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中职物理高教版（2021）通用类第五节 电磁感应现象优质课教学ppt课件
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这是一份中职物理高教版（2021）通用类第五节 电磁感应现象优质课教学ppt课件，共22页。PPT课件主要包含了主要内容，右手定则，电磁感应现象，法拉第电磁感应定律，伸出右手咱们一起做等内容，欢迎下载使用。
白鹤滩水电站为什么要安装这么大的水轮发电机组呢？
初中学习过，闭合导体回路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流。这种现象称为电磁感应现象，其中产生的电流称为感应电流。
【观察与体验】 观察导体切割磁感线时的电磁感应现象
将电流表、导体棒和导线组成一个闭合回路，将蹄形磁铁按照图示放置。用手拿着导体棒做水平左右方向和竖直上下方向的运动，观察电流表指针的偏转情况。
【思考与讨论】 小组讨论，为什么运动的导体棒会在闭合回路中产生感应电流？当导体棒在磁铁中左右运动时，可以认为闭合回路的 发生了变化；当导体棒在磁铁中上下运动时，闭合回路的 没有发生变化。
【活动与探究】 探究用条形磁铁在闭合回路中产生感应电流的方法
提出问题：试着做一做，用如右图所示的器材（电流表、螺线管、条形磁铁和两段导线），产生出感应电流？
【观察与体验】 观察变化电流产生的电磁感应现象
如图示，把带有铁芯的线圈A跟电源和开关连接起来组成一个闭合回路；把线圈B跟电流表连接起来组成另一个闭合回路，线圈A放置在线圈B中。观察闭合或打开开关的瞬间电流表指针的偏转情况。
【思考与讨论】开关闭合时，电路中电流的变化是由 变为 ，线圈A中的磁场变化是由 变为 。开关打开时，电路中电流的变化是由 变为 ，线圈A中的磁场变化是由 变为 。
若将前面电路中的开关换成滑动变阻器，如右图所示。观察改变滑动变阻器的滑动触头的位置时会出现怎样的现象。
【思考与讨论】将变阻器的滑动触头向左移动时，电路中电流由 变 ，线圈A中的磁场由 变 ；将变阻器的滑动触头向右移动时，电路中电流由 变 ，线圈A中的磁场由 变 。
1. 电磁感应现象 利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。
2. 感应电流 电磁感应现象中产生的电流，叫做感应电流。
3. 感应电流产生的条件 不论用什么方法只要穿过闭合电路中的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。
【例1】如图所示，有一个闭合线圈，处在很大的匀强磁场中，在下列情况中，线圈中产生感应电流的是（ ）。
A. 向右做匀速直线运动时
B. 向右做匀加速直线运动时
C. 向纸外平移时
D. 线圈绕ab 边做匀速转动时
解：当线圈向右做匀速直线运动时，由于匀强磁场很大，线圈始终在这个磁场中运动，穿过线圈的磁通量没有发生变化，故没有感应电流产生。
当线圈向右做匀加速直线运动和向纸外平移时，穿过线圈的磁通量没有发生变化，故没有感应电流产生。
当线圈绕 ab 边做匀速转动时，穿过线圈的磁通量发生了变化所以有感应电流产生。
我们可以用右手定则来判断感应电流的方向：伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向。那么，其余四指的指向就是感应电流的方。
(1)问题引入
如图所示，当电键 S 闭合后，电路中将产生电流。
电路中产生的电流，可由全电路欧姆定律求出：
当电键 S 闭合，磁铁向下运动时，电路中也产生电流。
在电磁感应现象中产生的电动势，叫做感应电动势，用 E 表示。
(2)感应电动势
1. 感应电动势
产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
2. 感应电流的大小
(3)法拉第电磁感应定律
演示实验1 将磁铁迅速插入与慢慢插入线圈中，观察电流表指针偏转的角度。
实验现象 将磁铁迅速插入线圈时,指针偏转的角度大,感应电流大，感应电动势大；将磁铁慢慢插入线圈时，电流小，感应电动势也小。
将磁铁迅速插入线圈与慢慢插入线圈时，穿过线圈的磁通的变化量 ΔΦ 相同，但所用时间 Δt 不同，产生的感应电动势不同，说明感应电动势的大小与磁通的变化所用时间有关。
演示实验2 将粗磁铁和细磁铁以相同的速度分别插入线圈中，观察电流表指针偏转角度。
实验现象 当粗磁铁插入线圈时，电流表指针偏转的角度大，说明电路中的电流大，感应电动势大。当细磁铁插入线圈时，电流表指针偏转的角度小，则电路中的电流小，感应电动势也小。
上述实验表明，穿过线圈的磁通的变化量ΔΦ不同，产生的感应电动势也不同。
法拉第在大量精确实验的基础上归纳出以下结论：
闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。
设在某时刻t1 ，穿过单匝线圈的磁通量为Φ1，在时刻 t2 ，穿过单匝线圈的磁通量为Φ2 ，则在Δt = t2 – t1的时间内，磁通量的变化量为ΔΦ = Φ2 – Φ1 ，感应电动势为
如果是n 匝线圈，则感应电动势为
在如图所示的匀强磁场中，磁感应强度为B，有一个矩形线框 abcd 放在这个磁场里，它的平面与磁感应线垂直，导线ab 的长度为L ，以速度v 向右运动。
设导线在 t 时间内，由原来的位置 ab 移动到位置a1b1 ,则线框面积的改变量S=Lv t ;
穿过闭合电路的磁通的改变量△Φ = BLv△t ,
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为
