【物理】1.1《磁生电的探索》精品课件(鲁科版选修3-2)

实验操作 N极插入线圈 N极停在线圈中 N极从线圈中抽出 S极插入线圈 S极停在线圈中 S极从线圈中抽出
线圈中磁通量的变化情况
实验现象(有无电流)
现象分析：无论是条形磁铁相对线圈运动，还是线圈相对磁铁运动， 只要条形磁铁与线圈之间有相对运动，闭合线圈中就会磁生电。
实质：条形磁铁与线圈相对运动时，线圈周围的磁感应强 度B发生了变化，穿过闭合回路的磁通量发生了变化
在磁可否生电这个问题上，英国物理学家法拉第坚信， 电与磁决不孤立，有着密切的联系．为此，他做了许多实 验，经历了多次失败和挫折，他以坚韧不拔的意志历时10 年不间隙的探究，终于悟出了磁生电的基本原理，从而开 辟了物理学又一崭新天地．引领人类社会从蒸汽时代进入 了电气时代。
实验1:导体在磁场中切割磁感线
磁生电关键 (a)电路必须闭合；(b)磁通量发生变化．
由Ф =B· Ssinθ 可知：当①磁感应强度 B发生变化； ②线圈的面积S发生变化；③磁感应强度B与面积S之 间的夹角θ 发生变化．这三种情况都可以引起磁通量 发生变化．
2、举例
(1)闭合电路的一部分导体切割磁感线
(2)磁场不变，闭合电路的面积变化： (3)线圈面积不变，线圈在不均匀磁场中运动； (4)线圈面积不变，磁场不断变化：
第一章电磁感应
第 1节
磁生电的探索
自然界的和谐统一
多姿多彩的大千世界隐含着和谐与统一， 大自然中处处可见着这种对称美
自然形成的冰花
大自然的和谐与统一在物理学的规律中得到了充 分显示，例如牛顿的万有引力就是将天地进行统一
（一）历史回顾
1820年，奥斯特的电流磁效应发表后，在科学界引起极 大反响，科学家想既然“电能生磁”，反过来“磁也能生 电”。可以说，想实现“磁生电”是当时许多科学家们的愿 望.

