电磁感应现象的应用(常见四种应用)精品PPT课件
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13.3电磁感应现象及应用(课件)高二物理(人教版2019必修第三册)
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
电磁感应现象及应用ppt课件
2．产生感应电流的条件
2.电磁感应现象产生的电流叫做 感应电流
二、探究感应电流的产生条件
1．实验观察 探究1：导体棒在磁场中运动是否产生电流
实验操作
导体棒静止 导体棒平行磁感
线运动 导体棒切割磁感
线运动
实验现象(有无电流 )
_无___ _无___
_有___
结论： 当闭合回路中部分导体切割磁感线时，电路中会产生感应电流。
产生感应电流的条件
• 分析下列各种情况，线圈有无感应电流产生？ • 1 ) 向右平动(ad边还没有进入磁场)
有感应电流
• 2 ) 向上平动(ab边还没有离开磁场)
• 无3 感) 以应bc电边流为轴转动(ad边还没有转入磁场)
• 无4 感) 以应ab电边流为轴转动(转角不超过90°)
• 5 ) B＝kt(k＞0)，且线框在图中位置不动
家用微波炉
家用微波炉把220V家用电，通过变压器增大电压，高压使 磁控管产生高频微波，高频微波再通过滤导管传送给搅拌器， 搅拌器使高频微波均匀分布在炉腔内。食物内的水分被高频微 波振动，产生热量，进而使食物加热。
日常变压器
变压器分为单相变 压器和三相变压器，右 图为单相变压器，主要 应用电磁感应原理，使 N1N2两线圈内的磁通量 发生改变，从而使线圈 内的电流发生改变。
安培未能足够重视这一转瞬即逝的实验现象，痛失 了一项重大的科学发现，原因何在？
这是因为他把分子电流假说看得极为重要，他完 全被自己的理论禁锢起来了。
解放思想，实事求是
法拉第发现的电磁感应使人们对电 和磁内在联系的认识更加完善，宣告 了电磁学作为一门统一学科的诞生， 为电磁学的发展作出了重大贡献。
1.利用磁场产生电流的现象叫电磁感 应现象
2.电磁感应现象产生的电流叫做 感应电流
二、探究感应电流的产生条件
1．实验观察 探究1：导体棒在磁场中运动是否产生电流
实验操作
导体棒静止 导体棒平行磁感
线运动 导体棒切割磁感
线运动
实验现象(有无电流 )
_无___ _无___
_有___
结论： 当闭合回路中部分导体切割磁感线时，电路中会产生感应电流。
产生感应电流的条件
• 分析下列各种情况，线圈有无感应电流产生？ • 1 ) 向右平动(ad边还没有进入磁场)
有感应电流
• 2 ) 向上平动(ab边还没有离开磁场)
• 无3 感) 以应bc电边流为轴转动(ad边还没有转入磁场)
• 无4 感) 以应ab电边流为轴转动(转角不超过90°)
• 5 ) B＝kt(k＞0)，且线框在图中位置不动
家用微波炉
家用微波炉把220V家用电，通过变压器增大电压，高压使 磁控管产生高频微波，高频微波再通过滤导管传送给搅拌器， 搅拌器使高频微波均匀分布在炉腔内。食物内的水分被高频微 波振动，产生热量，进而使食物加热。
日常变压器
变压器分为单相变 压器和三相变压器，右 图为单相变压器，主要 应用电磁感应原理，使 N1N2两线圈内的磁通量 发生改变，从而使线圈 内的电流发生改变。
安培未能足够重视这一转瞬即逝的实验现象，痛失 了一项重大的科学发现，原因何在？
这是因为他把分子电流假说看得极为重要，他完 全被自己的理论禁锢起来了。
解放思想，实事求是
法拉第发现的电磁感应使人们对电 和磁内在联系的认识更加完善，宣告 了电磁学作为一门统一学科的诞生， 为电磁学的发展作出了重大贡献。
1.利用磁场产生电流的现象叫电磁感 应现象
《电磁感应现象》课件
4. 分析结果
根据记录的数据，分析电磁感应 现象中产生的电动势大小和方向 与磁场变化的关系，验证法拉第 电磁感应定律。
5. 清理实验现场
实验结束后，关闭电源，拆解电 路，整理实验器材。
05
电磁感应现象的意义与影响
对现代电力工业的影响
发电
发电机利用电磁感应原理将机械 能转化为电能，为现代电力工业
提供源源不断的能源。
智能电网
智能电网的建设需要大量应用电磁感应技术，实 现高效、安全、可靠的电力传输和分配。
3
交通领域
未来交通工具如电动汽车、高速磁悬浮列车等将 大量应用电磁感应技术，提高运行效率和安全性 。
学生自我评估与反馈
学生应自我评估对本课程内容的掌握程度，是否理解了电磁感应现象的基本概念和法拉第电磁感应定律的原理 。
