初中物理电磁感应

初中物理电磁感应
初中物理电磁感应

初中物理电磁感应

适用学科物理适用年级初中三年级

适用区域人教版

课时时长

(分钟)

60分钟

知识点 1.电磁感应现象;

2.交流发电机的工作原理和能量转化;

教学目标

1.记忆并理解电磁感应现象;

2.知道交流发电机的工作原理及其能量的转化;

教学重点 1.电磁感应现象的理解与运用;

2.交流发电机的工作原理以及能量的转化。

教学难点运用电磁感应现象解决实际问题。

一、【教学过程】

(一)复习引入

1. 师问:通过上节的学习,我们知道磁场对通电导线有力的作用,力的方向与什么有关呢?

生答:导线中电流的方向、磁感线的方向有关。

2. 师问:通过上节的学习,我们得到了电动机的工作原理是什么呢?

生答:通电线圈在磁场中受力转动。

通过上节课的学习,我们知道:通电导体在磁场中受到力的作用而能够运动起来,那么运动的导体中是否能够产生电呢?本节针对闭合电路的一部分导体在磁场中运动产生感应电流的现象及其能量的转化作一些分析。

(二)教学内容

1.电磁感应现象:英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。2.感应电流:由电磁感应现象产生的电流。

(1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。

(2)感应电流的产生条件:

a.电路必须是闭合电路;

b.只是电路的一部分导体在磁场中;

c.这部分导体做切割磁感线运动(包括正切、斜切两种情况)。

3.交流发电机

(1)原理:发电机是根据电磁感应现象制成的。

(2)能量转化:机械能转化为电能。

(3)构造:交流发电机主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、滑环和电刷。

4. 直流电与交流电:

(1)方向不变的电流叫做直流电大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。

(2)交流电的周期:电流发生一个周期性变化所用的时间,其单位就是时间的单位秒(s)。(3)交流电的频率:电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹,符号是Hz。频率和周期的数值互为倒数。

5.电动机与发电机的比较:

原理通电导体在磁场中受力转动电磁感应现象

结构转子:线圈和换向器

定子:磁体和电刷

转子:线圈和铜环定子:磁体和电刷

(实际生产中常采用线圈不动、磁极旋转)

能量把电能转化为机械能把机械能转化为电能

其他换向器的作用:改变线圈中电流的方向线圈在磁场中转动一转,感应电流的方向改变两次。(照明电的频率为50Hz表示线圈转50转/秒,电流方向改变100次/秒)

磁铁(定子)

线圈(转子)

滑环

电刷

(三)例题详解:

考点1:电磁感应现象的理解

【例题1】如图 3 所示,磁感应线竖直向下,AB 棒运动,电流表指针偏转()

A.AB 棒可能是竖直向下运动的 B.AB 棒可能是水平向左运动的

C.开关断开,电流表指针也会偏转 D.实验说明电路有电流不一定需要电源

【例题难度】:易

【例题分析】:电磁感应为:闭合电路中部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,这个现象为电磁感应现象。A 项不是切割磁感线运动,C 项开关断开,不是闭合电路,D 项电路中 AB 棒部分相当于电源。

【答案】:B

【例题2】如图所示,在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,若导线ab水平向右运动,则灵敏电流计指针向左偏转。下列说法正确的是()

A.若导线ab水平向左运动,则灵敏电流计指针向右偏转

B.若导线ab竖直向上运动,则灵敏电流计指针向左偏转

C.若导线ab竖直向下运动,则灵敏电流计指针向左偏转

D.若导线ab斜向上运动,则灵敏电流计指针不会偏转

【例题难度】:中

【例题分析】:电磁感应为:闭合电路中部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,这个现象为电磁感应现象。感应电流的方向与导体在磁场中的运动方向有关,有题干可知保

持磁体不动,导线ab水平向右运动时,灵敏电流计指针向左偏转,那么导线ab水平向左运动时,灵敏电流计指针一定向右偏转。所以答案是A.

【答案】:A

考点2:发电机的原理的理解

【例题3】如图所示,用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间,闭合开关,当ab做切割磁感线运动时,观察到电流表的指针发生偏转,利用这一现象所揭示的原理,可制成的设备是() A.电动机 B.发电机 C.电磁继电器 D.电饭煲

【例题难度】:易

【例题分析】闭合电路中部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,这个现象为电磁感应现象,而发电机正是根据这一原理制成的,所以答案应为B.

【答案】:B

【例题4】发电机是把机械能转化为电能的装置。下列能作为发电机设计原理的装置是( )

【例题难度】:易

【例题分析】电磁感应现象是指闭合电路中部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,而发电机正是根据这一原理制成的.A图是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场;C图是通电导体在磁场中受力运动;D图表明通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数有关。B图正是电磁感应现象,所以答案应为B.

【答案】:B

考点3:发电机的能量转化

【例题5】关于如图甲、乙所示的实验,下列说法正确的是()

A.甲可以研究通电导体在磁场中的受力情况

B.甲实验的过程中,其它形式能转化为电能

C.乙可以研究电磁感应现象

D.乙实验的过程中,其它形式能转化为电能

【例题难度】:中

【例题分析】:电动机是电能转化成机械能,而发电机是其他形式的能转化成电能。

【答案】:B

二、【随堂练习】

(一)夯实基础

1.如图是一手压电筒,按压手柄,塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转,使灯泡发光。图中与这一过程的工作原理相同的是()

答案:A

2.如图所示四个实验现象中,揭示了电动机原理的是()

A.B.C.D.

答案:B

3.闭合电路的一部分导体在磁场中运动的方向如图所示,图中小圆圈表示导体的横截面,箭头表示导体运动的方向.下列各图中不能产生感应电流的是()

A .

B .

C .

D .

答案:C

4.如图所示,用来研究电动机工作原理的是()

A.B.C.D.

答案:B

5.物理知识广泛应用于生产和生活实际中,如图所示的器具应用的电磁感应现象的是()

A.电磁起重机 B.动圈式话筒 C.动圈式扬声器 D.条形码扫描器答案:B

(二)提高能力

6.关于下列四幅图的说法正确的是()

A.甲图的实验说明磁场能产生电流

B.乙图的实验所揭示的原理可制成发电机

C.丙图是演示电磁感应现象的实验装置D.丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用答案:B

7.(多选)下列表述正确的是()

A.

