3.3電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用第三章

電磁場與電磁波初步1.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的過程。2.理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。3.了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)現(xiàn)代人們的生活已經(jīng)離不開電了，照明的電燈、制冷的空調(diào)、儲存食物的冰箱……它們所用的電能都是發(fā)電廠發(fā)出來的。而發(fā)電廠里的發(fā)電機(jī)是根據(jù)什么原理工作的呢？新課講解一、奧斯特實驗的啟迪奧斯特實驗：揭示了電流的磁效應(yīng)，證實了電與磁是有聯(lián)系的!前所未有地拓寬了物理學(xué)研究的視野；激發(fā)了科學(xué)家們的探索熱情，引發(fā)了對稱性的思考：電能生磁，磁能生電嗎？新課講解1830年，美國科學(xué)家亨利在研究繞有不同長度導(dǎo)線的電磁鐵所產(chǎn)生的磁力大小時，曾在通電與斷電瞬間，觀察到了與不通電線圈相連的電流表指針偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。1821年，法拉第在搜集電磁學(xué)研究進(jìn)展概況資料時，他發(fā)現(xiàn)這個領(lǐng)域不僅成果豐碩，而且意義非凡，這激發(fā)起法拉第對“磁生電”這一重大課題研究的巨大興趣，使他把注意力轉(zhuǎn)移到這方面的研究上來。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)新課講解法拉第于1822年提出“由磁產(chǎn)生電”的大膽設(shè)想，并開始了十年艱苦的探索。終于于1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，開辟了人類的電氣化時代。英國的法拉第認(rèn)為：

電和磁是一對和諧對稱的自然現(xiàn)象。依據(jù)：磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象猜想：磁鐵應(yīng)該可以感應(yīng)出電流！信念：一定要轉(zhuǎn)磁為電！新課講解法拉第第一個成功實驗：十年失敗，一朝頓悟開關(guān)電池組電流計法拉第線圈：與160年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)文物。法拉第把這些“磁生電”現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)，這些現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流。新課講解法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加完善，宣告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生，為電磁學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。同時也推動了電氣化時代的到來.法拉第從中領(lǐng)悟到，“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。1.電磁感應(yīng):由磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象.2.感應(yīng)電流:電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流.五類變化（1）變化中的電流（2）變化中的磁場（3）運動中的恒定電流（4）運動中的磁鐵（5）運動中的導(dǎo)線新課講解三、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1.探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件實驗實驗一：導(dǎo)體運動類實驗嘗試情況電流表偏轉(zhuǎn)情況閉合電路，導(dǎo)體靜止閉合電路，更換更強(qiáng)磁場，導(dǎo)體靜止閉合電路，導(dǎo)體左右切割磁感線運動閉合電路，導(dǎo)體上下平行磁感線運動閉合電路，導(dǎo)體斜向切割磁感線運動斷開電路，導(dǎo)體隨意切割磁感線運動不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)新課講解實驗結(jié)論：導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)電路閉合(2)電路中部分導(dǎo)體做切割磁感線運動新課講解實驗嘗試情況電流表偏轉(zhuǎn)情況磁鐵插入磁鐵靜止在線圈中磁鐵拔出偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)實驗二：磁鐵運動類新課講解實驗結(jié)論：磁體運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)電路閉合(2)磁體相對回路運動新課講解實驗嘗試情況電流表偏轉(zhuǎn)情況開關(guān)閉合瞬間開關(guān)斷開瞬間開關(guān)閉合，滑動變阻器滑片不動開關(guān)閉合，移動滑動變阻器滑片偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)實驗三：磁場變化類實驗結(jié)論：磁體運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)電路閉合(2)電流變化引起磁場發(fā)生變化新課講解歸納總結(jié)：實驗一中：導(dǎo)體棒做切割磁感線運動，回路的有效面積發(fā)生變化，從而引起了磁通量的變化，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。實驗二中：磁體插入或拔出線圈時，線圈中的磁場發(fā)生變化，從而引起了磁通量的變化，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。實驗三中：開關(guān)閉合、斷開或滑動變阻器的滑片移動時，小線圈A中電流變化，從而引起穿過大線圈B的磁通量變化，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。三個實驗共同特點是：產(chǎn)生感應(yīng)電流時閉合回路的磁通量都發(fā)生了變化。新課講解導(dǎo)體切割磁感線時，改變了閉合回路在磁場中的面積，即改變了穿過閉合回路的磁通量時，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。線圈中磁場發(fā)生變化，即穿過線圈的磁通量發(fā)生改變時，線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)小線圈中電流變化時，穿過大線圈的磁通量發(fā)生改變，大線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流?！铩铩?/p>

