人教版高中物理选修1-1课件第三章电磁感应本章整合

经典考题
磁通量 的大小。 电路的_______
磁通量 发生 2.产生感应电流的条件:只要穿过闭合电路的_______ 感应电流 产生。 变化,闭合电路中就有_________
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【名师点睛】对磁通量的进一步理解
经典考题
(1)磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”,当有不同
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方向的磁场同时穿过同一面积时,此时的磁通量为各磁场穿过 该面磁通量的代数和。 (2)磁通量是针对某个面来说的,与给定的线圈的匝数多少无关。
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第三章 一
电磁感应
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电磁感应现象
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一、电磁感应现象 切割磁感线 运动 1.定义:闭合回路的一部分导体在磁场中做___________ 时,导体中产生电流的现象。 电磁感应 产生的电流。 2.感应电流:由_________
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【解析】感应电流产生的条件是闭合电路中磁通量发生变化。 答案:无 有
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【方法技巧】判定感应电流是否产生的方法 (1)首先判定回路是否闭合。
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(2)再判定回路中的磁通量是否发生变化。 ①若磁场不变(匀强),判定线圈面积是否发生变化。 ②若线圈面积不变,判定磁场是否发生变化。
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【方法技巧】判断磁通量变化的三种情况 (1)磁感应强度B发生变化。 (2)线圈的面积S发生变化。

2．只要穿过闭合电路的磁通量 发生变化，闭合电路中就有 感应电流产生。
3．磁通量是指穿过一个闭合电 路的磁感线的条数。
•1、人才教育不是灌输知识，而是将开发文化宝库的钥匙，尽我们知道的交给学生。 •2、一个人的知识如果只限于学校学习到的那一些，这个人的知识必然是十分贫乏的2021/10/162021/10/162021/10/1610/16/2021 4:13:19 PM •3、意志教育不是发扬个人盲目的意志，而是培养合于社会历史发展的意志。 •4、智力教育就是要扩大人的求知范围 •5、最有价值的知识是关于方法的知识。 •6、我们要提出两条教育的诫律，一、“不要教过多的学科”；二、“凡是你所教的东西，要教得透彻”2021年10月2021/10/162021/10/162021/10/1610/16/2021 •7、能培养独创性和唤起对知识愉悦的，是教师的最高本领2021/10/162021/10/16October 16, 2021 •8、先生不应该专教书，他的责任是教人做人；学生不应该专读书，他的责任是学习人生之道。2021/10/162021/10/162021/10/162021/10/16
第 第一 三节 章
电 电磁 磁感 感应 应现
象
理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练
知识点一 知识点二
考向一 考向二
随堂基础巩固 课时跟踪训练
1.电磁感应现象是指闭合电路 的一部分在磁场中做切割磁 感线的运动时产生感应电流 的现象，是英国科学家法拉 第在电流磁效应的启发下通 过大量实验发现的。
图3－1－1
(2)条形磁铁插入或拔出： 条形磁铁插入或拔出线圈时，回路中有电流产生，但 磁铁在线圈中不动时，回路中无电流产生。(如图3－1－1乙)
(3)电流变化： 如图3－1－1丙所示，将小螺线管AB插入大螺线管 CD中不动，当开关S闭合或断开时，回路E中产生电流。 滑动变阻器向上或向下滑时，回路E中产生电流。

如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆规 律 第四个记忆周期是 1天 第五个记忆周期是 2天 第六个记忆周期是 4天
第七个记忆周期是 7天 第八个记忆周期是15天 这五个记忆周期属于长期记忆的范畴。 所以我们可以选择这样的时间进行记忆的巩固，可以记得更扎实。
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法--场景 法
动，但B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ＝BS始终不变，线
目 链
圈中无感应电流产生；E项中，图示状态Φ＝0，转动过程中 接
穿过线圈的磁通量在不断地变化，当转过90°时，Φ＝BS，因
此转动过程中线圈中产生感应电流；F项中，螺线管通入交流
电，电流的大小和方向都在改变，因此产生的磁场强弱和方
向也在变，穿过线圈的磁通量发生变化，所以产生感应电
(1)____匀__强__磁__场______；(2)______B_和__S_垂__直______．
栏 目
3 ． 磁 通 量 单 位 ： __韦__伯____ ， 简 称 _韦__(_W__b_)_ ， 1
Wb＝
链 接
_1_T_·_1_m__2_.
4．产生感应电流的条件：(1)_____闭__合__电__路_______；
TIP3：另外，还有研究表明，记忆在我们的睡眠过程中也并未停止，我们的大 脑 会归纳、整理、编码、储存我们刚接收的信息。所以，睡前的这段时间可是 非常宝 贵的，不要全部用来玩手机哦~
TIP4：早晨起床后，由于不受前摄抑制的影响，我们可以记忆一些新的内容或 者 复习一下昨晚的内容，那么会让你记忆犹新。
后摄抑制：可以理解为因为接受了新的内容，而把前 面看过的忘记了
超级记忆法-记忆规 律
TIP1：我们可以选择记忆的黄金时段——睡前和醒后！ TIP2：可以在每天睡觉之前复习今天或之前学过的知识，由于不受后摄抑制的 影 响，更容易储存记忆信息，由短时记忆转变为长时记忆。