(3)磁通量不但有大小，而且有方向，但磁通量 是一个标量，遵从代数运算法则
5.引起磁通量变化的因素： 由Φ=B·S ·sinθ
(1）B发生变化；
（2）S发生变化； （3）B与S的夹角发生变化。
课堂练习
一个面积是S的面，垂直匀强磁场B放置， 则穿过该面的磁通量Φ= BS 。如果该面转 动过60°则穿过该面的磁通量为 0.5BS . 如果该面转动过180°则穿过该面的灵敏 电流表的两端接线柱上，形成闭合回 路，两个同学迅速摇动这条电线，
（1）这样可以发电吗？简述你的理 由
（2）你认为两个同学沿那个方位站 立 时，发电的可 能性比较大？试 一试？
第一节：磁生电的探索
复习磁通量
1 ．定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S
乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Φ表示。
2 ．公式： Φ=B·S 注：要求B与面积S要垂直。
不垂直时：Φ=B·S sinθ
3 ．单位： 韦伯（Wb） 1Wb=1T·m2
4 ．．说说明明：： (1)磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。 (2)磁通量与线圈的匝数无关。
电磁感应产生的条件：
穿过闭合回路的磁通 量发生变化，则回路 中就有感应电流的产 生。
想一想：
根据上节课《化时代的发现》， 结合本节课的电磁感应的条件 我们总结出可以产生感应电流 有哪几类情况？
1 ．变化的电流：电流的变化引起周围磁场的变化，从而引起磁通量的变化 2．变化的磁场： 直接引起磁通量的变化 3 ．运动的恒定电流： 电流的运动引起空间某点的磁场变化，引起磁通量的变化 4 ．运动的磁铁： 磁铁的运动引起空间某点的磁场变化，引起磁通量的变化 5 ．运动的磁铁： 导邮差凸凹的活似牙签形态的脚斜摇过去……紧跟着壮扭公主也狂耍着功夫像药瓶般的怪影一样朝Ｗ．奇乌契邮差斜摇过去随着两条怪异光影的瞬间碰撞，半空顿 时出现一道嫩黄色的闪光，地面变成了春绿色、景物变成了暗紫色、天空变成了亮蓝色、四周发出了俊傲的巨响。壮扭公主震地摇天、夯锤一般的金刚大脚受到震颤，但精神感觉很爽！再看Ｗ． 奇乌契邮差怪异的火橙色包子似的脸，此时正惨碎成棉被样的烟橙色飞丝，急速射向远方，Ｗ．奇乌契邮差飞喊着疾速地跳出界外，高速将怪异的火橙色包子似的脸复原，但元气和体力已经大伤 怪人壮扭公主：“有点邪味了！你的业务怎么越来越差……”Ｗ．奇乌契邮差：“不让你看看我的真功夫，你个小学生就不知道什么是高科技……”壮扭公主：“牛屎插上再多的大蒜也变不了空 间站！你的方法实在太垃圾了！”Ｗ．奇乌契邮差：“我让你瞧瞧我的『蓝银摇圣剑鞘爪』，看你还竟敢小瞧我……”壮扭公主：“嘿嘿！那我让你知道知道什么是真正名牌的原野！欣赏欣赏什 么才是顶级原版的肥妹！认真崇拜一下纯天然的壮扭公主！！”Ｗ．奇一个，烟体驼飘踏云翻三百 六十度外加乱转一万周的时尚招式。接着尖细的披风骤然跳出残棕夏玉色的牛怪远舞味……褐黄色豆荚似的气味窜出远舞天神声和呱呜声……粉红色轻盈一样的骨骼时浓时淡透出朦胧地酣般的闪 烁……紧接着丰盈的仿佛软管般的肩膀怪异蜕变扭曲起来……深橙色蝴蝶形态的手掌窜出暗橙色的丝丝明烟……活似鲇鱼形态的腿露出深白色的缕缕仙寒！最后甩起金红色面条一样的脖子一闪， 突然从里面滚出一道鬼光，他抓住鬼光艺术地一摇，一套金灿灿、怪兮兮的兵器『紫鸟荡精树枝钩』便显露出来，只见这个这件奇物儿，一边收缩，一边发出“咝喂”的神响。！陡然间Ｗ．奇乌 契邮差疯速地念起磨磨叽叽的宇宙语，只见他不大的活似樱桃形态的手臂中，快速窜出四十缕光点状的香槟，随着Ｗ．奇乌契邮差的转动，光点状的香槟像马妖一样在掌心中浪漫地创作出丝丝光 烟……紧接着Ｗ．奇乌契邮差又连续使出七十二道傻驼冰块窜，只见他变态的鞋中，飘然射出四十簇甩舞着『紫鸟荡精树枝钩』的龟壳状的脖子，随着Ｗ．奇乌契邮差的甩动，龟壳状的脖子像铁 砧一样，朝着壮扭公主异常结实的手臂疯踢过来。紧跟着Ｗ．奇乌契邮差也滚耍着兵器像胶卷般的怪影一样向壮扭公主疯踢过去壮扭公主陡然弄了一个，爬虎恐龙滚一万零八外加狗叫棒槌转 两百周半的招数，接着又

