劃時代的發(fā)現探究電磁感應產生的條件.ppt

4.1 劃時代的發(fā)現 4.2 探究感應電流的產生條件,第四章 電磁感應,磁通量,、定義：,設在磁感應強度 為B的勻強磁場中， 有一個與磁場方 向垂直的平面， 面積為S，我們把 B和S的乘積叫做 穿過這個面積的 磁通量,溫故知新,、公式:,s的含義：,閉合回路包含磁場的那部分有效面積, 標量：,正負的規(guī)定：任何一個面都有正反兩個面， 規(guī)定磁感線從正面穿入為正，則從反面穿入為負,單位:,過一個平面若有方向相反的兩個磁通量，這時的合磁通為相反方向磁通量的代數和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通),有正負,韋伯 符號：Wb 1Wb=1Tm2,描述穿過某一面積磁感線的條數 多則大，少則小, 物理意義:,.磁通量的變化量, 21,磁通量的變化一般有三種形式 1、B不變，S變化 2、B變化，S不變 3、B 、S之間的夾角變化,磁通量與線圈的匝數無關,一、奧斯特圓夢“電生磁”,1、電與磁有聯系嗎？19世紀20年代之前的“偏執(zhí)”,法物理學家安培,英國物理學家托馬斯楊,法物理學家?guī)靵?二者顯然肯定是獨立的，無關的。,二者顯然肯定是獨立的，無關的。,二者顯然肯定是獨立的，無關的。,1、電與磁有聯系嗎？,各種自然現象之間是相互聯系和相互轉化的！,我堅信：電與磁是有關聯的。我一定要找到她！,丹麥物理學家奧斯特,德國哲學家康德,因為：他是我的偶像！,機械運動,熱運動,一、奧斯特圓夢“電生磁”,物理學將不再是關于運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種其他現象的零散的羅列，我們將把整個宇宙納在一個體系中。,1、電與磁有聯系嗎？,一、奧斯特圓夢“電生磁”,2、奧斯特“碰巧”發(fā)現了:電流磁效應,電磁感應現象的發(fā)現是與電流磁效應的發(fā)現密切相連的。 在1820年4月的一次演講中，奧斯特碰巧在南北方向的導線下面放置了一枚小磁針。當電源接通時，小磁針居然轉動了。隨后的實驗證明，電流的確能使磁針偏轉。這種作用稱為電流的磁效應。,電流的磁效應顯示了載流導體對磁針的作用力，揭示了電現象與磁現象之間存在的某種聯系。,3、電流磁效應：發(fā)現的意義,突破了電、磁無關的思維定勢；前所未有地拓寬了物理學研究的視野； 增強了人們對固有觀念的懷疑精神和推翻固有權威成見的自信力；,1、奧斯特發(fā)現電流磁效應引發(fā)了怎樣的哲學思考？法拉第持怎樣的觀點？ 2、法拉第的研究是一帆風順的嗎？法拉第面對失敗是怎樣做的？ 3、法拉第經歷了多次失敗后，終于發(fā)現了電磁感應現象，他發(fā)現電磁感應現象的具體的過程是怎樣的？之后他又做了大量的實驗都取得了成功，他認為成功的“秘訣”是什么？,自主學習:法拉第心系“磁生電”,二、法拉第心系“磁生電”,1、艱難的探索：眾多物理學家“淺嘗則止”,偉大安培的嘗試：,2、法拉第：歷經10年，“癡”心不改,“試驗失敗再試驗”：屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn),一段通電直導線放在另一段直導線旁邊,“試驗失敗再試驗”：屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn),未通電直導線放在另一段通電線圈內部,G,2、法拉第：歷經10年，“癡”心不改,“試驗失敗再試驗”：屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn),2、法拉第：歷經10年，“癡”心不改,通電直導線放在不通電線圈內部,法拉第第一個成功實驗：十年失敗，一朝頓悟,2、法拉第：歷經10年，“癡”心不改,開關,電池組,電流計,法拉第線圈：與160年后出現的現代變壓器出奇的相似，現已成為著名的科學文物。,法拉第將其發(fā)現的全部“磁生電”現象分成五類：,變化的電流,變化的磁場,運動的恒定電流,運動的磁鐵,在磁場中運動的導體,“磁生電”現象的本質特征是：變化、運動,法拉第發(fā)現的電磁感應使人們對電和磁內在聯系的認識更加完善，宣告了電磁學作為一門統一學科的誕生，為電磁學的發(fā)展作出了重大貢獻。同時也推動了電氣化時代的到來.,那么，到底什么是電磁感應 現象？磁場要產生電流要滿足什 么條件呢？,探究一,歸納：在這個實驗中，什么情況下能夠產生感應電流？,閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生感應電流。,探究二,歸納：在這個實驗中，什么情況下能夠產生感應電流？,偏轉,不偏轉,偏轉,偏轉,不偏轉,偏轉,通過前面兩個實驗，我們可以得到什么結論？ 只有磁體和導體之間有相對運動時，才有電流產生。磁鐵相對線圈靜止時，沒有電流產生。 想一想：這個結論是不是普遍適用的呢？,探究三,有,有,無,有,歸納：在這個實驗中，什么情況下能夠產生感應電流？,只有當線圈A中電流發(fā)生變化，線圈B中才有感應電流,分析論證,歸納總結,無論用什么辦法，只要穿過閉合電路的磁通量變化，閉合電路中就有感應電流產生。,一、電磁感應現象：,利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應，產生的電流叫感應電流。,二、產生感應電流的條件,1、閉合回路 2、磁通量發(fā)生變化,電路閉合和磁通量變化是根本！,三、電磁感應現象中的能量轉化,實驗三 電能由A螺線管轉移到B螺線管(變壓器原理),電磁感應現象同樣遵循能量轉化與守恒定律 其他形式能轉化為電能或電能的轉移,實驗一、實驗二 消耗機械能-電能(發(fā)電機原理),例1：試判斷下述說法的正確性： 1當線圈中的磁通量發(fā)生變化時，一定有感應電流產生。( ) 2當線圈中的磁通量很大時，就有感應電流。 ( ) 3線圈中沒有感應電流，是因為線圈中沒有磁場。( ) 4當閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化