小磁针在磁场中N极指向B.

判断通电螺线管的磁极

C.

电动机原理D.

电磁感应现象

答案:AB

8.收音机、电视机、音响里都有扬声器,如图,其工作原理是()

A.电磁感应现象B.磁场对通电导线有力的作用C.电流周围存在磁场D.机械能转化为电能

答案:B

9.下列四幅图对应的说法正确的是( )

A.图甲:通电导线周围存在磁场,将小磁针移走,磁场消失

B.图乙:电流一定时,电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关

C.图丙:改变电流方向并对调N、S极,导体棒摆动方向随之改变

D.图丁:只要导体棒在磁场中运动,就一定会产生感应电流

答案:B

10.在如图所示的实验装置中,悬挂于磁铁N、S极之间的铜棒ab两端通过导线连接到电流表上.下列分析正确的是:()

A.只要铜棒ab在磁铁N、S极之间运动,电流表指针就会偏转

B.当电流表指针偏转时表明,机械能转化成电能

C.电流表的指针偏转方向只跟导体的运动方向有关

D.利用这一现象所揭示的原理,可制成的设备是电动机

答案:B

(三)综合应用

11.如图所示是演示电磁学原理及其应用的示意图,以下说法中正确的是()

A.利用甲实验的原理可制成丙装置 B.利用乙实验的原理可制成丁装置

C.丙装置可将内能转化为电能 D.丁装置可将机械能转化为电能

答案:D

12.同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也

随之运动起来.则在以上的实验中下列说法正确的是()

A.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象

B.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能

C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机

D.若将导体ab水平用力向左移动,导体cd的运动方向不变

答案:A

13.下列实验装置与探究内容不相符的是()

A.探究磁极间相互作用规律

B.探究磁性强弱与电流大小的关系

C.探究通电直导线周围存在磁场 D.探究产生感应电流的条件

答案:B

14. 如图所示,是我们做过的实验,其中用来探究磁能生电的图是()

A.B.C. D.

答案:C

15.如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab,当ab棒水平向右运动时,小磁针N极转至右边.可使如图所示位置的小磁针N极转至左边的操作是图中的()

A. B. C. D.

答案:A

16 .下列各图是教材中的实验装置图,其中用来研究电磁感应现象的是()

A. B. C. D.

答案:A

三、【课程小结】

本节通过学生对电磁感应的准确理解,能够比较熟练地运用电磁感应原理解决一些实际问题。

四、【课后作业】

(一)夯实基础

1.如图所示是课本中的几个实验.演示电磁感应现象的是()

2.下列装置中应用电磁感应现象原理工作的是()

A.发电机 B.电磁继电器 C.电热器 D.直流电动机

3.如图4所示的四个情景中,属于电磁感应现象的是()

4.在如图所示的四个实验装置中,能说明发电机工作原理的是()

A . B. C. D

(二)提高能力

5.

如图所示是探究“感应电流产生条件”的实验装置.图中a、b接线柱应连接()

6.(多选)如图所示,用来演示电磁感应现象的是()

A.B.C.D.

7.如图所示的四幅图中,说明电动机工作原理的实验装置是()

A.B.

C.

D.

(三)综合应用

8.如图,是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置,下列情况可以产生电流的是()

A.导体棒不动,让磁体上下移动

B.磁体不动,让导体棒沿ab方向前后运动

C.磁体不动,让导体棒绕a端在水平面内转动

D.让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动

9.如图所示装置可以用来演示物理现象,则下列表述正确的是()

A.图甲用来演示电磁感应现象 B.图乙用来演示磁场对电流的作用

C .图丙用来演示电流的磁效应

D .图丁用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系

10.如图所示的四幅图中能说明发电机工作原理的是( )

A .

B .

C .

D .

11.如图6所示,是电磁现象的四幅实验装置图,下列分析中不正确...

的是:( )

A.图甲装置是研究电磁感应现象

B.图乙装置是研究磁场对电流的作用

C.图丙装置是研究电流周围存在着磁场

D.图丁装置是电动机的结构原理图

参考答案:

1.B

2.A

3.D

4.A

5.B

6.A D

7.B

8.C

9.C 10.A 11.D

图6 N

丙 乙 甲

电流表

电源

高中物理-电磁感应知识点汇总

电磁感应 1.★电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0。 (2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.★楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割

磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。 ③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化; ②阻碍物体间的相对运动; ③阻碍原电流的变化(自感)。 ★★★★4.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。表达式E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv。 (1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v 若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势。

【精品】自编电磁感应导学案

第四章《电磁感应》 预习作业: 一、磁通量(阅读3—1第三章磁场88页) 定义: 公式:单位:符号: 1、理解S? 2、的量性? 3、引起的变化的原因? 4、定性讨论如何确定磁通量的变化? 磁通密度 推导:B=/S,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/m2表示B的单位; 习题思考:

1、比较穿过线圈A、B磁通量的大小 2、线圈由此时位置向左穿过导线过程,磁通量 如何变化? 二、4.1划时代的发现(阅读3—2第一节) 问题1:奥斯特在什么思想的启发下发现了电流的磁效应? 问题2:1803年奥斯特总结了一句话内容是什么? 问题3:法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上思考对称性原理从而得出了什么样的结论?问题4:其他很多科学家例如安培、科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验可他们都没有成功他们问题出现在那里? 问题5:法拉第经过无数次试验经历10年的时间终于领悟到了什么? 问题6:什么是电磁感应?什么是感应电流?

