高中物理第三章电磁感应一电磁感应现象课件新人教版

04
【答案】D
【详解】A．通电长直导线周围的磁场不是匀强磁场，距离导线越近，则磁场越强，
越远处磁场越弱，选项A错误；
B．线圈向右匀速平移时，线圈中磁通量减小，则会产生感应电流，选项B错误；
C．当长直导线中电流I均匀增大时，线圈中磁通量增加，会有感应电流，选项C错误；
D．当长直导线中电流I均匀减小时，线圈中磁通量减小，线圈中有感应电流，选项D
C．将线圈A从线圈B中拔出
D．将电池的正负极对调，闭合开关
02
【答案】A
【详解】A．由题意可知，开关闭合瞬间，线圈A中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B和电
流表构成的闭合回路中有感应电流产生，电流表的指针向右偏转。保持开关闭合，将滑片P向右滑动，
滑动变阻器接入电路的电阻值减小，回路中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增加，电流表的指针向右
抽出
分析论证
线圈中的磁场
时，
线圈中有感应电流；
线圈中的磁场
线圈中无感应电流
时，
替换后实验
条形磁铁的磁场
通电螺线管的磁场
模拟法拉第实验
-
+
开关闭合，
迅速移动
滑片
G
－
开关闭合
瞬间
+
开关断开
瞬间
＋
复原再做
实验操作
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动
开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片
D．线圈绕平行于磁场的转动轴转动，如图（d）所示
01
【答案】C
【详解】A．线圈沿磁场方向上下运动，线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，A错
误；
B．线圈垂直于磁场方向向右运动，运动范围在匀强磁场内，线圈的磁通量不变，不

断开时，电流表中________电流有通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器 的阻值时，电流表中________电流通过；而有开关S一直闭合，滑动变阻器的滑 动触头不动时，电流表中________电流通过.(均选填“无有”或“无”)
图8
第十六页，共四十九页。
(4)归纳总结： 实验一中：导体棒做切割磁感线运动，回路的有效面积发生变化，从而引起
(4)不论√电路是否闭合，只要电路中磁通量发生变化，电路中就有感应电
流.( )
×
第七页，共四十九页。
2.如图2所示，条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中，电流表G的指针 _____偏__转_(选填“不偏转”或“偏转”)；若条形磁铁A在线圈B中保持不动，
电流表G的指针________(选不填偏“转不偏转”或“偏转”).
知识梳理
重点探究 随堂演练 课时对点练
第三页，共四十九页。
知识梳理
一、划时代的发现
1.“电生磁”的发现
1820年，丹麦物理学家
2.“磁生电”的发现
奥斯发特现了电流的磁效应.
1831年，英国物理学家 法拉第 发现了电磁感应现象.
3.电磁感应
法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作
.
感应电流
第四页，共四十九页。
二、产生感应电流的条件
1.实验：探究感应电流产生的条件
探究一：如图1甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场
运动时，无论磁场多强，闭合电路中都
电流，没当有导体ab做___________
运切动割时磁，感闭线合回路中有电流产生.
图1
第五页，共四十九页。
探究二：如图乙，当螺线管A的电流不变时，螺线管B所在的回路中_____电流 产没生有；当螺线管A的电流 时，螺线变管化B所在回路中就有了电流.