用于测量感应电流的大小 和方向。
导线
连接电源、线圈、电流计 和磁铁。
实验步骤与观察
2. 启动实验
打开电源，逐渐增加磁场强度或 改变磁场方向，观察灵敏电流计 的读数变化。
1. 连接电路
将电源、线圈、电流计和磁铁按 照电路图正确连接，确保线路接 触良好。
3. 记录数据
在实验过程中，记录不同磁场强 度和方向下，感应电流的大小和 方向变化。
输电
高压输电线路利用电磁感应原理 将电能高效地传输到各个角落，
满足人们的电力需求。
配电
配电系统利用电磁感应原理实现 电能的分配和管理，保障电力供
应的稳定性和可靠性。
对现代电子工业的影响
电子设备
各种电子设备如电视、电脑、手机等 都离不开电磁感应的应用，如变压器 、电感器等。
通信技术
无线通信和光纤通信技术利用电磁感 应原理实现信息的传输和处理，极大 地促进了现代电子工业的发展。
电磁感应现象及应用(高中物理教学课件)
切割类本质： S发生了变化Ф=BS
变化类本质： B发生了变化Ф=BS
共同点：磁通量变了
四.产生感应电流产生的条件
1.电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做 电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。 2.产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量 发生变化。 思考：地球周围存在磁场, 我们能够在地表通过 摇“绳”来发电吗？若可以，当沿哪个方向站立， 发电的可能性比较大？
例3.如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动， 若要使线框中产生感应电流且磁通量逐渐变大， 则线框的运动情况应该是（ A ）
A．向右平动（ad边还没有进入磁场） B．向上平动（ab边还没有离开磁场） C．以bc边为轴转动（ad边还没有转入磁场） D．以ab边为轴转动（转角不超过90°）
例4.某学生做观察电磁感应现象的实验时，将电 流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如 图所示的实验电路，闭合开关，下列说法正确的 是（ ABD ）
五.电磁感应现象的应用 无线充电：
五.电磁感应现象的应用
五.电磁感应现象的应用
分析下列情况是否会产生感应电流。
例1.如图所示，直导线中通以电流I，矩形线圈与通电直导线共面， 下列情况中能产生感应电流的是( ABD ) A．电流I增大时 B．线圈向右平动 C．线圈向下平动 D．线圈绕ab边转动
A．线圈A插入线圈B的过程中，有感应电流 B．线圈A从线圈B中拔出过程中，有感应电流 C．线圈A停在线圈B中，有感应 电流
D．线圈A拔出线圈B的过程中， 线圈B的磁通量在减小
例5.如图所示，条形磁铁放置在金属圆环的正中
央，圆环和小型条形磁铁处在同一平面内，轴线 OO'与圆环平面重合。现要在圆环中产生感应电 流，下列办法中可行的是（ A ） A.让磁铁绕其轴OO'转动600 B.让环在纸面内绕环心顺时针转动600 C.让环沿纸面向上移动一小段距离 D.让磁铁绕其几何中心在纸 平面内顺时针转动600
电磁感应现象的应用-PPT课件
图 2－3－5 A．ABS 防抱死系统是利用电流的磁效应工作的 B．ABS 防抱死系统是利用电磁感应原理工作的 C．车速越快产生的电流越大 D．车速越快产生的电流越小 解析：齿轮的每个铁质轮齿在靠近磁铁端点时被磁化，相 当于一个磁铁，各个铁质轮齿交替通过线圈端点时改变线圈内
的磁通量，从而使线圈中产生感应电流，故 ABS 防抱死系统利 用了电磁感应原理，故 B 对．车速越快，磁通量变化越快，产 生的感应电流就会越大，故 C 对．
)
图 2－3－3 A．次级电压是 1.5 V B．次级电压为 0 V C．通过副线圈的磁通量是个变量 D．通过副线圈的磁通量为零
解析：接干电池使得初级线圈上的电流为恒定电流，故激 发出的是恒定的磁场，对于副线圈，磁感应强度 B 不变，线圈 面积 S 不变，故副线圈的磁通量Φ＝BS 是个固定值，所以 C、 D 错，而产生感应电动势的条件是：穿过电路的磁通量要变化， 所以 A 错，B 正确．
1．给变压器的原线圈加上交变电流，使铁芯中产生交变的 磁通量，进而使穿过的副线圈中产生____感__应__电__动__势_____．
2 ．变压器原副线圈两端的电压比与原副线圈的匝数成 ___正_____比，即 UU12＝___nn_12____.
