探究電磁感應產(chǎn)生的條件

1、 第四章第四章 電磁感應電磁感應1 1、2 2 劃時代的發(fā)現(xiàn)劃時代的發(fā)現(xiàn) 探究感應探究感應 電流的產(chǎn)生條件電流的產(chǎn)生條件1.1.關(guān)注電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程，了解物理學史關(guān)注電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程，了解物理學史. .2.2.知道電磁感應、感應電流的定義知道電磁感應、感應電流的定義. .3.3.觀察電磁感應現(xiàn)象，理解感應電流的產(chǎn)生條件觀察電磁感應現(xiàn)象，理解感應電流的產(chǎn)生條件. .4.4.進一步認識磁通量的概念，結(jié)合實例對磁通量的變化進進一步認識磁通量的概念，結(jié)合實例對磁通量的變化進行定性和定量的分析行定性和定量的分析. .5. 5. 經(jīng)歷感應電流產(chǎn)生條件的探究活動，提高學生的分析經(jīng)歷感應電流產(chǎn)生條

2、件的探究活動，提高學生的分析和論證能力和論證能力. .奧斯特實驗：奧斯特實驗：奧斯特在作報告時，無意中發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)奧斯特在作報告時，無意中發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn).揭示了電揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在著某種聯(lián)系?，F(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在著某種聯(lián)系。奧斯特夢圓奧斯特夢圓“電生磁電生磁”對稱性的思考對稱性的思考英國的法拉第認為：英國的法拉第認為： 電和磁是一對和諧對稱的自然現(xiàn)象電和磁是一對和諧對稱的自然現(xiàn)象. .猜想：猜想：磁鐵應該可以感應出電流！磁鐵應該可以感應出電流！信念：信念：一定要轉(zhuǎn)磁為電！一定要轉(zhuǎn)磁為電！2.2.法拉第心系法拉第心系“磁生電磁生電”. . 1831年年8月月29日，日，法拉第法拉第用

3、軟鐵做成一個外徑用軟鐵做成一個外徑6英英寸，厚寸，厚7/8英寸的環(huán)，其上繞有英寸的環(huán)，其上繞有A、B兩組線圈。兩組線圈。B線圈接檢流計，線圈接檢流計，A線圈電池連接。當線圈電池連接。當接通接通和和斷斷開開電源瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計指針擺動。電源瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計指針擺動。法拉第線圈：與法拉第線圈：與160160年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科壓器出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學文物學文物. .感應電流感應電流:由磁場產(chǎn)生的電流由磁場產(chǎn)生的電流. 電磁感應電磁感應:由磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象由磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象.磁感應強度磁感應強度B與與垂直垂直磁磁場方向的面積場方向的面積S的乘

4、積的乘積.磁通量可用磁通量可用穿過穿過某一個某一個面的磁感線面的磁感線條數(shù)條數(shù)表示表示., 為平面與垂直磁場為平面與垂直磁場方向的夾角。若方向的夾角。若為平面與磁場方為平面與磁場方向的夾角，表達式又如何？向的夾角，表達式又如何？. .磁通量的變化量磁通量的變化量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)磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān) n B S 人類是如何獲得電能的人類是如何獲得電能的 ?G+ + N S平行運動平行運動切割運動切割運動實驗操作實驗操作電流表指針（是否偏轉(zhuǎn)）電流表指針（是否偏轉(zhuǎn)）實驗現(xiàn)象（有無電流）實驗現(xiàn)象（有無

5、電流）導體棒靜止導體棒靜止導體棒平行磁感線運動導體棒平行磁感線運動導體棒切割磁感線運動導體棒切割磁感線運動結(jié)論：當結(jié)論：當閉合閉合電路的電路的一部分導體一部分導體在磁場中做在磁場中做切割磁感線切割磁感線的運的運動時，電路中就有了電流。動時，電路中就有了電流。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實驗操作實驗操作電流表指針電流表指針實驗現(xiàn)象（有無電流）實驗現(xiàn)象（有無電流）N極插入線圈極插入線圈N極停在線圈中極停在線圈中N極從線圈中抽出極從線圈中抽出S極插入線圈極插入線圈S極停在線圈中極停在線圈中S極從線圈中抽出極從線圈中抽出結(jié)論：結(jié)論：只有磁鐵相對線

6、圈運動時，有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時，沒有電流產(chǎn)生。只有磁鐵相對線圈運動時，有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時，沒有電流產(chǎn)生。G+ +-實驗操作實驗操作電流表指針電流表指針(是否偏轉(zhuǎn)）是否偏轉(zhuǎn)）現(xiàn)象（線圈現(xiàn)象（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，滑動變開關(guān)保持閉合，滑動變阻器滑片不動阻器滑片不動開關(guān)保持閉合，迅速移開關(guān)保持閉合，迅速移動滑動變阻器的滑片動滑動變阻器的滑片開關(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原再做復原再做結(jié)論：結(jié)論：只有線圈只有線圈A中電流變化時，線圈中電流變化時，線