一、划时代的发现
奥斯特在1820年发现的电流磁 效应,使整个科学界受到了极大 的震动，它证实电现象与磁现象 是有联系的。 英国科学家法拉第,他做了多次 尝试，经历了一次次失败，经十 年努力，终于发现: 磁能生电! ——这是一个划时代 的发现。
法拉第
二、电磁感应现象
演示1：导体做切割磁感线运动
实验：导体左右运动， 前后运动、上下运动。 观察电流表的指针，把 观察到的现象记录在下 表中。
有感应电流产生 有感应电流产生
没有感应电流产生 有感应电流产生
结论：只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。
练习：
1.下说法中正确的是（ D） A.闭合电路的导体做切割磁感线的运动，电路中就一定有感应 电流 B.整个闭合回路从磁场中出来时，闭合回路中一定有感应电流 C.穿过闭合回路的磁通量越大，越容易产生感应电流 D.穿过闭合回路的磁感线条数不变，但全部反向，在这个变化 的瞬间闭合回路中有感应电流
做一做
小结
1、磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。磁场变化、面积变 化都会引起磁通量的变化。
2、只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流 产生。
二、电磁感应现象
演示1：导体做切割磁感线运动
现象：只有水平左右运动时，指针摆 动。 归纳：只有当导体作切割磁感线运动 时，灵敏电流计指针摆动，才有感应 电流产生。
三、电磁感应的产生条件
演示：探究产生感应电流的条件
实验电流 表的指针，把观察到的 现象记录在下表中。
磁通量的变化：磁场变化、面积变化都会引起磁通量的变化。
穿过线圈的磁通量发生变化
演示3：进一步探究感应电流与磁通量变化的关系
实验：线圈A通过变阻器

【精讲精析】 由于磁铁的磁感线是闭合的 曲线，在磁体内部由S极指向N极，在磁体外 部是由N极指向S极，且在磁体外的磁感线分 布在磁体四周很大的空间内．穿过弹簧的磁 感线有磁体内部向上的，也有磁体外部向下
的，实际穿过弹簧的磁通量是合磁通量，即 向上的磁感线条数与向下的磁感线条数之差.
当弹簧面积增大后，穿过弹簧向上的磁感线 条数没有变化，而向下的磁感线条数增多， 磁感线抵消增多，合磁通量反而减小，所以 B选项正确． 【答案】 B
【 精 讲 精 析 】(1) 将 线 框 由 正 方 形 拉 成 圆 形 , 面积增大，闭合回路中磁通量增大，所以有 感应电流产生． (2)应分两个过程分析：当线框在磁场区中运 动时，磁通量不变，无感应电流产生；在线 框离开磁场区的过程中，磁通量减少，有感 应电流产生．
(3)当线框以cd边为轴旋转时，穿过线框的磁 通量发生变化，有感应电流产生． 【答案】 见精讲精析
例1 (2012·衡阳学业水平模拟)如图3－1－ 1所示，环形金属轻弹簧，套在条形磁铁中 心位置，若将弹簧沿半径方向向外拉，使其 面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量 将( )
图3－1－1
A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定变化情况
【关键提醒】 解答本题应注意以下两点 (1)磁感线是闭合曲线，磁铁内部磁感线方向 由S极指向N极，而外部磁感线方向由N极指向 S极； (2)磁通量是穿过运动 [经典案例]如图3－1－6所示，竖直放置的长 直导线通有图示方向的恒定电流I，有一闭合 矩形金属框abcd与导线在同一平面内，在下 列情况中,能在线框中产生感应电流的是( )
图3－1－6
A．线框向下平动 B．线框向右平动 C．线框以ab为轴转动 D．线框以直导线为轴转动 【审题指导】 解答本题的关键是准确掌握 通电直导线周围磁感线的空间分布，然后根 据线圈的运动判断通过线圈的磁通量是否变 化．

