高二物理 選修3-2 4.2探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件

1、追悔莫及的亨利追悔莫及的亨利美國物理學(xué)家亨利是奧爾巴尼學(xué)院的教授，由于教美國物理學(xué)家亨利是奧爾巴尼學(xué)院的教授，由于教學(xué)任務(wù)繁重，也沒有專門的實驗室，他主要利用假期在學(xué)任務(wù)繁重，也沒有專門的實驗室，他主要利用假期在學(xué)院的大廳里進行電學(xué)實驗工作學(xué)院的大廳里進行電學(xué)實驗工作1829年年8月的暑假，亨利在考察繞有不同長度導(dǎo)線的月的暑假，亨利在考察繞有不同長度導(dǎo)線的電磁鐵所產(chǎn)生磁力的大小時，意外地發(fā)現(xiàn)，當通電導(dǎo)線電磁鐵所產(chǎn)生磁力的大小時，意外地發(fā)現(xiàn)，當通電導(dǎo)線中的電流被突然切斷時，會產(chǎn)生強烈的電火花當時亨中的電流被突然切斷時，會產(chǎn)生強烈的電火花當時亨利無法給出解釋，這一重要發(fā)現(xiàn)被擱置下來了利無法給出解釋

2、，這一重要發(fā)現(xiàn)被擱置下來了1830年年8月的暑假，亨利繼續(xù)上次的實驗他月的暑假，亨利繼續(xù)上次的實驗他發(fā)現(xiàn)當電磁鐵導(dǎo)線中突然通入強電流時，電流計的發(fā)現(xiàn)當電磁鐵導(dǎo)線中突然通入強電流時，電流計的指針向一個方向偏轉(zhuǎn)；當電磁鐵導(dǎo)線中的電流突然指針向一個方向偏轉(zhuǎn)；當電磁鐵導(dǎo)線中的電流突然消失時，電流計的指針反向偏轉(zhuǎn)；當電磁鐵導(dǎo)線中消失時，電流計的指針反向偏轉(zhuǎn)；當電磁鐵導(dǎo)線中電流保持穩(wěn)定時，電流計的指針不偏轉(zhuǎn)亨利對這電流保持穩(wěn)定時，電流計的指針不偏轉(zhuǎn)亨利對這一現(xiàn)象感到很奇怪，但暑假結(jié)束了，他只得停止實一現(xiàn)象感到很奇怪，但暑假結(jié)束了，他只得停止實驗驗到了到了1832年年6月，亨利在雜志上看到了法拉第在月，亨利

3、在雜志上看到了法拉第在1831年所做的電磁感應(yīng)實驗的簡訊，立即痛苦地意識年所做的電磁感應(yīng)實驗的簡訊，立即痛苦地意識到法拉第的發(fā)現(xiàn)與自己兩年前的發(fā)現(xiàn)相類似他馬上到法拉第的發(fā)現(xiàn)與自己兩年前的發(fā)現(xiàn)相類似他馬上用自己的舊儀器進一步完善了過去的實驗，并把自己用自己的舊儀器進一步完善了過去的實驗，并把自己前前后后做的實驗做了一個總結(jié)，寫成一篇論文即前前后后做的實驗做了一個總結(jié)，寫成一篇論文即使這樣，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)上，亨利只能屈居第使這樣，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)上，亨利只能屈居第二了二了“磁生電”？“電能生磁”！上節(jié)回顧上節(jié)回顧法拉第心系磁生電法拉第心系磁生電學(xué)習(xí)目標：學(xué)習(xí)目標：（一）知識和技能（一）知

4、識和技能1.知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；2.能根據(jù)實驗事實歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；能根據(jù)實驗事實歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；3.會運用產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件判斷具體實例中有無感應(yīng)電會運用產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件判斷具體實例中有無感應(yīng)電流。流。（二）過程和方法（二）過程和方法1.體會科學(xué)探索的過程特征，領(lǐng)悟科學(xué)思維方法；體會科學(xué)探索的過程特征，領(lǐng)悟科學(xué)思維方法；2.通過實驗探究，歸納概括出利用磁場產(chǎn)生電流的條件，通過實驗探究，歸納概括出利用磁場產(chǎn)生電流的條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作、探究、概括能力。培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作、探究、概括能力。（三）情感、態(tài)度和價值觀（三）情感、態(tài)度和價值觀通過本節(jié)

5、課的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)嚴謹?shù)目仆ㄟ^本節(jié)課的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。學(xué)態(tài)度。G+ +NS實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象（有無電流）實驗現(xiàn)象（有無電流）導(dǎo)體棒靜止導(dǎo)體棒靜止導(dǎo)體棒平行磁感線運動導(dǎo)體棒平行磁感線運動導(dǎo)體棒切割磁感線運動導(dǎo)體棒切割磁感線運動平行運動平行運動切割運動切割運動無電流無電流無電流無電流有電流有電流實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象（實驗現(xiàn)象（有無電流）有無電流）實驗結(jié)論導(dǎo)體棒靜止導(dǎo)體棒靜止無電流無電流導(dǎo)體棒平行磁感線導(dǎo)體棒平行磁感線運動運動無電流無電流導(dǎo)體棒切割磁感線導(dǎo)體棒切割磁感線運動運動 有電流有電流閉合電路包圍的面積閉合電路包圍的面積變化變化時時，電路