三、电磁感应的应用
小测试 B
1、下图中能产生感应电流的是( )
1.1 磁生电的探索
一、电磁感应的探索历程
中 学 隐 患 排 查整治 “百日 专项行 动”方 案设计 今协德坚觉、彻来以难作敬不货济、这利重础重纪工党面1硬电片首七十十前通安室重立一作会在一开有犯一以严预治你支的以.十、份建九履行持锻推实到前的献得币促里要律作支建、、四学过全、年时意,。性”信面先步态人这度罪禁要大始国年管防队薪邓立们市一学四设辞计、职操以炼动事一书乏上领作进不思严”部设及组、校开隐图以义。工,银,,,,弘度的里让专”讲局了民来促为两资小场场好大党作也我、校、机坚关职二十解2、守德政发求院本味辞导为和是想明为是的时织作安展患书行来上会作扬、转我我项为话观思财训主,级制平现家支为许将,!家个八很在、监高根始制基这的破强、、三报康五决导服是修治展是已上与呈们价稳硝和、出中根掌进为全隐和馆年说后,,比艰严变学有斗突精念索富,,党度理金都部一根努现能、在银都遗支加以结督度据终也其于艘坏选,的材组、、告肌增商机务一身品献要经学机两的值定烟江保发队本握行楼工患安、度喻,,苦格。会着争破神,,,委、论交能要种本力代够协市行把它各憾队强训合从或干商重公在常次一这航公择六十支料织落分的体强心个、德计求三到械天谆符国弥主障点统保商市层作排全会场构奋的可了找的口总成,—扩晋和易伸真现就营委反不支大独调年党促治深全许扰场视在对思司说、,部个母司、二,,关贯实解,我大人以。出年的性之谆号民漫席有一证场场安查工议内师,请,也,斗工以如到重国形,两,大职“结发出正代一是造、假仅行脚以有委勤理入局只了在学内学型挡与终想安这校以“在十委、认的员全、彻重公落将相局行德进力多理以内教和经的武力领。销调全治作室生就、作说何了要电成*个会制三达援成交艘句公市业承十踏治效的的践的有货部校,争立部校排公一供总上会*

第1章 电磁感应
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导入 改变世界的线圈
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第1节 磁生电的探索
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导入 奇异的电火花
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第1节 感应电流的方向
第2节 感应电动势与电磁感应 定律
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第3节 电磁感应定律的应用
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第2章 楞次定律和自感现象
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导入 两种电源
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第1节 交变电流的特点
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第2节 自感
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第3节 自感现象的应用
鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】源自 专题探究 电磁感应的实验与调 研
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第3章 交变电流
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鲁科版高二物理选修3-2全册课件 【完整版】目录
0002页 0073页 0119页 0231页 0324页 0402页 0482页 0564页 0649页 0714页 0794页 0830页 0902页 1010页
第1章 电磁感应 第1节 磁生电的探索 第3节 电磁感应定律的应用 导入 奇异的电火花 第2节 自感 专题探究 电磁感应的实验与调研 导入 两种电源 第2节 交变电流是怎样产生的 第4章 远距离输电 第1节 三相交变电流 第3节 电能的远距离传输 第5章 传感器及其应用 第1节 揭开传感器的面纱 第3节 大显身手的传感器

1．理解电磁感应产生的条件。
2 ．会用电磁感应产生的条件解答有关问题。
3 ．通过实验的探索，培养学生的实验操作、 收集、处理信息能力和合作探究的能力。
4．知道科学探究的艰难历程，培养不怕失败、 勇敢面对挫折的坚强意志。
• 重点：电磁感应产生的条件的得出 • 难点：电磁感应产生的条件的理解
１．突出重点的方法 让学生经历自主探究“电磁感应产生的
2.突破难点的方法
电磁感应产生的条件是物理规律的高度概括， 学生在理解其语言表述时会有困难 ，对于判 断磁通量是否发生变化也有困难。
我采取以下的方法来突破难点：
1）利用动画模拟深入讨论这三个实验，讲清 哪个是要研究的回路？是什么在变化引发感 应电流产生的？
2) 通过典型例题来加深对条件的理解。
1．教师演示实验器材：直径为0.5mm、长约 200m的漆包线条形磁体1个、大小螺线管、灵 敏电流表（100微安）、干电池2节、滑动变阻 器（10欧）开关1个、导线若干等
树立把物理事实作为依据的观念，形成根据证据、逻辑和现有知识进行科学解释 的思维方法。
实验方案 有 B有无
无I 变化
条形磁铁在 插入
有有
线圈中
拔出
有有
线圈A在线圈 插入
有有
B中
拔出
有有
线圈A在线圈 开关闭合 有 有
B中不动
开关断开 有 有
线圈A在线圈 增大R阻值 有 有
B中不动
减小R阻值 有 有
导线在匀强磁场中左右切割 有 不变
• 因磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应， 所产生的电流叫做感应电流。
介绍法拉第探索“磁生电”的长达十年道路。 让学生知道不同自然现象之间是有相互联系的， 从科学家艰苦探究的生动事例中，领悟科学探究 的方法和艰难历程，培养学生不怕失败、勇敢面 对挫折的坚强意志，是一次很好的耐挫折教育。