三、4.2探究感应电流产生的条件(阅读课本第二节) 1、初中学习过电磁感应现象产生的条件? 2、阅读实验,猜想实验现象? 演示:导体左右平动,前后运动、上下运动。猜想电流表的指针变化? 演示:把磁铁的某一个磁极向线圈中插入,从线圈中拔出,或静止地放在线圈中,猜想电流表的指针变化? 演示:线圈A 通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B 的两端与电流表连接,把线圈A 装在线圈B 的里面。猜想以下几种操作中线圈B 中是否有电流产生,记录在下表中。 导体棒的运动 表针摆动方向 导体棒的 运动 表针 摆动 方向 向右平动 向后平动 向左平动 向上平动 向前平动 向下平动 结论: 开关和变阻器的状态 线圈B 中有无电流 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,迅速移动变阻器的滑片 结论: 导体棒的运动 表针摆动方向 导体棒的 运动 表针 摆动 方向 向右平动 向后平动 向左平动 向上平动 向前平动 向下平动 结论:

九年级物理电磁感应现象教学设计人教版.docx

电磁感应现象教学设计 一、教学设计思想 这节课的设计思想是:把电磁感应现象的发现过程,从教育的角度编制成既有一定难度、又有操作可能的科学探究活动,让学生通过科学探究,认识电磁感应现象,体会实验探索的艰辛,进一步提高科学探究能力,学习科学家执着探究科学真理的精神。 二、教学目的 《一》、知识目标 1.启发学生观察实验现象,从中分析归纳出产生感应电流的条件,从而进一步理解电磁感应现象,理解产生感应电流的条件。 2.培养学生运用所学知识,独立分析问题的能力。 3.培养学生观察、实验操作能力和概括能力。 《二》教学目标 1.知识与技能:认识电磁感应现象。 2.过程与方法:经历科学探究的过程,提高科学探究的能力。 3.情感态度与价值观:培养热爱科学的情感和实事求是的科学态度。 三、教学重难点: 1.教学重点:电磁感应现象及电磁感应现象的科学探索过程。 2.教学难点:对切割磁感线运动的认识及探究过程中问题的提出和解决问 题办法的猜想。 初三学生已经具有了初步的动手操作能力、初步的空间想象能力和逆向思维能力,经过教师的提示点拨、分析比较与实际的动手操作,可以探究并归纳出产生电磁感应现象的条件。 四、教学过程

引入: 1820 年,丹麦物理学家奥斯特发现了——电流的磁效应,揭示了电 和磁之间存在着联系,受到了这一发现的启发,人们开始考虑这样一个问题:既然“电能生磁”,“磁能不能生电”呢?不少科学家进行了这方面的探索,英国 平民科学家法拉第,坚信电与磁有密切的联系。经过10 年坚持不懈的努力,在 无数次的挫折与失败之后,终于在1831 年一个偶然的机会里,发现了利用磁场 产生电流的条件。法拉第的发现使发电机等用电设备的发明和应用成为可能,我们现在能很方便的用电。我国令人瞩目的三峡工程等都与法拉第的发现有着联 系。 我手中就有一个发电机模型(简介其结构),它为什么能发电呢?其发电的 条件是什么呢?带着这些问题,我们一起来学习第一节:电磁感应现象。 师:同学们,我们在初中就学过,导体切割磁感线时,闭合电路中有电流产 生。 (教师演示)在这个实验中,磁场是由马蹄形磁体提供的。是不是只有马蹄形磁铁才能提供磁场呢? 生:不,电流也能产生磁场,通过电螺线管也能产生磁场。 师:通电螺线管的磁场与哪种磁体周围的磁场相似? 生:条形磁铁。 师:好。除了这个演示实验所示的方法外,还有没有另外的利用磁场产生电流的办法呢?请大家选用桌上的实验器材,两个同学一组,共同探究利用磁场怎么样才能产生电流。将你们的实验过程及实验现象记录在表格中。若实验器材不够,请到台前来取。 实验探究产生感应电流的条件的记录表格 探究设计活动过程现象记录初步分析初步结论 活动 1 活动 2 活动 3

电磁感应现象教案公开课用Word版

课题:电磁感应现象 扶沟高中曹曼红 授课学生使用教材:(全日制普通高级中学教材·第二册(必修加选修)第十六章第一节)教学目标 1 知识和技能: (1)在初中对电磁感应现象认识的基础上,准确知道电磁感应现象的定义。 (2)在实验中逐步深入理解产生感应电流的条件,能动手正确组装和连接研究电磁感应现象的电路,并在实验过程中正确选择和使用实验器材。 (3)在表述探究结果的过程中,能逐步认识到引入磁通量的物理意义。并能用磁通量的概念表述产生感应电流的条件。 (4)在阅读教材的基础上,能初步理解磁通量的定义方式,并准确的掌握磁通量的定义式。 2 过程和方法: (1)通过初中所学电磁感应现象的回顾,建立研究电磁感应现象的电路模型。清晰研究对象,明确电路中各部分的作用。通过对学生提出问题的归纳,明确本节课的研究问题,即探讨闭合电路的部分导体做切割磁感线运动是否是产生感应电流的普遍条件,产生感应电流的普遍条件是什么。 (2)通过学生分组实验,逐层深入挖掘感应电流产生的条件。实验的研究方法采用通过实验来“证伪”的方法。 (3)用演示实验,在学生分组实验得到初步结论的基础上,进一步对学生的认知进行去伪存真,创设情景是学生在认知的不断冲突中得到正确的结论,体验到引入磁通量这一物理概念的重要性,为后续知识的学习打下基础。 (4)阅读教材,自主学习来完成对磁通量概念初步认识,并在教师引导下从磁通量的变化的角度重新认识实验结论,并能找到实验中引起磁通量变化的因素。 (5)启发学生观察实验现象,从中分析归纳出产生感应电流的条件,从而进一步理解电磁感应现象,理解产生感应电流的条件。 3 情感、态度与价值观: (1)形成运用实验探索求知规律的价值观。 (2)体验科学探究和严谨和艰辛。 教学重点和难点: 重点:理解产生感应电流的条件 难点:实验探究产生感应电流条件的过程和方法及磁通量的概念 教学设计思路和教学流程: 设计思路:依据建构主义学习理论,为了丰富学生经历,体现学习过程是一个体验、反思、自我构建的过程。本节课以魔术作为引入来引起学生的直觉兴趣,在学生初中学习基础上,在教师的逐步引导下,通过学生实验和教师演示实验,将学生的直觉兴趣,逐步转化为操作兴趣、和理论兴趣,帮助学生构建新知。