3 ． 变压器是根据 ____电__磁___感__应______ 的原理制成的 ，所以 ____不__能____(选填“能”或“不能”)产生直流电压．
答案： B
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
【触类旁通】 1．理想变压器在正常工作时，原、副线圈中不相同的物理
量是( D ) A．每匝线圈中磁通量的变化率 B．交变电流的频率 C．原线圈的输入功率，副线圈的输出功率 D．原、副线圈中的感应电动势
电磁感应现象ppt课件
点
清）
单 解
A. 发电机的基本原理是电磁感应
读 B. 发电机产生的感应电流大小和方向会周期性变化
C. 发电机在工作过程中机械能转化为电能
D. 此交流发电机的频率是 50 Hz
8.1 电磁感应现象
考 ［解题思路］ 点 清 单 解 读
8.1 电磁感应现象
考 ［答案］ D
点
清 方法点拨 发电机是利用电磁感应制成的。在发电机工作时，产生的感应电
8.1 电磁感应现象
命题点：
实 验 1. 实验原理（①____________）。
突 破
2. 实验方法（转换法、②________）。
3. 转换法的应用（通过③______________判断是否产生感应电流）。
4. 导体在磁场中运动时，灵敏电流表不偏转的原因：
（1）没有感应电流产生（④＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
/
课
8.1 电磁感应现象
前 预
1.（1）法拉第 （2）闭合 一部分 切割磁感线 感应电流 导体的运动方向
习 磁场方向
新 2.（1）电磁感应 （2）转子 定子
知
导 （3）机械 电
引
（4）大小 方向 交流电 50 Hz
第八章 电磁相互作用及应用
/
考 1. C 提示：使铜棒竖直向上或向下运动，铜棒没有切割磁感线，不会产生
单 解
流的大小和方向在周期性变化。发电机将机械能转化为电能。
读
8.1 电磁感应现象
易 ■易错点 对产生感应电流的条件不理解
错
易
例 用如图所示的装置探究电磁感应现象，下列操作使灵敏电流表指针发生
混 分
偏转的是 （
）
析 A. 保持磁体和导体 AB 静止
电磁感应现象及其应用课件(共27张PPT)高一物理鲁科版(2019)必修三
实验现象 (有无电流)
有 无 有 有 无 有
分析论证
线圈中的磁场变化时，线圈中 有电流产生；线圈中的磁场不 变时，线圈中无电流产生
实验三 磁场和导体无相对运动是否产生电流(如图所示)
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
实现现象(线圈B中 有无电流)
4.磁通量的正、负 (1)磁通量是标量，但有正、负。当磁感线从某一面穿入时，磁通量为正 值，则磁感线从此面穿出时磁通量为负值。 (2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ，反向磁通量 为Φ′，则穿过该平面的磁通量Φ总＝Φ－Φ′。磁通量等于穿过该平面 的磁感线的净条数(磁通量的代数和)。 5.磁通量的变化量 ΔΦ＝|Φ2－Φ1|。
答案 磁通量无变化。线圈中无感应电流。穿过线圈的磁感线分布情况 如图，穿过左右两侧磁感线的条数相同，方向相反，故穿过线圈的磁通 量始终为零，故磁通量始终不变，线圈中始终无感应电流。
练习
3.(多选)(2023·福建福州市高二期末)如图所 示有三种实验装置，选项中能使装置产生 感应电流的是 A.图甲中，使导体棒AB沿着磁感线方向运
磁感线运动 导体棒做切割
磁感线运动
无 闭合回路包围的磁场的面积变 化时，电路中有电流产生；包
无 围的磁场的面积不变时，电路 中无电流产生
有
实验二 探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流(如图所示)
实验操作
N极插入线圈 N极停在线圈中 N极从线圈中抽出
S极插入线圈 S极停在线圈中 S极从线圈中抽出
√B.开关S接通后，电路中电流稳定时
C.开关S接通后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间 D.开关S断开的瞬间
电磁感应现象及应用ppt课件
课堂小结
1. 划时代的发现 法拉第——电磁感应——感应电流
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 发电机、变压器、电磁炉
3. 法拉第最初发现“电磁感应现象”的实验情景简化如图所示，在正确操 作的情况下，得到符合实验事实的选项是（ ） A．闭合开关的瞬间，电流计指针无偏转 B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转 C．通电状态下，断开与电源相连线圈的瞬间，电流计指针有偏转 D．将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，电流计指针无偏 转
例：关于感应电流，下列说法中正确的是（ ） A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流 B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流 C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中 一定没有感应电流 D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感 应电流
2.产生感应电流的条件 （3）感应电流产生的条件：
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。 思考：能引起磁通量发生变化的原因有哪些？ a.由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化。 b.磁场不变，由于闭合回路的面积S变化而引起磁通量的变化。 c.闭合回路的磁场和面积S同时变化而引起磁通量的变化。 d.闭合回路与磁场间的夹角变化而引起磁通量的变化。
（2）实验分析：
条形磁体运动
电路中是否产生感应
电流表指针是否摆动
电流
N/S极插入线圈
是
是
N/S极停在线圈中
否
否
N/S极从线圈中拔出
是
是
条形磁体插入线圈时，线圈中的磁场由弱变强，条形磁体从线圈中 拔出时，线圈中的磁场由强变弱，即通过线圈的磁场强弱发生变化 时，会产生感应电流。2.产生感应流的条件（2）实验分析：
电磁感应现象的综合应用ppt课件
(2)设电容器两极板间的电势差为 U，则有 U＝IR
电容器所带电荷量 q＝CU
解得 q＝CBQlxR.
