第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步人教版(2019)必修第二冊(cè)13.3電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用課堂引入

我們知道，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

那么，切割磁感線是產(chǎn)生感應(yīng)電流的唯一方法嗎?還有其他方法嗎?這些方法有什么內(nèi)在聯(lián)系?

奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁效應(yīng)，震動(dòng)了整個(gè)科學(xué)界，人們從電流磁效應(yīng)的對(duì)稱性角度，開(kāi)始思考如下的問(wèn)題∶既然電流能夠引起磁針的運(yùn)動(dòng)，那么，為什么不能用磁體使導(dǎo)線中產(chǎn)生電流呢?一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)法拉第第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)：十年失敗，一朝頓悟開(kāi)關(guān)電池組電流計(jì)一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)1831年，法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，一個(gè)線圈接電源，另一個(gè)線圈接“電流表”。當(dāng)給一個(gè)線圈通電或斷電的瞬間，在另一個(gè)線圈上出現(xiàn)了電流，從而發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象，他認(rèn)為“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。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。深入探究的真諦鐵心木筒變化的電流將條形磁鐵插入空心線圈運(yùn)動(dòng)的磁鐵在磁鐵中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體變化的磁場(chǎng)由磁得到電的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。電磁感應(yīng)不是穩(wěn)態(tài)效應(yīng)，而是動(dòng)態(tài)效應(yīng)。一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)五類“磁生電”現(xiàn)象：變化的電流變化的磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的恒定電流運(yùn)動(dòng)的磁鐵在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體“磁生電”現(xiàn)象的本質(zhì)特征是：變化、運(yùn)動(dòng)法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對(duì)電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)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(shí)也推動(dòng)了電氣化時(shí)代的到來(lái).一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)思考與討論AB靜止，無(wú)電流AB沿磁感線運(yùn)動(dòng)，無(wú)電流AB切割磁感線，有電流那么，當(dāng)產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)與磁場(chǎng)相關(guān)的哪個(gè)物理量發(fā)生了變化呢?二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件AB切割磁感線時(shí)，磁場(chǎng)沒(méi)有變化，變化的只有電路ABCD的面積。

也就是說(shuō)，穿過(guò)電路ABCD的磁通量發(fā)生了變化。感應(yīng)電流的產(chǎn)生是否與磁通量的變化有關(guān)呢?二、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(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)類實(shí)驗(yàn)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(chǎng)，導(dǎo)體靜止閉合電路，導(dǎo)體左右切割磁感線運(yùn)動(dòng)閉合電路，導(dǎo)體上下平行磁感線運(yùn)動(dòng)閉合電路，導(dǎo)體斜向切割磁感線運(yùn)動(dòng)斷開(kāi)電路，導(dǎo)體隨意切割磁感線運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件實(shí)驗(yàn)結(jié)論：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二：磁鐵運(yùn)動(dòng)類二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件實(shí)驗(yàn)結(jié)論：磁體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)電路閉合(2)磁體相對(duì)回路運(yùn)動(dòng)二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件實(shí)驗(yàn)嘗試情況電流表偏轉(zhuǎn)情況開(kāi)關(guān)閉合瞬間開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間開(kāi)關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)三：磁場(chǎng)變化類二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件實(shí)驗(yàn)結(jié)論：磁體運(yùn)動(dòng)時(shí)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(chǎng)發(fā)生變化二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件歸納總結(jié)：實(shí)驗(yàn)一中：導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，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(shí)驗(yàn)二中：磁體插入或拔出線圈時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)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(shí)驗(yàn)三中：開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)或滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)時(shí)，小線圈A中電流變化，從而引起穿過(guò)大線圈B的磁通量變化，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。三個(gè)實(shí)驗(yàn)共同特點(diǎn)是：產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)閉合回路的磁通量都發(fā)生了變化。二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件結(jié)論：只要穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1.閉合回路2.磁通量變化正對(duì)面積S改變磁場(chǎng)B的大小改變磁場(chǎng)B的方向改變?chǔ)?BS1.法拉第的圓盤發(fā)電機(jī)——人類第一臺(tái)發(fā)電機(jī)三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用點(diǎn)擊畫(huà)面播放三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用2.三峽電站一臺(tái)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子當(dāng)沿哪個(gè)方向站立時(shí)，發(fā)電的可能性比較大？當(dāng)兩同學(xué)沿東西方向站立時(shí)，發(fā)電的可能性比較大。三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用3.搖繩發(fā)電點(diǎn)擊播放三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用變壓器電磁爐無(wú)線充電4.生活中的應(yīng)用課堂小結(jié)磁生電：變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)法拉第的圓盤發(fā)電機(jī)、三峽電站一臺(tái)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子等電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)用只要穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。

產(chǎn)生感應(yīng)電流條件Φ=BS變磁通量變化

(多選)閉合線圈按如圖所示的方式在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化的是例1√√

(2023·陜西省延安市第一中學(xué)高二月考)在“探究法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電表及開(kāi)關(guān)組成的部分電路已連接好了，如圖所示。(1)請(qǐng)使用兩根導(dǎo)線，將電路補(bǔ)充完整。例2(2)此實(shí)驗(yàn)中使用的電表應(yīng)是______。(填選項(xiàng)前的字母)A.靈敏電流表B.大量程的電壓表C.倍率適宜的歐姆表A(3)正確選擇電表和連接電路后，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)探究。下列說(shuō)法正確的是______。A.開(kāi)關(guān)閉合后，線圈A插入線圈B中或

從線圈B中拔出，都不會(huì)引起電表的

指針偏轉(zhuǎn)B.線圈A插入線圈B中后，在開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，電表的指針均會(huì)偏轉(zhuǎn)C.開(kāi)關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電表的指針靜止在中

央零刻度D.開(kāi)關(guān)閉合后，只要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電表的指針一定會(huì)偏轉(zhuǎn)BD

(2024·武威市高二期末)下列各圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是例3√如圖所示的裝置，在下列各種情況中，不能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是A.開(kāi)關(guān)S接通的瞬間B.開(kāi)關(guān)