最新初中物理电磁感应发电机知识点与习题(含答案)好

电磁 安培定律 法拉第电磁感应定律 电流的磁效应 电磁感应 右手螺旋定则右手定则 安培力 左手定则1.安培定律:表示电流和电流激发磁场的 磁感线方向间关系的定则,也叫 右手螺旋定则。(1)通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向; (2)通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致 ,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N 极。 左手反之。

应用:电能转化为磁,可以用于人造磁铁等。 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 通变化率成正比。 右手定则:使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把 右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向产生的感应电流的方向。 应用:将动能转化为电能,发电机。 3.安培力:电流导体在磁场中运动时受力。 左手定则:左手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个 平面内。把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心(手心对准N极,手背对准S极),四指指向电流方向(既正电荷运动的方向)则大拇指的方向 就是导体受力方向。 应用:通过磁场对电流的作用,将电磁能转化为机械能:电动机。 1.电磁感应现象:英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时, 导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。 2.感应电流:由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线

运动的方向有关。 (2)感应电流的产生条件: a.电路必须是闭合电路; b.只是电路的一部分导体在磁场中; c.这部分导体做切割磁感线运动(包括正切、斜切两种情况)。3.交流发电机 (1)原理:发电机是根据电磁感应现象制成的。 (2)能量转化:机械能转化为电能。 (3)构造:交流发电机主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、滑环和电刷。

高中物理 电磁感应现象中的能量问题

电磁感应现象中的能量问题 能的转化与守恒,是贯穿物理学的基本规律之一。从能量的观点来分析、解决问题,既是学习物理的基本功,也是一种能力。 电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功。此过程中,其他形式的能量转化为电能。当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能量。“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能。同理,安培力做功的过程,是电能转化为其它形式能的过程。安培力做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能。 认真分析电磁感应过程中的能量转化、熟练地应用能量转化和守恒定律是求解较复杂的电磁感应问题的常用方法,下面就几道题目来加以说明。 一、安培力做功的微观本质 1、安培力做功的微观本质 设有一段长度为L、矩形截面积为S的通电导体,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,定向移动的平均速率为v,如图所示。 所加外磁场B的方向垂直纸面向里,电流方向沿导体水平向右,这个电流是由于自由电子水平向左定向运动形成的,外加磁场对形成电流的运动电荷(自由电子)的洛伦兹力使自由电子横向偏转,在导体两侧分别聚集正、负电荷,产生霍尔效应,出现了霍尔电势差,即在导体内部出现方向竖直向上的横向电场。因而对在该电场中运动的电子有电场力f e的作用,反之自由电子对横向电场也有反作用力-f e作用。场强和电势差随着导体两侧聚集正、负电荷的增多而增大,横向电场对自由电子的电场力f e也随之增大。当对自由电子的横向电场力f e增大到与洛伦兹力f L相平衡时,自由电子没有横向位移,只沿纵向运动。导体内还有静止不动的正电荷,不受洛伦兹力的作用,但它要受到横向电场的电场力f H的作用,因而对横向电场也有一个反作用力-f H。由于正电荷与自由电子的电量相等,故正电荷对横向电场的反作用-f H和自由电子对横向电场的反作用力-f e相互抵消,此时洛伦兹力f L与横向电场力f H相等。正电荷是导体晶格骨架正离子,它是导体的主要部分,整个导体所受的安培力正是横向电场作用在导体内所有正电荷的力的宏观表现,即F=(nLS)f H=(nLS)f L。 由此可见,安培力的微观本质应是正电荷所受的横向电场力,而正电荷所受的横向电场力正是通过外磁场对自由电子有洛伦兹力出现霍尔效应而实现的。

电磁感应现象的实验视频

【教学目标】 一、知识与技能 1.正确理解功的含义,知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的因素。 2.正确理解、应用功的计算公式W=Flcosα。 3.知道功是标量,正确理解正功和负功的实质,能正确判断正功和负功。 二、过程与方法 1.通过观察日常生活中的各种做功情况,通过比较和分析,理解外力做功的两不可缺少的因素。 2.通过讨论与交流,展现学生思维过程,掌握比较、分析、归纳等逻辑思维方法。 三、情感态度与价值观: 1.经历观察、分析和比较等学习活动,培养学生尊重事实、实事求是的科学态度;培养科学探究的精神、形成科学探究习惯;感受到身边处处有物理。 2.经历讨论与交流,培养学生团结协作的学习态度。 【教学重点】 理解功的概念及正、负功的意义. 【教学难点】 利用功的定义解决有关问题. 【教学过程】

一、导入新课(情景导入) 货物被起重机举高,重力势能增加了;列车在机车的牵引力之下,速 度增大,动能增加了;弹簧受到拉伸或压缩后,弹性势能增加了;“神舟”飞船返回地面时,在落地之前打开降落伞,在空气阻力作用下,速度减小,动能减少了;物体从高处自由下落,速度增加,动能增加了……这 些都是我们所熟知的一些物理现象,这些现象有一个共同的特征,你 能看出来吗? 二、新课教学 1.功的概念 (1)做功的实质 旧知回顾:功这个概念同学们并不陌生,我们在初中就已经 学习过它的初步知识.让同学们思考做功的两个因素:一是作用在物 体上的力;二是物体在力的方向上移动的距离。 教师引导:高中知识的学习对知识的定义与理解更加深入, 我们已经学习位移,对功的要素应如何更加精确地描述? 教学扩展:可以精确描述为:①作用在物体上的力; ②物体 在力的方向上移动的位移。 即如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了位移,物理学中就说这个力对物体做了功。 概念理解:教师用手托黑板擦,提醒学生观察与思考各力是否对 物体做了功? 过程一:平托黑板擦向上移动一段距离。