知 识 点
1
学
六、自感现象 涡流
业 分
层
测
评
知
识
点
2
学习目标 1.知道什么是自感现象，了解自感 系数与涡流．(重点) 2．理解影响自感系数大小的因 素．(重点) 3．知道利用自感现象和涡流的实 例，知道自感现象与涡流危害的避 免方法．(难点) 4．了解日光灯、电磁炉等家用电器 的工作原理．(难点)
2．有人说自感现象不遵守法拉第电磁感应定律，你认为这种说法对吗？ 【提示】 这种说法不对．自感现象是电磁感应现象，遵守法拉第电磁感 应定律．
1．通电自感和断电自感 通电自感
电路图
断电自感
灯 A1、A2 规格完全相同，闭合 线圈 L 的自感较大，闭合 S，
电路准备
S，调节
R
使
A1、A2
亮度相同， 使灯
4．电感器的特点 由于恒定直流的大小不变，通过电感器的磁通量不变，无自感电动势．因 此，电感器对恒定直流无阻碍作用，故电感器有“通直流，阻交流”的特点．
1．如图 3-6-2 所示电路中，S 是闭合的，此时流过 L 的电流为 I1，流过灯 A 的电流为 I2，且 I1<I2，在 t1 时刻将 S 断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的 图象是图中的( ) 【导学号：33810224】
知识脉络
自感现象及电感器
[先填空] 1．自感现象 线圈中通交流时，由于线圈自身电流的变化，引起磁通量 的变化，也会在
它自身激发感应电动势，这个电动势叫做 自感电动势，这种现象叫做自感现象． 2．自感的作用 阻碍电路中电流 的变化． 3．电感器：电路中的 线圈 叫做电感器．
4．描述电感器性能的物理量：自感系数，简称 自感 ．决定线圈自感系数 的因素：线圈的大小 、 匝数、线圈中是否有铁芯 ．有铁芯时的自感系数比没 有铁芯时 大得多 ．

说明：
本公式计算的是与速度的对应值。
1、有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的 变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。
25V
2、一个100匝的线圈，在0. 5s内穿过它的磁通
量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应
电动势。
16V
三、交变电流 交流发电机——将机械能转化为电能
定子------磁体或线圈 1.发电机的基本构造：
（5）输入功率：P1=U1I1; 输出功率：P2=U2I2.
3.电路图中符号
n1
n2
∽ U1
n1 n2
U2 ∽
铁芯与线圈互相绝缘
问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电 压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？
4、变压器的工作原理
原线圈通以变化的电
流时,会产生变化的磁场, 磁通量是全部集中在铁 ∽ U1
2)数学表达式
E k （注意单位） t t
若有n匝线圈，则相当于有n个电源串联， 总电动势为：
E n t
3、一个有用的推论：
情景： 直导线在磁场中切割磁感线时 感应电动势的计算。
（1）V//B时， E=0 方法： （2）V垂直B时， E=BLV
（3）一般情况，E BLV sin
u
2、正弦式电流的表达式与图象 U
i=Imsinωt u=Umsinωt
m
0
TT 42
3T
4T
t
i、u表示瞬时值；
- Um
Im、Um分别是电流和电压的最大值，叫做交流的 峰值；
ω是线圈转动的角速度 10
3、描述交流的周期和频率
1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间， 用T表示，单位是s．

-4-
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专题一 专题二 专题三 专题四
知识网络
专题突破
解析:随着条形磁铁的转动,穿过矩形线框的“·”方向的磁通量增 加,由楞次定律,感应电流的磁场阻碍其增加,产生沿abcda方向的感 应电流,同时线框随磁铁同方向转动。由于条形磁铁外部磁场方向 从N极到S极,当其如题所述转动时,有人误认为“×”方向的磁通量增 加,这是忽视了条形磁铁内部的磁场的缘故。
Ω的电阻。则( )
A.流过电阻的电流是20 A B.与电阻并联的电压表的示数是 C.经过1分钟电阻产生的热量是6×103 J D.变压器的输入功率是1×103 W
-10-
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专题一 专题二 专题三 专题四
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专题突破
解析:原线圈中电压的有效值是220 V,由变压比知副线圈中电压 为100 V,流过电阻的电流是10 A,故输入功率为 1×103 W;与电阻并 联的电压表的示数是100 V;经过1分钟电阻产生的热量是6×104 J。
-15-
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知识网络
专题突破
专题一 专题二 专题三 专题四
【例4】 一小型发电机输出功率为50 kW,输出电压为240 V。现 用一台升压变压器使其升压,用户处再用一台降压变压器降到所需 要的220 V电压,输电线总电阻为30 Ω,损失电功率为总功率的6%, 变压器是理想的,求这两台变压器原、副线圈的匝数比各是多少, 并画出输电电路简图。
-13-
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专题一 专题二 专题三 专题四
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专题突破
答案:ABD
-14-
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专题一 专题二 专题三 专题四
知识网络
专题突破
专题四 远距离输电问题
解决远距离输电问题有以下两个重要环节: 1.作出输电示意图,以便于分析电路,明确各量的对应关系。 2.以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈为回 路,利用电路知识分析三者的电压和功率关系,具体为: ①由输电功率和电压确定输电线的电流。 ②计算线路电压损耗、功率损耗,确定降压变压器的输入电压、 输入功率。 ③计算两变压器的变压比。

