山东省泰安第一中学高中物理人教版选修3-2课件：4.5 电磁感应现象的两类情况(共21张)
新课标人教版高中物理选修3-2第4章 电磁感应 第三节 楞次定律
第三节楞次定律
教学目标:
（一）知识与技能
1．掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
2．培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3．能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向
4．掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
（二）过程与方法
1．通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。
2．通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
（三）情感、态度与价值观
在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
教学重点:楞次定律的理解和应用
教学难点:楞次定律的理解和应用
教学方法:教师启发讲授,学生讨论
教学用具:干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。教学过程:
（一）引入新课
［演示］按下图将磁铁从线圈中插入和拔出,引导学生观察现象,提出:
①为什么在线圈内有电流？
②插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗？为什么？
③怎样才能判断感应电流的方向呢？
本节我们就来学习感应电流方向的判断方法。
（二）新课教学
演示实验
［实验目的］研究感应电流方向的判定规律。
［实验步骤］
（1）按右图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流
方向与电流表G中指针偏转方向的关系。（如电流从左接线
柱流入,指针向右偏还是向左偏?）
（2）记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。
（3）把条形磁铁N极（或S极）向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流表中指针偏转方向,然后根据步骤（1）结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。
人教版高二物理选修3-2第四章 4.5《电磁感应现象的两类情况》课件 (共23张PPT)
导课 ●明标
磁场变化引 起的电动势
感生电动势
线圈B相当 于电源
动生电动势
导体切割磁感线
AB相当于电源
导课 ●明标
4.5《电磁感应现象的两类情况》
导课 ●明标
• 1．知道感生电场。 • 2．知道感生电动势和动生电动势
及其区别与联系。（重难点）
自主 ●合作
用心、静心、认真阅读课本P19-P20的内容，并进行圈点 勾画.完成一线课堂填空部分： 要求：3分钟自学课本，圈点勾画；
50 V 逆时针方向 A端的电势比B 端高
总结●测评
水平面上有两根相距0.5 m的足够长的平行金属导轨 MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有 阻值为R＝3.0 Ω的定值电阻，导体棒ab长为0.5 m， 其电阻为r＝1.0 Ω，与导轨接触良好．整个装置处于 方向竖直向上的匀强磁场中，B＝0.4 T。现使ab以v ＝10 m/s的速度向右做匀速运动。 (1)a、b两点哪点电势高？a、b两点间的电压为多大？ (2)维持ab做匀速运动的外力多大？ (3)ab向右运动1 m的过程中，外力做的功是多少？电 路中产生的热量是多少？
于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，
下列说法中正确的是（ AC）
A．磁场变化时，会在在空间中激发一种电场
B．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力
人教版高中物理选修3-2 传感器及其工作原理 PPT课件
第1节 传感器及其工作原理
学习导入
学习目标
实验探究
学习归纳
巩固提高
请列举生活中的一些自动控制实例
遥控器控制电视开关 日光控制路灯的开关 声音强弱控制走廊照明灯开关 宾馆自动门 、车库自动门、安检门 烟雾火灾报警器 超市商品扫描枪等等
学习目标
知识与技能：
1、了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义 2、知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔 元件的性能及其它们的工作原理 3、了解传感器的应用
例2、如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，
其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数
器的基本工作原理是（ A）C
A．当有光照射 R1时，信号处理系统获得高电压 B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
例3、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将 这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后， 用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆
光照不同，表有何变化？
Ω
根据演示实验并结合教材P52的内容，思考问题： （1）光敏电阻有什么特性？ （2）光敏电阻采用什么材料制作？ （3）半导体材料导电的原理？ （4）光敏电阻能够将什么量转化为什么量？
高中物理选修3-2教案 4.5《电磁感应现象的两类情况》
电磁感应现象的两种情况
教学目标
1. 知识与技能
(1)了解感生电场，会解释感生电动势的产生原因． (2)了解动生电动势的产生条件和洛伦兹力的关系．