初中物理 电磁感应讲解学习

初中物理电磁感 应

一、【教学过程】 (一)复习引入 1. 师问:通过上节的学习,我们知道磁场对通电导线有力的作用,力的方向与什么有关呢? 生答:导线中电流的方向、磁感线的方向有关。 2. 师问:通过上节的学习,我们得到了电动机的工作原理是什么呢? 生答:通电线圈在磁场中受力转动。 通过上节课的学习,我们知道:通电导体在磁场中受到力的作用而能够运动起来,那么运动的导体中是否能够产生电呢?本节针对闭合电路的一部分导体在磁场中运动产生感应电流的现象及其能量的转化作一些分析。 (二)教学内容 1.电磁感应现象:英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时,导体中就会产生电流,

这种现象叫做电磁感应。 2.感应电流:由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方 向有关。 (2)感应电流的产生条件: a.电路必须是闭合电路; b.只是电路的一部分导体在磁场中; c.这部分导体做切割磁感线运动(包括正切、斜切两种情况)。 3.交流发电机 (1)原理:发电机是根据电磁感应现象制成的。 (2)能量转化:机械能转化为电能。 (3)构造:交流发电机主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、滑环和电刷。 磁铁(定子) 线圈(转子) 滑环 电刷 4. 直流电与交流电: (1)方向不变的电流叫做直流电大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。(2)交流电的周期:电流发生一个周期性变化所用的时间,其单位就是时间的单位秒(s)。 (3)交流电的频率:电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹,符号是Hz。频率和周期的数值互为倒数。 5.电动机与发电机的比较:

初中物理 电磁感应

初中物理电磁感应 适用学科物理适用年级初中三年级 适用区域人教版课时时长(分钟) 60分钟 知识点 1.电磁感应现象; 2.交流发电机的工作原理与能量转化; 教学目标 1.记忆并理解电磁感应现象; 2.知道交流发电机的工作原理及其能量的转化; 教学重点 1.电磁感应现象的理解与运用; 2、交流发电机的工作原理以及能量的转化。 教学难点运用电磁感应现象解决实际问题。 一、【教学过程】 (一)复习引入 1、师问:通过上节的学习,我们知道磁场对通电导线有力的作用,力的方向与什么有关呢? 生答:导线中电流的方向、磁感线的方向有关。 2、师问:通过上节的学习,我们得到了电动机的工作原理就是什么呢? 生答:通电线圈在磁场中受力转动。 通过上节课的学习,我们知道:通电导体在磁场中受到力的作用而能够运动起来,那么运动的导体中就是否能够产生电呢?本节针对闭合电路的一部分导体在磁场中运动产生感应电流的现象及其能量的转化作一些分析。 (二)教学内容 1.电磁感应现象:英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。 2.感应电流:由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向与导体切割磁感线运动的方向有关。

(2)感应电流的产生条件: a 、电路必须就是闭合电路; b 、只就是电路的一部分导体在磁场中; c 、这部分导体做切割磁感线运动(包括正切、斜切两种情况)。 3.交流发电机 (1)原理:发电机就是根据电磁感应现象制成的。 (2)能量转化:机械能转化为电能。 (3)构造:交流发电机主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、滑环与电刷。 4、 直流电与交流电: (1)方向不变的电流叫做直流电大小与方向作周期性改变的电流叫做交流电。 (2)交流电的周期:电流发生一个周期性变化所用的时间,其单位就就是时间的单位秒(s)。 (3)交流电的频率:电流每秒发生周期性变化的次数。其单位就是赫兹,符号就是Hz 。频率与周期的数值互为倒数。 5、电动机与发电机的比较: 原理 通电导体在磁场中受力转动 电磁感应现象 结构 转子:线圈与换向器 定子:磁体与电刷 转子:线圈与铜环 定子:磁体与电刷 (实际生产中常采用线圈不动、磁极旋转) 能量 把电能转化为机械能 把机械能转化为电能 其她 换向器的作用:改变线圈中电流的方向 线圈在磁场中转动一转,感应电流的方向改变 磁铁(定子) 线圈(转子) 滑环 电刷

高三物理电磁感应知识点

届高三物理电磁感应知识点 物理二字出现在中文中,是取格物致理四字的简称,即考察事物的形态和变化,总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点,具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0。 (2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S,即=BS,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过

该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍 原电流的变化(自感)。 4.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。表达式E=n/t

电磁感应现象在手摇三相发电机演示实验中的应用

-- 目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keywords (2) 1引言 (2) 2电磁感应现象 (2) 2.1电磁感应现象定义 (2) 2.2电磁感应现象的实质 (2) 3手摇三相交直流发电机演示实验 (2) 3.1原理简析 (2) 3.2演示仪简介及部件原理详述 (2) 3.3三相电流产生机制理论分析 (2) 4三相电路组成结构分析 (3) 4.1三相电源的星形联接 (3) 4.2三相电源的三角形联接 (4) 4.3三相负载的星形联接 (4) 4.4三相负载的三角形联结 (6) 5实验时遇到的问题解析 (5) 5.1实验时微噪产生及原因 (5) 5.2实验仪选用单极励磁绕组的原因 (5) 5.3实验过程中接通电源的瞬间及电源误接交流灯泡发光 (6) 5.4实验时电压6V时为何转子吸到定子上 (6) 6提出演示实验方案 (6) 参考文献 (6)

电磁感应现象在手摇三相发电机演示实验中的应用 物理学院物理学专业08.2班王吉国 摘要:本文分析了手摇三相发电机演示实验的工作原理,解释了电磁感应现象在本实验中的应用,结合本实验室现有仪器从中详述三相电路组成部分,其中着重分析了三相电路的电源联接方式和负载的联接方式以及线电压和相电压与线电流和相电流之间的关系,从而揭示了演示实验中的能量转化方式.进一步通过了实验演示步骤及演示过程对实验中遇到的问题进行理论分析与解释,基于节能理念探寻最佳演示方案,并对实验结果进行理论修正,从而得到研究的实际意义. 关键词:电磁感应现象;三相电路;实验疑问;分析;实验方案 The Electromagnetic Induction Phenomenon in Hand Three-phase Generator Experimental Demonstration of Application Wang jiguo Class 2, Grade 2008 Physics Major School of Physics Abstract: This paper analyzes the hand three-phase generator experimental demonstration of working principle, explaining the electromagnetic induction phenomenon in the application of this experiment, combined with the laboratory instruments from existing described the three-phase circuit component which focuses on analyzing the power of the three-phase circuit connection mode and a load and line voltage. This way and phase voltage and current line of the relationship between the line and reveals experiment of energy conversion way. Further through the experiment demonstration of the experimental process steps and demonstrates the problems in the theory analysis and explanation, based on energy conservation idea for best demo program and the experimental results are theory point correction, and get the practical significance of the study.

