新教材粵教版必修第三冊-第6章-第3節(jié)-電磁感應(yīng)現(xiàn)象-課件(59張)

1、第六章電磁現(xiàn)象與電磁波第三節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象及相關(guān)的物理學(xué)史2通過實驗探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件3能正確分析磁通量的變化情況4能夠運用感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件判斷是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生學(xué)法指導(dǎo)1.通過閱讀教材和查閱相關(guān)“電生磁”及“磁生電”的史實資料，體會劃時代發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的艱辛與榮耀2通過探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件的實驗，提高觀察、分析、論證能力，更好地掌握相關(guān)知識3通過例題和習(xí)題，掌握感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，并能分析判斷相關(guān)問題4查詢資料，了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用實例，如變壓器、電磁爐等，通過了解它們的工作原理，體會電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)所具有的劃時代的意義知識導(dǎo)圖預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) | 新知領(lǐng)悟1

2、“電生磁”的發(fā)現(xiàn)1820年，丹麥物理學(xué)家_發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)2“磁生電”的發(fā)現(xiàn)1831年，英國物理學(xué)家_發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流叫作_電磁感應(yīng)的探索歷程奧斯特法拉第感應(yīng)電流3法拉第的概括法拉第把引起感應(yīng)電流的原因概括為五類：(1)變化的_；(2)變化的_；(3)_的恒定電流；(4)_的磁鐵；(5)在磁場中運動的_電流磁場運動運動導(dǎo)體4電磁感應(yīng)法拉第把他發(fā)現(xiàn)的磁生電的現(xiàn)象叫作_，產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流5發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的意義(1)使人們對電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加完善，宣告了_作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生(2)使人們找到了_的條件，開辟了人類的電氣化時代電磁感應(yīng)電磁學(xué)磁生電【答案】磁生電的過程是其他

3、形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電，那么磁生電的實質(zhì)是什么？首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學(xué)家分別是()A安培和法拉第B法拉第和楞次C奧斯特和安培D奧斯特和法拉第【答案】D【解析】1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，1831年，英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D正確1探究導(dǎo)體棒在磁場中運動是否產(chǎn)生感應(yīng)電流(如圖所示)：探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件無實驗操作實驗現(xiàn)象(有無電流)分析論證導(dǎo)體棒靜止_閉合電路包圍的面積_時，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；包圍的面積_時，電路中無感應(yīng)電流產(chǎn)生導(dǎo)體棒平行磁感線運動_導(dǎo)體棒切割磁感線運動_無有變化不變2探究磁鐵在通電螺

4、線管中運動是否產(chǎn)生感應(yīng)電流(如圖所示)：實驗操作實驗現(xiàn)象(有無電流)分析論證N極插入線圈_線圈中的磁場_時，線圈中有感應(yīng)電流；線圈中的磁場_時，線圈中無感應(yīng)電流N極停在線圈中_N極從線圈中抽出_S極插入線圈_S極停在線圈中_S極從線圈中抽出_有無有有無有變化不變3歸納結(jié)論只要穿過_導(dǎo)體回路的_發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流閉合磁通量【答案】法拉第在開始的實驗中使用的都是恒定電流產(chǎn)生的磁場，而“磁生電”是一種在變化、運動過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的過程為什么會在很長一段時間徘徊不前？【答案】AC【解析】A中，線圈在磁場中運動，穿過線圈的磁通量沒有變化，所以不會產(chǎn)生感應(yīng)電流；B中，線

5、圈離開磁場時，磁通量減小，故有感應(yīng)電流產(chǎn)生；C中，線圈與磁場始終平行，穿過線圈的磁通量為零，沒有變化，所以不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；D中，在磁鐵向下運動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，發(fā)生線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流本題選不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選AC多維課堂 | 素養(yǎng)初培如圖所示，原線圈(小螺線管)接電源、開關(guān)和滑動變阻器，副線圈(大螺線管)接電流表，按照表中實驗操作進(jìn)行實驗，觀察有無感應(yīng)電流產(chǎn)生，完成下表電流的磁效應(yīng)與電磁感應(yīng)現(xiàn)象【答案】有有無有變化不變實驗操作實驗現(xiàn)象(線圈B中有無電流)分析論證開關(guān)閉合瞬間_線圈B中磁場_時，線圈B中有感應(yīng)電流；磁場_時，線圈B中無感應(yīng)電流開關(guān)斷開瞬間_開關(guān)保持閉合，滑動變阻器

