第一节 电磁感应现象
高三物理总复习优质课件 电磁感应 第一节 电磁感应现象 楞次定律
识
关 键 能 力
学 科 素 养
核 心 价 值
应定律的应用等
对所学知识的运用能力,分 析问题和解决问题的综合 能力
通过电磁感应与电路、动力、 能量等学科内知识的综合, 培养学生的学科观念和学科 视野
通过学科内知识综合及磁与 现代科技应用培养学生严谨 的科学态度与社会责任
高考真题案例分析
(2020·全国Ⅰ卷,21)如图,U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上,ab和dc边平
本题难度中等,细节问题较多,“双棒”运动的感应电动势的判 断,左、右手定则的应用,运动过程的分析及其最终状态的判断等
第1节 电磁感应现象 楞次定律
物理
积累必备知识 提升关键能力
积累必备知识
教材梳理
一、磁通量 1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向 垂直 的面积S与B的乘积。 2.公式:Φ= BS 。 3.适用条件 (1)匀强磁场。 (2)S为垂直磁场的 有效面积 。 4.磁通量是 标 量,但有正负。
提升关键能力
考点一 电磁感应现象的判断
多维训练
1.(磁通量的理解)(多选)如图所示,通电直导线右边有一个矩形线框ABCD, 线框平面与直导线共面,若使线框ABCD第一次平行移动到图中虚线位置,第 二次以BC边为轴翻转180°到图中虚线位置,则( BD ) A.虚线位置的磁通量与原位置磁通量相等 B.虚线位置的磁通量比原位置磁通量小 C.两次磁通量变化是相等的 D.第一次磁通量的变化比第二次磁通量的变化小
(2)若要使现象更明显,摇绳的两个同学最好沿什么方向站立? 答案:要使感应电流变大,就要使电线尽可能地切割更多的磁感线,由于 磁感线是南北方向的,所以两个同学东西方向站立,切割的磁感线最多, 即产生的感应电流最大。
第三章磁场及电磁感应-PPT
第四节 铁磁性物质
生活中使用螺丝刀拧螺钉时,螺丝刀上得螺钉很容 易掉下来。这时只需把螺丝刀放在磁铁(如音箱扬声器) 上摩擦几下就可以把螺丝吸起来。但就是当拿磁铁去 吸铜钥匙时,无论如何铜钥匙根本就吸不起来,您知道产 生这些现象得原因吗？
一、铁磁物质得磁化 1、物质分类 根据磁导率得大小不同,可将物质分成三类:略大于1 得物质称为顺磁物质,如空气、铝、锡等;略小于l得物 质称为反磁物质,如氢、铜、石墨等;顺磁物质与反磁物 质统称为非铁磁物质。远大于1得物质称为铁磁性物质, 如铁、钴、镍、硅钢、铁氧体等。
第一节 磁场
在磁场中可以利用磁感
线(也称为磁力线)来形象地表 示各点得磁场方向。所谓磁 感线,就就是在磁场中画出得 一些曲线,曲线得疏密程度表 示磁场得强弱;曲线上每一点 得切线方向,都跟该点得磁场 方向相同,如右图所示。
磁感线及磁场方向
若磁体周围磁场得强弱相等、方 向相同,我们把它定义匀强磁场,如右 图所示。
罗盘
第一节 磁场
一、磁场 1、磁体 某些物体具有吸引铁、钴、镍 等物质得性质叫磁性。具有磁性得 物体叫磁体。磁体分为天然磁体与 人造磁体。常见得条形磁铁、马蹄 形磁铁与针形磁铁等都就是人造磁 体,如右图所示。
2、磁极 磁体两端磁性最强,磁性最强得地方叫 磁极。任何磁体都有一对磁极,一个叫南极 ,用S表示;另一个叫北极,用N表示,如右图 所示。N极与S极总就是成对出现并且强度 相等,不存在独立得N极与S极。
常见人造磁铁 磁针得指向
第一节 磁场 当用一个条形磁铁靠近一个悬挂得小磁针(或条形磁铁)时,如
图所示。我们发现:当条形磁铁得N极靠近小磁针得N极时,小磁针N 极一端马上被排斥;当条形磁铁得N极靠近小磁针得S极时,小磁针S 极一端立刻被条形磁铁吸引。
第一节电磁感应定律
l I a r b
dr v
解：先求磁通量
B =