(3)掌握两种感应电动势的区别与联系，会应用分析实际问题． (4)了解电磁感应规律的一般应用，会分析科技实例． 2. 过程与方法
通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣． 3. 情感、态度与价值观
通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的良好品德． 教学重点难点
感生电动势与动生电动势的概念。 对感生电动势与动生电动势实质的理解。 教学方法与手段
以类比为先导，引领学生在复习干电池电动势中非静电力作用的基础上，说明感应电场和洛伦兹力在产生感应电动势中的作用，并能应用感生电动势和动生电动势解答相关问题。
类比讨论学习为主，发动学生对电子感应加速器的讨论从而加深理解。 课前准备
多媒体课件、实物投影仪、视频片断。 导入新课
[事件1]
教学任务：复习提问，导入新课。
师生活动：情景导入，放映PPT 课件展示提问的问题。 一、复习提问：
1．法拉第电磁感应定律的内容是什么？数学表达式是什么？ 答：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即E ＝n ΔΦΔt
。
2．导体在磁场中切割磁感线产生的电动势与什么因素有关，表达式是什么，它成立的条件又是什么？
答：导体在磁场中切割磁感线产生的电动势的大小与导体棒的有效长度、磁场强弱、导体棒的运动速度有关，表达式是E＝BLvsinθ，该表达式只能适用于匀强磁场中。
3．干电池中电动势是怎样产生的？
人教版物理选修3-2 第4章第5节 电磁感应现象的两类情况
(1)运动导体中的自由电子，不仅随
导体以速度v运动，而且还沿导体以
速度u做定向移动，如图4－5－4所
示．因此，导体中的电子的合速度
v合等于v和u的矢量和，所以电子受 到的洛伦兹力为F合＝ev合B，F合与 合速度v合 垂直．
图4－5－4
高中物理选修3-2课件
(2)从做功角度分析，由于F合与v合垂直，它对电 子不做功，更具体地说，F合的一个分量是F1＝ evB，这个分力做功，产生动生电动势．F合的另 一个分量是F2＝euB，阻碍导体运动做负功．可以 证明两个分力F1和F2所做的功的代数和为零．结 果仍然是洛伦兹力并不提供能量，而只是起传递 能量的作用，即外力克服洛伦兹力的一个分力F2 所做的功通过另一个分力F1转化为能量．
高中物理选修3-2课件
1.动生电动势：导体在磁场中_切__割__磁__感__线__运动时产 生的电动势． 2.产生原因：由于导体中的自由电子受到_洛__伦__兹__力__ 作用引起的，使自由电荷做定向移动的非静电力是 _洛__伦__兹__力__． 3.切割导体的特点：运动的导体是_电__源__，所在的电 路是_内__电路．
【思路点拨】 导体ab在切割磁感线的运动过程 中，在回路中的有效切割长度bc随时间做线性变 化，由于题中要求的是感应电动势瞬时表达式，
故可用公式E＝Blv求解．
【精讲精析】 设导体 ab 从 O 点出发时开始计时，
人教版高中物理选修3-2课件
实验三：双螺线管实验
操作 开关闭合瞬间 开关闭合，滑动变阻器不动 开关闭合，滑动变阻器触片滑动 开关断开瞬间 表针的摆动情况 摆动 不摆动 摆动 摆动
实验结论：即使大线圈与小线圈无相对运动，导体 不切割磁感线，但当小线圈中电流变化时，大线圈 所在处的磁场变化，大线圈中就有电流产生。
进一步地Байду номын сангаас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。“磁生电”是一 种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 五种类型可以引起感应电流：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。 有规律吗？
三品：创造性的思维 为什么以往的实验都失败了？
法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现！
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向 人类揭开了机械能转化 为电能的序幕。
法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力 线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性， 并预言了光可能是一种电磁振动的传播 。
结论：产生感应电流的原因可能与磁场的 变化有关，与导体是否切割磁感线无关
小结：
实验一、导体切割磁感线 实质：改变了闭合电路在磁场中的面积 实验二、磁铁插入或拔出 实质：改变了闭合电路中磁场的强弱 实验三、开关闭合或断开，滑动变阻器滑动 实质：改变了闭合电路中磁场的强弱
人教版高二物理选修3-2第四章电磁感应第2节探究感应电流的产生条件课件
开关与变阻器的状态
线圈B中是否有电流
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时，滑动变阻器不动
开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
归纳以上四项实验观察结果，你能得出什么结论？
【分析论证】 1.在上面第1个实验中，磁铁插入线圈时，线圈中的磁场由 弱变强；磁铁从线圈中抽出时，线圈 中的磁场由强变弱，如图所示。 这两种情况下线圈中有感应电流。
8．如图所示，一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中 心与圆心O重合。下列运动中能使线圈中产生感应电流的是 （ AB ） A．N极向外、S极向里绕O点转动 B．N极向里、S极向外绕O点转动 C．在线圈平面内磁铁绕O点顺时针转动 D．垂直线圈平面磁铁向纸外运动
9.如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内， 一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是 （ BD ） A．以bc为轴转动45° B．以ad为轴转动45° C．将线圈向下平移 D．以ab为轴转动