6、滑片不動_開關(guān)保持閉合，迅速移動滑動變阻器的滑片_精例1下列屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()A通電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場B磁場對感應(yīng)電流發(fā)生作用，阻礙導(dǎo)體運動C由于導(dǎo)體自身電流發(fā)生變化，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流D電荷在磁場中定向移動形成電流【答案】C【解析】根據(jù)引起感應(yīng)電流的原因的五類情況可知，導(dǎo)體中自身電流變化在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，C正確變式1(多選)下列現(xiàn)象中，能表明電和磁有聯(lián)系的是()A摩擦起電B兩塊磁鐵相互吸引或排斥C小磁針靠近通電導(dǎo)線時偏轉(zhuǎn)D磁鐵插入閉合線圈過程中，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】CD【解析】摩擦起電是靜電現(xiàn)象，A錯誤兩塊磁鐵相互吸引或排斥是磁現(xiàn)象，B錯誤小磁針靠近通電導(dǎo)線時偏

7、轉(zhuǎn)，說明“電生磁”磁鐵插入閉合線圈過程中，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，說明“磁生電”故C、D正確是否為電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷方法1由磁生電的現(xiàn)象都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象2所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象都與變化和運動相聯(lián)系1當(dāng)磁感線從某閉合線圈的兩側(cè)穿過時，這時要怎樣求穿過該線圈的磁通量？【答案】磁通量是標(biāo)量，在磁感線從某面的兩側(cè)穿過時，可規(guī)定從一側(cè)穿過的磁通量為正，而從另一側(cè)穿過該面的磁通量為負(fù)，則穿過該面的磁通量等于兩者的代數(shù)和，即當(dāng)磁感線從某面的兩側(cè)穿過時，磁通量等于穿過該面磁感線的“凈”條數(shù)磁通量及其變化量的理解與計算2當(dāng)某個面的面積發(fā)生變化，穿過它的磁通量一定發(fā)生變化嗎？【答案】不一定，由磁通量的計算表達(dá)式BScos

8、 (其中為面S與其在垂直于磁場方向投影面間的夾角)可知，磁通量由面積、磁感應(yīng)強(qiáng)度和面與垂直于磁場的平面間的夾角三個因素共同決定，而問題中提到了其中一個因素平面的面積發(fā)生變化，不知其他兩個因素如何變化，所以穿過該面的磁通量不一定發(fā)生變化3穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)有關(guān)系嗎？【答案】無關(guān)由于穿過線圈平面的磁感線條數(shù)表示磁通量的大小，因此不管線圈匝數(shù)是多少，穿過線圈的磁感線條數(shù)相同，所以穿過線圈的磁通量大小和匝數(shù)無關(guān)2勻強(qiáng)磁場中磁通量的計算(1)B與S垂直時：BS.B指勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，S為線圈的面積(2)B與S不垂直時：BS.S為線圈在垂直磁場方向上的有效面積，在應(yīng)用時可將S分解到與B垂直的

9、方向上，如圖所示，BSsin .3磁通量變化量的計算當(dāng)B與S垂直時，通常有以下兩種情況：(1)S不變，B改變，則BS.(2)S改變，B不變，則BS.【答案】BCD變式2如圖所示，通過恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合線框共面，第一次將線框由1平移到2，第二次將線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到2，設(shè)先后兩次通過線框的磁通量變化分別為1和2，則()A12B12C12D無法確定【答案】B【解析】設(shè)線框在位置1時的磁通量為1，在位置2時的磁通量為2，直線電流產(chǎn)生的磁場在1處比在2處要強(qiáng)，若平移線框，則112，若轉(zhuǎn)動線框，磁感線是從線框的正反兩面穿過的，一正一負(fù)，因此212.根據(jù)分析知12，故B正確求解磁通量的方法1解答該類題

10、目時，要注意磁感線是從平面的哪一面穿入的2當(dāng)規(guī)定從某一面穿入的磁通量為正值時，則從另一面穿入的就為負(fù)值，然后按照求代數(shù)和的方法求出磁通量的變化(磁通量是有正、負(fù)的標(biāo)量)3把初、末狀態(tài)的磁通量準(zhǔn)確表示出來是解題的關(guān)鍵1821年，英國科學(xué)家法拉第評價奧斯特的發(fā)現(xiàn)：“他猛然打開了一個科學(xué)領(lǐng)域的大門，那里過去一片漆黑，如今卻充滿了光明”1822年，法拉第在一篇日記中寫下了要由“磁”生“電”的豪言壯語是否產(chǎn)生感應(yīng)電流的判斷結(jié)合上面的表述討論：(1)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義？(2)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考？法拉第持怎樣的觀點？(3)法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，你認(rèn)為他成

