《電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用（第一課時）》

看到了什么現(xiàn)象？物理原理是什么？電磁感應(yīng)現(xiàn)象

產(chǎn)生了感應(yīng)電流搖繩發(fā)電開門發(fā)電閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

知識回顧：磁生電

奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

——電生磁從電流磁效應(yīng)的對稱性角度思考

——磁生電

劃時代的發(fā)現(xiàn)

法拉第歷經(jīng)10年領(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)。法拉第用過的線圈法拉第

劃時代的發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使人們對電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加深入，宣告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生。與磁場相關(guān)的哪個物理量發(fā)生了變化，才能出現(xiàn)這種效應(yīng)呢？問題：“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。實驗：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運動問題：切割磁感線運動對應(yīng)著與磁場相關(guān)的哪個物理量發(fā)生了變化？結(jié)論：只有切割磁感線時才產(chǎn)生感應(yīng)電流！產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

問題：感應(yīng)電流的產(chǎn)生是否與磁通量的變化有關(guān)呢？磁通量發(fā)生了變化ABΦ=BS′Φ=BS

方法：改變面積、改變磁場、改變夾角

問題：如何使磁通量變化？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

請同學(xué)們設(shè)計引起磁通量變化的其他實驗，探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生是否與磁通量的變化有關(guān)。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件探究：線圈B中磁通量變化時是否會產(chǎn)生感應(yīng)電流？問題：如何使線圈B的磁通量發(fā)生變化呢？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件方法：線圈A中的電流變化，使得線圈B

中的磁通量發(fā)生變化。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件開關(guān)和變阻器的狀態(tài)線圈B的磁通量是否變化線圈B中是否有電流開關(guān)閉合瞬間

開關(guān)斷開瞬間

開關(guān)閉合時，滑動變阻器不動

開關(guān)閉合時，移動滑動變阻器的滑片

開關(guān)和變阻器的狀態(tài)線圈B的磁通量是否變化線圈B中是否有電流開關(guān)閉合瞬間

開關(guān)斷開瞬間

開關(guān)閉合時，滑動變阻器不動

開關(guān)閉合時，移動滑動變阻器的滑片

有電流有電流無電流有電流磁通量不變磁通量變化磁通量變化磁通量變化面積S變化磁場B變化問題：如果回路面積S和磁場B同時

發(fā)生變化呢？“磁感線”磁鐵總結(jié)：面積S變化磁場B變化面積S、磁場B同時變化對比：哪個更具有普遍意義？閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。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)體回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。問題：

切割磁感線一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1234問題：閉合線圈由位置1穿過勻強磁場運動到位置4，線圈在運動過程中什么時候有感應(yīng)電流？線圈電磁鐵12342—3過程無感應(yīng)電流1—2，3—4過程有感應(yīng)電流當(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。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路的磁通量發(fā)生變化課堂小結(jié)：如何使閉合回路的磁通量變化：面積變化、磁場變化、夾角變化實驗探究分析歸納得出結(jié)論提出問題面積S變化磁場B變化面積S、磁場B同時變化請同學(xué)們課后設(shè)計產(chǎn)生感應(yīng)電流的其他實驗課堂小結(jié)：越努力越幸運！

法拉第不懈努力+有準(zhǔn)備的頭腦+敏銳的洞察力探究一電磁感應(yīng)現(xiàn)象與電流的磁效應(yīng)【情境導(dǎo)引】如圖所示,甲圖是電磁炮,乙圖是家用電磁爐,它們各自是根據(jù)什么工作的呢?要點提示

電磁炮的工作原理是電流的磁效應(yīng),電磁爐的工作原理是電磁感應(yīng)?！局R歸納】二者的關(guān)系1.區(qū)別:“動電生磁”和“動磁生電”是兩個不同的過程,要抓住過程的本質(zhì),“動電生磁”是指運動電荷周圍產(chǎn)生磁場;“動磁生電”是指線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化而在閉合線圈內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流。“動電生磁”中的“動”是運動的意思,電荷相對磁場運動,“動磁生電”中的“動”是變化的意思。要從本質(zhì)上來區(qū)分它們。2.聯(lián)系:二者都是反映了電流與磁場之間的關(guān)系?！镜淅痉丁坷?如圖是機場的安檢人員用手持金屬探測器檢查乘客的情境。當(dāng)探測線圈靠近金屬物體時,在金屬探測器中就會產(chǎn)生電流,如果能檢測出這種變化,就可以判定探測線圈附近有金屬物體了。下圖中能反映出金屬探測器工作原理的是(