中考物理(真题版)专题练习题:电磁感应

电磁感应 1.(2019黔东南,5)关于如图甲、乙所示的实验,下列说法错误的是() A.甲实验可以研究通电导体周围存在磁场 B.甲实验可以研究电磁感应现象 C.乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况 D.乙实验的过程中,电能转化为机械能 2.(2019天水,5)如图所示,对下列图中现象解释不正确的是() A.如图是利用安培定则判断通电螺线管的极性 B.如图是发电机原理装置图 C.如图是电动机原理装置图 D.如图中动圈式话筒是根据电流磁效应原理工作的 3.(2019毕节,7)关于如图甲、乙所示的实验,下列说法错误的是() A.甲实验可以研究通电导体周围存在磁场 B.甲实验可以研究电磁感应现象 C.乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况 D.乙实验的过程中,电能转化为机械能

4.(2019云南,8)如图所示的实验中,相关现象说法正确的是( ) A.图甲中闭合开关,通电螺线管右端为N极 B.图乙中通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失 C.图丙中闭合开关,导体ab左右运动,灵敏电流计指针不会偏转 D.图丁中闭合开关,仅对调磁体的N.S极,导体ab所受磁场力方向相反 5.(2019通辽,9)以下是对电与磁部分四幅图的分析,其中错误的是() A.如图装置闭合电路后磁针会偏转,说明电流能产生磁场 B.如图装置说明通电导线在磁场中受到力的作用 C.如图装置所揭示的原理可制造发电机 D.图中动圈式话筒应用了磁场对电流的作用 6.(2019无锡,16)如图是一种手摇发电的手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光。这个手电筒壳体透明,可以清晰地看到里面有线圈,摇动时,可以感觉到有一个物块在来回运动。小明猜想这个物块是磁体,依据是:磁体运动时,闭合线圈切割磁感线产生,线圈相当于电路中的。 7.(2019泸州,5)如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是() A. 接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同 B. 接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同 C. 接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同

苏科版九年级物理电磁感应 同步练习

电磁感应同步练习 (1) 1.英国物理学家法拉第1831年首先用实验的方法发现了现象,这一重大发现使人类实现了将能转化为能的愿望。 2.电磁感应现象的发现,经历了漫长的实验探究过程,这是因为电磁感应现象的产生必须符合一定的条件,这就是电路中的导体,在中做的运动时,导体中才会有电流产生,这种电流称为。 3.实验表明,感应电流的方向不仅跟方向有关,还跟方向有关,在上述两个因素中,如果其中之一的方向改变,则感应电流的方向将,如果两者的方向都改变,则感应电流的方向将。 4.发电机是根据现象而设计制造的,发电机的诞生实现了能向能的转化。 5.如图所示,两同学甩动与电流表相连的长导线, 发现电流表的指针来回摆动。 (1)这种现象叫做现象,这是由物 理学家最早发现的。 (2)产生感应电流的磁场是由提供的。6.小明学习了电磁感应现象后,就想:产生的感应电 流的大小与什么有关呢?他找了几个要好的同学开始了讨论和猜想:既然运动有快慢之分、磁场有强弱之分,那么感应电流的大小是否与这两者有关呢? 于是他们开始做实验,首先按照课堂上探究电磁感应的实验装置(如图)重新安装了仪器,并且准备了磁性强弱不同的磁铁,以便改变磁场的强弱,闭合电路后,他先改变导体在磁场中运动的快慢,观察电流表指针摆动幅度的大小。实验发现:导体在磁场中切割磁感线运动的速度越大,电流表指针摆动的幅度越大;然后,他又保持导体运动的快慢不变,换用磁性强的磁铁来做实验,发现磁性越强,电流表指针摆动的幅度越大。对于这么重大的发现,他高兴不已。 (1 (2 (3 (4)请你解释一下为什么手摇发电机的手柄摇得越快,灯泡越亮?

(2) 1.下列情况下,能够产生感应电流的是 ( ) A .导体在磁场中运动 B .一段导体在磁场中做切割磁感线运动 C .使闭合的导体全部在磁场中不动 D .使闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 2 ( ) A .使导体棒A B 上下运动 B .使导体棒AB 左右运动 C .使导体棒AB 前后运动 D .使导体棒AB 静止不动 3.下列四个图所示的实验装置中,用来研究电磁感应现象的是 ( ) 4.以下哪种物理现象的发现和利用,实现了电能大规模生产,使人们从蒸汽时代进入电气时代 ( ) A .电磁感应现象 B .电流通过导体发热 C .电流的磁效应 D .通电线圈在磁场中会转动 5.下列电气设备中利用电磁感应现象原理工作的是 ( ) A .电烙铁 B .发电机 C .电动机 D .电磁起重机 6.下课了,小明和同学们对老师桌子上的手摇发电机产生了极大的兴趣,他们争先恐后的做实验,用手摇发电机发电让小灯泡发光。咦?奇怪的现象发生了:为什么小灯泡有时亮,有时暗呢?灯泡的亮暗与什么因素有关呢?请根据这一现象,确立一个研究课题,并写出研究的全过程。 7.为研究某种植物在恒温下生长的规律,物理兴趣小组的同学,设计制作了一台如图15所示的恒温箱。箱内安装了一根电热丝,按实际需要,电热丝每秒应向箱内提供539J 的热量(设电能全部转化为内能)。经选用合适的材料制成后,用220V 的恒压电源供电,测得该电热丝每秒实际供热1100J 。为使电热丝供热达到设计要求,在不改变电热丝阻值及电源电压的条件下,应在箱外怎样连接一个电阻元件?并通过计算确定这个电阻元件的阻值。 A B C D