二、电磁感应现象 1.定义：当穿过闭合导体回路的_磁__通__量___发生变化时，闭合导体回路中产生感
应电流的现象。 2.产生感应电流的条件
(1)条件：穿过闭合导体电路的磁通量_发__生__变__化___。 (2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做__切__割__磁__感__线__的运动。 3.实质：产生__感__应__电__动__势__，如果电路闭合，则有感应电流。如果电路不闭合， 则只有_感__应__电__动__势___而无感应电流。
(1)如图4甲所示，当磁铁的N极向下运动时， 发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产 生感应电流的方向，必须知道
_____________________________________
_____________________________。
图4
①为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正
题 干
【针对训练1】 在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，先按如图5甲所示
连线，不通电时，电流计指针停在正中央，闭合开关S时，观察到电流表指
针向左偏。然后按如图乙所示将灵敏电流计与副线圈B连成一个闭合回路，
将原线圈A、电源、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。
(1)图甲电路中，串联定值电阻R的主要作用是________。
C.直导线对AD边和BC边的安培力等大反向
D.在线圈ABCD内部的区域的磁场方向为垂直线圈所在
平面向外
图8
解析 根据右手定则，直导线在右手边的磁场方向垂直纸面向里，在AB边靠近 直导线的过程中，线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈内产生的感应电 流方向是ABCDA，所以A错误；直导线周围的磁场的磁感应强度，离直导线越 近磁感应强度越大，则对AB边和CD边的安培力不等大但是方向是相反的，所 以B错误；根据右手定则，由对称性可知，直导线对AD边和BC边的安培力等大 反向，所以C正确；在线圈ABCD内部的区域的磁场方向为垂直线圈所在平面向 里，因为感应电流产生的磁场只是阻碍原磁通量的增大，而不是阻止，所以总 磁通量还是增大，所以D错误。

t1 电压表的示数 U＝IR＝2ER·R＝n（B12－t1B0）S，B 项错误．
t1～t2 时间内线圈产生的感应电动势 E′＝nΔΔΦt ＝nt2B－1t1S， 根据闭合电路欧姆定律 I′＝2ER′ ＝2（tn2－B1tS1）R，C 项正确； t1～t2 时间内，磁通量减小，根据楞次定律可知，P 端电势 低于 Q 端电势， UPQ＝－n2（t2B－1 t1）S，D 项错误．
若线框进入磁场时的速度合适，线框所受安培力等于重力， 则线框匀速进入磁场，图像 D 有可能；由分析可知选 A 项．
例 7 如图 1 所示，平行粗糙导轨固定在绝缘水平桌面上， 间距 L＝0.2 m，导轨左端接有 R＝1 Ω 的电阻，质量为 m＝0.1 kg 的粗糙导体棒 ab 静置于导轨上，导体棒及导轨的电阻忽略不 计．整个装置处于磁感应强度 B＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场方 向垂直导轨向下．现外力 F 作用在导体棒 ab 上使之一开始做匀 加速运动，且外力 F 随时间变化关系如图 2 所示，重力加速度 g ＝10 m/s2，试求解以下问题：
2 AB 的路端电压 UAB＝R总＋R总RABEAB＝23R3＋R RBLv＝25BLv CD 两端的电压等于 CA、AB、BD 电压之和，则： UCD＝BLv＋25BLv＝75BLv，
2 AB 段的电流为 I＝URA总B＝5B23RLv＝3B5RLv，
金属棒所受安培力 F 安＝BIL＝3B52RL2v， 导体棒做匀速运动受力平衡， 在竖直方向有拉力 F＝F 安＋G， 拉力做功的功率 PF＝F·v＝(F 安＋G)·v＝3B52LR2v2＋mgv.
A．0～t1 时间内的读数为n（B1－B0）S t1
C．t1～t2 时间内 R 上的电流为2（tn2－B1tS1）R
D．t1～t2 时间内 PQ 间的电势差 UPQ＝n2（t2B－1 t1）S

人教版（2019）高二物理必修第三册 第十三 章 13.3 电磁感应现象及应用-课件 （20张ppt）
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观察实验并进概括
实验操作
导体静止
导体向上、向下运动（平行磁感线）
导体向左或向右运动(切割磁感线）
实验现象(有无电流) 无 无 有
结论：闭合电路包围的面积变化时，电路中有感应电流产生；包围的
面积不变时，电路中无感应电流产生
人教版（2019）高二物理必修第三册 第十三 章 13.3 电磁感应现象及应用-课件 （20张ppt）
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(2)使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代．
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探究感应电流的产生条件
实验1：直导线在磁场中。导体静止；导体向上、向 下运动（平行磁感线）；导体向左或向右运动(切割 磁感线）。
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感应电流是否产生的判断
1.感应电流产生的必要条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化， 所以判断感应电流有无时必须明确以下两点：
(1)闭合电路； (2)磁通量发生变化．
2．通过观察穿过闭合导体回路的磁感线的条数是否变化判断某过 程中磁通量是否变化．
实验2：条形磁铁插入（拨出）螺线管。

