电磁感应现象及应用【教学课件】 2025-2026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

第3节

电磁感应现象及应用我们知道，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?联系到电流的磁效应，法拉第敏锐地觉察到，磁与电之间也应该有这种“感应”。法拉第从电流磁效应的对称性角度思考——磁生电奥斯特发现了电流的磁效应——电生磁一、划时代的发现1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上。他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录。一个线圈接电源G电源法拉第用过的线圈另一个线圈接“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。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。为电磁学的发展作出了重大贡献。同时也推动了电气化时代的到来.法拉第历经10年领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。问题：与磁场相关的哪个物理量发生了变化，才能出现这种效应呢？这些现象叫为电磁感应，产生的电流叫作感应电流探究一：闭合电路的部分导体切割磁感线二、探究感应电流产生的条件请连接好电路，完成实验思考：导体棒在做切割磁感线运动时，实际是与磁场相关的哪个物理量发生了变化？磁通量探究一：闭合电路的部分导体切割磁感线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后平动向左平动向上平动向前平动向下平动结论：不摆动只有左右平动时，导体棒切割磁感线，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。向左向右不摆动不摆动不摆动二、探究感应电流产生的条件探究二：向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中抽出条形磁体插入、停留、抽出螺线管中，观察螺线管中是否有电流产生。探究二：向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中抽出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S极插入线圈N极停在线圈中S极停在线圈中N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出结论：向右不摆动向左向左不摆动向右只有磁铁相对线圈运动时，有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。探究三：模拟法拉第的实验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，迅速移动变阻器的滑片结论：探究三：模拟法拉第的实验有电流产生有电流产生无电流产生有电流产生只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。分析论证：探究感应电流的产生条件磁场强弱恒定，闭合电路包围的磁场面积变化时，电路中有感应电流产生；包围的磁场面积不变时，电路中无感应电流产生线圈中的磁场强弱变化时，线圈中有感应电流产生；线圈中的磁场强弱不变时，线圈中无感应电流产生线圈B中磁场变化时，线圈B中有感应电流产生；磁场不变，线圈B中无感应电流产生共同点：磁感线的条数变化磁通量发生变化归纳结论：探究感应电流的产生条件感应电流的产生条件：（1）电路闭合

（2）磁通量发生变化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.法拉第的圆盘发电机——人类第一台发电机三、电磁感应现象的应用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。有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呢？”

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。法拉第圆盘发电机三、电磁感应现象的应用2.三峡电站一台发电机的转子当沿哪个方向站立时，发电的可能性比较大？当两同学沿东西方向站立时，发电的可能性比较大。3.摇绳发电摇绳发电变压器电磁炉无线充电4.生活中的应用1.下列说法正确的是 (

)A.恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向C.正弦交流发电机工作时,穿过线圈平面的磁通量最大时,电流最大D.升压变压器中,副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率B2.下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（）A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移A3.电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。磁场中,边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示,永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是()A.穿过线圈的磁通量为BL2B.永磁铁相对线圈上升越高,线圈中感应电动势越大C.永磁铁相对线圈上升越快,线圈中感应电动势越小D.永磁铁相对线圈下降时,线圈中感应电流的方向为顺时针方向B4.1821年一个十分神奇的与电有关的实验现象被法拉第发现了，出于对这个现象的好奇，他对这种现象潜心研究了十年，终于在1831年发现了在物理科技史上影响十分重大的电磁感应效应。下列四幅图所描述的情境，能够产生感应电流的是（）A．甲图中，线圈与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁B．乙图中，线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向运动C．丙图中，条形磁铁快速穿过有缺口的线圈D．丁图中，线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动D定义：当