[答案]
4QR (1)B2l2x
CQR (2) Blx
精品课件
32
解决此类问题要分清电路的组成，产生 感应电动势的部分为电源，其电路部分为内 电路，其余则为外电路，然后画出等效电路 图，再结合电磁感应定律及直流电路的知识 即可求解.
精品课件
10
问题 类型
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图 象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求 解相应的物理量
应用 知识
左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁 感应定律、欧姆定律、牛顿定律、相关数学知 识等
精品课件
11
1．用均匀导线做成的正方形线框边
长为0.2 m，正方形的一半放在垂
直纸面向里的匀强磁场中，如图
9－3－1所示．当磁场以10 T/s的
变化率增强时，线框中a，b两点
间的电势差是
( ) 图9－3－1
A．Uab＝0.1 V
B．Uab＝－0.1 V
C．Uab＝0.2 V
D．Uab＝－0.2 V
精品课件
12
解析：根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势 E＝nΔΔΦt ＝ nΔΔBt S＝1×10×0.2×0.1 V＝0.2 V，线框中 a，b 两点间的电 势差为外电压，因为内电阻和外电阻相等，且据楞次定律可 知 b 点电势较高，则 Uab＝－0.1 V．故正确答案为 B.
电阻的乘积．
(2)某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压，
等于电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电
压．当其电阻不计时，路端电压等于电源电动势．
《电磁感应现象及应用》PPT精品课件
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.
即学即用
1.判断下列说法的正误.
(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生.( × )
(2)穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流
产生.( × )
(3)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应
2.感应电流产生条件的理解 不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必 然会产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合 的，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.
例2 (多选)下图中能产生感应电流的是
√ √
解析 A选项中，电路没有闭合，无感应电流； B选项中，面积增大，通过闭合电路的磁通量增大，有感应电流； C选项中，穿过圆环的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流； D选项中，穿过闭合电路的磁通量减小，有感应电流.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2.在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感 应电流的是 A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成闭合回路，然后观察电流表示数的变化 B.在通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，一段时间后观察电流表
示数的变化 C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形
3.(产生感应电流的条件)(多选)某学生做观察电磁感应现象的实验时，
将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图11所示的实验
电路，闭合开关，下列说法正确的是
√A.线圈A插入线圈B的过程中，有感应电流 √B.线圈A从线圈B中拔出过程中，有感应电流
C.线圈A停在线圈B中，有感应电流
√D.线圈A拔出线圈B的过程中，线圈B的磁通量在减小
即学即用
1.判断下列说法的正误.
(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生.( × )
(2)穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流
产生.( × )
(3)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应
2.感应电流产生条件的理解 不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必 然会产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合 的，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.
例2 (多选)下图中能产生感应电流的是
√ √
解析 A选项中，电路没有闭合，无感应电流； B选项中，面积增大，通过闭合电路的磁通量增大，有感应电流； C选项中，穿过圆环的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流； D选项中，穿过闭合电路的磁通量减小，有感应电流.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2.在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感 应电流的是 A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成闭合回路，然后观察电流表示数的变化 B.在通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，一段时间后观察电流表
示数的变化 C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形
3.(产生感应电流的条件)(多选)某学生做观察电磁感应现象的实验时，
将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图11所示的实验
电路，闭合开关，下列说法正确的是
√A.线圈A插入线圈B的过程中，有感应电流 √B.线圈A从线圈B中拔出过程中，有感应电流
C.线圈A停在线圈B中，有感应电流
√D.线圈A拔出线圈B的过程中，线圈B的磁通量在减小
课件2：13.3 电磁感应现象及应用
13.3 电磁感应现象及应用
一、划时代的发现 电流的磁效应 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
“电生磁” 磁能生电吗？
一、划时代的发现
电磁感应 1831年，英国物理学家法拉第发现了 电磁感应现象。产生的电流叫作感应 电流。 电磁学 开启了电气化时代