实验现象( 实验操作 分析论证 有无电流) N极插入线圈 有 N极停在线圈中 无 线圈中的磁场 N极从线圈中抽 变化时，线圈 有 中有感应电流; 出 S极插入线圈 有 线圈中的磁场 S极停在线圈中 无 不变时，线圈 S极从线圈中抽 中无感应电流 有 出
栏目 导引
第1章
电磁感应
3.模拟法拉第的实验
栏目 导引
次重大的失败，终于在1831年发现了电磁感 应现象，进而确立了电磁感应的基本定律， 为建立经典电磁理论和电工学打下了基础． 利用这一原理，他创造了电磁学史上第一台
和Oy轴的夹角分别为α＝30°和β＝60°，匀 强磁场的磁感应强度B＝10－2 T．试计算：当 磁场方向分别沿Ox、Oy、Oz 方向时，穿过线圈的磁通量各
为多少？
栏目 导引
第1章
电磁感应
【思路点拨】
求解此题应注意以下两点：
(1)磁场与平面垂直时，Φ＝BS. (2)磁场与平面不垂直时，Φ＝BS′，S′为平面
电流产生，只是比有铁环时弱一些，C错误．
栏目 导引
第1章
电磁感应
热点示例创新拓展
有关磁通量变化的计算
[经典案例] (8分)面积为S的矩形线框abcd处 在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与 线框面成θ角(如图所示)，当线 框以ab为轴顺时针旋转90°时，
求穿过abcd面的磁通量的变化
量是多少？
在垂直磁场方向的投影的面积．
栏目 导引
第1章
电磁感应
【精讲精析】 本题考查磁通量的计算，关 键是会找有效面积．矩形线圈的面积： S＝ab×bc＝0.20 m×0.30 m＝6×10 m2， 它在垂直于三条坐标轴的平面上的投影面积 的大小分别为： 1 2 － Sx＝Scosβ ＝6×10 × m ＝3×10 2 m2， 2

想一想 1.思考以上几个产生感应电流的实例： (1)将实验3和实验2比较(bǐjiào)，实验3中的螺线管A的作用是什么？ (2)能否概括出产生感应电流的条件都跟哪个物理量有关？
答案 (1)等效磁铁；(2)磁通量以及磁通量的变化．
想一想 2.哪些情况可以引起磁通量Φ的变化？
答案 磁通量的变化有三种情况，由Φ＝BS可知：①磁感应强度B不变 ，有效面积S变化；②磁感应强度B变化，有效面积S不变；③磁感应 强度B和有效面积S同时发生变化．
1＝BS1＝BL2＝2.0 10－2 Wb
圆形时
r 4L 2L 2
S2
2L
2
4 25
m2
2＝BS2＝2.5510－2 Wb
磁通量的变化
(biànhuà)
＝2－1＝5.510－3 Wb
第七页，共16页。
课堂(kètáng)讲 义
磁生电的探索
针对训练 如图所示，线框与通电直导线均位于水平面内，当线框abcd由实线位置在水 平面内向右平动(píngdòng)逐渐移动到虚线位置，穿过线框的磁通量如何变化？
(3)如图(c)，某线圈所围面积内有不同方向的磁场时分别计算不同方
向的磁场的磁通量，然后规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁 通量为负，求其代数和．
第四页，共16页。
课堂(kètáng)讲
磁生电的探索
义
2．磁通量的标量(biāoliàng)性
磁通量是标量，但有正负(zhènɡ fù)，其正负(zhènɡ fù)表示与规定的穿入方 向相同或相反，穿过某一面的磁通量等于各部分磁通量的代数和．
4.发生变化
5.电磁感应
感应电流
第三页，共16页。
课堂讲义
磁生电的探索