4.如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽为d。一个边长为L 正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区。若d＞L，则在线 框中不产生感应电流的时间就等于（ C ） A.d/v B.L/v C.(d-L)/v D.(d-2L)/v
5．矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行，如图所示。下列 情况中线圈有感应电流的是（ A ） A．线圈绕ab轴转动 B．线圈垂直纸面向外平动 C．线圈沿ab方向上下移 D．线圈绕cd轴转动
高中物理人教新课标选修3-2课件：第4章 电磁感应1、2
2．法拉第心系“磁生电”
法拉第 发现了电磁感应现象． 1831年，英国物理学家________
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 智能综合训练
二、探究感应电流的产生条件
1．实验观察
(1)导体棒在磁场中运动
实验装置 实验操作 导体棒静止或平行 于磁感线运动 导体棒做切割磁感 线运动 回路中 有无电流
站立时，发电的可能性最大．
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 智能综合训练
1．电磁感应现象在生活中的应用
普通录音机主要由机内话筒、磁带、录放磁 头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成，如图所示是录 音机的录、放原理示意图．请同学们观察录音、放音磁头并探 究其工作原理． 想一想：哪一过程是 “电生磁 ”？ 哪一过程是“磁生 电”？要使磁场能产生电流，应具备什么条件？
A．c环最大，a与b环相同
B．三个环相同 C．b环比c环大 D．a环与c环相同
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 智能综合训练
解析：
条形磁铁磁场的磁感线分布特点是：
(1)外部磁感线两端密，中间疏；
(2) 磁铁内、外磁感线的条数相等．据以上两点知： a 、 b、c三个环中磁场方向都向上．考虑到磁铁外部磁场的不同， a外部磁场强于b外部磁场，故b环的磁通量大于a环的磁通量， 外部c的磁通量大于b的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量 b 大于 c. 其中 a 、 c 两个环所在处磁感线的分布特点不同，所以 穿过两个环的磁通量不一定相同，C正确，A、B、D错． 答案： C
(完整word版)人教版高中物理选修3-2全册教案(完整)
（3）当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随之而变化，而大线圈的面积不发生变化，但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
4、归纳总结：
在几种实验中，有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化；而又有的线圈的面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化.磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。
分析：
（甲)图:当把条形磁铁N极插入线圈中时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反．
（乙)图:当把条形磁铁N极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同．
(丙）图：当把条形磁铁S极插入线圈中时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反．
（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释?
（4）电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。
学生活动：结合思考题，认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
二、法拉第心系“磁生电”-—————电磁感应现象
教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容.提出以下问题，引导学生思考并回答：
D穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流
高中物理选修3-2人教版4-4《法拉第电磁感应定律》课件 (新人教版选修3-2)
所以：
E BLv
即 : E BLV sin
4、导体切割磁感线感应电动势大小
EB E v EL
匀强磁场
v 、 B、 L
E BLv
两两垂直
L B、L v
v与B夹角为
E BLv sin
• 说明：公式E=Δφ/Δt，E=nΔφ/Δt一般适 用于求解平均电动势的大小；而公式 E=BLV一般适用于切割磁感线运动导体的 瞬时电动势的大小。
En t E I 3 103 A R 1.5 10 V
例与练
• 4、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R ＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向 垂直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某 一截面的电荷量为多少？
E t
q I t R SB 0.001 Wb
（2） /t 是指在时间 t 内磁通量变 化快慢的平均值； t0，/t表示在 某瞬时磁通量变化的快慢， 2 ．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．
E t
式中物理量都取国际单位
E V
Wb
t s
若线圈有n匝，则相当于n个相同的电源 串联，所以整个线圈中的电动势为．
引导思考讨论并总结
• 方法:把大线圈与灵敏电流计组合 成闭合电路,使大线圈沿平行于地 面或垂直于地面的方向迅速移动, 若灵敏电流计产生偏转,则表明周 围有磁铁矿. • 思考:为何要快速移动才能观察到 明显的电流计的指针的偏转?
