高中物理第2章电磁感应与电磁场第1节电磁感应现象的发现课件粤教版选修1-1

知 识 网 络 构 建
综 合 测 评
专 题 归 纳 提 升
法拉第电磁感应定律
1.感应电动势 回路有电流必须有电源，电源产生电动势． 电磁感应中相当于电源的那部分产生的电动势叫感应电动势，其余部分可 等效为负载，利用学过的电路知识处理问题． 产生感应电流的本质是因为产生了感应电动势，与电路是否闭合没有关系， 若电路不闭合，仍有感应电动势而没有感应电流．
【解析】 副线圈两端电压 U2＝nn21U1，电源电压不变，则 U2 不变．M、N 两端电压不变，开关 S 闭合，L2 与 L1 并联，使副线圈的负载电阻的阻值变小， M、N 间的输出电压不变，副线圈中的总电流 I2 增大，电阻 R 上的电压降 UR＝ I2R 亦增大，灯泡 L1 两端的电压减小，L1 中的电流减小，B、C 正确．由 I2 增大， 导致原线圈中电流 I1 相应增大，故 D 正确．
尖子生好方法:听课时应该始终跟着老师的节奏，要善于抓住老师讲解中的关键词，构建自己的知识结构。利用老师讲课的间隙，猜想老师还会讲什么，会怎样讲， 怎样讲会更好，如果让我来讲，我会怎样讲。这种方法适合于听课容易分心的同学。
2019/5/21
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3．理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2. 电压关系：UU12＝nn12 由于理想变压器的结构一定，n1、n2 均为定值，所以输出电压 U2 由输入电 压 U1 决定，与负载电阻的大小无关，U1 增大，U2 也增大；U1 减小，U2 也减小． 4．变压器不改变交变电流的频率． 5．理想变压器中 P 入＝P 出，而原线圈的输入功率决定于输出功率．
一、“超前思考，比较听课”
什么叫“超前思考，比较听课”？简单地说，就是同学们在上课的时候不仅要跟着老师的思路走，还要力争走在老师思路的前面，用自己的思路和老师的思路进行对 比，从而发现不同之处，优化思维。

二、法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟 穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 这就是法拉第 ____________________________________. 电磁感应定律.
1．磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率的区 别
磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率意义是不
同的，具体分析如下： (1)磁通量Φ：磁感应强度与垂直磁场方感线的 条数有关．
(2)磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1，磁通量很大，磁
通量的变化量不一定大，磁通量很小，磁通量的变化量也 不一定小．
(3)磁通量的变化率 ΔΦ 反映磁通量变化的快慢，它 既不表示磁通量的大小，也不表示磁通量变化的多少，它 们的区别类似于力学中的v、Δv和a＝ Δv的区别． Δt 2．磁通量变化快慢的描述方法
一. 1.将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的相同位置 C A. B. C. D. 解析：一条形磁铁插入同一个闭合线圈，闭合线圈中磁 通量的变化量相同，第一次快插所用的时间少，磁通量 变化快，磁通量的变化率大，所以产生的感应电动势大， 感应电流也大，因此A、B、D选项错误，C选项正确.
2.两个匝数不相同的线圈绕在同一个圆筒上，它们的匝 数n1>n2.当一个条形磁体穿过圆筒时，哪个线圈产生的 A A .匝数为n1
8.关于闭合电路中的感应电动势E、磁通量Φ、磁通量的变化 量ΔΦ及磁通量的变化率ΔΦ/Δt之间的关系，下列说法中正确
Δt
在相同的时间内磁通量的变化量越大，磁通量的变化
越快；如果有相同的磁通量变化，时间越短，磁通量的变
化越快．
正确区分ΔΦ、ΔΦ/Δt及Φ的关系 当螺旋管中的磁通量变化所用时间相同时，磁通量
变化越大，即ΔΦ与Δt的比值大，当螺旋管中的磁通量变