)答案

B解析

探測器靠近金屬物體時,相當(dāng)于閉合電路的部分導(dǎo)體在切割磁感線,從而產(chǎn)生了電流。選項B是導(dǎo)體棒切割磁感線,選項C是通電導(dǎo)體在磁場中受力運動,選項A、D是電流的磁效應(yīng)。綜上所述,選項B正確。規(guī)律方法

電磁感應(yīng)現(xiàn)象單指磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象,而電流的磁效應(yīng)是指電流產(chǎn)生磁場。變式訓(xùn)練1(多選)(2021山東昌樂二中月考)下列說法正確的是(

)A.發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是奧斯特,發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是法拉第B.奧斯特的思維和實踐沒有突破當(dāng)時人類對電和磁認(rèn)識的局限性C.產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因都與變化或運動有關(guān)D.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人們找到了“磁生電”的方法,開辟了人類的電氣化時代答案

CD解析

奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),他的思維和實踐突破了人類對電與磁認(rèn)識的局限性,發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是法拉第,故A、B錯誤。產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因都與變化或運動有關(guān);電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),宣告了電磁學(xué)的誕生,開辟了人類的電氣化時代,故C、D正確。探究二探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件【情境導(dǎo)引】如圖所示,原線圈(小螺線管)接電源、開關(guān)和滑動變阻器,副線圈(大螺線管)接電流表,按照表中實驗操作進(jìn)行實驗,觀察有無感應(yīng)電流產(chǎn)生,完成下表。實驗操作實驗現(xiàn)象(線圈B中有無電流)分析論證開關(guān)閉合瞬間①

線圈B中磁場⑤

時,線圈B中有感應(yīng)電流;磁場⑥

時,線圈B中無感應(yīng)電流

開關(guān)斷開瞬間②

開關(guān)保持閉合,滑動變阻器滑片不動③

開關(guān)保持閉合,迅速移動滑動變阻器的滑片④

要點提示

①有

②有

③無

④有

⑤變化

⑥不變

【知識歸納】1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。2.感應(yīng)電流有無的判斷引起感應(yīng)電流的表面因素很多,但本質(zhì)的原因是磁通量的變化。只要穿過閉合電路的磁通量變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,大致有以下四種情況:Φ變化的四種情況B不變、S變例:閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時B變、S不變例:線圈與條形磁鐵發(fā)生相對運動時B和S都變注意:此時可由ΔΦ=Φt-Φ0計算磁通量的變化B和S大小都不變,但二者之間的夾角變例:線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動時要點筆記

(1)電路為閉合電路。(2)穿過電路的磁通量發(fā)生變化。兩條必須同時滿足,才能產(chǎn)生感應(yīng)電流?！镜淅痉丁坷?如圖所示,矩形線圈與磁場垂直,且一半在勻強磁場內(nèi),一半在勻強磁場外。下述操作中能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)A.以bc為軸轉(zhuǎn)動45°

B.以ad為軸轉(zhuǎn)動45°C.將線圈向下平移

D.將線圈向上平移答案

B解析

當(dāng)線圈以bc為軸轉(zhuǎn)動45°時,ad邊剛好還沒有進(jìn)入磁場,這樣,穿過線圈的磁感線的條數(shù)沒有發(fā)生變化,磁通量不發(fā)生改變,所以在回路中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,A錯誤。當(dāng)以ad為軸轉(zhuǎn)動45°時,bc邊剛好要離開磁場,這樣,穿過線圈的磁感線的條數(shù)將不斷減少,所以在回路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項B正確。當(dāng)將線圈向下平移或者向上平移時,穿過線圈的磁感線的條數(shù)均沒有發(fā)生變化,磁通量不發(fā)生改變,所以在回路中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項C、D錯誤。規(guī)律方法

判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流的技巧(1)電路閉合和磁通量發(fā)生變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個條件,二者缺一不可。(2)磁通量發(fā)生變化,其主要內(nèi)涵體現(xiàn)在“變化”上,磁通量很大,但若沒有變化,也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,開始磁通量是零,但如果變化,仍然可以產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)產(chǎn)生感應(yīng)電流的實質(zhì)是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。變式訓(xùn)練2如圖所示的下列實驗