【物理】电磁感应现象及其应用教学课件-2025-2026学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

第五章

初识电磁场与电磁波第2节电磁感应现象及其应用1.理解磁通量的概念，会计算匀强磁场重通过某一面积的磁通量。2.知道感应电流的产生条件，并能够运用感应电流的产生条件分析判断相关问题。3.了解电磁感应现象在生活中的应用。思考：磁感线与磁感应强度之间究竟存在什么具体的定量关系呢？通过某一平面的“水线”的条数—“水通量”，单位面积的“水通量”可以表示“雨场”的强弱。穿过某一面积的磁感线条数叫什么呢？类比一、磁通量：2.公式:Φ=BS⊥（S⊥表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积）．3.单位：韦伯，简称韦，符号:Wb1Wb=1T·m2①当S⊥B垂直时②当B∥S时,磁通量Φ=0.Φ=BS⊥1.定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁量，简称磁通。用字母Φ表示磁通量。若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和．其正负表示磁感线穿过面积的方向与规定的正方向相同还是相反．4.磁通量是标量有正负。）θ思考1：当平面与磁场方向不垂直时，穿过的磁通量？磁感应强度与平面夹角θ。S〞SS′（（磁通量是有正负的BSBSθSCOSθS思考2：同一平面，从与磁场垂直方向转过θ角，磁通量变为？BSBSS′θ转过90°，平面与磁场平行，穿过的磁通量为？为零转过180°，平面与磁场垂直，穿过的磁通量为？SB1B2思考3：当平面有相同方向磁感线同时穿过时，总磁通量为多少；当平面有相同方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之和；当平面有相反方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之差的绝对值。B3SB1思考4：当平面有相反方向磁感线同时穿过时，总磁通量为多少？5．磁通密度：同一平面垂直磁场方向放置，在磁感应强度越大的地方，磁感线分布越密集，穿过该平面的磁通量越大。表示单位面积上的磁通量，反映磁感线的疏密。6.磁通量变化ΔΦ＝Φ2－Φ1是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即ΔΦ取决于末状态的磁通量Φ2与初状态磁通量Φ1的代数差。磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－

Φ1末态磁通量初态磁通量磁通量的变化一般有三种形式

1、B不变，有效面积S变化

2、B变化，S不变

3、B和S同时变化面积为0.5m2

的矩形线圈处于磁感应强度为3T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，穿过该线圈的磁通量是多少？如果转动线圈使线圈平面与磁场方向夹角为60°穿过该线圈的磁通量又是多少？已知S

=0.5m2

，B

=3T。因线圈平面与磁场方向垂直，所以Φ1

=BS

=3×0.5Wb=1.5Wb因线圈平面与磁场方向夹角为60°，即与垂直于磁场方向投影面的夹角为30°，所以Φ2

=BScosα

=3×0.5×cos30°Wb=1.3Wb当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过该线圈的磁通量是1.5Wb；当线圈平面与磁场方向夹角为60°时，穿过该线圈的磁通量是1.3Wb。实验装置二、探究感应电流产生的条件导体棒在磁场中切割磁铁在螺线管中运动导体和磁场无相对运动实验一：导体棒在磁场中切割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G－＋+实验二：探究磁铁在螺线管中运动是否产生感应电流SNSN条形磁铁的运动是否有电流产生以及方向N极插入N极拔出S极插入S极拔出磁铁静止不动观察记录实验二：探究磁铁在螺线管中运动是否产生感应电流G－＋+SNSN条形磁铁的运动有无电流、指针偏转方向结论N极插入线圈N极停在线圈中N极从线圈中拔出S极插入线圈S极停在线圈中S极从线圈中拔出有，方向向右无有，方向向左有，方向向左无有，方向向右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；实验三：探究导体和磁场无相对运动是否有电流产生观察记录实验操作现象开关闭合瞬间开关断开瞬间开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片实验操作实验现象（线圈B中有无电流）结论开关闭合瞬间开关断开瞬间开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片有，方向向右有，方向向左无有

当大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1.产生感应电流的三个典型实验(1)闭合电路中的部分导体切割磁感线

(2)条形磁铁在线圈中插拔（相对于线圈运动）(3)改变原线圈B中电流，在副线A圈中产生感应电流归纳总结3.产生感应电流的条件：（1）闭合回路（2）磁通量发生变化2.结论：无论用什么方法，只要使闭合电路的磁通量发生变化，闭合电流中就会有感应电流产生.1.计算机磁盘磁记录录制时，磁头产生的磁场随数字信息而改变，当磁性盘片转动时，变化的磁场将磁盘上的磁性材料磁化，就记录下相应的磁信号。读取信息时，磁盘再次通过磁头，电磁感应使磁头产生的电流与录制时的电流一致，从而获得录制的信息。三、电磁感应的应用2.无线充电：利用电磁感应制成手机无线充电装置。3.动圈式话筒：话筒是把声音转变为电信号的装置。一、磁通量（1）定义

（2）公式：

，（3）磁通量的变化量：二、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感应电流闭合回路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三、电磁感应的应用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A2、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积之间的关系为S1＞S2=S3，且“3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3

则它们的大小关系是（）

A.Φ1>Φ2>Φ3B.Φ1>Φ2=Φ3

C.Φ1<Φ2<Φ3D.Φ1<