µ 0I 2π r
Φm = =
∫ B ⋅d S
S
=
∫ B cos θ ds
s
∫
b
a
µ0I µ 0 Il b ldr = ln 2π r 2π a
dΦ dt
m
由
ε
i
= −
可得
db dt
d Φ m da dΦ εi = − − da dt db µ 0 Il 1 1 = ( − )v 2π a b
1831年9月29日由法拉第首次发现。 年 月 日由法拉第首次发现 日由法拉第首次发现。
N
B A
S
A
图1
图2
实验现象：1、图1中电键闭合和打开瞬间，线圈A中有电流， 实验现象： 、 中电键闭合和打开瞬间，线圈 中有电流， 中电键闭合和打开瞬间 中有电流 但 两种情况下电流的流向相反。 两种情况下电流的流向相反。 2、图2中线圈与磁铁发生相对运动时，线圈 中有电 中线圈与磁铁发生相对运动时， 、 中线圈与磁铁发生相对运动时 线圈A中有电 电流的流向与相对运动情况有关。 流，电流的流向与相对运动情况有关。
Φm > 0
Φm < 0
L 的绕行方向
εi
εi
Φm > 0
dΦm εi = − dt
dΦm >0 dt
εi < 0
dΦm <0 Φm > 0 dt
dΦm dΦm >0 < 0 Φm < 0 Φm < 0 dt dt
εi > 0
εi < 0
εi > 0
楞次（ 楞次（Lenz,Heinrich Friedrich Emil） ）
电磁感应现象楞次定律教学提纲
•考点一
考点二
考点三 第二十页，共34页。
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•解析(ji • 答案(d •ě解xī析) • á 答àn2•)0案
词语：考点
拼音：kǎo diǎn
解释：举行考试的地点：这次考试全市共设二十多个～，三百个考场。 •考点(kǎo diǎn)探究
•21
•考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)二
•解析(ji
•ě解xī析)
(••dá
答答à•1案案1n)
词语：考点
拼音：kǎo diǎn
解释：举行考试的地点：这次考试全市共设二十多个～，三百个考场。 • 考点(kǎo diǎn)探究
1•2
•考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)二
考点(kǎo diǎn)三
第十二页，共34页。
词语：答案
第一节 电磁感应(diàncí-gǎnyìng) 现象 楞次定律
第二页，共34页。
•一 •二 •三
•基础(jīch ǔ)梳理
第三页，共34页。
词语：梳理
拼音：shūlǐ 解释：梳爬整理。茅盾《泡沫·尚未成功》：“夫人把左臂支起了上半身俯瞰着他丈夫的凛然义愤的脸，伸过右手去轻轻梳理他的 头发。”周立波《暴风骤雨》第一部二九：“刘桂兰• 基出础去(一jī阵ch，回来的时候，郭全海正在梳理小马的黄闪闪的茸毛。”指纺织工艺中
。周恩来《恢复生产，建设中国》：“有些买卖是会关闭一1• 些的•2。特别•3是那些•4人民不需要的消费品的制造厂和商店是要关闭的。 ”
第九页，共34页。
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•
•
á答答à案n•9)案(d
高中物理 《电磁感应现象》说课稿
《电磁感应现象》说课稿尊敬的各位领导、各位老师：大家好！我来自宁夏吴忠市回民高级中学，我说课的内容是上海科技教育出版社物理选修3-2第一章第一节《电磁感应现象》。
一、说教材 1、教材分析本节内容是电磁学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位。
