2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第13章电磁感应与电磁波初步13.3电磁感应现象及应用(4)课件

新人教版必修三第十三章电磁感应与电磁波初步第3节电磁感应现象及应用\n课堂引入：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？\n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.\n1、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一.奥斯特圆梦“电生磁”\n2、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.\n物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中.1、电与磁有联系吗？一.奥斯特圆梦“电生磁”\n2.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.\n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\n2、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\n“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_+2、法拉第：历经10年,“痴”心不改\n法拉第第一个成功实验：十年失败,一朝顿悟2、法拉第：历经10年,“痴”心不改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.\n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.2、法拉第：历经10年,“痴”心不改\n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.\n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.\nA．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\n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？\n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\n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.\n【课堂练习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\n【例2】如图所示,A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中接有灵敏电流计,下列操作及相应的结果可能的是（）A、先闭合S2,后闭合S1的瞬间,电流计指针偏转B、S1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,电流计指针偏转C、先闭合S1,后闭合S2的瞬间,电流计指针偏转D、S1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转AD\n例3.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\n例4.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是()A．如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B．如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C．如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．如图丁所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动C\n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.\n