【例1】如图所示，金属框可动边 ab 长0.1 m ，磁场的磁感应强度为0.5 T，R = 2 , 当ab在外力作用下以6 m/s的速度向右运动时，导体框和 ab 的电阻不计，求 ab 滑动时产生的感应电动势和闭合电路中的感应电流。
解：由导体垂直切割磁感应线的电动势公式，可得
由全电路欧姆定律，可得
白鹤滩水电站为什么要安装这么大的水轮发电机组呢？
初中学习过，闭合导体回路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流。这种现象称为电磁感应现象，其中产生的电流称为感应电流。
【观察与体验】 观察导体切割磁感线时的电磁感应现象
将电流表、导体棒和导线组成一个闭合回路，将蹄形磁铁按照图示放置。用手拿着导体棒做水平左右方向和竖直上下方向的运动，观察电流表指针的偏转情况。
【思考与讨论】 小组讨论，为什么运动的导体棒会在闭合回路中产生感应电流？当导体棒在磁铁中左右运动时，可以认为闭合回路的 发生了变化；当导体棒在磁铁中上下运动时，闭合回路的 没有发生变化。
【活动与探究】 探究用条形磁铁在闭合回路中产生感应电流的方法
提出问题：试着做一做，用如右图所示的器材（电流表、螺线管、条形磁铁和两段导线），产生出感应电流？
【观察与体验】 观察变化电流产生的电磁感应现象
如图示，把带有铁芯的线圈A跟电源和开关连接起来组成一个闭合回路；把线圈B跟电流表连接起来组成另一个闭合回路，线圈A放置在线圈B中。观察闭合或打开开关的瞬间电流表指针的偏转情况。
【思考与讨论】开关闭合时，电路中电流的变化是由 变为 ，线圈A中的磁场变化是由 变为 。开关打开时，电路中电流的变化是由 变为 ，线圈A中的磁场变化是由 变为 。
若将前面电路中的开关换成滑动变阻器，如右图所示。观察改变滑动变阻器的滑动触头的位置时会出现怎样的现象。
【思考与讨论】将变阻器的滑动触头向左移动时，电路中电流由 变 ，线圈A中的磁场由 变 ；将变阻器的滑动触头向右移动时，电路中电流由 变 ，线圈A中的磁场由 变 。
1. 电磁感应现象 利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。
2. 感应电流 电磁感应现象中产生的电流，叫做感应电流。
3. 感应电流产生的条件 不论用什么方法只要穿过闭合电路中的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。
【例1】如图所示，有一个闭合线圈，处在很大的匀强磁场中，在下列情况中，线圈中产生感应电流的是（ ）。
A. 向右做匀速直线运动时
B. 向右做匀加速直线运动时
C. 向纸外平移时
D. 线圈绕ab 边做匀速转动时
解：当线圈向右做匀速直线运动时，由于匀强磁场很大，线圈始终在这个磁场中运动，穿过线圈的磁通量没有发生变化，故没有感应电流产生。
当线圈向右做匀加速直线运动和向纸外平移时，穿过线圈的磁通量没有发生变化，故没有感应电流产生。
当线圈绕 ab 边做匀速转动时，穿过线圈的磁通量发生了变化所以有感应电流产生。
我们可以用右手定则来判断感应电流的方向：伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向。那么，其余四指的指向就是感应电流的方。
(1)问题引入
如图所示，当电键 S 闭合后，电路中将产生电流。
电路中产生的电流，可由全电路欧姆定律求出：
当电键 S 闭合，磁铁向下运动时，电路中也产生电流。
在电磁感应现象中产生的电动势，叫做感应电动势，用 E 表示。
(2)感应电动势
1. 感应电动势
产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
2. 感应电流的大小
(3)法拉第电磁感应定律
演示实验1 将磁铁迅速插入与慢慢插入线圈中，观察电流表指针偏转的角度。
实验现象 将磁铁迅速插入线圈时,指针偏转的角度大,感应电流大，感应电动势大；将磁铁慢慢插入线圈时，电流小，感应电动势也小。
将磁铁迅速插入线圈与慢慢插入线圈时，穿过线圈的磁通的变化量 ΔΦ 相同，但所用时间 Δt 不同，产生的感应电动势不同，说明感应电动势的大小与磁通的变化所用时间有关。
演示实验2 将粗磁铁和细磁铁以相同的速度分别插入线圈中，观察电流表指针偏转角度。
实验现象 当粗磁铁插入线圈时，电流表指针偏转的角度大，说明电路中的电流大，感应电动势大。当细磁铁插入线圈时，电流表指针偏转的角度小，则电路中的电流小，感应电动势也小。
上述实验表明，穿过线圈的磁通的变化量ΔΦ不同，产生的感应电动势也不同。
法拉第在大量精确实验的基础上归纳出以下结论：
闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。
设在某时刻t1 ，穿过单匝线圈的磁通量为Φ1，在时刻 t2 ，穿过单匝线圈的磁通量为Φ2 ，则在Δt = t2 – t1的时间内，磁通量的变化量为ΔΦ = Φ2 – Φ1 ，感应电动势为
如果是n 匝线圈，则感应电动势为
在如图所示的匀强磁场中，磁感应强度为B，有一个矩形线框 abcd 放在这个磁场里，它的平面与磁感应线垂直，导线ab 的长度为L ，以速度v 向右运动。
设导线在 t 时间内，由原来的位置 ab 移动到位置a1b1 ,则线框面积的改变量S=Lv t ;
穿过闭合电路的磁通的改变量△Φ = BLv△t ,
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为
【例1】如图所示，金属框可动边 ab 长0.1 m ，磁场的磁感应强度为0.5 T，R = 2 , 当ab在外力作用下以6 m/s的速度向右运动时，导体框和 ab 的电阻不计，求 ab 滑动时产生的感应电动势和闭合电路中的感应电流。
解：由导体垂直切割磁感应线的电动势公式，可得
由全电路欧姆定律，可得
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