答案:B
知识网络构建
专题归纳整合
二、产生感应电流的条件 (1)不论用什么方法,不论何种原因,只要使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.
因此,我们可以总结出产生感应电流的条件:①闭合电路;②闭合
电路中磁通量发生变化. (2)在闭合电路中有磁通量但不变化,即使磁通量很强,磁通量很
������1
I1
也增大,D 正确.
答案:ABD 点评:此类问题大致有两种情况:一是负载电阻不变,原、副线圈 的电压(U1、U2),电流(I1、I2),输入功率、输出功率随匝数比变化而 变化的情况;另一类是匝数比不变,上述各量随负载电阻变化而变 化的情况.
知识网络构建
专题归纳整合
【变式训练1】 使用理想变压器给总电阻为R的电路供电,变压 器输入电压保持一定时,下列各项措施中,可以使变压器的输入功 率一定增加的是( )
压确定的情况下,有 I1=���������2���1������2,而 I2=������������2,将 U2=������������21U1 代入,得 I1=���������2���1������2 = ������������2122������������1, 可见 R 变→I2 变→I1 变 即输出端负载的变化导致输出电流变化,而输出电流又决定了
P 上滑,R 增大,P2=���������2���2减小,又 P1= P2,又 P1=I1U1,从而 I1 减小,C
错误.
U1 增大,由������������12
=
������1可知
������2
U2
增大,I2=������������2随之增大;由������������12
=
������2可知

磁通量变化较快，所以感应电动势较大；而闭合电路电阻相同，所以感应电流 也较大，故 B 正确．若 S 断开，虽然电路不闭合，没有感应电流，但感应电动 势仍存在，所以 C 错误．
【答案】 B
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电磁感应现象的应用
[先填空] 1．变压器 (1)作用：变压器是把交流电的电压_升__高__或__者__降__低__的装置． (2)构造：原__线__圈__(_初__级__线__圈__)、副__线__圈__(_次__级__线__圈__)、闭合铁芯．
应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率ΔΔΦt ，与磁通量 Φ、磁通量
的变化量Δ Φ 的大小没有直接的联系．
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1．下列关于电磁感应的说法中，正确的是( ) A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C．穿过线圈的磁通量的变化量越大，感应电动势越大 D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
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ΔΦ
【解析】 Δt 越大，表示磁通量变化越快，感应电动势越大． 【答案】 D
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2．(多选)如图 2-2-1 所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向 与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒 ab、cd，与导轨接 触良好．这两条金属棒 ab、cd 的运动速度分别是 v1、v2，若“井”字形回路中 有感应电流通过，则可能( )
时，Φ 最大时，ΔΔΦt ＝0，反之，当 Φ 为零时，ΔΔΦt 最大．
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2．电磁感应定律 (1)产生感应电动势的条件 只要穿过某个电路的磁通量发生变化，就会产生感应电动势，产生感应电

解析：欧姆发现导体中电流与电压、电阻的关系 ——欧姆定律，不符合题意，故A错误；奥斯特发现了 通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流的磁效应的 科学家，故B错误；库仑发现了库仑定律，不符合题 意，故C错误；法拉第发现了电磁感应现象及其规律， 符合题意，故D正确．
答案：D 点评：多了解物理学史，了解科学家的贡献，对培 养学习物理的兴趣、树立奋斗目标是有帮助的．
2．电磁感应现象及感应电流：在闭合电路中_磁__通__量__ 发生变化，闭合电路中就会产生电流；这种由于磁通量发 生变化产生电流的现象叫_电__磁___感应现象，所产生的电流 叫作_感__应__电流．
3．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感件：闭合线圈 的磁通量发生变化，而磁通量的变化可以是由磁场变化 引起的，也可以是由线圈的面积变化或位置变化引起 的．
[例❸]如图所示，在水平向右范围足够大的匀
强磁场中有一用导线围成的闭合线框，线框平面 与磁场方向垂直，能使该回路产生感应电流的是( )
A．将线框在磁场中沿着磁感线方向向右平移 B．将线框在磁场中沿着磁感线方向向左平移 C．将线框在磁场中竖直向上平移 D．转动线框使线框平面与磁场方向不垂直
2024/10/13
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如下图所示，当条形磁铁穿入线圈时，线圈的磁通量 增大，可以看到电流表指针发生偏转，说明电路中产生了 感应电流．同样地，当条形磁铁从线圈拔出时，通过线圈 的磁通量减小，电流表指针也会发生偏转，说明电路中也 产生了电流．
考点二 感应电动势
1．电源的电动势：描述电源将其他形式的能量转化 成电能的本领的物理量．电动势的符号为_E__，它的单位 与电压单位相同，是_伏__特___，符号为 V.

