高中物理選修1-1第三章3.1電磁感應現(xiàn)象課件

一、磁性材料

1．磁化：顯示出磁性

2．退磁：失去磁性

3．鐵磁性物質：又叫強磁性物質

4．磁疇：磁化的小區(qū)域

5．軟磁性材料

6．硬磁性材料

二、磁性材料的發(fā)展

三、磁記錄

四、地球磁場留下的記錄知識回顧新課導入小資料“科學技術是第一生產(chǎn)力”在漫漫的人類歷史長河中，隨著科學技術的進步，一些重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的問世，極大地解放了生產(chǎn)力，推動了人類社會的發(fā)展，特別是我們剛剛跨過的二十世紀，更是科學技術飛速發(fā)展的時期。經(jīng)濟建設離不開能源，人類發(fā)明也離不開能源，而最好的能源是電能，可以說人類離不開電。飲水思源，我們忘不了為發(fā)現(xiàn)和使用電能做出卓越貢獻的科學家——法拉第。

1831年圣誕節(jié)的前夕，一次科學報告會上，法拉第當眾表演了一個實驗。

一個銅盤的軸和銅盤的邊緣分別連在“電流計”的兩端，法拉第搖動手柄使銅盤在磁極之間旋轉，“電流計”的指針隨之擺動，這是最早的發(fā)電機。當時在場的一位貴婦人取笑地問：“先生，您發(fā)明的這個玩意兒有什么用呢？”法拉第平靜地反問：“夫人，新生的嬰兒有什么用呢？”３.１電磁感應現(xiàn)象教學目標知識與能力

1．知道磁通量，會比較“穿過不同閉合電路磁通量”的大小。

2．會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實驗。

3．通過實驗，了解感應電流的產(chǎn)生條件。過程與方法

1．學會通過實驗觀察、記錄結果、分析論證得出結論的科學探究方法。

2．滲透物理學方法的教育，通過實驗觀察和實驗探究，理解感應電流的產(chǎn)生條件。舉例說明電磁感應在生活和生產(chǎn)中的應用。

情感態(tài)度與價值觀

收集有關物理學史資料，了解電磁感應現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)過程，體會人類探索自然規(guī)律的科學方法、科學態(tài)度和科學精神。教學重難點重點

1．通過實驗觀察和實驗探究，理解感應電流的產(chǎn)生條件。

2．磁通量的大小。

難點

1．感應電流產(chǎn)生的條件。

2．磁通量的大小怎樣比較。一．劃時代的發(fā)現(xiàn)英國科學家法拉第敏銳地覺察到，磁與電流之間應該有聯(lián)系。他在1822年的日記中寫下了“由磁產(chǎn)生電”的設想。他做了多次嘗試，經(jīng)歷了一次次失敗，但他堅信電與磁有聯(lián)系，經(jīng)十年努力，終于發(fā)現(xiàn)磁能生電。

法拉第，英國物理學家、化學家二．電磁感應現(xiàn)象1．電磁感應：

回想初中所學的結論:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產(chǎn)生電流。物理學中把這類現(xiàn)象叫做電磁感應。

2．感應電流：

由電磁感應產(chǎn)生的電流叫做感應電流。概念：電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為完整的電磁學理論奠定了基礎，奏響了電氣化時代的序曲。我們今天正在享受著電磁感應給人類帶來的各種恩惠。

在什么條件下能夠產(chǎn)生電磁感應？

如圖導體左右平動，前后運動、上下運動。

觀察電流表的指針:演示演示1動畫：電磁感應現(xiàn)象演示實驗向里運動向外運動三．電磁感應的產(chǎn)生條件向線圈中插入磁鐵，把磁鐵從線圈中拔出。

如圖所示：把磁鐵的某一個磁極向線圈中插入，從線圈中拔出，或靜止地放在線圈中。觀察電流表的指針。演示2演示插入視頻磁鐵的運動表針的擺動方向磁鐵的運動表針的擺動方向N極插入線圈向右S極插入線圈向左N極停在線圈中不擺動S極停在線圈中不擺動N極從線圈中抽出向左S極從線圈中抽出向右結論：只有磁鐵相對線圈運動時，有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時，沒有電流產(chǎn)生。結論：通過前面兩個實驗，我們可以得到什么結論？

只有磁鐵相對線圈運動時，才有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時，沒有電流產(chǎn)生。

想一想：這個結論是不是普遍適用的呢？演示3進一步探究感應電流與磁通量變化的關系。

1．實驗儀器：學生電源、電鍵、滑動變阻器、小螺線管A、大螺線管B、電流表。

2．實驗過程：

（1）將小螺線管A套在大螺線管B中；將大螺線管B和電流表連接；將學生電源、電鍵、滑動變阻器、小螺線管A連接。

（2）開關閉合的瞬間，觀察指針有沒有偏轉？如何偏轉？

（3）開關斷開的瞬間，觀察指針有沒有偏轉？如何偏轉？

（4）開關總是閉合的，滑動變限器也不動，觀察指針有沒有偏轉？如何偏轉？

（5）開關總是閉含的，但迅速移動滑動變阻器的滑片，觀察指針有沒有偏轉？如何偏轉？演示插入視頻操作現(xiàn)象開關閉合瞬間有電流產(chǎn)生開關斷開瞬間有電流產(chǎn)生開關閉合時，滑動變阻器不動無電流產(chǎn)生開關閉合時，迅速移動變阻器的滑片有電流產(chǎn)生