它揭示了磁和电的内在联系，教材先让学生了解了法拉第发现电磁感应现象的艰难历程后通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律，在教材中起到了承前启后的作用，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。
2、教学目标 知识与技能：知道什么是电磁感应现象，理解感应电流产生的条件 过程与方法：学会通过实验观察、记录实验结果、分析论证、得出结论的科学探究方法 情感态度与价值观：通过了解法拉第发现电磁感应现象的曲折历程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。
通过学习磁生电的条件，养成探究物理规律的良好习惯，提高自身的素养 3、教学重难点重点：通过实验探究感应电流的产生条件难点：组织学生完成电磁感应现象的实验，归纳总结出产生感应电流的条件。
二、说教学方法及手段 1、学情分析学生已知道电流的磁效应——奥斯特实验，掌握了磁场的基本知识，理解了磁通量的概念；初中时也已经学习了闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流的知识，自然会激发起他们继续探究感应电流产生的条件的兴趣和热情，而且同学们目前已经有一定的电学实验操作基础和一定的探究、分析与归纳的能力，对本节课设计探究实验经教师指导和小组合作，应该能够顺利完成。
2、教学方法及手段（1）本节课是在教师引导下，以学生为主体的教与学的双边活动。
让学生经历探究“感应电流产生的条件”的过程，即提出问题---设计实验---采集数据---交流反馈---分析归纳---得出结论---实践应用。
学生在教师的指导下主动思考、主动探索、亲身体验，从而激发学生的求知欲。
（2）本节课采用以实验为主，以多媒体课件、电子白板为辅助的教学手段教学。
《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 楞次定律
过程分析 三定则
第一节 电磁感应 楞次定律
如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金
属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作
用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的
（4）标量。有正负 2．磁通量的物理意义
(1)可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积的 磁感线的条数 ． (2)同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量 最大，当它跟磁场方向 平行时， 磁通量为零．
3.面与磁场方向有夹角
4.面内磁场方向不同
B
N
I
S
第一节 电磁感应 楞次定律
思考： 1.磁通量变化的原因有哪些？
如图甲为竖直悬挂的闭合导体环，乙为带铁心的
电磁铁，ab为架在水平平行导轨上的金属棒，导轨间 有竖直向上的匀强磁场，开始时甲处于静止，当ab沿
导轨做切割磁感线运动时，导体环甲远离电磁铁乙向
左摆动，则ab可能的运动是：[ BD]
A．向右匀速运动 B．向右加速运动 C．向右减速运动 D．向左加速运动
第一节 电磁感应 楞次定律
练习
1.楞次定律 1）阻碍不是阻止 增反减同 来拒去留（相对运动）
2）思路 定对象 明电路
增缩减扩（单一方向磁场）
原磁场方向
感应电流
感应电流
原磁通变化
磁场方向
方向
2.右手定则 切割情况
第一节 电磁感应 楞次定律
一、磁通量
1．磁通量的计算 (1)公式：Φ＝ BS. (2)适用条件：① 匀强 磁场；②S是 垂直 磁场的有效面积．（实际 垂直） (3)单位：韦伯 ，1 Wb＝1 T·m2.