高中物理电磁感应核心知识点归纳

高中物理《电磁感应》核心知识点归 纳 一、电磁感应现象 1、产生感应电流的条件 感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。 以上表述是充分必要条件。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,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 2、感应电动势产生的条件。 感应电动势产生的条件是: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,就一定有感应电动势产生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。 3、关于磁通量变化 在匀强磁场中,磁通量,磁通量的变化有多种形式,主要有: ①S、α不变,B改变,这时

②B、α不变,S改变,这时 ③B、S不变,α改变,这时 二、楞次定律 1、内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。 (1)从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。 (2)从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。 (3)从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。 2、实质:能量的转化与守恒 3、应用:对阻碍的理解: (1)顺口溜“你增我反,你减我同”

电磁感应现象实验教案

电磁感应现象 一、实验目的: 1、观察电磁感应现象,掌握产生感应电流的条件。 2、锻炼学生动手能力,提高学生实验技能。 二、实验器材: 电流表、原副线圈、蹄形磁铁、条形磁铁、滑动变阻器、导线若干、电池(电源) 三、实验步骤 实验1:直导线在磁场中:导体不动;导体向上或向下运动;导体向左或向右运动。 导体向上、向下运动;电表_____________, 导体向左、向右运动;电表_____________。 结论:_____________电路中就有电流产生。 分析:导体的移动引起闭合电路面积的变化,从而引起磁通量的变化。 实验2:条形磁铁插入(拨出)螺线管。 线圈不动,磁铁动,电表 __________________________。 结论:说明无论是导体运动还是磁场运动, 只要_____________;闭合回路中就有电流产生。

分析:条形磁铁的插入(拨出)引起螺线管处磁感应强度发生变化,从而引起磁通量的变化。 实验3:导体和磁场不发生相对运动,线圈电路接通、断开,滑动变阻器滑动片左、右滑动。 线圈电路接通、断开;电表指针 _________________;滑动变阻器滑动片左、 右滑动;电表指针______________ 结论:说明,除了闭合回路的部分导线切 割磁感线外,线圈中的________________________发生变化时,也能产生感应电流。所以无论是导体做切割磁感线的运动,还是磁场发生变化,实质上都是引起穿过闭合电路的_____________发生变化。 分析:滑动变阻器阻值的改变引起内线圈电路电流的改变,电流在外线圈处产生磁感应强度发生变化,从而引起外线圈中磁通量的变化。 四、实验结论 上述三个实验均表明:不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。 五、布置作业 完成并分析实验报告

高中物理电磁感应知识点详解和练习

电磁感应 一、知识网络 二、画龙点睛 概念 1、磁通量

设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S,如图所示。 (1)定义:在匀强磁场中,磁感应强B与垂直磁场方向的面积S 的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,简称磁通。 (2)公式:Φ=BS 当平面与磁场方向不垂直时,如图所示。 Φ=BS⊥=BScosθ (3)物理意义 物理学中规定:穿过垂直于磁感应强度方向的单位面积的磁感线条数等于磁感应强度B。所以,穿过某个面的磁感线条数表示穿过这个面的磁通量。 (4)单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb。 1Wb=1T·1m2=1V·s。 (5) 磁通密度:B=Φ S⊥ 磁感应强度B为垂直磁场方向单位面积的磁通量,故又叫磁通

密度。 2、电磁感应现象 (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。 (2)感应电流:在电磁感应现象中产生的电流,叫做感应电流。 (3)产生电磁感应现象的条件 ①产生感应电流条件的两种不同表述 a.闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动 b.穿过闭合电路的磁场发生变化 ②两种表述的比较和统一 a.两种情况产生感应电流的根本原因不同 闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动时,是导体中的自由电子随导体一起运动,受到的洛伦兹力的一个分力使自由电子发生定向移动形成电流,这种情况产生的电流有时称为动生电流。 穿过闭合电路的磁场发生变化时,根据电磁场理论,变化的磁场周围产生电场,电场使导体中的自由电子定向移动形成电流,这种情况产生的电流有时称为感生电流。 b.两种表述的统一 两种表述可统一为穿过闭合电路的磁通量发生变化。 ③产生电磁感应现象的条件 不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。

高中物理-电磁感应知识梳理+练习

高中物理-电磁感应知识梳理+练习 一.电磁感应现象 1、电磁感应:闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中产生电流。由电磁感应产生的电流叫做感应电流。 2、磁通量:有“穿过一个闭合电路的磁感线的多少”来形象地理解“穿过这个闭合电路的磁通量”。 3、产生感应电流的条件:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。 二.法拉第电磁感应定律 1、磁通量Φ、磁通量的变化量?Φ和磁通量的变化率 t ??Φ 2、法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势E 的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率 t ??Φ成正比。 t n E ??Φ = n 为线圈匝数 3、从能量角度理解电磁感应现象:其他形式的能转化为电能。 三.交变电流 1、发电机的结构及基本原理:各种发电机由定子和转子组成,当转子转动时,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电动势。 2、正弦式电流的波形:正弦函数的规律变化 瞬时值表达式:t I i m ωsin =,t U u m ωsin = 3、正弦式电流的周期T :交流完成一次周期性变化所用的时间。单位:s 频率f :交流在1s 内发生周期性变化的次数。单位:Hz f T 1 = 4、交流电的峰值(m m I U ,):电流或电压的最大值。 有效值(e e I U ,):把交流和直流分别通过相同的电阻,如果在相等的时间内它们产生的热量相等,我们就把这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值。 对于正弦式交流电有:2 m e U U = ,2 m e I I = 5、电容器对交流的作用:隔直流、通交流。