結論：只有當線圈A中電流變化時，線圈B中才有電流產(chǎn)生。結論：分析2

演示實驗2中，磁體相對線圈運動，線圈內磁場發(fā)生變化，變強或者變弱（線圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當磁體在線圈中靜止時，線圈內磁場不變化，無電流產(chǎn)生。甲磁場變強乙磁場變弱分析3演示實驗3中，通、斷電瞬間，變阻器滑動片快速移動過程中，線圈A中電流變化，導致線圈B內磁場發(fā)生變化，變強或者變弱（線圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當線圈A中電流恒定時，線圈內磁場不變化，無電流產(chǎn)生。甲磁通量變大乙磁通量變小結論：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流產(chǎn)生。即：“磁生電”的確是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應。

（1）一個面積為S的平面垂直一個磁感應強度為B的勻強磁場放置，則B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量。

（2）公式：Ф=B?S。

（3）單位：韋伯（Wb）1Wb=1T?1m2=1V?s

（4）物理意義：磁通量表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。對于同一個平面，當它跟磁場方向垂直時，磁場越強，穿過它的磁感線條數(shù)越多，磁通量就越大。當它跟磁場方向平行時，沒有磁感線穿過它，則磁通量為零。

（5）磁場變化、面積變化都會引起磁通量的變化。了解：課堂小結一、電磁感應

1．磁通量：穿過閉合回路的磁感線的條數(shù)φ。φ=BS——不要求掌握。

2．電磁感應產(chǎn)生的電流叫做感應電流。

3．閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線，或穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象。

二、產(chǎn)生感應電流條件：

1．穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化?！唉底儭?/p>

2．“Φ變”的原因：可能是B變、S變、B與S間的夾角變。

1．［07上海卷］取兩個完全相同的長導線，用其中一根繞成如圖（a）所示的螺線管，當該螺線管中通以電流強度為I的電流時，測得螺線管內中部的磁感應強度大小為B，若將另一根長導線對折后繞成如圖（b）所示的螺線管，并通以電流強度也為I的電流時，則在螺線管內中部的磁感應強度大小為（）

A．0B．0．5B

C．BD．2B高考鏈接A

［07海南卷］據(jù)報道，最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖所示。炮彈（可視為長方形導體）置于兩固定的平行導軌之間，并與軌道壁密接。開始時炮彈在導軌的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，最后從位于導軌另一端的出口高速射出。設兩導軌之間的距離w=0.10m,導軌長Ｌ＝5.0m，炮彈質量m=0.30kg。導軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示。可以認為，炮彈在軌道內運動時，它所在處磁場的磁感應強度始終為Ｂ＝2.0Ｔ，方向垂直于紙面向里。若炮彈出口速度為v=2.0×103m/s,求通過導軌的電流I。忽略摩擦力與重力的影響?！窘馕觥吭趯к壨ㄓ须娏鳎蓵r，炮彈作為導體受到磁場施加的安培力為Ｆ＝IWB———①

設炮彈的加速度的大小為a，則有因而

F=ma————②

炮彈在兩導軌間做勻加速運動，因而

Ｖ2=2aL————③

聯(lián)立①②③式得：

【08海南卷】一航天飛機下有一細金屬桿，桿指向地心．若僅考慮地磁場的影響，則當航天飛機位于赤道上空（）

A．由東向西水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下

B．由西向東水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下

C．沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由下向上

D．沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時，金屬桿中一定沒有感應電動勢AD課堂練習

1．豎直放置的長直導線通以恒定電流，有一巨型線框與導線同一平面，在下列情況中線圈產(chǎn)生感應電流的是（）A．導線中電流強度變大

B．線框向右平動

C．線框向下平動

D．線框以ab邊為軸轉動

E．線框以直導線為軸轉動ABD2．產(chǎn)生電磁感應的條件是什么？

閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產(chǎn)生電流。即：電磁感應現(xiàn)象。前后平動、上下平動，導體棒都不切割磁感線，沒有電流產(chǎn)生。提示3．產(chǎn)生感應電流條件是什么？只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流產(chǎn)生。提示

4．如圖所示為生產(chǎn)中常用的一種延時繼電器的示意圖．鐵心上有兩個線圈A和B。線圈Ａ與電源連接，線圈B的兩端接在一起，構成一個閉合回路。在拉開開關S的時候，彈簧S并不能立即將銜鐵D拉起，從而不能使觸頭C（連接工作電路）立即離開，過一段短時間后觸頭C才能離開‘延時繼電器就是這樣得名的，試說明這種繼電器的原理。線圈A與電源連接，線圈A中流過恒定電流，產(chǎn)生恒定磁場，有磁感線穿過線圈B，但穿過線圈B的磁通量不變化，線圈B中無感應電流。拉開開關S時，線圈A中電流迅速減小到零，穿過線圈B的磁通量迅速減少，由于電磁感應，線圈B中產(chǎn)生感應電流，感應電流的磁場對銜鐵D的吸引作用，觸頭C不離開，經(jīng)過一段時間后感應電流減弱，感應電流磁場對銜鐵D吸引力減小，彈簧E的作用力比磁場力大才將銜鐵D拉起，觸頭C離開。提示教材習題答案

1．答：在甲、乙圖中穿過矩形線框的磁通量不變，線框中不會產(chǎn)生感應電流；丙圖中穿過線框的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應電流。

2．答：線圈收縮時，有感應電流產(chǎn)生，因為穿過彈簧線圈的磁通量發(fā)生變化，在線圈中產(chǎn)生感應電動勢，該線圈又是閉合的，所以在線圈中有感應電流。

3．答：當導體ＡＢ向左或向右移動時，穿過閉合電路ＡＢＥＦ的磁通量或是減少，或是增加。穿過閉合電路的刺痛可