高中物理电磁感应电磁感应.pptx
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1、第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页同步导同步导学方案学方案课后强课后强化演练化演练第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页对应学生用书对应学生用书P1本本章章的的内内容容主主要要是是讲讲述述电电磁磁感感应应现现象象的的产产生生,确确定定感感应应电电动动势势的的大大小小和和方方向
2、向的的一一般般规规律律,以以及及电电磁磁感感应应现现象象在在现现实实生生活活中中的的应应用用内内容容主主要要包包括括以以下下几几个个方方面面:一一是是电电磁感应现象及产生感应电流的条件;二是感应电流的方向;磁感应现象及产生感应电流的条件;二是感应电流的方向;第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页三三是是感感应应电电动动势势的的大大小小;四四是是电电磁磁感感应应的的应应用用电电磁磁感感应应定定律律的的发发现现,不不仅仅在在科科学学和和实实
3、践践上上具具有有重重要要意意义义,而而且且发发现现定定律律的的思思想想以以及及发发现现过过程程中中法法拉拉第第所所表表现现的的科科学学态态度度、意意志志力力等等都都对对后后人人有有着着重重要要的的启启迪迪和和教教育育意意义义人人类类对对“电电与与磁磁”关关系系的的认认识识过过程程,反反映映了了科科学学发发展展过程的继承性,以及科学家群体的巨大作用过程的继承性,以及科学家群体的巨大作用第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页本章可划分为三个
4、单元:本章可划分为三个单元:第第一一单单元元包包括括“划划时时代代的的发发现现”“探探究究感感应应电电流流产产生生的的条条件件”和和“楞楞次次定定律律”,是是从从感感应应电电流流认认识识电电磁磁感感应应现现象象,重重点点是是感感应应电电流流的的产产生生条条件件和和方方向向遵遵从从的的规规律律第第二二单单元元包包括括“法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律”和和“电电磁磁感感应应现现象象的的两两类类情情况况”,定定量量描描述述感感应应电电动动势势的的大大小小,揭揭示电磁感应现象的本质示电磁感应现象的本质第第三三单单元元介介绍绍三三种种具具体体的的电电磁磁感感应应现现象象的的特特点点及及应应用用有有
5、“互互感感和和自自感感”“涡涡流流、电电磁磁阻阻尼尼和和电电磁磁驱驱动动”前两部分是本章的重点前两部分是本章的重点第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页本本章章重重点点:电电磁磁感感应应现现象象及及法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律和和楞次定律楞次定律本章难点:本章难点:电磁感应现象及规律的综合应用电磁感应现象及规律的综合应用.第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计
6、计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页本本章章是是以以电电场场和和磁磁场场等等知知识识为为基基础础,研研究究了了电电磁磁感感应应的的一一系系列列现现象象,通通过过实实验验总总结结出出了了产产生生感感应应电电流流的的条条件件和和判判定定感感应应电电流流方方向向的的一一般般方方法法楞楞次次定定律律,给给出出了了确确定定感感应应电电动动势势大大小小的的一一般般规规律律法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律现现象象的的背背后后是是本本质质,因因此此,做做好好实实验验并并深深入入探探究究和和深深刻理解现象背后的本质是掌握本章知识的重要方法刻理解现象背后的
7、本质是掌握本章知识的重要方法对应学生用书对应学生用书P1第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页本章的核心是感应电流方向判断和感应电动势大小的本章的核心是感应电流方向判断和感应电动势大小的计算需要在理解规律的基础上,加强应用训练,达到熟计算需要在理解规律的基础上,加强应用训练,达到熟练基本方法和思路,灵活运用公式和规律练基本方法和思路,灵活运用公式和规律本章涉及力学、电路、电场等问题需要综合运用力本章涉及力学、电路、电场等问题需要综合运用
8、力学中的牛顿运动定律、功能关系、能量守恒定律及电路中学中的牛顿运动定律、功能关系、能量守恒定律及电路中的电功、电功率、闭合电路欧姆定律和静电场中的电容等的电功、电功率、闭合电路欧姆定律和静电场中的电容等解答本章综合问题提高分析和综合能力不仅是解答物理解答本章综合问题提高分析和综合能力不仅是解答物理问题的需要,同时也是我们学习的目的之一问题的需要,同时也是我们学习的目的之一第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页第第1、2节节 划时代的发现