磁感线，则下列运动中，在线圈中会产生感应电流的是( )
A．矩形线圈做平行于磁感线的平移运动
【导学号：71082045】
B．矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动
C．矩形线圈绕 AB 边转动
D．矩形线圈绕 BC 边转动
图 2-1-11
C [A、B、D 三个选项中在发生运动状态的变化时，没有引起磁通量的变 化，故都没有发生电磁感应现象，所以没有感应电流产生．C 选项中，线圈的磁 通量发生了改变，故线圈中产生了感应电流．]
达
习
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021
标
•
7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍受。
•
探
他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021
思路点拨：①分析条形磁铁周围磁感线的特点． ②由磁通量的意义分析线圈磁通量的变化．
A [穿过线圈的磁通量应以磁铁内部磁场为主，而内部的磁感线是一定值， 在 A、B 点时，外部磁感线比较密，即与内部相反的磁感线多，相抵后剩下的内 部的磁感线就少；中间位置时，外部磁感线比较疏，即与内部相反的磁感线少， 相抵后剩下的内部的磁感线就多．所以两端磁通量小，中间磁通量大，A 正确．]
A．左右平移 B．上下平移 C．在纸面前后平移 D．绕 ab、cd 边的中心轴转动
A [长直导线下方的磁场是不均匀的，离导线越远磁感应强度越小，因此 线框上下平移、在纸面前后平移、绕 ab、cd 边的中心轴转动时，磁通量均发生 变化，但线框左右平移时，磁通量不发生变化．]

小法拉第5岁那年，父亲送他去附近学校上小学.学 校老师本来就是个势利的小人，对穷得叮当响的小法拉 第只有白眼相加，加之小法拉第小时候讲话有点结巴更 常遭到老师的鞭打.在小学二年级时，小法拉第实在忍 无可忍，一气之下离开了学校，从此再也没有走进校门. 回家后，小法拉第就开始帮助父亲干些杂活，帮母亲照 看小妹妹.他几乎没有从学校学到什么知识，用他自己 的话讲，他在学校只学到一点点“读、写、算的启蒙教 育”. 之后，他们家搬到伦敦去住.可家庭的变迁并没 有给全家带来好运，全家仍过着缺吃少穿的日子.每周， 母亲只分给法拉第一条面包.为了避免挨饿，法拉第把 一条面包分成14小块，每天吃两小块，过着不饥不饱的 生活.12岁那年，父亲把他送到一家订书铺去当学徒， 从此法拉第开始在书的海洋中寻求知识了.他利用一切 空余时间如饥似渴地读书，凡是能拿到手的书，他都认
真阅读，尤其酷爱科学书籍.七年的徒工，使他比别人七 年学校所学到的知识还要多. 这以后，法拉第遇到了当时的著名化学家戴维.在他的引 导与帮助下，法拉第一步步迈进了科学的殿堂，终于发 现了电磁感应定律等许多电学规律，成为近代物理学上 的一颗灿烂的明珠。
一. 1. D
A. B.
C. D.
导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电 闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定 穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产
1．1820年丹麦物理学家奥斯特发现通电导线周围存在 磁场，我们今天称之为________．英国物理学家法拉第在 1831年发现磁场可以产生感应电流，这就是________．
2．磁场产生电流的条件是____________________． 3．如果要使一个闭合电路中出现电流，电路中必须有 一个________．描述电源把其他形式的能量转换成电能的本 领的物理量，称为________，电动势的符号是______，它的 单位与电压单位相同，是______，符号是________．例如一 节普通的1号干电池的电动势是______，普通铅蓄电池的电 动势是________． 1．电生磁 磁能生电 2．穿过闭合电路的磁通量发生变化 3．电源 电动势 E 伏 V 1.5伏 2伏

A．开关位置接错 B．电流表的正、负极接反 C．线圈B的接头3、4接反的连接不能控 制含有电源的电路中电流的通断．而本实验 的内容之一就是研究在开关通断瞬间，电流 的变化，导致磁场变化，进而产生感应电流 的情况，因而图中的接法达不到目的． 【答案】 A
想一想 初、高中学习的产生感应电流的条件本质是 否相同？ 提示：相同．
二、感应电动势
1．电动势 (1)定义：描述电源将其他形式的能量转换成 电能的本领的物理量． (2)符号：E. (3)单位：伏，符号V.
2．感应电动势：__电__磁__感__应___现象中产生的 电动势叫感应电动势，产生感应电动势的那 部分就相当于__电__源__，在其他条件不变的情 况下，感应电动势的大小决定了电路中感应 电流的大小．
新知初探自学导引
一、法拉第与电磁感应现象
1．划时代的发现：自1820年丹麦物理学家 _奥__斯__特__发现了电流的磁效应后，于1831年 英国物理学家_法__拉__第__经过十年坚持不懈的 努力，终于发现了电磁感应现象，验证了 __磁__场__也能产生电流的设想．
2．电磁感应现象：只要穿过_闭__合__电路的磁 通量发生_变__化__，闭合电路中就有电流产生, 这种由于_磁__通__量__的变化而产生电流的现象, 叫做电磁感应现象． 3．感应电流：电磁感应现象中所产生的电 流叫__感__应__电__流___． 4．产生感应电流的条件：只要闭合电路的 __磁__通__量__变__化___，闭合电路就有电流产生．
C．线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量 发生变化，线圈中也没有感应电流 D．只要闭合电路的一部分导体做切割磁感 线运动，电路中就一定有感应电流 解析：选CD.由感应电流的产生条件可判 断C、D正确．
产生感应电流的条件是磁通量的变化而不是 磁通量的有无．即使闭合电路中有很强的磁 场，其磁通量尽管很大，但不发生变化时， 仍无电磁感应现象出现．