二、产生感应电流的条件 探究：导体棒在磁场中运动能否产生电流 1.导体棒静止
随堂检测
2.如图所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P，现 用力从四周拉弹簧线圈，使线圈包围的面积变大，则下列关于穿 过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法 中，正确的是( C ) A．磁通量增大，有感应电流产生 B．磁通量增大，无感应电流产生 C．磁通量减小，有感应电流产生 D．磁通量减小，无感应电流产生
实验操作 磁铁停在线圈中 磁铁插入线圈中 磁铁从线圈中抽出
实验现象（有无电流） 无 有 有
结论：当线圈中磁场发生变化时，闭合回路中有感应电流产 生；当线圈中磁场不变时，闭合回路中无感应电流。
二、产生感应电流的条件 探究：模拟法拉第的实验
线圈A通过变阻器和开关连 接到电源上，线圈B的两端 连到电流表上，把线圈A装 在线圈B的里面。
随堂检测
3. (多选)如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中 接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可 能的是( AD ) A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计 指针偏转 B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电 流计指针偏转 C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转 D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流拟法拉第的实验 1.闭合开关
电流计指针偏转
有感应电流
二、产生感应电流的条件 2.断开开关
一、划时代的发现 电流的磁效应 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
“电生磁” 磁能生电吗？
一、划时代的发现
电磁感应 1831年，英国物理学家法拉第发现了 电磁感应现象。产生的电流叫作感应 电流。 电磁学 开启了电气化时代
二、产生感应电流的条件 探究：导体棒在磁场中运动能否产生电流 1.导体棒静止
随堂检测
2.如图所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P，现 用力从四周拉弹簧线圈，使线圈包围的面积变大，则下列关于穿 过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法 中，正确的是( C ) A．磁通量增大，有感应电流产生 B．磁通量增大，无感应电流产生 C．磁通量减小，有感应电流产生 D．磁通量减小，无感应电流产生
实验操作 磁铁停在线圈中 磁铁插入线圈中 磁铁从线圈中抽出
实验现象（有无电流） 无 有 有
结论：当线圈中磁场发生变化时，闭合回路中有感应电流产 生；当线圈中磁场不变时，闭合回路中无感应电流。
二、产生感应电流的条件 探究：模拟法拉第的实验
线圈A通过变阻器和开关连 接到电源上，线圈B的两端 连到电流表上，把线圈A装 在线圈B的里面。
随堂检测
3. (多选)如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中 接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可 能的是( AD ) A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计 指针偏转 B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电 流计指针偏转 C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转 D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流拟法拉第的实验 1.闭合开关
电流计指针偏转
有感应电流
二、产生感应电流的条件 2.断开开关
第十三章 3 《电磁感应现象及应用》课件ppt
【典例示范】 例2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。下述操作中能使线圈中产生感应电流的是( ) 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.将线圈向上平移
答案 B 解析 当线圈以bc为轴转动45°时,ad边刚好还没有进入磁场,这样,穿过线 圈的磁感线的条数没有发生变化,磁通量不发生改变,所以在回路中不会产 生感应电流,A错误。当以ad为轴转动45°时,bc边刚好要离开磁场,这样, 穿过线圈的磁感线的条数将不断减少,所以在回路中会产生感应电流,选项 B正确。当将线圈向下平移或者向上平移时,穿过线圈的磁感线的条数均 没有发生变化,磁通量不发生改变,所以在回路中不会产生感应电流,选项C、 D错误。
线圈中有无电流 有 有
无
想一想模拟法拉第的实验中,实验电路是怎样连接的?这样的连接有什么 特点? 提示 法拉第的实验中分为两个电路,电源、开关、滑动变阻器、线圈A构 成的闭合电路;线圈B和电流表构成另一个闭合回路。这样的连接是为了 得到两个互不连接的电路,当一个电路电流变化时,看另一个电路中是否有 电流产生。
思维导图
课前篇 自主预习
【必备知识】 一、划时代的发现 1.“电生磁”的发现 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。 2.“磁生电”的发现 1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
想一想法拉第做了大量的实验都以失败告终,失败的原因是什么? 提示 从法拉第做过的失败实验可以看出,这些实验都是在以往经验的启发 下,通过类比的方法设计的,只注意静态和稳定的情况,而忽略了对动态过 程的关注。 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。
流表和线圈分别放在两个房间里,并用导线连成闭合回路。他用磁铁在线
电磁感应现象带动画演示ppt课件
①
②
③
④
a
b
d
c
A
B
发电机的工作原理
一 发电机的工作原理：
电磁感应现象
结论：
二 发电机的结构:
定子(不转动部分)和转子(转动的部分)两大部分构成
三 能量转化:
将其他形式的机械能转化为电能
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。
大型发电机安装转子
交流电：周期性改变大小和方向的电流 直流电：方向不变的电流 交流电的周期：交流电完成一次周 期性变化需要的时间 交流电的频率：在一秒内交流电完 成周期性变化的次数 我国交流电周期是0.02秒，频率为50赫兹。其意义是发电机线圈转一周用 0.02 秒，即1秒内线圈转50圈。
太空悬绳发电
1992年和1996年，意大利研制的绳系卫星，两次由美国航天飞机携带，在太空进行试验。第一次由于绳索缠绕，只释放到250米，仅仅为原计划20公里的1/78，不过倒是产生了40伏特的电压及1.5毫安的电流；第二次释放到19.3千米，还产生了3000伏特电压，但是飞行不久以后就出现绳索断裂，绳系卫星也丢失在茫茫太空之中。
