电磁感应现象及应用【典例精析+知识精讲】 高二物理备课精研课件 （2019人教版必修第三册）

13.3电磁感应现象及应用第十三章电磁感应与电磁波初步我们知道，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。那么，切割磁感线是产生感应电流的唯一方法吗？还有其他方法吗？这些方法有什么内在联系？一、划时代的发现联系到电流的磁效应，法拉第敏锐地觉察到，磁与电之间也应该有这种“感应”。法拉第他在1822年的日记中写下了“由磁产生电”的设想，并为此进行了长达10年的探索。法拉第：历经10年，“痴”心不改

奥斯特发现了电流的磁效应——电生磁从电流磁效应的对称性角度思考——磁生电一、划时代的发现1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上。他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录。一个线圈接电源G电源法拉第用过的线圈另一个线圈接“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。法拉第：历经10年，“痴”心不改一、划时代的发现法拉第另一个成功实验：法拉第在1831年9月24日，他把两根条形磁铁摆成V形.当其中一根磁铁上端与软铁棒接触或断开瞬间，他看到了灵敏电流计的指针发生了偏转．G软铁棒上绕着一组线圈,并架在两根条形磁铁之上。并串联了一只灵敏电流计法拉第：“一朝顿悟”磁生电是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。法拉第：深入探究的真谛电磁感应产生的电流叫作感应电流金属棒AB静止时，电路中没有感应电流产生；AB沿着磁感线运动时，电路中也没有感应电流；只有AB切割磁感线时才产生感应电流。AB切割磁感线时，磁场没有变化，变化的只有电路ABCD的面积。那么，与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢？导体棒AB做切割磁感线运动时，磁场没有变化，变化的只有回路ABCD的面积。也就是说，穿过回路ABCD的磁通量发生了变化。探究感应电流产生的条件实验装置实验过程断开、闭合开关开关和变阻器的状态线圈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，滑片从右向左移动

有电流有电流探究感应电流产生的条件探究感应电流产生的条件闭合开关移动滑动触头开关和变阻器的状态线圈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，滑片从右向左移动

有电流有电流开关闭合时，滑片从左向右移动

无电流有电流有电流实验过程二、产生感应电流的条件在上面的实验中，由于迅速移动滑动变阻器的滑片（或由于开关的闭合、断开），线圈A中的电流迅速变化，产生的磁场的强弱也在迅速变化，又由于两个线圈套在一起，所以线圈B内的磁场强弱也在迅速变化。这种情况下，穿过线圈B的磁通量也发生了变化，线圈B中有感应电流。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。三、电磁感应现象的应用法拉第的圆盘发电机——人类第一台发电机1831年圣诞节前夕，一次科学报告会上，法拉第当众表演了一个实验。一个铜盘的轴和铜盘的边缘分别连在“电流表”的两端。法拉第摇动手柄使铜盘在磁极之间旋转，“电流表”的指针随之摆动。这是最早的发电机。发电机三、电磁感应现象的应用实验室手摇发电机线圈磁体皮带手柄发电机三、电磁感应现象的应用三峡发电机组发电机三、电磁感应现象的应用电磁炉三、电磁感应现象的应用无线充电器三、电磁感应现象的应用其他金属探测器自发电手电筒一卡通磁悬浮列车定义：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，这种现象称为电磁感应。实质：电路中产生感应电动势，如果电路闭合则有感应电流产生能量转化：机械能或其他形式的能转化为电能。电磁感应应用发电机：开辟了人类社会的电气化时代生活中广泛使用的变压器、电磁炉等【例题1】(多选)下列图中线圈中不能产生感应电流的是(

)解析：ACA中，线圈在磁场中运动，穿过线圈的磁通量没有变化，所以不会产生感应电流；B中，线圈离开磁场时，磁通量减小，故有感应电流产生；C中，线圈与磁场始终平行，穿过线圈的磁通量为零，没有变化，所以不能产生感应电流；D中，在磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量发生变化，发生线圈中产生感应电流．本题选不能产生感应电流，故选AC．解析：A【例题2】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．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°)选项A和D所描述的情况，线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A情况下S增大，D情况下S变小)，穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流．而B、C所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变，不会产生感应电流．D中磁通量变小．【例题3】某中学高中部有不少电子设备的应用，其中不属于电磁感应原理的是(

)A．教职工洗手间的红外感应水龙头B．图书馆书籍的电子感应标签C．教职工宿舍铁门的电子感应钥匙D．教职工宿舍使用的电磁炉解析：A教职工洗手间的红外感应水龙头，利用的是红外线感应，不属于电磁感应，故A正确；图书馆的阅读器通过发射天线发送特定频率的射频信号，当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流，从而获得能量、电子标签被激活，利用的是感应电流，故B错误；电子感应钥匙通过电磁感应完成信息传递，通过电子钥匙内置的芯片里的数据完成身份认证，利用的是电磁感应，故C错误；电磁炉利用电磁感应原理和电流热效应工作的，故D错误．1、下列属于电磁感应现象的是(

)A．通电导体周围产生磁场B．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C．由于导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流D．电荷在磁场中定向移动形成电流根据引起感应电流的原因的五类情况可知，导体中自身电流变化在回路中产生感应电流为电磁感应现象，C正确．C2、(多选)下列现象中，能表明电和磁有联系的是(

)A．摩擦起电B．两块磁铁相互吸引或排斥C．小磁针靠近通电导线时偏转D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流摩擦起电是静电现象，A错误；两块磁铁相互吸引或排斥是磁现象，B错误；小磁针靠近通电导线时偏转，说明“电生磁”．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明“磁生电”．故C、D正确．CD3、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有一闭合导体环，环面与磁场垂直．当导体环在磁场中完成下述运动时，可能产生感应电流的是(

)A．导体环保持水