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第
节
3
电磁感应现象及应用
高中物理 必修第三册
第十三章
三、磁通量
表达式：
Φ＝BS有
单位：
韦伯（韦）Wb
1 Wb ＝ 1T·m2
S有是垂直于磁感应强度方向的有效投影面积S⊥
标量：
定义：
穿过某一面的磁感线的多少，叫做这个面的磁通量。
磁通量有正负：
正负表示磁感线从 哪个面穿入，运算遵循标量运算法则----代数求和。
讨论单
磁通量的改变量相同，电磁感应的结果却是不一样的，为区别这种结果，需要对磁通量规定正负方向。
小 结
(3）S//B时,φ=0
B
（1）当S B时,φ=BS
S
B
θ
S
（2）φ=BScosθ
B
S
【例题】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 > Φ3 B. Φ1 > Φ2 = Φ3
C. Φ1 < Φ2 < Φ3 D. Φ1 < Φ2 = Φ3
解析：
条形磁铁的磁场分布如图所示，
规定磁感线从圆环左侧面穿入，磁通量为正
磁感线从圆环右侧面穿入，磁通量为负
Φ左 > 0
Φ = Φ左 + Φ右
C
高中物理 必修第三册
第十三章电磁感应与电磁波初步
学习目标
1.了解电磁感应现象曲折的发现过程，学习法拉第坚持理想信念、不畏艰辛、勇于探索的科学精神。
2.经历感应电流产生条件的探究活动、提高分析论证能力。
3.通过模仿法拉第的实验，归纳得出产生感应电流的条件。学会通过现象分析归纳事物本质特征的科学思维方法，认识实验观察能力与逻辑思维能力在科学探究中的重要作用。
4.了解电磁感应现象返现的重大历史意义和电磁感应现象的广泛引用，体会科学、技术对人类文明的推动作用。
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第十三章电磁感应与电磁波初步
心系磁生电？
梦圆电生磁！
G
电源
法拉第用过的线圈
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第十三章电磁感应与电磁波初步
1.电磁感应：法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应
2.感应电流：电磁感应现象中产生的电流叫感应电流
一、划时代的发现
3.法拉第将其发现的全部“磁生电”现象分成五类：
1.变化的电流
2.变化的磁场
3.运动的恒定电流
4.运动的磁铁
5.在磁场中运动的导体
“磁生电”现象的本质特征是：变化、运动
法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的认识更加完善，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.
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第十三章电磁感应与电磁波初步
二、产生感应电流的条件
1．探索感应电流产生的条件
金属棒 AB 静止时，电路中没有感应电流产生；AB 沿着磁感线运动时，电路中也没有感应电流；只有 AB 切割磁感线时才产生感应电流。AB 切割磁感线时，磁场没有变化，变化的只有电路 ABCD 的面积。那么，与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢？
思考：
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第十三章电磁感应与电磁波初步
思考：磁通量发生变化有几种情况？
1.磁感应强度B发生变化
2.闭合线圈包围的面积S有发生变化
3.磁场与闭合线圈的夹角发生变化
当S B时,φ=BS
φ=BS`=BScosθ
问题：如何使磁通量的变化呢？
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第十三章电磁感应与电磁波初步
2．探索感应电流产生的条件
(1)实验装置
分清两个电路：
一个是电流与A线圈连成的一个回路；
一个是电流计和线圈B连成的闭合回路
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第十三章电磁感应与电磁波初步
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，迅速移动滑动变阻器的滑片
有
有
无
有
(2)实验过程
(3)实验结论——感应电流产生的条件？
切割类
变化类
探究感应电流产生的条件
结论：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.闭合回路
2.磁通量变化
S改变
B大小或方向改变
磁场B的方向改变
Φ=BS
你能举一些电磁感应在生活中应用的实例吗
探究感应电流产生的条件
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第十三章电磁感应与电磁波初步
本课小结
感应电流的产生条件
(1)闭合电路。
(2)磁通量发生变化
1.磁感应强度B发生变化
2.闭合线圈包围的面积S发生变化
3.磁场与闭合线圈的夹角发生变化
问题：如果回路面积s和磁场B同时发生变化呢？
三、电磁感应现象的应用
发电机
线圈
磁体
皮带
手柄
实验室手摇发电机
变压器
电磁炉
无线充电
三、电磁感应现象的应用
电磁感应现象的应用—无线充电器
有些无线充电器也是利用电磁感应现象制成的。
（充电器相当于A线圈，手机内部相当于有B线圈）
三、电磁感应现象的应用
磁记录（学习、工作上）
磁带
磁盘
磁卡
“超级公路”
（交通上）
世界首条光伏高速公路
厉害啦，我的国！
虽然起步迟，但发展快
磁生电：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体
划时代的发现
法拉第的圆盘发电机、三峡电站一台发电机的转子等
电磁感应现象应用
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。
产生感应电流条件
Φ=BS变
磁通量变化
课堂小结
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第十三章电磁感应与电磁波初步
P118例 .(多选)如图所示,竖直放置的长直导线通有恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中线框产生感应电流的是(　 　)
A.导线中的电流变大
B.线框向右平动
C.线框向下平动
D.线框以AB边为轴转动
ABD
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第十三章电磁感应与电磁波初步
当堂检测P118
1.磁感应强度大小为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，则感应电流的产生情况为（　　）
A.一直没有 B.一直有
C.进入磁场和出磁场时有 D.无法判断
C
解析：线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流；线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生；线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流。
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第十三章电磁感应与电磁波初步
2.［多选］某一实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流I和时间t的关系有如图所示的A、B、C、D四种情况。在t1~t2这段时间内，能在线圈B中观察到感应电流的是（　　）
解析：　A、C、D对：由图示可知，通过线圈A的电流发生变化，电流产生的磁场的磁感应强度发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流。
B错：由图示可知，线圈A中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过线圈B的磁通量不变，不产生感应电流。
ACD
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第十三章电磁感应与电磁波初步
3.［多选］如图所示，竖直通电直导线与闭合导线环的平面垂直，且过圆心，则下列说法正确的是（　　）
A.电流增强或减弱时，环中无感应电流
B.环竖直向上或向下运动时，环中有感应电流
C.环以导线为轴，在垂直于电流的平面内转动时，环中有感应电流
D.环以自身的任意一条直径为轴转动时，环中无感应电流
AD
解析：无论导线中电流是否变化，环竖直上下运动还是以导线为轴在垂直于电流的平面内转动，或以自身的任意一条直径为轴转动，穿过闭合导线环的磁通量都始终为零，没有变化，因此都不会产生感应电流。
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第十三章电磁感应与电磁波初步
谢谢！

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