產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導(dǎo)體回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。①②新課講解2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導(dǎo)體回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用生產(chǎn)、生活中廣泛使用的變壓器、電磁爐等都是根據(jù)電磁感應(yīng)制造的。新課講解四、電磁感應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對社會發(fā)展的意義法拉第在發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后，通過大量實驗，歸納總結(jié)出電磁感應(yīng)的規(guī)律，并發(fā)明了人類歷史上第一臺感應(yīng)發(fā)電機(jī)變壓器的發(fā)明則解決了電能遠(yuǎn)距離傳輸中能量大量損耗的問題，使電能大規(guī)模應(yīng)用成為可能；感應(yīng)電動機(jī)的出現(xiàn)，又把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，把人們從繁重的體力勞動中解脫出來，使人類進(jìn)入了電氣時代。新課講解電磁感應(yīng)還被廣泛地應(yīng)用于各種電路控制器件、傳感器、電子技術(shù)和信息技術(shù)之中，為生產(chǎn)、生活和科研等各個領(lǐng)域的電氣化、自動化和信息化奠定了基礎(chǔ)。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，是繼牛頓發(fā)現(xiàn)天上、地上物體之間運動相互聯(lián)系之后物理學(xué)的又一偉大發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)，對于人們認(rèn)識物質(zhì)世界及其統(tǒng)一性，在科學(xué)思想和科學(xué)方法的發(fā)展和創(chuàng)新等方面，有著深刻的意義。新課講解法拉第在研究電磁感應(yīng)等電磁現(xiàn)象中，從磁性存在的空間分布逐漸提煉出“場”的科學(xué)創(chuàng)新思想。電磁感應(yīng)暗示著變化的磁場可產(chǎn)生電場，在此基礎(chǔ)上，麥克斯韋建立了電磁場理論，并預(yù)言了電磁波的存在，從而為信息時代的到來奠定了基礎(chǔ)。新課講解1.首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(

)A.法拉第

B.麥克斯韋

C.安培

D.奧斯特1.答案：A解析：英國物理學(xué)家法拉第最早發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A正確，BCD錯誤，故選A.跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練2.下列四幅圖中，閉合導(dǎo)線框均在足夠大的勻強(qiáng)磁場中運動，其中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)A.甲圖中線框繞與磁感線垂直的軸線轉(zhuǎn)動B.乙圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中上下運動C.丙圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中左右運動D.丁圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中斜向下運動2.答案：A解析：A.甲圖中線框繞與磁感線垂直的軸線轉(zhuǎn)動，穿過導(dǎo)線框的磁通量發(fā)生變化，導(dǎo)線框能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；B.乙圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中上下運動，穿過導(dǎo)線框的磁通量保持不變，導(dǎo)線框不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；C.丙圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中左右運動，穿過導(dǎo)線框的磁通量保持不變，導(dǎo)線框不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D.丁圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中斜向下運動，穿過導(dǎo)線框的磁通量保持不變，導(dǎo)線框不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤。跟蹤訓(xùn)練3.如圖所示，是法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置示意圖，軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個線圈，關(guān)于該實驗下列說法正確的是(

)A.當(dāng)S保持閉合時，M、N中都有恒定電流B.當(dāng)S斷開瞬間，M中電流立即消失、N中也沒有電流C.當(dāng)S由斷開到閉合瞬間，N中有圖中箭頭所指方向電流D.當(dāng)S由閉合到斷開瞬間，N中有圖中箭頭所指方向電流跟蹤訓(xùn)練3.答案：D解析：A.當(dāng)S保持閉合時，M中有恒定電流，但是N中磁通量不變，不會有感應(yīng)電流，選項A錯誤；B.當(dāng)S斷開瞬間，M中電流立即消失、但是穿過N的磁通量減小，會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項B錯誤；C.當(dāng)S由斷開到閉合瞬間，根據(jù)楞次定律可知，N中有圖中箭頭方向相反的感應(yīng)電流，選項C錯誤；D.當(dāng)S由閉合到斷開瞬間，根據(jù)楞次定律可知，