2.电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的_____________和________________有关。
闭合
切割磁感线
电磁感应
感应电流
运动方向
磁场的方向
电磁感应应用
大家知道地球是一个大磁场。当航天飞机携带着绳系卫星在空中飞行时，由导电材料制成的绳系卫星的系绳，在绕地球运动时切割地球磁力线，运动过程中，悬绳、航天飞机、卫星和大气层中的电离层形成回路。它就成为一台发电机，可以向绳系卫星和牵引它的航天器供电
如果把电源“+”极与导线连接，可观察到的现象是_______________,断开电路则可观察到_________________。
②
③
④
a
b
d
c
A
B
发电机的工作原理
一 发电机的工作原理：
电磁感应现象
结论：
二 发电机的结构:
定子(不转动部分)和转子(转动的部分)两大部分构成
三 能量转化:
将其他形式的机械能转化为电能
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。
大型发电机安装转子
交流电：周期性改变大小和方向的电流 直流电：方向不变的电流 交流电的周期：交流电完成一次周 期性变化需要的时间 交流电的频率：在一秒内交流电完 成周期性变化的次数 我国交流电周期是0.02秒，频率为50赫兹。其意义是发电机线圈转一周用 0.02 秒，即1秒内线圈转50圈。
太空悬绳发电
1992年和1996年，意大利研制的绳系卫星，两次由美国航天飞机携带，在太空进行试验。第一次由于绳索缠绕，只释放到250米，仅仅为原计划20公里的1/78，不过倒是产生了40伏特的电压及1.5毫安的电流；第二次释放到19.3千米，还产生了3000伏特电压，但是飞行不久以后就出现绳索断裂，绳系卫星也丢失在茫茫太空之中。
2.电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的_____________和________________有关。
闭合
切割磁感线
电磁感应
感应电流
运动方向
磁场的方向
电磁感应应用
大家知道地球是一个大磁场。当航天飞机携带着绳系卫星在空中飞行时，由导电材料制成的绳系卫星的系绳，在绕地球运动时切割地球磁力线，运动过程中，悬绳、航天飞机、卫星和大气层中的电离层形成回路。它就成为一台发电机，可以向绳系卫星和牵引它的航天器供电
如果把电源“+”极与导线连接，可观察到的现象是_______________,断开电路则可观察到_________________。
电磁感应现象的应用(常见四种应用)上课讲义
• （1）闭合回路的感应电动势的瞬时值?
• （2）闭合回路中的电流大小和方向?
• （3）2s内，闭合回路的感应
• 电动势平均值
• 练习2：两根光滑的长直金属导轨M N、 M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l， 电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路， 电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为 C．长度也为l、阻值同为R的金属棒a b垂直 于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向 竖直向下的匀强磁场中q=．a b在外力作用下向
随时间变化规律的是 i
C
i
v
o1 2 3 4 5
40cm 图1
i
o12
34 5
t/s
t/s
o1 2 Байду номын сангаас 4 5
A
i
B
t/s o 1 2 3 4 5
t/s
C
D
图2
2. 如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区， 导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是（设导线
框中电流沿abcdef为正方向） D
bc de
1. 如图1所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向
垂直纸面向。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面
内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场
区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边
界平行。 (以逆时针方向为电流的正方向)取它刚进入磁
场的时刻t=0，在图2所示的图线中，正确反映感应电流
ΔΦ 或 E＝ n Δt .
E－Ir .
总结：
• 求解电路问题的思路：
画等效电路图
求感应电动势E
求感应电流
电压
功率
• 练习1：如图所示，磁感应强度B=0.2T的匀强 磁场中有一折成30°角的足够长的金属导轨 ， 导轨平面垂直于磁场方向。一条长度 的直导 线MN垂直ob方向放置在轨道上并接触良好。 当MN以v=4m/s从导轨O点开始向右平动时， 若所有导线单位长度的电阻r=0.1Ω/m。求： 经过时间t=2s 后：
• （2）闭合回路中的电流大小和方向?
• （3）2s内，闭合回路的感应
• 电动势平均值
• 练习2：两根光滑的长直金属导轨M N、 M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l， 电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路， 电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为 C．长度也为l、阻值同为R的金属棒a b垂直 于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向 竖直向下的匀强磁场中q=．a b在外力作用下向
随时间变化规律的是 i
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40cm 图1
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图2
2. 如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区， 导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是（设导线
框中电流沿abcdef为正方向） D
bc de
1. 如图1所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向
垂直纸面向。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面
内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场
区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边
界平行。 (以逆时针方向为电流的正方向)取它刚进入磁
场的时刻t=0，在图2所示的图线中，正确反映感应电流
ΔΦ 或 E＝ n Δt .
E－Ir .
