電磁感應(yīng)現(xiàn)象

關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象第1頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月

1831年圣誕節(jié)的前夕，一次科學(xué)報(bào)告會上，法拉第當(dāng)眾表演了一個實(shí)驗(yàn)。

一個銅盤的軸和銅盤的邊緣分別連在“電流計(jì)”的兩端，法拉第搖動手柄使銅盤在磁極之間旋轉(zhuǎn)，“電流計(jì)”的指針隨之?dāng)[動，這是最早的發(fā)電機(jī)。當(dāng)時在場的一位貴婦人取笑地問：“先生，您發(fā)明的這個玩意兒有什么用呢？”法拉第平靜地反問：“夫人，新生的嬰兒有什么用呢？”第2頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月后來，發(fā)電機(jī)這個新生的“嬰兒”，果然成長為一個改變世界面貌的“巨人”，它開辟了人類社會的電氣化時代。第3頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月３.１電磁感應(yīng)現(xiàn)象第4頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月一．劃時代的發(fā)現(xiàn)第5頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月

奧斯特在1820年發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)，使整個科學(xué)界受到了極大的震動，它證實(shí)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。探究電與磁關(guān)系的嶄新領(lǐng)域，突然洞開在人們面前，激發(fā)了科學(xué)家們的探索熱情。一個接一個的新發(fā)現(xiàn)，象熱浪一樣沖擊歐洲大陸，也激勵著英國的科學(xué)界。猜想：電能生磁，磁能生電嗎？第6頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月電能生磁，磁能生電嗎？安培、科拉頓的遺憾

一、劃時代的發(fā)現(xiàn)第7頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月英國科學(xué)家法拉第敏銳地覺察到，磁與電流之間應(yīng)該有聯(lián)系。他在1822年的日記中寫下了“由磁產(chǎn)生電”的設(shè)想。他做了多次嘗試，經(jīng)歷了一次次失敗，但他堅(jiān)信電與磁有聯(lián)系，經(jīng)十年努力，終于發(fā)現(xiàn)磁能生電。

法拉第，英國物理學(xué)家、化學(xué)家第8頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月

1831年，法拉第終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象：把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上，一個線圈接電源，另一個線圈接“電流表”，當(dāng)給一個線圈通電或斷電的瞬間，在另一個線圈上出現(xiàn)了電流。他在1831年8月29日的日記中寫下了首次成功的記錄。法拉第用過的線圈第9頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月第10頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月二．電磁感應(yīng)現(xiàn)象第11頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月1．電磁感應(yīng)：

回想初中所學(xué)的結(jié)論:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。物理學(xué)中把這類現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。

2．感應(yīng)電流：

由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。概念：第12頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為完整的電磁學(xué)理論奠定了基礎(chǔ)，奏響了電氣化時代的序曲。我們今天正在享受著電磁感應(yīng)給人類帶來的各種恩惠。

在什么條件下能夠產(chǎn)生電磁感應(yīng)？

如圖導(dǎo)體左右平動，前后運(yùn)動、上下運(yùn)動。

觀察電流表的指針:演示

演示1第13頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月動畫：電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)第14頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月向里運(yùn)動向外運(yùn)動第15頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月導(dǎo)體棒的運(yùn)動表針的擺動方向?qū)w棒的運(yùn)動表針的擺動方向向右平動向左向后平動不擺動向左平動向右向上平動不擺動向前平動不擺動向下平動不擺動

結(jié)論：只有左右平動時，導(dǎo)體棒切割磁感線，有電流產(chǎn)生，前后平動、上下平動，導(dǎo)體棒都不切割磁感線，沒有電流產(chǎn)生。結(jié)論：第16頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月三．電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件第17頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月向線圈中插入磁鐵，把磁鐵從線圈中拔出。

如圖所示：把磁鐵的某一個磁極向線圈中插入，從線圈中拔出，或靜止地放在線圈中。觀察電流表的指針。演示2演示第18頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月

實(shí)驗(yàn)過程：

（1）將螺線管和電流表連接。

（2）N極插入線圈的過程中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？

（3）N極停在線圈中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？

（4）N極從線圈中抽出的過程中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？

（5）S極插入線圈的過程中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？

（6）S極停在線圈中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？

（7）S極從線圈中抽出的過程中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？第19頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月磁鐵的運(yùn)動表針的擺動方向磁鐵的運(yùn)動表針的擺動方向N極插入線圈向右S極插入線圈向左N極停在線圈中不擺動S極停在線圈中不擺動N極從線圈中抽出向左S極從線圈中抽出向右