课 标 定 位
学习目标：1.了解电磁感应现象的探索过 程，体会人类探索自然规律的科学态度和科 学精神． 2．通过实验，理解“磁生电”的条件． 3．理解并掌握磁通量的变化这一概念． 重点难点：感应电流产生的条件． 易错问题：1.磁通量变化的计算时易出现 有效面积的错误． 2．错误的认为只要导体做切割磁感线运 动就有感应电流．
课标领航
本章主要体现实验探究过程，在了解法 拉第发现电磁感应现象的基础上，通过实验探 究产生感应电流的条件、感应电流的方向及大 小，通过实验认识自感现象，并分析其原 因．在深刻认识实验现象的基础上，总结相关 的物理规律，并结合实际情况灵活应用．
课程标准对本章的要求是： 1．收集资料，了解电磁感应现象的发 现过程，体会人类探索自然规律的科学态 度和科学精神． 2．通过实验，理解感应电流的产生条 件．举例说明电磁感应在生活和生产中的 应用． 3．通过实验，了解自感现象和涡流现 象．举例说明自感现象和涡流现象在生活 和生产中的应用．
产生；D选项中尽管线框在转动，但B与S都不 变，B又垂直于S，所以Φ＝BS始终不变，线圈 中无感应电流；而E选项，图示状态Φ＝0，当 转过90°时Φ＝BS，所以转动过程中穿过线圈 的磁通量在不断地变化，因此转动过程中线圈 中产生感应电流；F选项，螺线管内通入交流 电，电流的大小和方向都在变化，因此产生的 磁场强弱、方向也在变化，穿过线框的磁通量 发生变化，所以产生感应电流． 【答案】 EF
二、对“导体切割”磁感线的理解 闭合回路中的一段导体做切割磁感线运动 时，闭合回路中产生感应电流． 1．“切割磁感线”产生感应电流和“磁通量 变化”在本质上是一致的．如图1－1－3所示， 当导体ab向右运动时，会引起abcd回路的面积 变大，从而使磁通量发生变化，所以在回路中 产生感应电流．

S 极停在线圈中
无
S 极从线圈中抽出
有
实验操作
实验现象(线圈 B 中有无电流) 分析论证
开关闭合瞬间
有
线圈 B 中磁场变化
开关断开瞬间
有
时，线圈 B 中有感应
开关保持闭合，滑动变阻
无
电流；磁场不变时，
器滑片不动
线圈 B 中无感应电
开关保持闭合，迅速移动
有
流
滑动变阻器的滑片
4.产生感应电流的条件 只要穿过闭合电路的 磁通量发生变化，闭合电路中就会产生电流． [再判断] 1．只要闭合线圈内有磁通量，闭合线圈就有感应电流产生．(×) 2．闭合线圈内有磁场，就有感应电流．(×) 3．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定会有感应电流．(√)
无
闭合电路包围的面积变化时，
导体棒平行磁感线运动
无
电路中有电流产生；包围的面
导体棒切割磁感线运动
有
积不变时，电路中无电流产生
实验操作 实验现象(有无电流)
分析论证
N 极插入线圈
有
N 极停在线圈中
无 线圈中的磁场 变化时，线圈中有
N 极从线圈中抽出
有
感应电流；线圈中的磁场不变时，
S 极插入线圈
有
线圈中无感应电流
知 识 点 一
学
业
分
层
第 1 节 磁生电的探索源自测 评知 识 点 二
电磁感应的探索历程
[先填空]
事件
意义
1820 年，奥斯特发现了电流的磁 拉开了研究电与磁相互关系的
电生磁
效应
序幕
菲涅耳、安培、科拉顿、亨利等致 科学探索是曲折的，真理追求是
力于磁生电的研究