四.变压器 1、变压器的基本结构:原线圈、副线圈和铁芯。 2、变压器的匝数与电压的关系:原、副线圈中,匝数多的线圈电压高。 3、升压变压器:原线圈匝数小于副线圈匝数;降压变压器:原线圈匝数大于副线圈匝数。 五.高压输电 1、输电过程中的电能损失:输电线上有电流的热效应。 2、高压输电的优点:提高电压来降低输电电流,根据Rt I Q2 ,可以有效地降低输电线上电能的损失。 3、电网的重要作用和电网安全的重要性 六.自感现象涡流 1、自感现象:线圈中电流的变化引起的磁通量变化,也会在自身激发感应电动势。 2、电感器:电感器的性能用自感系数来描述。自感系数:线圈越大、匝数越多、加入铁芯等。电感器的作用:对交流有阻碍作用。 3、涡流:只要空间有变化的磁通量,其中的导体中就会产生感应电流。 应用:电磁炉、金属探测器。 减小涡流危害的方法:电机、变压器的铁芯用电阻率很大的硅钢片叠成。 例题解析:例题:科学家探索自然界的奥秘,要付出艰辛的努力。19世纪,英国科学家法拉第经过10年坚持不懈的努力,发现了电磁感应现象。下图中可用于研究电磁感应现象的实验是() 检测卷一、选择题 1.第一个发现电磁感应现象的科学家是() 图选1-1-23 A D C B

磁跳环演示实验报告

自动化10-1班 武进 100400225 磁跳环演示实验报告 实验原理 1、电磁感应:当通过回路的磁通量发生改变时,就会产生电磁感应现象,产生感应电动势,若回路闭合,则会产生感应电流,且产生的感应电动势满足法拉第电磁感应定律。 2、法拉第电磁感应定律:回路中的感应电动势ε与通过该回路的磁通量Ф的时间变化率成正比,即/d dt ε=-Φ。对于导体回路是N 匝线圈,定义全磁通:1N i i =ψ=Φ∑,其中i Φ为通过线圈第i 匝的磁通量。 对于各匝线圈磁通量相同的特别情形,则有/Nd dt ε=-Φ。 3、楞次定律:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。 4、安培定律:通电导线在磁场中会受到力的作用,满足F IBl =。 5、麦克斯韦的涡旋电场理论:随时间变换的磁场在其周围产生电场,并且感应电场的环流不为零,而等于感应电动势,即S C B E dl dS t ε?=?=-????? 。 实验总结: 电磁跳环演示实验涉及到了电磁感应原理、法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培定律、麦克斯韦涡旋电场理论等重要的电磁学基本原理,通过体验电磁跳环演示实验,有利于读者提高对物理实验的

兴趣,加深对这些电磁学基本原理的理解,更好地掌握所学理论知识。 作用: 由于磁通量的变化而产生电流的现象称为电磁感应现象.电磁炮由于有其独特的优点而作为发展中的高科技兵器,在军事上有广泛的应用前景,而电磁炮的理论基础就是电磁感应.一、电磁饱的结构原理跳环实验是电磁感应实验中常见而简单的一种.把一个铝制的环套在一个螺线管的铁芯上,当螺线管瞬间通过电流时,观察到铝环突然克服重力而跳起来,为什么呢?这是由于螺线管中通过电流时,穿过铝环的磁通量由零变为某一数值,根据楞次定律铝环中感应电流产生的磁场与螺线管中电流产生的磁场方向相反,铝环和螺线管之间出现电磁排斥力,所以铝环会跳起来.电磁炮是利用电磁力代替火药爆炸力加速弹丸的现代电磁发射系统.它主要由电源、高速开关、加速器、炮弹四部分组成,与跳环实验相对应,电源一电源,开关—高速开关,螺线管一加速器,铝环一炮弹。

教学设计《电磁感应现象的应用》(新课标初中物理教案).

《电磁感应现象的应用》教学设计 广州市九十五中学李琼 一、教材内容分析 (一)教材内容 电磁感应现象在日常生活和生产中应用的例子很多,本节选讲变压器和汽车防抱死系统,主要考虑是:1.电能是日常生活和生产中不可缺少的能源,电能的生产和输送都离不开电磁感应原理;2.汽车防抱死系统是社会生活对物理学提出的问题,解决实际问题要依靠科学技术的发展进步,汽车防抱死系统是近年发展的一项成熟的技术.通过本节的学习,让学生体会所学知识的时代性以及人类探索自然规律的科学态度和科学精神. (二)教学重点:知道在日常生活和生产中哪些地方应用了电磁感应现象,了解变压器工作原理 (三)教学难点:汽车防抱死系统工作原理 二、教学对象分析 学生在初中已学习电磁感应的有关知识,但不够深入,另外本校学生素质较差,基础知识不扎实,尤其是文科生理科成绩较差。学生的自主探究能力、独立思考问题的能力较弱,对生活常见现象的想象能力还有待提高。 针对此种情况,在教学中需充分利用多媒体手段,加上实验的现象,使所要掌握的知识更加形象生动地展现出来。 三、教学目标 1.知识与技能 (1)了解变压器的工作原理. (2)了解汽车防抱死制动系统(ABS)的工作原理 2.过程与方法 (1)读图2-3-1,2-3-2,2-3-5及本节最后一段,了解电磁感应原理在日常生活和生产中的应用

(2)观察原、副线圈匝数与电压关系演示实验,培养学生的观察能力,体会物理学的研究方法 (3)通过讨论与交流变压器在日常生活中的应用,提高学生的表达能力 (4)参观发电站或变电站,体会电磁港英原理在生产中的应用 3.情感态度与价值观 (1)了解电磁感应原理对经济、社会发展的贡献,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神 (2)关注西电东送中有关电能输送的问题,树立可持续发展的意识 (3)通过解读ABS系统的工作原理,引导学生关注世界科技发展的现状与趋势(4)通过参观变电站或发电站,发展学生对科学的好奇心与求知欲 四、教学设计思想 针对文科学生的物理基础知识差、对物理不感兴趣或右畏惧心理,教学中要激发学生的学习兴趣,注重与实际生活的联系,应用多种的教学手段,在教学上采取讲授、实验探究、讨论交流等教学方法。 通过实验,让学生在自主探究中获取知识,培养他们的观察和思考能力;通过“讨论与交流”,发挥学生的主体作用,体现互动性,让他们在讨论中归纳总结,得出结论; 通过多媒体的教学手段,模拟汽车防抱死制动系统,更加形象,使学生更加容易接受; 通过例题的讲解、列举生活中实例,注重知识与生活的联系,激发学生的兴趣,让学生体现身边随处可见物理现象。 五、教学流程图

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