总结：
• 求解电路问题的思路：
画等效电路图
求感应电动势E
求感应电流
电压
功率
• 练习1：如图所示，磁感应强度B=0.2T的匀强 磁场中有一折成30°角的足够长的金属导轨 ， 导轨平面垂直于磁场方向。一条长度 的直导 线MN垂直ob方向放置在轨道上并接触良好。 当MN以v=4m/s从导轨O点开始向右平动时， 若所有导线单位长度的电阻r=0.1Ω/m。求： 经过时间t=2s 后：
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v=
右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运 动距离为s的过程中，整． 个回路中产生的焦耳 热为Q．求
• （1）ab运动速度v的大小；
• （2）电容器所带的电荷量q．
4QR B2l2s
CQR Bls
二、电磁感应现象中的力学问题
电磁感应现象 感应电流
通电导线在磁场中受到安培力
• 练习1.如图所示,U形导线框固定在水平面上, 右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的 动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为 L1、L2,回路的总电阻为R.从t=0时刻起,在竖 直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁
• （1）求线框中产生的感应电动势大小；
• （2）求cd两点间的电势差大小；
• （3）若此时线框加速度恰好为零，
• 求线框下落的高度h所应满足的条件。
三、电磁感应现象中的能量问题
其他形式能
外力克服安培力做功
电能
感应电流做功
焦耳热
• 练习:如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为 R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、 磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸 面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进人 磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一 段高度，然后落下并匀速进人磁场．整个运动过 程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不 发生转动．求：
• （1）闭合回路的感应电动势的瞬时值?
• （2）闭合回路中的电流大小和方向?
• （3）2s内，闭合回路的感应
• 电动势平均值
• 练习2：两根光滑的长直金属导轨M N、 M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l， 电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路， 电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为 C．长度也为l、阻值同为R的金属棒a b垂直 于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向 竖直向下的匀强磁场中q=．a b在外力作用下向
随时间变化规律的是 i
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40cm 图1
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图2
2. 如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区， 导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是（设导线
框中电流沿abcdef为正方向） D
bc de
• (1)线框在下落阶段匀速进人磁场
• 时的速度V2；
• (2)线框在上升阶段刚离开磁场时
• 的速度V1；
• (3)线框在上升阶段通过磁场过程
• 中产生的焦耳热Q．
• 练习、如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同 一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值 R=0.3Ω的电阻。一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金 属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀 强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T。棒在水平向右 的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀 加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运 动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生 的 棒焦在耳运热 动之 过比 程中Q1时：钟Q2与=2导:1轨。垂导直轨且足两够端长与且导电轨阻保不持计良， 好接触。求
ΔΦ 或 E＝ n Δt .
E－Ir .
• 例1、如图所示，在宽为0.5m的平行导轨上 垂直导轨放置一个有效电阻为r=0.6Ω的导 体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻 R1=4Ω、R2=6Ω，其他电阻不计．整个装 置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，如图 所示，磁感应强度 B=0.1T．当直导 体棒在
af
i
i
o
A
i
C
o
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o
B
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D
o
首先将运动过程分 段处理．在每一段 运动过程中确定哪 一段导线切割磁感 线，它就相当于电 t 源，然后确定切割 磁感线的有效长度， 再根据E=BLv和右 手定则判定感应电 t 流的大小和方向．
3. 如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿 过匀强磁场区域．从BC边进入磁场区开始计时，到A 点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的情况(以 逆时针方向为电流的正方向)是如下图所示中的
电磁感应现象的应用
一、电一磁、感应电中的磁电路感问题应现象中的电路问题
1． 内电路和外电路
(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当
于 电源 ．
(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻 ，其余部分 是 外电路．
2． 电源电动势和路端电压
(1)电动势：E＝ Blv
(2)路端电压：U＝IR＝
1、棒在匀加速过程中，通过电阻R的电荷量q： 2、撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2： 3、外力做的功WF
四、电磁感应现象中的图像问题
题目中有对物理过程或物理规律的叙 述，给出备选图象，让考生选出符合题意 的图像。解决这类问题可以有两种方法： 一种是“排除法”，即排除与题目要求相 违背的图象，选出正确图象；另一种是 “对照法”，即按照题目要求应用相关规 律画出正确的草图，再与选项对照解决。
场B=kt,（k>0）那么在t 为多大时,金属棒开 始移动？
• 练习2.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框 abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。 将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h 处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平 面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁 场边界面平行。当cd边刚进入磁场时：
导轨上以v=6m/s的速度向右运动时，求： 直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的 电流大小？
总结：
• 求解电路问题的思路：
画等效电路图
求感应电动势E
求感应电流
电压
功率
• 练习1：如图所示，磁感应强度B=0.2T的匀强 磁场中有一折成30°角的足够长的金属导轨 ， 导轨平面垂直于磁场方向。一条长度 的直导 线MN垂直ob方向放置在轨道上并接触良好。 当MN以v=4m/s从导轨O点开始向右平动时， 若所有导线单位长度的电阻r=0.1Ω/m。求： 经过时间t=2s 后：
1. 如图1所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向
垂直纸面向。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面
内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场
区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边
界平行。 (以逆时针方向为电流的正方向)取它刚进入磁
场的时刻t=0，在图2所示的图线中，正确反映感应电流
右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运 动距离为s的过程中，整． 个回路中产生的焦耳 热为Q．求
• （1）ab运动速度v的大小；
• （2）电容器所带的电荷量q．
4QR B2l2s
CQR Bls
二、电磁感应现象中的力学问题
电磁感应现象 感应电流
通电导线在磁场中受到安培力
• 练习1.如图所示,U形导线框固定在水平面上, 右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的 动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为 L1、L2,回路的总电阻为R.从t=0时刻起,在竖 直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁
• （1）求线框中产生的感应电动势大小；
• （2）求cd两点间的电势差大小；
• （3）若此时线框加速度恰好为零，
• 求线框下落的高度h所应满足的条件。
三、电磁感应现象中的能量问题
其他形式能
外力克服安培力做功
电能
感应电流做功
焦耳热
• 练习:如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为 R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、 磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸 面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进人 磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一 段高度，然后落下并匀速进人磁场．整个运动过 程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不 发生转动．求：
• （1）闭合回路的感应电动势的瞬时值?