一电磁感应现象楞次定律精选全文
2．对楞次定律的理解 （1）从磁通量变化的角度来看：感应电流的磁场 总要阻碍磁通量的变化． （2）从导体和磁体的相对运动的角度来看：感应 电流所受的安培力总要阻碍相对运动．
3．由楞次定律可以得到感应电动势的方向．
（1）产生感应电动势的那部分导体相当于电源，在 电源内部的电流方向与电动势方向相同． （2）由楞次定律判断出的感应电流方向就是感应电 动势的方向．
右手定则反映了磁场方向、 导体运动方向和电流方向 三者的相互垂直关系．
例．如图所示，矩形线圈沿a →b →c在条形磁铁附近移 动，试判断穿过线圈的磁通量如何变化？如果线圈M沿 条形磁铁从N极附近向右移动到S极附近，穿过该线圈的 磁通量如何变化？
a
b
c
a
N
S
b
M
c
由方向向下减小到零，再变为方向向上增大 磁通量先增大再减小 ，方向一直是向左 由方向向上减小到零，再变为方向向下增大
【反馈练习】
1．a、b两个金属圆环静止套在一根水平放置的 绝缘光滑杆上，如图所示．一根条形磁铁自右向左 向b环中心靠近时，a、b两环将
A．两环都向左运动，且两环互相靠近 B．两环都向左运动，且两环互相远离 C．两环都向右运动，且两环靠拢 D．a环向左运动，b环向右运动
答案：A
2．如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电 流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让 线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘．当导 线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为
搞清两个磁场
甲S
乙S
N
N
N
S
丙N
S
丁N
S
S
N
S
N
N
S
4.用楞次定律判定感应电流方向的一般步骤
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教学内容第一节电磁感应现象
授课时
间
1课时
教学目标知识与技能
1．知道电磁感应现象；通过探究知道产生感应电流的条件
2．知道感应电流的方向与磁感线方向、导体切割磁感线的运动方向有关
3．知道发电机的原理；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程
4．知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50 Hz的意思；
过程与方法
1．通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力
2．观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力
情感态度与价值观
1．认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法
2．认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识
教学重点难点1．通过探索知道电磁感应现象
2．通过实验知道交流发电机的工作原理
教具
准备
灵敏电流表、蹄形磁铁、导体、开关、手摇发电机一台、小灯泡
教学过程复习，引入新课
（奥斯特实验）它揭示了一个什么现象？从学过的知识入手，让学生轻松感
受到从生活到物理。
1、磁生电（电流周围存在着磁场，即电能生磁。
）该实验在当时的科学界
引起了轰动。
法拉第在此基础上提出了新课题——既然电能生磁，那么磁能生
电吗？
利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象；电磁感应产生的电流叫感应
电流。
电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的，他经过十年坚持不懈的努
力，才发现了这一现象，这种热爱科学，坚持探索真理的可贵精神值得我们学
习。
2、探究感应电流产生的条件
什么情况下磁能生电
［演示实验］实验器材:蹄形磁体、灵敏电流表、线圈、导线
参照P124图8-1-2进行探究。
让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，观察到
电流表指针不偏转.这说明没有产生电流。
将直导线在磁场中左右运动，观察到电流表指针偏转。
这表明有电流产生
让直导线在蹄形磁体中上、下运动，观察到电流表指针不偏转.这说明没有
产生电流.
将直导线在磁场中斜着运动，观察到电流表指针偏转。
这表明有电流产生。
个性
修改
如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导体想象成一把刀，表达起来会方便些，讨论一下如何表达。
（讨论得出）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。
3、探究感应电流的方向
刚才大家观察到灵敏电流计的指针左右偏转，说明了电流的方向在发生改变，那么感应电流的方向和什么因素有关呢？控制变量
（二）发电机
电磁感应现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。
发电机是怎样发电的呢？
［演示1］把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，当摇动手柄使线圈在磁场中快速转动，观察到什么？
观察到小灯泡发光.灯闪亮
有感应电流产生，并通过小灯泡.
［演示2］用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，观察电流表指针左右摆动。
这表明发电机发出的电的大小和方向是周期性变化的.
那么它的构造是怎样的？工作原理是什么？动画演示
从发电机工作过程我们能看出，线圈转动一周，电流方向变化两次.周期性改变方向和大小的电流叫交流电。
在交流电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率.频率的单位是赫兹，线圈转动一周所用的时间叫周期。
周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量。
我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒，频率是50赫兹
发电机发电过程是利用电磁感应原理把电能转化为机械能的过程。
生活物理社会有关内容（高压输电、变压器等）
教
学
反
思。