9、划时代的发现 探究感应电流探究感应电流的产生条件的产生条件第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页1“电生磁电生磁”的发现的发现1820年年,丹丹麦麦物物理理学学家家奥奥斯斯特特发发现现了了电电流流的的磁磁效效应应2“磁生电磁生电”的发现的发现
10、1831年年,英英国国物物理理学学家家法法拉拉第第发发现现了了电电磁磁感感应应现现象象教 材 要 点 解 读对应学生用书对应学生用书P1第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页3法拉第的概括法拉第的概括法拉第把引起感应电流的原因概括为五类:法拉第把引起感应电流的原因概括为五类:(1)变化的电流;变化的电流;(2)变化的磁场;变化的磁场;(3)运动的恒定电流;运动的恒定电流;(4)运动的磁铁;运动的磁铁;(5)在磁场中运动的导体在磁场中运动
11、的导体第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页 4电磁感应电磁感应法法拉拉第第把把他他发发现现的的磁磁生生电电的的现现象象叫叫做做电电磁磁感感应应,产产生生的电流叫感应电流的电流叫感应电流5发现电磁感应现象的意义发现电磁感应现象的意义(1)使使人人们们对对电电与与磁磁内内在在联联系系的的认认识识更更加加完完善善,宣宣告告了电磁学作为一门统一学科的诞生了电磁学作为一门统一学科的诞生(2)使使人人们们找找到到了了磁磁生生电电的的条条件件,开开
12、辟辟了了人人类类的的电电气气化时代化时代第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页电电生生磁磁和和磁磁生生电电是是两两个个不不同同的的过过程程,要要抓抓住住过过程程的的本本质质,电电生生磁磁是是指指运运动动电电荷荷周周围围产产生生磁磁场场;磁磁生生电电是是指指线线圈圈内内的的磁磁通通量量发发生生变变化化而而在在闭闭合合线线圈圈内内产产生生了了感感应应电电流要从本质上来区分它们流要从本质上来区分它们第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第
13、四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页1物理意义物理意义表示穿过某一面积的磁感线条数表示穿过某一面积的磁感线条数2定义式定义式BS.第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页3应用应用BS时需注意以下四点时需注意以下四点(1)公式公式BS的适用条件:的适用条件:匀强磁场;匀强磁场;磁磁感感线线与与平平面面垂垂直直,即即BS.如
14、如图所示图所示(2)对对S的理解的理解S为有效面积,即为有效面积,即SS.如如果果磁磁感感线线和和平平面面不不垂垂直直,S应应取取平面在垂直磁感线方向上的投影面积平面在垂直磁感线方向上的投影面积第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页如如图图所所示示,线线圈圈平平面面与与水水平平方方向向成成角角,磁磁感感线线竖竖直直向向下下,磁磁感感应应强强度度为为B,线线圈圈面面积积为为S.垂垂直直磁磁感感线线的的有有效效面积面积SScos,则穿过线圈
15、的磁通量,则穿过线圈的磁通量BScos.第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页S是是指指闭闭合合回回路路中中包包含含磁磁场场的那部分有效面积的那部分有效面积如如图图所所示示,若若闭闭合合电电路路EFGH和和ABCD所所在在平平面面均均与与匀匀强强磁磁场场B垂垂直直,面面积积分分别别为为S1和和S2,且且S1S2,但但穿穿过过平平面面S1和和S2的的磁磁场场面面积积是是相相同同的的,所所以以穿穿过过S1和和S2的的磁磁通通量量是是相相同同
16、的的因因此此,BS中中的的S应应是是指指闭闭合合回回路路中中包包含含磁磁场场的的那那部部分有效面积分有效面积S2.第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页(3)磁通量虽然是标量,却有正、负之分磁通量虽然是标量,却有正、负之分求求磁磁通通量量时时要要按按代代数数和和的的方方法法求求总总的的磁磁通通量量(穿穿过过平平面面的的磁磁感感线线的的净净条条数数)如如下下图图(左左)所所示示,有有两两个个环环a和和b,其其面面积积SaSb,它它们们套套
17、在在同同一一磁磁铁铁的的中中央央,试试比比较较穿穿过过环环a、b的的磁磁通通量量的的大大小小我我们们若若从从上上往往下下看看,则则穿穿过过环环a、b的的磁磁感感线线如如下下图图(右右)所所示示,磁磁感感线线有有进进有有出出,相相互互抵抵消消后后,即即aa出出a进进,bb出出b进进,因因a出出b出出,a进进b进进,所以,所以a出出a进进b出出b进进,即,即ab.第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页磁磁通通量量的的正正、负负号号并并不不表
