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(共35张PPT)
3.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？
电磁感应的发现
通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。
1.了解法拉第发现电磁感应现象的探索过程；
2.掌握感应电流产生的条件，能够判断具体实例中能够产生感应电流；
3.知道电磁感应现象在生产生活中具体应用。
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
一.奥斯特圆梦“电生磁”
1、电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的“偏执”
法物理学家安培
英国物理学家托马斯·杨
法物理学家库仑
二者显然肯定是独立的，无关的。
1.电与磁有联系吗？
各种自然现象之间是相互联系和相互转化的！
我坚信：电与磁是有关联的。我一定要找到她！
丹麦物理学家奥斯特
德国哲学家康德
因为：他是我的偶像！
大量事实为证：
机械运动
热运动
摩擦生热
蒸气机
2.奥斯特“碰巧”发现了:电流磁效应
电磁感应现象的发现是与电流磁效应的发现密切相连的。
在1820年4月的一次演讲中，奥斯特碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针居然转动了。随后的实验证明，电流的确能使磁针偏转。这种作用称为电流的磁效应。
电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用力，揭示了电现象与磁现象之间存在的某种联系。
奥斯特实验：揭示了电流的磁效应
突破：电与磁是有联系的!
二、法拉第心系“磁生电”
1.艰难的探索：众多物理学家“浅尝则止”
伟大安培的尝试：
G
_
+
将磁铁放在闭合回路旁边
将通电直导线放在闭合回路旁边
2、法拉第：历经10年，“痴”心不改
“试验－失败－再试验”：屡战屡败、屡败屡战……
G
_
+
一段通电直导线放在另一段直导线旁边
“试验－失败－再试验”：屡战屡败、屡败屡战……
未通电直导线放在另一段通电线圈内部
G
_
+
法拉第第一个成功实验：十年失败，一朝顿悟
开关
电池组
电流计
法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇的相似，现已成为著名的科学文物。
深入探究的真谛
铁心
木筒
变化的电流
将条形磁铁
插入空心线圈
运动的磁铁
在磁铁中
运动的导体
变化的磁场
由磁得到电的现象叫电磁感应。
电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。
电磁感应不是稳态效应，而是动态效应。
法拉第将其发现的全部“磁生电”现象分成五类：
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
“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.
法拉第1831年制造的发电机
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
例1.(多选)在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是( 　　)
AC
三、产生感应电流的条件
思考与讨论:为了便于分析产生感应电流的条件，我们把“问题”栏目中的实验装置图画成如图所示的示意图。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？
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
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。
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。
例2.奥斯特发现了电流能在周围产生磁场，法拉第认为磁也一定能生电，并进行了大量的实验。图中环形物体是法拉第使用过的线圈，A、B两线圈绕在同一个铁环上，A与直流电源连接，B与灵敏电流表连接。实验时未发现电流表指针偏转，即没有“磁生电”，其原因是(　　)
A．线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强
B．线圈B中产生的电流很小，电流表指针偏转不了
C．线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场
D．线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场
D
例3.利用如图所示装置可探究感应电流产生的条件。线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上，线圈B的两端连接到电流计G上，把线圈A装在线圈B的里面。某同学发现闭合开关S时，电流表指针向右偏转，由此可以判断（　　）
A．断开开关S时，电流表指针向右偏转
B．线圈A向上移动时，电流表指针向右偏转
C．线圈A中铁芯向上拔出时，电流表指针向右偏转
D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针向右偏转
D
四、电磁感应现象的应用
1831 年圣诞节前夕，一次科学报告会上，法拉第当众表演了一个实验。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）。当时在场的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用呢？”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。
定义：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时电路中有感应电流产生，这种现象称为电磁感应。
实质：电路中产生感应电动势，如果电路闭合则有感应电流产生
能量转化：机械能或其他形式的能转化为电能。
电磁感应
应用
发电机：开辟了人类社会的电气化时代
生活中广泛使用的变压器、电磁炉等
1.(2022·浙江6月选考)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
B
2.（2025·北京高考）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
A
3.(2024·广东选择考)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BL2
B.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
B
4.1921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1931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
5.某地理老师给同学们展示了一种磁悬浮地球仪，底座通电时球体会悬浮起来（图甲）。它的内部原理是如图乙所示，底座里面有线圈，球体是磁铁，球体的顶端是S极，底部是N极，底座通电时能让球体悬浮起来。则下列叙述中正确的是（　　）
A．地球仪底座对桌面的压力大小等于底座受到的重力
B．球体能够悬浮是利用了电磁感应原理
C．电路中的a端点须连接直流电源的负极
D．若增加线圈的电流，则球体重新静止时受到的斥力将变大
C
6.如图所示，虚线I和Ⅱ之间有垂直于纸面向里的匀强磁场。闭合线圈自高处落下，依次经过a、b、c三个位置。则线圈中有感应电流产生的是（　　）
A．位置a和位置b B．位置b和位置c
C．位置a和位置c D．三个位置都有
C
人生是考场，你撕去一张日历时，就是交上了一份答卷。
名言警句

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