6、中有電流產(chǎn)生；，電路中有電流產(chǎn)生；包圍的面積包圍的面積不變不變時，電路中時，電路中無電流產(chǎn)生。無電流產(chǎn)生。即產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：即產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：B不變，不變，S變變結(jié)論：結(jié)論：閉合回路閉合回路的的一部分導(dǎo)體一部分導(dǎo)體做做切割磁感線切割磁感線的運動時會產(chǎn)生感應(yīng)電流的運動時會產(chǎn)生感應(yīng)電流G+ +NN極插入極插入NN極抽出極抽出S S極插入極插入S S極抽出極抽出SNSN磁鐵的運動磁鐵的運動表針擺動方表針擺動方向向磁鐵的運動磁鐵的運動表針擺動方表針擺動方向向N N極插入線圈極插入線圈S S極插入線圈極插入線圈N N極停在線圈中極停在線圈中S S極停在線圈中極停在線圈中N N極從線圈抽出極從線圈

7、抽出S S極從線圈中抽出極從線圈中抽出右偏右偏不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)左偏左偏左偏左偏不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)右偏右偏實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象（有無電流）（有無電流）分析論證分析論證N N極插入線圈極插入線圈有有N N極停在線圈中極停在線圈中無無N N極從線圈中極從線圈中抽出抽出有有S S極插入線圈極插入線圈有有S S極停在線圈中極停在線圈中無無S S極從線圈中極從線圈中抽出抽出有有實驗實驗2：實驗分析：實驗分析即產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件即產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：B變，變，S不變不變線圈中的磁場線圈中的磁場B變化變化時，時，線圈中有感應(yīng)電流；線圈中有感應(yīng)電流；線圈中的磁場線圈中的磁場B不變不變時，時，線圈中無感應(yīng)電流線

8、圈中無感應(yīng)電流G電源電源1831年年,法拉第的成功實驗法拉第的成功實驗實驗實驗3：模擬法拉第實驗?zāi)M法拉第實驗電路相互獨立！電路相互獨立！實驗實驗3：模擬法拉第實驗?zāi)M法拉第實驗B 21G+ +-實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象（線圈（線圈B中有無電流）中有無電流）開關(guān)閉合瞬間開關(guān)閉合瞬間開關(guān)斷開瞬間開關(guān)斷開瞬間開關(guān)保持閉合，滑動變阻器開關(guān)保持閉合，滑動變阻器滑片不動滑片不動開關(guān)保持閉合，迅速移動滑動開關(guān)保持閉合，迅速移動滑動變阻器的滑片變阻器的滑片開關(guān)閉合開關(guān)閉合瞬間瞬間開關(guān)斷開開關(guān)斷開瞬間瞬間開關(guān)閉合，開關(guān)閉合，迅速移動迅速移動滑片滑片復(fù)原再做復(fù)原再做有有有有無無有有實驗實驗3：模擬法拉第

9、實驗?zāi)M法拉第實驗實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象（線圈（線圈B中有無電流）中有無電流）分析論證分析論證開關(guān)閉合瞬間開關(guān)閉合瞬間開關(guān)斷開瞬間開關(guān)斷開瞬間開關(guān)保持閉合開關(guān)保持閉合，滑動變阻器，滑動變阻器滑片不動滑片不動開關(guān)保持閉合開關(guān)保持閉合，迅速移動滑，迅速移動滑動變阻器的滑動變阻器的滑片片有有有有有有無無即產(chǎn)生感應(yīng)電流即產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：的條件：B變，變，S不變不變線圈線圈2 2中磁場中磁場B變變化化時，線圈時，線圈2 2中有中有感應(yīng)電流；感應(yīng)電流；磁場磁場B不變不變時，線時，線圈圈2 2中無感應(yīng)電流中無感應(yīng)電流實驗實驗1 1不變，不變，S S變化變化實驗實驗2 2變化，變化，S S不變不變實驗實驗3 3變化，變化，S S不變不變?nèi)齻€實驗分析：三個實驗分析：你現(xiàn)在能從上面表格你現(xiàn)在能從上面表格總結(jié)到什么結(jié)論？總結(jié)到什么結(jié)論？思考：磁通量的表達式是什么？思考：磁通量的表達式是什么？結(jié)論：結(jié)論： 只要穿過閉合電路只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流。合電路中就有感應(yīng)電流。新型無線充電器可為一米外設(shè)備充電據(jù)英國每日郵報報道，日本科學(xué)家研制了一種新型無線充電器并進行了成功演示。這種新型充電器能夠為1米外的設(shè)備充電，隨著它的出現(xiàn)和普及，我們將在某一天與電源插頭說“再見