人教版高中物理必修第3册 第十三章 电磁感应与电磁波初步 3.电磁感应现象及应用.pptVIP

;内容索引;学习目标;思维导图;课前篇自主预习;【必备知识】

一、划时代的发现

1.“电生磁”的发现

1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。

2.“磁生电”的发现

1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。;想一想法拉第做了大量的实验都以失败告终,失败的原因是什么?

提示从法拉第做过的失败实验可以看出,这些实验都是在以往经验的启发下,通过类比的方法设计的,只注意静态和稳定的情况,而忽略了对动态过程的关注。

3.电磁感应

法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应,产生的电流叫作感应电流。;二、产生感应电流的条件

1.实验观察

(1)导体棒在磁场中运动;(2)磁铁在线圈中运动;(3)模拟法拉第的实验;想一想模拟法拉第的实验中,实验电路是怎样连接的?这样的连接有什么特点?

提示法拉第的实验中分为两个电路,电源、开关、滑动变阻器、线圈A构成的闭合电路;线圈B和电流表构成另一个闭合回路。这样的连接是为了得到两个互不连接的电路,当一个电路电流变化时,看另一个电路中是否有电流产生。;2.分析论证

(1)实验(1)表明:闭合导体回路包围的面积变化时,有电流产生;闭合导体回路包围的面积不变时,无电流产生。

(2)实验(2)表明:线圈中的磁场变化时,有感应电流;线圈中的磁场不变时,无感应电流。

(3)实验(3)表明:线圈B中磁场变化时,有感应电流;线圈B中磁场不变时,无感应电流。

(4)实验结论:产生感应电流的条件与磁场的变化有关系,与闭合导体回路包围的面积有关系。

3.感应电流产生的条件

当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流。;三、电磁感应现象的应用

法拉第的圆盘发电机开辟了人类社会的电气化时代。生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等也是根据电磁感应制造的。电磁感应的应用不局限于此,电磁感应原理用于很多设备和系统,其中包括感应马达、发电机、充电池的无接触充电、感应铁架的电炉、感应焊接、电感器、电磁成型、磁场计、电磁感应灯、电动式传感器、麦克风等。;【自我检测】

1.正误判断,判断结果为错误的小题说明原因。

(1)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生。(???)

答案×

解析产生感应电流的条件:一是闭合电路,二是磁通量变化。有磁通量而不变化,是不会产生感应电流的。

(2)穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生。()

答案×

解析磁通量发生变化,而螺线管回路不闭合,不会产生感应电流。;(3)闭合电路的部分导体在磁场中运动就会产生感应电流。()

答案×

解析只有闭合电路的部分导体做切割磁感线的运动时,闭合回路中才会产生感应电流。

(4)线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生。()

答案√;2.1825年,瑞士科学家科拉顿用实验探索如何产生感应电流。如图,他将电流表和线圈分别放在两个房间里,并用导线连成闭合回路。他用磁铁在线圈中插进或拔出进行实验时,在两个房间之间跑来跑去,结果没有观察到感应电流。科拉顿看不到实验现象的原因是。后来由科学家发现了电磁感应现象。?;答案见解析法拉第

解析在磁铁插进或拔出线圈的过程中,磁通量发生变化,闭合回路中会产生电流,但等科拉顿跑到电流表前面时,磁通量已不再变化,因此没有观察到感应电流;后来由科学家法拉第发现了电磁感应现象。;课堂篇探究学习;;【知识归纳】

二者的关系

1.区别:“动电生磁”和“动磁生电”是两个不同的过程,要抓住过程的本质,“动电生磁”是指运动电荷周围产生磁场;“动磁生电”是指线圈内的磁通量发生变化而在闭合线圈内产生了感应电流。“动电生磁”中的“动”是运动的意思,电荷相对磁场运动,“动磁生电”中的“动”是变化的意思。要从本质上来区分它们。

2.联系:二者都是反映了电流与磁场之间的关系。;【典例示范】

例1如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情境。当探测线圈靠近金属物体时,在金属探测器中就会产生电流,如果能检测出这种变化,就可以判定探测线圈附近有金属物体了。下图中能反映出金属探测器工作原理的是();答案B

解析探测器靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流。选项B是导体棒切割磁感线,选项C是通电导体在磁场中受力运动,选项A、D是电流的磁效应。综上所述,选项B正确。

规律方法电磁感应现象单指磁场产生电流的现象,而电流的磁效应是指电流产生磁场。;变式训练1(多选)(2021山东昌乐二中月考)下列说法正确的是()

A.发现电磁感应现象的科学家是奥斯特,发现电流磁效应的科学家是法拉第

B.奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁认识的局限性

C.产生感应电流的原因