• （2）闭合回路中的电流大小和方向?
• （3）2s内，闭合回路的感应
• 电动势平均值
• 练习2：两根光滑的长直金属导轨M N、 M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l， 电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路， 电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为 C．长度也为l、阻值同为R的金属棒a b垂直 于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向 竖直向下的匀强磁场中q=．a b在外力作用下向
随时间变化规律的是 i
C
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40cm 图1
i
o 12
34 5
t/s
t/s
o 1234 5
A
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B
t/s o 1 2 3 4 5
t/s
C
D
图2
2. 如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区， 导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是（设导线
框中电流沿abcdef为正方向） D
bc de
• (1)线框在下落阶段匀速进人磁场
• 时的速度V2；
• (2)线框在上升阶段刚离开磁场时
• 的速度V1；
• (3)线框在上升阶段通过磁场过程
• 中产生的焦耳热Q．
• 练习、如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同 一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值 R=0.3Ω的电阻。一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金 属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀 强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T。棒在水平向右 的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀 加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运 动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生 的 棒焦在耳运热 动之 过比 程中Q1时：钟Q2与=2导:1轨。垂导直轨且足两够端长与且导电轨阻保不持计良， 好接触。求
ΔΦ 或 E＝ n Δt .
E－Ir .
• 例1、如图所示，在宽为0.5m的平行导轨上 垂直导轨放置一个有效电阻为r=0.6Ω的导 体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻 R1=4Ω、R2=6Ω，其他电阻不计．整个装 置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，如图 所示，磁感应强度 B=0.1T．当直导 体棒在
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首先将运动过程分 段处理．在每一段 运动过程中确定哪 一段导线切割磁感 线，它就相当于电 t 源，然后确定切割 磁感线的有效长度， 再根据E=BLv和右 手定则判定感应电 t 流的大小和方向．
3. 如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿 过匀强磁场区域．从BC边进入磁场区开始计时，到A 点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的情况(以 逆时针方向为电流的正方向)是如下图所示中的
电磁感应现象的应用
一、电一磁、感应电中的磁电路感问题应现象中的电路问题
1． 内电路和外电路
(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当
于 电源 ．
(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻 ，其余部分 是 外电路．
2． 电源电动势和路端电压
(1)电动势：E＝ Blv
(2)路端电压：U＝IR＝
1、棒在匀加速过程中，通过电阻R的电荷量q： 2、撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2： 3、外力做的功WF
四、电磁感应现象中的图像问题
题目中有对物理过程或物理规律的叙 述，给出备选图象，让考生选出符合题意 的图像。解决这类问题可以有两种方法： 一种是“排除法”，即排除与题目要求相 违背的图象，选出正确图象；另一种是 “对照法”，即按照题目要求应用相关规 律画出正确的草图，再与选项对照解决。
场B=kt,（k>0）那么在t 为多大时,金属棒开 始移动？
• 练习2.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框 abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。 将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h 处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平 面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁 场边界面平行。当cd边刚进入磁场时：
导轨上以v=6m/s的速度向右运动时，求： 直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的 电流大小？
总结：
• 求解电路问题的思路：
画等效电路图
求感应电动势E
求感应电流
电压
功率
• 练习1：如图所示，磁感应强度B=0.2T的匀强 磁场中有一折成30°角的足够长的金属导轨 ， 导轨平面垂直于磁场方向。一条长度 的直导 线MN垂直ob方向放置在轨道上并接触良好。 当MN以v=4m/s从导轨O点开始向右平动时， 若所有导线单位长度的电阻r=0.1Ω/m。求： 经过时间t=2s 后：
1. 如图1所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向
垂直纸面向。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面
内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场
区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边
界平行。 (以逆时针方向为电流的正方向)取它刚进入磁
场的时刻t=0，在图2所示的图线中，正确反映感应电流