結(jié)論：只有磁鐵相對線圈運(yùn)動時，有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時，沒有電流產(chǎn)生。結(jié)論：第20頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月通過前面兩個實(shí)驗(yàn)，我們可以得到什么結(jié)論？

只有磁鐵相對線圈運(yùn)動時，才有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時，沒有電流產(chǎn)生。

想一想：這個結(jié)論是不是普遍適用的呢？第21頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月演示3進(jìn)一步探究感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系。

1．實(shí)驗(yàn)儀器：學(xué)生電源、電鍵、滑動變阻器、小螺線管A、大螺線管B、電流表。

2．實(shí)驗(yàn)過程：

（1）將小螺線管A套在大螺線管B中；將大螺線管B和電流表連接；將學(xué)生電源、電鍵、滑動變阻器、小螺線管A連接。第22頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月

（2）開關(guān)閉合的瞬間，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？

（3）開關(guān)斷開的瞬間，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？

（4）開關(guān)總是閉合的，滑動變限器也不動，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？

（5）開關(guān)總是閉含的，但迅速移動滑動變阻器的滑片，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？演示插入視頻第23頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月操作現(xiàn)象開關(guān)閉合瞬間有電流產(chǎn)生開關(guān)斷開瞬間有電流產(chǎn)生開關(guān)閉合時，滑動變阻器不動無電流產(chǎn)生開關(guān)閉合時，迅速移動變阻器的滑片有電流產(chǎn)生

結(jié)論：只有當(dāng)線圈A中電流變化時，線圈B中才有電流產(chǎn)生。結(jié)論：第24頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月為了說清楚產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件，要用到一個物理量——磁通量φ。

定義：穿過閉合回路的磁感線的條數(shù)。φ=BS

不要求掌握第25頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月

（1）閉合導(dǎo)體回路的面積與垂直穿過它的磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積。

（2）公式：Ф=B?S。

（3）單位：韋伯（Wb）

1Wb=1T?1m2=1V?s

（4）物理意義：磁通量表示穿過一個閉合電路的磁感線條數(shù)。

對于同一個平面，當(dāng)它跟磁場方向垂直時，磁場越強(qiáng)，穿過它的磁感線條數(shù)越多，磁通量就越大。當(dāng)它跟磁場方向平行時，沒有磁感線穿過它，則磁通量為零。

（5）磁場變化、面積變化都會引起磁通量的變化。了解：第26頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月分析1

演示實(shí)驗(yàn)1中，部分導(dǎo)體切割磁感線，閉合電路所圍面積發(fā)生變化（磁場不變化），有電流產(chǎn)生；當(dāng)導(dǎo)體棒前后、上下平動時，閉合電路所圍面積沒有發(fā)生變化，無電流產(chǎn)生。第27頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月分析2

演示實(shí)驗(yàn)2中，磁體相對線圈運(yùn)動，線圈內(nèi)磁場發(fā)生變化，變強(qiáng)或者變?nèi)酰ň€圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當(dāng)磁體在線圈中靜止時，線圈內(nèi)磁場不變化，無電流產(chǎn)生。甲磁場變強(qiáng)乙磁場變?nèi)醯?8頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月分析3演示實(shí)驗(yàn)3中，通、斷電瞬間，變阻器滑動片快速移動過程中，線圈A中電流變化，導(dǎo)致線圈B內(nèi)磁場發(fā)生變化，變強(qiáng)或者變?nèi)酰ň€圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當(dāng)線圈A中電流恒定時，線圈內(nèi)磁場不變化，無電流產(chǎn)生。甲磁通量變大乙磁通量變小第29頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月分析歸納總結(jié)結(jié)論：只要穿過閉合電路的磁通量變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。即：“磁生電”的確是一種在變化、運(yùn)動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。第30頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月課堂小結(jié)一、電磁感應(yīng)

1．磁通量：穿過閉合回路的磁感線的條數(shù)φ。φ=BS——不要求掌握。

2．電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

3．閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線，或穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象。

二、產(chǎn)生感應(yīng)電流條件：

1．穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化?！唉底儭?/p>

2．“Φ變”的原因：可能是B變、S變、B與S間的夾角變。第31頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月教材習(xí)題答案

1．答：在甲、乙圖中穿過矩形線框的磁通量不變，線框中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流；丙圖中穿過線框的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

2．答：線圈收縮時，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因?yàn)榇┻^彈簧