中写下了要由“磁”生“电”的豪言壮语是否产生感应电流的判断结合上面的表述讨论：(1)电流磁效应的发现有何意义？(2)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？(3)法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，你认为他成

11、功的“秘诀”是什么？【答案】(1)电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间存在的某种联系奥斯特的发现突破了人类对电和磁认识的局限性电流磁效应的发现引发了科学认识领域的思考，推动了电磁学的发展(2)奥斯特发现电流磁效应引发了对称性的普遍思考：既然电流能够引发磁针的运动，那么磁铁也会使导线产生电流法拉第坚信：磁与电之间也应该有类似的“感应”(3)多次失败后，1831年8月29日，法拉第终于发现了电磁感应现象他成功的“秘诀”是：“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应精例3如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流且磁通量逐渐变大，则线框的运动情况应该是()A向右平

12、动(ad边还没有进入磁场)B向上平动(ab边还没有离开磁场)C以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场)D以ab边为轴转动(转角不超过90)【答案】A【解析】A和D所描述的情况，线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A情况下S增大，D情况下S变小)，穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流而B、C所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变，不会产生感应电流D中磁通量变小变式3如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有一闭合导体环，环面与磁场垂直当导体环在磁场中完成下述运动时，可能产生感应电流的是()A导体环保持水平且在磁场中向上或向下运动B导体环保持水平向左或向右加速平动C导体环以

13、垂直环面、通过环心的轴转动D导体环以一条直径为轴，在磁场中转动【答案】D【解析】只要导体环保持水平，无论它如何运动，穿过环的磁通量都不变，都不会产生感应电流，只有导体环绕通过直径的轴在磁场中转动时，穿过环的磁通量改变，才会产生感应电流，D正确1如果电路不闭合，即使磁通量发生变化也不会产生感应电流2磁通量发生变化，其内涵主要体现在“变化”上比如穿过电路的磁通量很大，若不变化，也不会产生感应电流核心素养微专题电磁感应与乐器电吉他，是一种拨弦乐器，发明者为乔治比彻姆与阿道夫里肯巴克发声原理与传统吉他不同，不是以箱体的振动发声，而是运用了电磁学原理，它的琴身是实体的木头，而非空的音箱在琴身上装有线圈，

14、它们被称作拾音器当被磁化的吉他弦振动时，引起拾音器上线圈磁通量的变化从而在线圈中产生不同频率的电流，当这些电流通过电子音箱还原时，就成了电吉他的声音【专练】如图所示，电吉他的弦是磁性物质当弦振动时，线圈产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来请解释电吉他是如何产生感应电流的？弦能否改用尼龙材料？【答案】当磁性物质制作的弦振动时，会造成穿过线圈的磁通量发生变化，线圈有感应电流产生若将弦改用尼龙材料，因尼龙材料无磁性，当弦振动时线圈中就不会产生感应电流课堂小练 | 素养达成1关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B磁感应强度越大，线圈面

15、积越大，则磁通量也越大C穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的【答案】C【解析】穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素，所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况，A、B错误；同样由磁通量的特点，也无法判断其中一个因素的情况，C正确，D错误2关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是()A位于磁场中的闭合线圈一定会产生感应电流B闭合线圈平行磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流C穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，一定产生感应电流D闭合线圈垂直磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流【答案】C【解析】位于磁场中的闭合线圈，只有磁通量发生变化，才一定会产生感应电流，故A错误；闭合线圈平行磁感线运动时，闭合电路中磁通量没有变化，则闭合电路中就没有感应电流，故B错误；穿过闭合电路的磁通量发生变化，则闭合电路中一定有感应电流，故C正确；垂直磁感线运动，磁通量不一定发生变化，故D错误3(多选)如图所示，下列情况能产生感应电流的是()A如图甲所示，导体棒AB顺着磁感线运动B如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接