阅读P3方框内内容
物理学与其他自然科学一样，必须以实验事实为基础。如 何才能取得精确、真实的实验事实呢？除了实验设计、实 验仪器的制作和选择外，非常重要的就是坚持不懈地反复 实验。法拉第之所以能够发现电磁感应定律与其坚持不懈、 锲而不舍地反复实验密切相关。
“跑失良机”的科拉顿
电流计
条形磁铁
螺旋管
在科拉顿插入和拨出磁铁时，电流计指针发 生了偏转，但他却不能看到。
对以往知识的熟知和对 新鲜事物及其发展前景的 敏感，是一个人的创造力 的源泉。
——汤川秀树
作业
认真阅读教材，领悟科学家奥斯特发现电流磁 效应现象和法拉第发现电磁感应现象的探究历程。 阅读教材第4页“发展空间”，体会科学家们不 怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志，学习科学家 们的人格魅力。
在闭合和断开开关 时发现电流计指针 发生偏转。
进一步地思考和探索： 铁芯
铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条 件吗？
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提 交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应 ，产生的电流叫做感应电流。”磁生点“是 一种在变化、运动的过程中才能出现的效应 。 磁生电的现象分为五类：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。法拉第把这些现象 正式定名为电磁感应。由此产生的电流叫感 应电流。
（一）电磁感应现象的直接应用
转化为机械能， 再由发电机转
化为电能
电磁 发 把机械 感应 电 能转化
机 为电能
煤、石油 的化学能
风力、 水力的 机械能
由发电机转 化为电能
（二）电磁感应现象为电气化、自动化、信息化 奠定了基础
阅读P3最后四段
电磁感应的发现不仅对物理学和现代技术的发展作出了划时 代的贡献，而且对整个现代文明的发展有着深刻的影响。

第二章 电磁感应 与电磁场
图2－1－1
预课习堂导讲学义
课堂讲义
磁铁的运动 N极插入线圈 N极停在 线圈中
第二章 电磁感应 与电磁场
表1
表针的 摆动方向 向右
磁铁的运动 S极插入线圈
表针的 摆动方向 向左
不摆动
S极停在线圈中 不摆动
预课习堂导讲学义
课堂讲义
第二章 电磁感应 与电磁场
高预中习物导理·学1-1·粤教版
第二章 电磁感应 与电磁场
第二章 电磁感应与电磁场
2.1 电磁感应现象的发现
预课习堂导讲学义
第二章 电磁感应 与电磁场
[目标定位] 1.理解什么是电磁感应现象.2.掌握产生感应电 流的条件.3.通过观察演示实验，归纳、概括出利用磁场产生 电流的条件，培养观察、概括能力.4.了解电动势和感应电动 势的概念．
预课习堂导讲学义
课堂讲义
第二章 电磁感应 与电磁场
表2
操作
现象
开关闭合瞬间
有电流产生
开关断开瞬间
有电流产生
开关闭合时，变阻器的滑片不动
无电流产生
开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片
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
预课习堂导讲学义
课堂讲义
第二章 电磁感应 与电磁场
2.结论 不论用什么方法，不论何种原因，只要使穿过闭合电路 的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生．
3．产生感应电流的条件 (1)闭合电路；(2)磁通量发生变化．
预课习堂导讲学义
课堂讲义
第二章 电磁感应 与电磁场
【例1】 (单选)(2013·1月广东省学业水平考试)如图2－1－3 所示，在范围足够大的匀强磁场中有一闭合线圈，线圈 平面与磁场方向垂直，线圈在磁场内运动．在下列运动 中，线圈的磁通量发生变化的是