18、表示示磁磁通通量量的的方方向向,它它的的符符号号仅表示磁感线的贯穿方向仅表示磁感线的贯穿方向(4)磁通量与线圈的匝数无关磁通量与线圈的匝数无关磁磁通通量量与与线线圈圈的的匝匝数数无无关关,也也就就是是说说磁磁通通量量大大小小不不受受线线圈圈匝匝数数的的影影响响同同理理,磁磁通通量量的的变变化化量量21也也不不受受线线圈圈匝匝数数的的影影响响所所以以,直直接接用用公公式式求求、时时,不必考虑线圈匝数不必考虑线圈匝数n.第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页
19、上一页下一页末 页判判断断穿穿过过闭闭合合导导体体回回路路的的磁磁通通量量是是否否变变化化时时,可可充充分分利利用用磁磁感感线线来来进进行行定定性性判判断断即即通通过过观观察察穿穿过过闭闭合合导导体体回回路路的的磁磁感感线线的的条条数数是是否否变变化化判判断断某某过过程程中中磁磁通通量量是是否变化否变化第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页1实验探究实验探究探探究究1:导导体体棒棒在在磁磁场场中中运运动动是是否否产产生电流?生电流?如如
20、图图所所示示,将将可可移移动动导导体体AB放放置置在在磁磁场场中中,并并和和电电流流计计组组成成闭闭合合回回路路,实实验现象如下:验现象如下:实验操作实验操作实验现象实验现象(有无电流有无电流)导体棒静止导体棒静止无无导体棒平行磁感线运动导体棒平行磁感线运动无无导体棒切割磁感线运动导体棒切割磁感线运动有有第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页探究探究2:条形磁铁在螺线管中运动是否产生电流?:条形磁铁在螺线管中运动是否产生电流?如如图图所
21、所示示,将将螺螺线线管管与与电电流流计计组组成成闭闭合合回回路路,把把条条形形磁铁插入或拔出螺线管,实验现象如下:磁铁插入或拔出螺线管,实验现象如下:第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页实验操作实验操作实验现象实验现象(有有无电流无电流)实验操作实验操作实验现象实验现象(有无电流有无电流)N极插入线圈极插入线圈有有S极插入线极插入线圈圈有有N极停在线圈极停在线圈中中无无S极停在线极停在线圈中圈中无无N极从线圈中极从线圈中抽出抽出有有S
22、极从线圈极从线圈中抽出中抽出有有第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页探探究究3:模模拟拟法法拉拉第第的的实实验验改改变变线线圈圈A中中的的电电流流,线圈线圈B中是否产生电流?中是否产生电流?如如图图所所示示,线线圈圈A通通过过变变阻阻器器和和开开关关连连接接到到电电源源上上,线线圈圈B的的两两端端连连到到电电流流表表上上,把把线线圈圈A装装在在线线圈圈B的的里里面面,实验现象如下:实验现象如下:第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感
23、应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页实验操作实验操作实验现象实验现象(线圈线圈B中有无中有无电流电流)开关闭合瞬间开关闭合瞬间有有开关断开瞬间开关断开瞬间有有开关闭合时,滑动变阻器滑开关闭合时,滑动变阻器滑片不动片不动无无开关闭合时,迅速移动滑动开关闭合时,迅速移动滑动变阻器的滑片变阻器的滑片有有第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页
24、上一页下一页末 页2.分析论证分析论证探探究究1:观观察察闭闭合合电电路路的的一一部部分分导导体体做做切切割割磁磁感感线线运运动动时时产产生生感感应应电电流流的的条条件件导导体体AB做做切切割割磁磁感感线线运运动动时时,线线路路中中有有电电流流产产生生:磁磁场场的的强强弱弱没没有有变变化化,但但导导体体棒棒切切割割磁磁感感线线运运动动使使闭闭合合电电路路包包围围磁磁场场的的面面积积在在变变化化,从从而而改改变变穿过回路的磁通量穿过回路的磁通量探探究究2:进进一一步步观观察察导导体体不不动动而而磁磁铁铁运运动动时时是是否否产产生生感感应应电电流流将将磁磁铁铁插插入入或或拔拔出出线线圈圈的的过过程
25、程中中,线线圈圈中中有有电电流流产产生生:线线圈圈中中的的磁磁场场强强弱弱发发生生了了变变化化,从从而而改改变变穿穿过过回回路的磁通量路的磁通量第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应第四章电磁感应新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页探探究究3:研研究究导导体体静静止止在在磁磁场场中中时时能能否否获获得得感感应应电电流流的的问问题题将将开开关关闭闭合合或或断断开开以以及及改改变变滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片位位置置时时,电电流流表表中中有有电电流流通通过过:当当使使线线圈圈A中中电电
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