11、功的“秘訣”是什么？【答案】(1)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在的某種聯(lián)系奧斯特的發(fā)現(xiàn)突破了人類對電和磁認(rèn)識的局限性電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了科學(xué)認(rèn)識領(lǐng)域的思考，推動了電磁學(xué)的發(fā)展(2)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了對稱性的普遍思考：既然電流能夠引發(fā)磁針的運動，那么磁鐵也會使導(dǎo)線產(chǎn)生電流法拉第堅信：磁與電之間也應(yīng)該有類似的“感應(yīng)”(3)多次失敗后，1831年8月29日，法拉第終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象他成功的“秘訣”是：“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)精例3如圖所示，矩形線框abcd由靜止開始運動，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流且磁通量逐漸變大，則線框的運動情況應(yīng)該是()A向右平

12、動(ad邊還沒有進(jìn)入磁場)B向上平動(ab邊還沒有離開磁場)C以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(ad邊還沒有轉(zhuǎn)入磁場)D以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)角不超過90)【答案】A【解析】A和D所描述的情況，線框在磁場中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大，D情況下S變小)，穿過線框的磁通量均改變，由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流而B、C所描述的情況中，線框中的磁通量均不改變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流D中磁通量變小變式3如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，有一閉合導(dǎo)體環(huán)，環(huán)面與磁場垂直當(dāng)導(dǎo)體環(huán)在磁場中完成下述運動時，可能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A導(dǎo)體環(huán)保持水平且在磁場中向上或向下運動B導(dǎo)體環(huán)保持水平向左或向右加速平動C導(dǎo)體環(huán)以

13、垂直環(huán)面、通過環(huán)心的軸轉(zhuǎn)動D導(dǎo)體環(huán)以一條直徑為軸，在磁場中轉(zhuǎn)動【答案】D【解析】只要導(dǎo)體環(huán)保持水平，無論它如何運動，穿過環(huán)的磁通量都不變，都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，只有導(dǎo)體環(huán)繞通過直徑的軸在磁場中轉(zhuǎn)動時，穿過環(huán)的磁通量改變，才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確1如果電路不閉合，即使磁通量發(fā)生變化也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流2磁通量發(fā)生變化，其內(nèi)涵主要體現(xiàn)在“變化”上比如穿過電路的磁通量很大，若不變化，也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流核心素養(yǎng)微專題電磁感應(yīng)與樂器電吉他，是一種撥弦樂器，發(fā)明者為喬治比徹姆與阿道夫里肯巴克發(fā)聲原理與傳統(tǒng)吉他不同，不是以箱體的振動發(fā)聲，而是運用了電磁學(xué)原理，它的琴身是實體的木頭，而非空的音箱在琴身上裝有線圈，

14、它們被稱作拾音器當(dāng)被磁化的吉他弦振動時，引起拾音器上線圈磁通量的變化從而在線圈中產(chǎn)生不同頻率的電流，當(dāng)這些電流通過電子音箱還原時，就成了電吉他的聲音【專練】如圖所示，電吉他的弦是磁性物質(zhì)當(dāng)弦振動時，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流輸送到放大器、喇叭，把聲音播放出來請解釋電吉他是如何產(chǎn)生感應(yīng)電流的？弦能否改用尼龍材料？【答案】當(dāng)磁性物質(zhì)制作的弦振動時，會造成穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈有感應(yīng)電流產(chǎn)生若將弦改用尼龍材料，因尼龍材料無磁性，當(dāng)弦振動時線圈中就不會產(chǎn)生感應(yīng)電流課堂小練 | 素養(yǎng)達(dá)成1關(guān)于磁通量的概念，以下說法中正確的是()A磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過閉合回路的磁通量也越大B磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面

15、積越大，則磁通量也越大C穿過線圈的磁通量為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D磁通量發(fā)生變化，一定是磁場發(fā)生變化引起的【答案】C【解析】穿過閉合回路的磁通量大小取決于磁感應(yīng)強(qiáng)度、回路所圍面積以及兩者夾角三個因素，所以只了解其中一個或兩個因素?zé)o法確定磁通量的變化情況，A、B錯誤；同樣由磁通量的特點，也無法判斷其中一個因素的情況，C正確，D錯誤2關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，下列說法正確的是()A位于磁場中的閉合線圈一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流B閉合線圈平行磁感線運動時，線圈中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流C穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化時，一定產(chǎn)生感應(yīng)電流D閉合線圈垂直磁感線運動時，線圈中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】C【解析】位于磁場中的閉合線圈，只有磁通量發(fā)生變化，才一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；閉合線圈平行磁感線運動時，閉合電路中磁通量沒有變化，則閉合電路中就沒有感應(yīng)電流，故B錯誤；穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，則閉合電路中一定有感應(yīng)電流，故C正確；垂直磁感線運動，磁通量不一定發(fā)生變化，故D錯誤3(多選)如圖所示，下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A如圖甲所示，導(dǎo)體棒AB順著磁感線運動B如圖乙所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時C如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通時D如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接