7、圈B中有電流產(chǎn)生。中有電流產(chǎn)生。A線圈線圈B線圈線圈 請大家換一種方式思考請大家換一種方式思考? 通過以上幾個產(chǎn)生感應電流通過以上幾個產(chǎn)生感應電流的實驗，我們能否尋找它們之的實驗，我們能否尋找它們之間的間的共同之處共同之處，并，并從本質(zhì)上從本質(zhì)上概概括出產(chǎn)生感應電流的條件括出產(chǎn)生感應電流的條件?分析論證分析論證實驗一：實驗一：B B不變不變,S,S變化變化, , 實驗二：實驗二：S S不變不變, B, B變變 實驗三：實驗三： S S不變不變, , 線圈中線圈中I I變導變導致致B B變變結(jié)論：結(jié)論：產(chǎn)生感應電流的條件產(chǎn)生感應電流的條件 與與磁感應強度的變化磁感應強度的變化有關(guān)有關(guān),與與閉合回

8、路的面積變化閉合回路的面積變化有關(guān)有關(guān).歸納總結(jié)歸納總結(jié)歸納總結(jié)歸納總結(jié) 只要只要穿過穿過閉合導體回閉合導體回路路的的磁通量變化磁通量變化, 就就有感應電流有感應電流.感應電流產(chǎn)生的條件感應電流產(chǎn)生的條件：穿過電路的穿過電路的磁通量發(fā)生磁通量發(fā)生變化變化.電路要電路要閉合閉合;三、電磁感應現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化三、電磁感應現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化 實驗三實驗三電能由電能由A A螺線管轉(zhuǎn)移到螺線管轉(zhuǎn)移到B B螺線管螺線管( (變壓器原理變壓器原理) )電磁感應現(xiàn)象同樣遵循能量轉(zhuǎn)化與守恒定律電磁感應現(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)移其他形式能轉(zhuǎn)化為電能或電能的轉(zhuǎn)移 實驗一、實驗一、

9、實驗二實驗二消耗機械能消耗機械能-電能電能( (發(fā)電機原理發(fā)電機原理) )課題研究：課題研究：“搖繩能發(fā)電嗎搖繩能發(fā)電嗎”請完成課本P7-P9課后練習題1.1.下圖中能產(chǎn)生感應電流的是（下圖中能產(chǎn)生感應電流的是（ ）丙丙 2 2如圖所示，磁場中有一個閉合的彈簧線圈。先把線圈撐開（圖甲），如圖所示，磁場中有一個閉合的彈簧線圈。先把線圈撐開（圖甲），然后放手，讓線圈收縮（圖乙）。線圈收縮時，其中是否有感應電流？然后放手，讓線圈收縮（圖乙）。線圈收縮時，其中是否有感應電流？為什么？為什么？例與練例與練3 3矩形線圈矩形線圈ABCDABCD位于通電長直導線附近，線圈與導線在同一位于通電長直導線附近，線

10、圈與導線在同一個平面內(nèi)，線圈的兩個邊與導線平行。在這個平面內(nèi)，線圈遠個平面內(nèi)，線圈的兩個邊與導線平行。在這個平面內(nèi)，線圈遠離導線移動時，線圈中有沒有感應電流？線圈和導線都不動，離導線移動時，線圈中有沒有感應電流？線圈和導線都不動，當導線中的電流當導線中的電流I I逐漸增大或減小時，線圈中有沒有感應電流？逐漸增大或減小時，線圈中有沒有感應電流？為什么？為什么？（注意：長直導線中電流越大，它產(chǎn)生的磁場越強；離長直導（注意：長直導線中電流越大，它產(chǎn)生的磁場越強；離長直導線越遠，它的磁場越弱。）線越遠，它的磁場越弱。）4 4、在一根鐵棒、在一根鐵棒P P上套兩個線圈上套兩個線圈A A、B B，如果給線

11、圈，如果給線圈A A通以如圖所示的甲、乙、丙、丁通以如圖所示的甲、乙、丙、丁4 4種電流，在種電流，在t t1 1到到t t2 2這段時間內(nèi)，哪種情況可以在線圈這段時間內(nèi)，哪種情況可以在線圈B B中產(chǎn)生中產(chǎn)生感應電流？為什么？感應電流？為什么？5.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(chǎn)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)生變化時，線圈中就有感應電流產(chǎn)生。 ( )ABKA 6、要使電流計、要使電流計G發(fā)生偏轉(zhuǎn)可采用的方法是發(fā)生偏轉(zhuǎn)可采用的方法是: A、K閉合或斷開的瞬間

12、閉合或斷開的瞬間 B、K閉合，閉合，P上下滑動上下滑動 C、在、在A中插入鐵芯中插入鐵芯 D、在、在B中插入鐵芯中插入鐵芯 分析論證分析論證實驗操作實驗操作有無電流有無電流閉合電路包圍的面積閉合電路包圍的面積（是否變化）（是否變化）磁通量（是否變化）磁通量（是否變化）導體棒靜止導體棒靜止無無導體棒平行磁感導體棒平行磁感線運動線運動無無導體棒切割磁感導體棒切割磁感線運動線運動有有實驗操作實驗操作有無電流有無電流磁場磁場(是否變化）是否變化）磁通量（是否變化）磁通量（是否變化）N極插入線圈極插入線圈有有N極停在線圈中極停在線圈中無無N極從線圈中抽出極從線圈中抽出有有S極插入線圈極插入線圈有有S極停在線圈中極停在