右偏”、“左偏”、“不停振动”）．
（2）断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出 ，其他均不变．接通电源，闭合开关，G表指针 不停振动（“不动”、“右 偏”、“左偏”、“不停振动”）． （3）仅用一根导线，如何判断G表内部线圈是否断了？_______
短接G表前后各摇动G 表一次，比较指针偏转， 有明显变化，则线圈断 了，反之则未断
6.（2019·浙江·高考真题）在“探究电磁感应的产生条件”实验中，实验连 线后如图1所示，感应线圈组的内外线圈的绕线方向如图2粗线所示．
（1）接通电源，闭合开关，G表指针会有大的偏转，几秒后G表指针停在中 间不动．将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时，G表指针_左__偏_（“不动”、“右 偏”、“左偏”、“不停振动”）；迅速抽出铁芯时，G表指针_右__偏_（“不动”、“
5.(多选)下列选项中的操作能使如图所示的三种装置产生感应电流的是（ ） A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线运动 B．乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈 C．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插
入大螺线管B中不动 D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动，移动滑动变阻
器的滑片
【正确答案】BD
艰难的探索 牛人安培的尝试：
+G
_
+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
艰难的探索 法拉第：屡战屡败、屡败屡战……
历经10年, “痴”心不改
+
G
_
+G
_
一段通电直导线放在另一段直导线旁边
未通电直导线放在另一段通电线圈内部
艰难的探索
在伦敦的一家科学档案馆里，陈列着英国物理学家法拉第写了

2.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应
强度B发生变化,ΔB＝B2-B1,此时：
E
n
SB t
（感生电动势）
例与练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
例与练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。
平 Φ/10-2Wb
2
斜率表示Φ的 变化率
1 0 ABD
t/s 0.1
三、导体切割磁感线时的感应电动势
如图所示闭合线框一部分导体ab长l,处于匀强磁场中，
磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感
应电动势
回路在时间t内增大的面积为：
ΔS=LvΔt 穿过回路的磁通量的变化为：
ΔΦ=BΔS =BLvΔt 产生的感应电动势为：
E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。
❖ （三）情感、态度与价值观 ❖ 1．从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培
养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的 辩证唯物主义思想。 ❖ 2．了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的 科学探究精神。 ❖ 教学重点 ❖ 法拉第电磁感应定律。 ❖ 教学难点 ❖ 平均电动势与瞬时电动势区别。 ❖ 教学用具 ❖ 演示法、归纳法、类比法 多媒体电脑、投影仪、 投影片。
❖ 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19

器极板上的电荷q、通过线圈的电流i、以及跟电 流和电荷相联系的磁场B和电场E等都发生周期性 的变化，这种现象叫做电磁振荡。
注意各种说法：
如（2）图：电容器放电完毕瞬间；电 容器充电开始；电场能向磁场能转化完毕； 磁场能向电场能转化开始。
再如（1）→（2）：电容器放电过程； 电容器极板电量减小过程；电路电流增大过 程；电场能向磁场能转化过程。
三、阻尼振荡和无阻尼振荡 1. 无阻尼振荡（理想）
播放视频: 无阻尼振荡.
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
•8、普通的教师告诉学生做什么，称职的教师向学生解释怎么做，出色的教师示范给学生，最优秀的教师激励学生。 2021/11/92021/11/92021/11/92021/11/9
三、阻尼振荡和无阻尼振荡 1. 无阻尼振荡（理想）
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三、阻尼振荡和无阻尼振荡 1. 无阻尼振荡（理想）
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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2021/11/92021/11/92021/11/911/9/2021
•7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”“观察是 思考和识记之母。”2021/11/92021/11/9November 9, 2021
四、电磁振荡的周期和频率
1.周期和频率：电磁振荡完成一次周期性 变化所需的时间叫做周期，一秒钟内完成周期 变化的次数叫做频率。

