粤教版 (2019)必修 第三册第六章 电磁现象与电磁波第三节 电磁感应现象完美版ppt课件

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1. 知道磁感应强度的定义，进一步体会比值定义法的重要性；2. 知道磁感应强度的方向、大小、定义式和单位，形成物理观念；3. 通过实验、类比和分析，寻找反映磁场本质属性的物理量，培养科学探究和科学思维能力；4. 了解磁感应强度的另一种表述，知道磁感应强度与磁通量的关系。
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？
一、电磁感应现象的发现
【思考问题】（1）阅读教材，请简述奥斯特和法拉第对“电”与“磁”的研究历史。
1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，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。
1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，表明电能产生磁；
1822年，法拉第在日记中写下“磁能转化为电”，开始长达近十年的探索；
1831年8月29日，法拉第在日记上首次记录了实验成功，发现磁生电的现象；
1831年11月24日，法拉第报告整个实验情况，并将现象正式命名为电磁感应。
1、电磁感应现象：由磁生电的现象。
2、感应电流：由电磁感应现象产生的电流。
【思考问题】（2）电磁感应现象的发现具有哪些意义？
（3）从法拉第发现磁生电的过程中，你受到什么启发？
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。具有划时代的意义，它打开了通向电气化的大门。
实验1：如图（a）所示，将导体ab和电流计连接组成闭合电路。 （1）当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，观察电流计的指针是否偏转。 （2）当导体ab在磁场中做与磁感线平行的运动时，观察电流计的指针是否偏转。 （3）借助图（b），分析当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，穿过由导体ab和电流计组成的闭合电路的磁通量变化情况。
实验2：如图所示，将螺线管用导线与电流计连接成闭合电路。 分别把条形磁铁插入螺线管，然后静止在螺线管中，最后从螺线管中拔出来，观察以上三个过程中电流计指针是否偏转。分析螺线管中磁通量的变化情况。
实验3：如图所示，用导线把一个大螺线管B与电流计连接成闭合电路，被套在大螺线管B中的小螺线管A通过滑动变阻器、开关与电源连接。怎样才能使大螺线管B中有电流产生？按表中要求进行实验，注意观察现象，并将结果填入表中。
二、产生感应电流的条件
只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。
【讨论与交流】上述实验都产生了感应电流，它们之间有何共同点？
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？
磁通量Φ及其变化量ΔΦ的理解与计算
【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．
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？
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．
4．怎样计算磁通量变化量？
【答案】当B与S垂直时，通常有以下两种情况：(1)S不变，B改变，则ΔΦ＝ΔB·S.(2)S改变，B不变，则ΔΦ＝B·ΔS.
例题：如图所示的条件下，哪些闭合矩形线圈能产生感应电流？
模拟刹车，左车没装ABS系统；右车安装了ABS系统。
ABS的轮速传感器示意图
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
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
【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一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时
【解析】A中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故A错误；B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故C错误；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A产生的磁场发生变化，螺线管B中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故D正确．
4.　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
【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．