(完整版)高中物理选修3-2电磁感应讲义
高中物理选修3-2电磁感应复习
一、电磁感应现象及其发生条件
1、电磁感应现象
当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流．
2．电磁感应的条件
（1）产生感应电流的条件为：
①电路为闭合电路；②回路中磁通量发生变化。
（2）感应电动势产生的条件：穿过电路的磁通量发生变化.
这里不要求闭合.无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就会有感应电动势产生。
例1．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图连接．下列说法中正确的是( ）
A．电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
C．电键闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在
中央零刻度
D．电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转
例2。如图2所示，矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘）．现使线框绕不同的轴转动,能使框中产生感应电流的是［］
A．绕ad边为轴转动 B．绕oo′为轴转动
C．绕bc边为轴转动 D．绕ab边为轴转动
例3.如图6所示,一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d＞l，则导线框中无感应电流的时间等于［］
例4。条形磁铁竖直放置,闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图7所示.若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大为Ⅱ,那么圆环内磁通量变化情况是［］
A．磁通量增大 B．磁通量减小 C．磁通量不变 D．条件不足，无法确定
人教版高中物理课件：选修32《电磁感应》+(共19张PPT)
大量实验表明：
定性解释： 电容越大，电容器容纳电荷就越多，充
电和放电所需的时间就越长，因此周期越长， 频率越低；自感越大，线圈阻碍电流变化的 作用就越大，使电流的变化越缓慢，因此周 期越长，频率越低．
LC回路的周期和频率公式
LC回路的周期和频率公式
T = 2 LC f = 1 2 LC
LC回路的周期和频率公式
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.
小结：
LC振荡电路产生振荡电流的物理原因是 电容器的充放电作用和线圈的自感作用；
LC振荡电路产生振荡电流的物理实质是 电场能和磁场能的周期性转换。
四、电磁振荡的周期和频率
电磁振荡与简谐运动有很多相似之处， 它们的运动都有周期性，我们知道自由振动 的周期只与振动系统本身的特性有关，那么 电磁振荡的周期或频率是由什么因素决定的 呢？本节我们将研究这个问题。
电磁感应
+ −
正向 放电
i
0 q
o
− +
人教版3-2《第四章 电磁感应》章末总结(课件) (共30张PPT)
《第四章 电磁感应》章末总结
知识网络
电流的磁效应 划时代的发现 电磁感应现象
产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化
电磁感应现象
感应电流的大小:法拉第电磁感应定律
������
=
������
������ ������
(适用于所有情况)
������ = ������������������sin������(适用于导线切割磁感线的情况)
mgsin30 BIL1 F 0 而 B 0.5tT
则得： F 1 0.5t N
当 t＝0 时刻， F＝1N 。
在 3～4s 内，B 不变，没有感应电流产生，ab 不受安培力，则由
平衡条件得： F mgsin30 1N
画出前 4s 内外力 F 随时间变化的图象如图所示：
如图所示，足够长的光滑U形导轨宽度为L，其所在平面与水平 面的夹角为α，上端连接一个阻值为R的电阻，导轨电阻不计，匀强 磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上。现有一质 量为m、有效电阻为r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限 大，当金属杆下滑达到最大速度vm时，运动的位移为B x，则( )
练习：将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN，其中 OM＝R，圆弧MN的圆心为O点，将导线框的O点置于如图所示的直
人教版高中物理选修3-2课件：第四章 电磁感应 第4节
据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行
了一项卫星悬绳发电实验，实验取得部分成功，航天飞机在地球
赤道上空离地面约3 000 km处，由航天飞机发射一颗卫星，携带 一根长20 km的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁
感线运动。
卫星悬绳发电的实验原理是什么？发电电压大小跟哪些因素
物 理 选 修
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第四章 电磁感应
〔即时讨论 1〕 判一判。 导学号 09152059 (1)在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流。( × ) (2)磁通量越大，磁通量的变化量也越大。( × ) (3)穿过某电路的磁通量变化量越大，产生的感应电动势就越大。( × ) (4)穿过线圈的磁通量的变化率越大，所产生的感应电动势就越大。( √
物 理 选 修
有关呢？
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易错案例剖析
课堂知识结构
随堂巩固提升 课 时 作 业
第四章 电磁感应
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第四章 电磁感应
知识点1
电磁感应定律
1．感应电动势 电磁感应 现象中产生的电动势。 (1)在_________