如图所示,有一个线圈与一个灵敏电流计连成闭合电路。将 一条形磁体的一部分插入线圈中。
(1)当条形磁体向右运动时,电流计的指针是否发生偏转? (2)当线圈向左运动时,电流计的指针是否发生偏转? 提示:(1)偏转。 (2)偏转。
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归纳提升 电流的磁效应与电磁感应现象的区别与联系 1.区别:“动电生磁”和“动磁生电”是两个不同的过程,要抓住 过程的本质,“动电生磁”是指运动电荷周围产生磁场;“动磁 生电”是指线圈内的磁通量发生变化而在闭合线圈内产生了 感应电流。“动电生磁”中的“动”是运动的意思,电荷相对磁 场运动,“动磁生电”中的“动”是变化的意思。要从本质上来 区分它们。 2.联系:二者都是反映了电流与磁场之间的关系。
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归纳提升 1.导体回路闭合、磁通量变化是产生感应电流的两个必要条 件,缺一不可。而导体回路中有没有磁通量不是产生感应电 流的条件,如果穿过导体回路的磁通量很大但不发生变化,也 不会产生感应电流。
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2.穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,大致有以下几种情况: (1)磁感应强度B不变,线圈面积S发生变化; (2)线圈面积S不变,磁感应强度B发生变化; (3)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化,此时可由
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解析:位于磁场中的闭合线圈,只有磁通量发生变化,才一定会 产生感应电流,故A错误;闭合线圈平行磁感线运动时,闭合电 路中磁通量没有变化,则闭合电路中没有感应电流,故B错误; 穿过闭合线圈的磁通量发生变化,则闭合电路中一定有感应 电流,故C正确;导体做切割磁感线运动,不一定有感应电流产 生,只有当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时才有 感应电流产生,故D错误。
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第十三章 电磁感应与电磁波初步

安培曾写道：“奥斯特先生……已经 永远把他的名字和一个新纪元联系在一起 了。”
F
F′
？
同 向 电 流 互 相 吸 引
反 向 电 流 互 相 排 斥 .
三、磁场 1、磁体或电流周围空间存在的一 种特殊物质。
F
F′
2、磁场的基本性质： 磁场对放入其中的磁体或通电 导体会产生磁力作用。
四、地磁场 1、地球是一个巨大的磁体。 2、地球周围空间存在的磁场叫地磁 场。
第三章 磁场
第一节 磁现象和磁场
• ☆教材分析 • 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节 课，从整个章节的知识安排来看，本节是此 章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础， 是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也 是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要 的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供 铺垫。
•
• •
• •
• ☆重点难点 • 电流的磁效应、磁场的定义与基本特征是 本节重点，也是难点
中国古代对磁的认识
中国古代四大发明之一 司南（指南针）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ东汉王充
最初发现的磁体是被称为“天然磁石” 的矿物，其主要成分为Fe3O4 ，能吸引铁质物 体.
磁铁多是由铁、钴、镍等金属或某些氧化物制成。
注意：天然磁石和人造磁铁都是永磁体。
3、 地球的地理两极与地磁两极反向但并不重 合，其间有一个夹角，叫磁偏角。因此，指南针 所指方向不是正南方，而是和地磁南极有一个夹 角。
磁南极
地理 北极
地理 南极
磁北极
3、 地球的地理两极与地磁两极反向但并不重 合，其间有一个夹角，叫磁偏角。因此，指南针 所指方向不是正南方，而是和地磁南极有一个夹 角。
奥斯特早在读大学时 就深受康德哲学思想的影 响，认为各种自然力都来 自同一根源，可以相互转 化。