第十三章　3　电磁感应现象及应用 高中物理人教版（2019）必修第三册（课件 教案 学案 练习四份打包）

3　电磁感应现象及应用 [学习目标]　1.知道什么是电磁感应现象。2.通过实验探究感应电流产生的条件(重难点)。3.了解电磁感应现象的应用。 一、划时代的发现 1．奥斯特发现了电流的磁效应，证实电现象与磁现象是有联系的。 2．1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”。当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流，从而发现了“磁生电”现象，他认为“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 3．法拉第把这些“磁生电”现象定名为电磁感应，这些现象中产生的电流叫作感应电流。 二、磁通量变化的几种情况 1．磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1，磁感应强度B不变，闭合回路的有效面积S发生变化。如图(a)(b)所示，ΔΦ＝B(S2－S1)＝BΔS。 2．闭合回路的面积S不变，磁感应强度B发生变化。如图(c)所示，ΔΦ＝(B2－B1)S＝ΔBS。 3．磁感应强度B和闭合回路的面积S都发生变化，ΔΦ＝B2S2－B1S1。 例1　(多选)闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动，则穿过闭合线圈的磁通量发生变化的是(　　) 答案　AB 解析　选项A中，线圈转动时，穿过线圈的磁通量一直在变化，故A正确；选项B 中，由于离通电导线越远，磁感应强度越小，故线圈在向右运动时，穿过线圈的磁通量在减小，故B正确；选项C中，由于磁感线方向与线圈平面平行，故穿过线圈的磁通量一直为零，没有变化，故C错误；选项D中，线圈转动过程中，穿过线圈的磁感线条数不变，故穿过线圈的磁通量不变，故D错误。 三、产生感应电流的条件　电磁感应现象的应用 1．实验：探究感应电流产生的条件 (1)实验一：如图甲所示，导体棒AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体棒AB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生。(均选填“有”或“无”) 甲 乙 (2)实验二：如图乙所示，当条形磁体插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但条形磁体在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生。(均选填“有”或“无”) (3)实验三：如图丙所示，将小线圈A插入大线圈B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关S一直闭合，滑动变阻器的滑片不动时，电流表中无电流通过。(均选填“有”或“无”) 丙 (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，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。 实验二中：磁体插入或拔出线圈时，线圈中的磁场发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。 实验三中：开关闭合、断开或滑动变阻器的滑片移动时，小线圈A中电流变化，从而引起穿过大线圈B的磁通量变化，产生了感应电流。 三个实验共同特点是：产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化。 2．产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。 3．电磁感应现象的应用 生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。 例2　(2023·陕西省延安市第一中学高二月考)在“探究法拉第电磁感应现象”实验中，某同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关组成的部分电路已连接好了，如图所示。 (1)请使用两根导线，将电路补充完整。 (2)此实验中使用的电表应是_____。(填选项前的字母) A. 灵敏电流表 B. 大量程的电压表 C. 倍率适宜的电阻表 (3)正确选择电表和连接电路后，开始实验探究。下列说法正确的是_____。 A．开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，都不会引起电表的指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中央零刻度 D．开关闭 ... ...