划时代的发现探究电磁感应产生的条件.ppt
4.1 划时代的发现 4.2 探究感应电流的产生条件,第四章 电磁感应,磁通量,、定义：,设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B和S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,温故知新,、公式:,s的含义：,闭合回路包含磁场的那部分有效面积,标量：,正负的规定：任何一个面都有正反两个面，规定磁感线从正面穿入为正，则从反面穿入为负,单位:,过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通),有正负,韦伯符号：Wb 1Wb=1Tm2,描述穿过某一面积磁感线的条数多则大，少则小,物理意义:,.磁通量的变化量,21,磁通量的变化一般有三种形式 1、B不变，S变化 2、B变化，S不变 3、B、S之间的夹角变化,磁通量与线圈的匝数无关,一、奥斯特圆梦“电生磁”,1、电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的“偏执”,法物理学家安培,英国物理学家托马斯杨,法物理学家库仑,二者显然肯定是独立的，无关的。,二者显然肯定是独立的，无关的。,二者显然肯定是独立的，无关的。,1、电与磁有联系吗？,各种自然现象之间是相互联系和相互转化的！,我坚信：电与磁是有关联的。我一定要找到她！,丹麦物理学家奥斯特,德国哲学家康德,因为：他是我的偶像！,机械运动,热运动,一、奥斯特圆梦“电生磁”,物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。,1、电与磁有联系吗？,一、奥斯特圆梦“电生磁”,2、奥斯特“碰巧”发现了:电流磁效应,电磁感应现象的发现是与电流磁效应的发现密切相连的。在1820年4月的一次演讲中，奥斯特碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针居然转动了。随后的实验证明，电流的确能使磁针偏转。这种作用称为电流的磁效应。,电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用力，揭示了电现象与磁现象之间存在的某种联系。,3、电流磁效应：发现的意义,突破了电、磁无关的思维定势；前所未有地拓宽了物理学研究的视野；增强了人们对固有观念的怀疑精神和推翻固有权威成见的自信力；,1、奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？2、法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？3、法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？,自主学习:法拉第心系“磁生电”,二、法拉第心系“磁生电”,1、艰难的探索：众多物理学家“浅尝则止”,伟大安培的尝试：,2、法拉第：历经10年，“痴”心不改,“试验失败再试验”：屡战屡败、屡败屡战,一段通电直导线放在另一段直导线旁边,“试验失败再试验”：屡战屡败、屡败屡战,未通电直导线放在另一段通电线圈内部,G,2、法拉第：历经10年，“痴”心不改,“试验失败再试验”：屡战屡败、屡败屡战,2、法拉第：历经10年，“痴”心不改,通电直导线放在不通电线圈内部,法拉第第一个成功实验：十年失败，一朝顿悟,2、法拉第：历经10年，“痴”心不改,开关,电池组,电流计,法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇的相似，现已成为著名的科学文物。,法拉第将其发现的全部“磁生电”现象分成五类：,变化的电流,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体,“磁生电”现象的本质特征是：变化、运动,法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，为电磁学的发展作出了重大贡献。同时也推动了电气化时代的到来.,那么，到底什么是电磁感应现象？磁场要产生电流要满足什么条件呢？,探究一,归纳：在这个实验中，什么情况下能够产生感应电流？,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流。,探究二,归纳：在这个实验中，什么情况下能够产生感应电流？,偏转,不偏转,偏转,偏转,不偏转,偏转,通过前面两个实验，我们可以得到什么结论？只有磁体和导体之间有相对运动时，才有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。想一想：这个结论是不是普遍适用的呢？,探究三,有,有,无,有,归纳：在这个实验中，什么情况下能够产生感应电流？,只有当线圈A中电流发生变化，线圈B中才有感应电流,分析论证,归纳总结,无论用什么办法，只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。,一、电磁感应现象：,利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。,二、产生感应电流的条件,1、闭合回路2、磁通量发生变化,电路闭合和磁通量变化是根本！,三、电磁感应现象中的能量转化,实验三电能由A螺线管转移到B螺线管(变压器原理),电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律 其他形式能转化为电能或电能的转移,实验一、实验二消耗机械能-电能(发电机原理),例1：试判断下述说法的正确性：1当线圈中的磁通量发生变化时，一定有感应电流产生。()2当线圈中的磁通量很大时，就有感应电流。()3线圈中没有感应电流，是因为线圈中没有磁场。()4当闭合线圈中的磁通量发生变化时，线圈中就有感应电流产生。(),例2：套在条形磁铁上有一根由金属丝绕制成的闭合环，如图所示，当闭合环收缩导致它所围的面积减小时：（1）穿过它的磁通量是否有变化，如有变化，怎样变？（2）闭合环中是否存在感应电流，为什么？,
