劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件.ppt

4.1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 4.2 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件,第四章 電磁感應(yīng),磁通量,、定義：,設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度 為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 有一個(gè)與磁場(chǎng)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(gè)面積的 磁通量,溫故知新,、公式:,s的含義：,閉合回路包含磁場(chǎng)的那部分有效面積, 標(biāo)量：,正負(fù)的規(guī)定：任何一個(gè)面都有正反兩個(gè)面， 規(guī)定磁感線從正面穿入為正，則從反面穿入為負(fù),單位:,過一個(gè)平面若有方向相反的兩個(gè)磁通量，這時(shí)的合磁通為相反方向磁通量的代數(shù)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(fù),韋伯 符號(hào)：Wb 1Wb=1Tm2,描述穿過某一面積磁感線的條數(shù) 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(shù)無關(guān),一、奧斯特圓夢(mèng)“電生磁”,1、電與磁有聯(lián)系嗎？19世紀(jì)20年代之前的“偏執(zhí)”,法物理學(xué)家安培,英國(guó)物理學(xué)家托馬斯楊,法物理學(xué)家?guī)靵?二者顯然肯定是獨(dú)立的，無關(guān)的。,二者顯然肯定是獨(dú)立的，無關(guān)的。,二者顯然肯定是獨(dú)立的，無關(guān)的。,1、電與磁有聯(lián)系嗎？,各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的！,我堅(jiān)信：電與磁是有關(guān)聯(lián)的。我一定要找到她！,丹麥物理學(xué)家奧斯特,德國(guó)哲學(xué)家康德,因?yàn)椋核俏业呐枷瘢?機(jī)械運(yùn)動(dòng),熱運(yùn)動(dòng),一、奧斯特圓夢(mèng)“電生磁”,物理學(xué)將不再是關(guān)于運(yùn)動(dòng)、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種其他現(xiàn)象的零散的羅列，我們將把整個(gè)宇宙納在一個(gè)體系中。,1、電與磁有聯(lián)系嗎？,一、奧斯特圓夢(mèng)“電生磁”,2、奧斯特“碰巧”發(fā)現(xiàn)了:電流磁效應(yīng),電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)是與電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)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(dǎo)線下面放置了一枚小磁針。當(dāng)電源接通時(shí)，小磁針居然轉(zhuǎn)動(dòng)了。隨后的實(shí)驗(yàn)證明，電流的確能使磁針偏轉(zhuǎn)。這種作用稱為電流的磁效應(yīng)。,電流的磁效應(yīng)顯示了載流導(dǎo)體對(duì)磁針的作用力，揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間存在的某種聯(lián)系。,3、電流磁效應(yīng)：發(fā)現(xiàn)的意義,突破了電、磁無關(guān)的思維定勢(shì)；前所未有地拓寬了物理學(xué)研究的視野； 增強(qiáng)了人們對(duì)固有觀念的懷疑精神和推翻固有權(quán)威成見的自信力；,1、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考？法拉第持怎樣的觀點(diǎn)？ 2、法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的？ 3、法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過程是怎樣的？之后他又做了大量的實(shí)驗(yàn)都取得了成功，他認(rèn)為成功的“秘訣”是什么？,自主學(xué)習(xí):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(xué)家“淺嘗則止”,偉大安培的嘗試：,2、法拉第：歷經(jīng)10年，“癡”心不改,“試驗(yàn)失敗再試驗(yàn)”：屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn),一段通電直導(dǎo)線放在另一段直導(dǎo)線旁邊,“試驗(yàn)失敗再試驗(yàn)”：屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn),未通電直導(dǎo)線放在另一段通電線圈內(nèi)部,G,2、法拉第：歷經(jīng)10年，“癡”心不改,“試驗(yàn)失敗再試驗(yàn)”：屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn),2、法拉第：歷經(jīng)10年，“癡”心不改,通電直導(dǎo)線放在不通電線圈內(nèi)部,法拉第第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)：十年失敗，一朝頓悟,2、法拉第：歷經(jīng)10年，“癡”心不改,開關(guān),電池組,電流計(jì),法拉第線圈：與160年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)文物。,法拉第將其發(fā)現(xiàn)的全部“磁生電”現(xiàn)象分成五類：,變化的電流,變化的磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)的恒定電流,運(yùn)動(dòng)的磁鐵,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體,“磁生電”現(xiàn)象的本質(zhì)特征是：變化、運(yùn)動(dòng),法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對(duì)電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更加完善，宣告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生，為電磁學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。同時(shí)也推動(dòng)了電氣化時(shí)代的到來.,那么，到底什么是電磁感應(yīng) 現(xiàn)象？磁場(chǎng)要產(chǎn)生電流要滿足什 么條件呢？,探究一,歸納：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，什么情況下能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流？,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。,探究二,歸納：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，什么情況下能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流？,偏轉(zhuǎn),不偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn),不偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn),通過前面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們可以得到什么結(jié)論？ 只有磁體和導(dǎo)體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，才有電流產(chǎn)生。磁鐵相對(duì)線圈靜止時(shí)，沒有電流產(chǎn)生。 想一想：這個(gè)結(jié)論是不是普遍適用的呢？,探究三,有,有,無,有,歸納：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，什么情況下能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流？,只有當(dāng)線圈A中電流發(fā)生變化，線圈B中才有感應(yīng)電流,分析論證,歸納總結(jié),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(yīng)電流產(chǎn)生。,一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：,利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。,二、產(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化,實(shí)驗(yàn)三 電能由A螺線管轉(zhuǎn)移到B螺線管(變壓器原理),電磁感應(yīng)現(xiàn)象同樣遵循能量轉(zhuǎn)化與守恒定律 其他形式能轉(zhuǎn)化為電能或電能的轉(zhuǎn)移,實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二 消耗機(jī)械能-電能(發(fā)電機(jī)原理),例1：試判斷下述說法的正確性： 1當(dāng)線圈中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。( ) 2當(dāng)線圈中的磁通量很大時(shí)，就有感應(yīng)電流。 ( ) 3線圈中沒有感應(yīng)電流，是因?yàn)榫€圈中沒有磁場(chǎng)。( ) 4當(dāng)閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化