典例剖析
变式训练1导学号66824045(多选)如图所示,环形金属软弹簧所
处平面与某一匀强磁场垂直,将弹簧沿半径方向向外拉成圆形,则
以下措施不能使该金属弹簧中磁通量变化的是(
)
A.保持该圆的周长不变,将弹簧由圆形拉成方形
B.保持该圆的周长不变,将弹簧由圆形拉成三角形
C.保持该圆的面积不变,将弹簧由圆形拉成方形
如图所示,导体做切割磁感线运动使面积发生变化而改变了穿过
回路的磁通量。
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探究一
探究二
X 新知导学 D答疑解惑
INZHIDAOXUE
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问题导引
名师精讲
D当堂检测
ANGTANGJIANCE
典例剖析
(2)磁感应强度的变化引起磁通量的变化
如图甲所示,通过磁极的运动改变穿过回路的磁通量;图乙通过
问题导引
名师精讲
D当堂检测
ANGTANGJIANCE
典例剖析
【例题1】如图所示,通电直导线右边有一个矩形线框,线框平面
与直导线共面,若使线框逐渐向右远离(平动)通电导线,则穿过线框
的磁通量将(
)
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.保持不变
D.不能确定
解析:通电直导线产生的磁场的特点是离导线越远,磁场越弱。
当线圈向右运动时,由于磁场减弱,穿过线圈的磁通量将减小,所以
题:磁场也能产生电流吗?瑞士物理学家丹尼尔·科拉顿对这个问题
进行了探究:他将一个螺线管与电流计相连,为了避免强磁性磁铁
的影响,他把电流计用长导线连着,放在另外一个房间。科拉顿没
有助手,当他把磁铁投入螺线管中后,立即跑到另一个房间去观察。
十分可惜,他未能观察到电流计指针的偏转。后来有位科学家感叹

网络构建 分类突破
分类突破
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【例2】 (2013·浙江省学业水平考试模拟)一交流电压随时间
变化的规律如图3－3所示，该交流电压的有效值和频率分别
是
()
A．14.14 V,100 Hz C．14.14 V,50 Hz
图3－3 B．10 V,100 Hz D．10 V,50 Hz
网络构建
分类突破
分类突破
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变式训练1 当线圈中的磁通量发生变化时，则
()Βιβλιοθήκη A．线圈中一定有感应电流B．线圈中一定有感应电动势
C．感应电动势的大小与线圈的电阻无关
D．磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
答案 BCD 解析 当线圈中磁通量发生变化时，线圈中一定有感应电动势，
若线圈闭合，则有感应电流．由法拉第电磁感应定律 E＝nΔΔΦt 知，
图3－1
网络构建 分类突破
分类突破
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答案 C 解析 只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就会产生感应 电流．当线圈向左、向右、向上、向下等方向平动时线圈的磁 通量均不变，不会产生感应电流，选项A、B、D错误；当线圈 绕O1O2转动时穿过线圈的磁通量变化，会产生感应电流，选项 C正确．
网络构建 分类突破
原、副线圈匝数分别为
()
A．1 100,36
B．1 100,180
C．2 200,180
D．2 200,360
网络构建 分类突破
分类突破
章末整合
答案 B 解析 由公式UU12＝nn12可知，2210VV＝5n匝1 ，n1＝1 100 匝；23260VV＝ nn12，n2＝180 匝．故 B 正确．
分类突破
章末整合

课堂讲义
想一想 穿过闭合电路的磁通量很大，是否一定产生感应电流？ 答案 不是.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.关键在 “变化”两字上，这是指穿过闭合电路的磁通量从无变有、从有变无、从小 变大、从大变小等等.若磁通量很大，但是磁通量不变化，闭合电路中也不会 产生感应电流.
9
预习导学
15
预习导学
课堂讲义
(2)向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出 如图3－1－3所示，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放 在线圈中.观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中.
图3－1－3
16
预习导学
课堂讲义
表2
磁铁的运动
表针的摆动方向
磁铁的运动
表针的摆动方向
N极插入线圈
向右
B.Φ2最大
C.Φ3最大
D.Φ1、Φ2、Φ3相等
解析 磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少，从题图中可看出穿过S1
的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少.
答案 A
13
预习导学
课堂讲义
二、产生感应电流的条件 1.实验探究感应电流产生的条件
(1)闭合电路的部分导体切割磁感线 在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电 流，如图3－1－2所示.
图3－1－4
18
预习导学
课堂讲义
表3
操作 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合时，变阻器的滑片不动 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片
现象 有电流产生 有电流产生 无电流产生 有电流产生
结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生.
19
预习导学
课堂讲义