资源描述
3.,电磁感应现象及应用,我们知道，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。那么，切割磁感线是产生感应电流的唯一方法吗？还有其他方法吗？这些方法有什么内在联系？,电磁感应的发现,通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。,1.,了解法拉第发现电磁感应现象的探索过程；,2.,掌握感应电流产生的条件，能够判断具体实例中能够产生感应电流；,3.,知道电磁感应现象在生产生活中具体应用。,体会课堂探究的乐趣，,汲取新知识的营养，,让我们一起 吧！,进,走,课,堂,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。,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！,大量事实为证：,机械运动,热运动,摩擦生热,蒸气机,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。,奥斯特实验：,揭示了电流的磁效应,突破：,电与磁是有联系的,!,金属棒 AB 静止时，电路中没有感应电流产生；,随后的实验证明，电流的确能使磁针偏转。,当时在场的一位贵妇人取笑地问：“先生，您发明的这个东西有什么用呢？”法拉第平静地反问：“夫人，新生的婴儿又有什么用呢？”后来，根据电磁感应现象制造的最早的发电机这个新生的“婴儿”，果然成长为电厂里巨大的发电机这一改变世界面貌的“巨人”，它开辟了人类社会的电气化时代。,S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转,知道电磁感应现象在生产生活中具体应用。,当时在场的一位贵妇人取笑地问：“先生，您发明的这个东西有什么用呢？”法拉第平静地反问：“夫人，新生的婴儿又有什么用呢？”后来，根据电磁感应现象制造的最早的发电机这个新生的“婴儿”，果然成长为电厂里巨大的发电机这一改变世界面貌的“巨人”，它开辟了人类社会的电气化时代。,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转,未通电直导线放在另一段通电线圈内部,B线圈B中产生的电流很小，电流表指针偏转不了,“磁生电”现象的本质特征是：变化、运动,电磁感应现象的发现是与电流磁效应的发现密切相连的。,电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。,法正确的是(),只有磁铁相对线圈运动时，有电流产生。,磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。,探究三：模拟法拉第的实验,奥斯特发现了电流能在周围产生磁场，法拉第认为磁也一定能生,掌握感应电流产生的条件，能够判断具体实例中能够产生感应电流；,S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转,三、产生感应电流的条件,磁场不变，线圈B中无感应电流产生,法拉第第一个成功实验：十年失败，一朝顿悟,思考与讨论:为了便于分析产生感应电流的条件，我们把“问题”栏目中的实验装置图画成如图所示的示意图。,法拉第1831年制造的发电机,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：,G,_,+,将磁铁放在闭合回路旁边,将通电直导线放在闭合回路旁边,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,G,_,+,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,_,+,法拉第,第一个,成功实验：,十年失败，一朝顿悟,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。,深入探究的真谛,铁心,木筒,变化,的电流,将条形磁铁,插入空心线圈,运动,的磁铁,在磁铁中,运动,的导体,变化,的磁场,由磁得到电的现象叫电磁感应。,电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。,电磁感应不是稳态效应，而是,动态效应,。,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,.,法拉第,1831,年制造的发电机,1831,年,10,月,28,日 法拉第的创新：,圆盘发电机，首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。,A,奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象,B,麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在,C,库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,D,安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律,例,1.,(,多选,),在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献下列说,法正确的是,(,),AC,三、产生感应电流的条件,思考与讨论,:为了便于分析产生感应电流的条件，我们把“问题”栏目中的实验装置图画成如图所示的示意图。金属棒 AB 静止时，电路中没有感应电流产生；AB 沿着磁感线运动时，电路中也没有感应电流；只有 AB 切割磁感线时才产生感应电流。AB 切割磁感线时，磁场没有变化，变化的只有电路 ABCD 的面积。那么，与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢？,探究一：闭合电路的部分导体切割磁感线,导体棒的运动,表针的摆动方向,导体棒的运动,表针的摆动,方向,向右平动,向后平动,向左平动,向上平动,向前平动,向下平动,结论：,不摆动,只有左右平动时，导体棒切割磁感线，有电流产生，前后平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生。,向左,向右,不摆动,不摆动,不摆动,探究,二,：,向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中抽出,磁铁的运动,表针的摆,动方向,磁铁的运动,表针的摆,动方向,N,极插入线圈,S,极插入线圈,N,极停在线圈中,S,极停在线圈中,N,极从线圈中抽出,S,极从线圈中抽出,结论：,向右,不摆动,向左,向左,不摆动,向右,只有磁铁相对线圈运动时，有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。,开关和变阻器的状态,线圈,B,中是否有电流,开关闭合瞬间,开关断开瞬间,开关闭合时，滑动变阻器不动,开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片,结论：,探究,三,：,模拟法拉第的实验,有电流产生,有电流产生,无电流产生,有电流产生,只有当线圈,A,中电流变化时，线圈,B,中才有电流产生。,分析论证：,探究感应电流的产生条件,磁场强弱恒定，闭合电路包围的磁场面积变化时，电路中有感应电流产生；包围的磁场面积不变时，电路中无感应电流产生,线圈中的磁场强弱变化时，线圈中有感应电流产生；线圈中的磁场强弱不变时，线圈中无感应电流产生,线圈,B,中磁场变化时，线圈,B,中有感应电流产生；磁场不变，线圈,B,中无感应电流产生,共同点：,磁感线的条数变化,磁通量发生变化,归纳结论：,探究感应电流的产生条件,感应电流的产生条件：,1,）电路闭合,2,）磁通量发生变化,只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。,例,2.,奥斯特发现了电流能在周围产生磁场，法拉第认为磁也一定能生,电，并进行了大量的实验。图中环形物体是法拉第使用过的线圈，,A,、,B,两线圈绕在同一个铁环上，,A,与直流电源连接，,B,与灵敏电流表连接。实,验时未发现电流表指针偏转，即没有“磁生电”，其原因是,(,),A,线圈,A,中的电流较小，产生的磁场不够强,B,线圈,B,中产生的电流很小，电流表指针偏转不了,C,线圈,A,中的电流是恒定电流，不会产生磁场,D,线圈,A,中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场,D,例,3.,（多选）,如图所示，,A,、,B,两回路中各有一开关,S,1,、,S,2,，且回路,A,中,接有电源，回路,B,中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是,（）,A.,先闭合,S,2,，后闭合,S,1,的瞬间，电流计指针偏转,B.S,1,、,S,2,闭合后，在断开,S,2,的瞬间，电流计指针偏转,C.,先闭合,S,1,，后闭合,S,2,的瞬间，电流计指针偏转,D.S,1,、,S,2,闭合后，在断开,S,1,的瞬间，电流计指针偏转,AD,四、电磁感应现象的应用,1831 年圣诞节前夕，一次科学报告会上，法拉第当众表演了一个实验。一个铜盘的轴和铜盘的边缘分别连在“电流表”的两端。法拉第摇动手柄使铜盘在磁极之间旋转，“电流表”的指针随之摆动。这是最早的发电机）。当时在场的一位贵妇人取笑地问：“先生，您发明的这个东西有什么用呢？”法拉第平静地反问：“夫人，新生的婴儿又有什么用呢？”后来，根据电磁感应现象制造的最早的发电机这个新生的“婴儿”，果然成长为电厂里巨大的发电机这一改变世界面貌的“巨人”，它开辟了人类社会的电气化时代。,定义：当穿过,闭合电路,的磁通量发生变化时电路中有,感应电流,产生，这种现象称为电磁感应。,实质：电路中产生感应电动势，如果电路闭合则有感应电流产生,能量转化：机械能或其他形式的能转化为电能。,电磁感应,应用,发电机：开辟了人类社会的电气化时代,生活中广泛使用的变压器、电磁炉等,1831 年圣诞节前夕，一次科学报告会上，法拉第当众表演了一个实验。,磁场强弱恒定，闭合电路包围的磁场面积变化时，电路中有感应电流产生；,四、电磁感应现象的应用,C库仑发现了点电荷的相互作用规律；,未通电直导线放在另一段通电线圈内部,只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。,电磁感应现象的发现是与电流磁效应的发现密切相连的。,未通电直导线放在另一段通电线圈内部,由磁得到电的现象叫电磁感应。,“试验失败再试验”：屡战屡败、屡败屡战,磁场强弱恒定，闭合电路包围的磁场面积变化时，电路中有感应电流产生；,AB 切割磁感线时，磁场没有变化，变化的只有电路 ABCD 的面积。,洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律,感应电流的产生条件：,探究二：向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中抽出,B线圈B中产生的电流很小，电流表指针偏转不了,三、产生感应电流的条件,当磁铁向纸面外平移时,线圈中不产生感应电流,艰难的探索：众多物理学家“浅尝则止”,随后的实验证明，电流的确能使磁针偏转。,先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转,发电机：开辟了人类社会的电气化时代,知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。,突破：电与磁是有联系的!,感应电流的产生条件：,1.,(,多选,),如图所示,在正方形线圈的内部有一条形磁铁,线圈与磁铁在同一,平面内,两者有共同的中心轴线,OO,关于线圈中产生感应电流的下列说法,正确的是,(,),A.,当磁铁向纸面外平移时,线圈中不产生感应电流,B.,当磁铁向上平移时,线圈中不产生感应电流,C.,当磁铁向下平移时,线圈中产生感应电流,D.,当磁铁,N,极向纸外、,S,极向纸里绕,OO,轴转动时,线圈中产生感应电流,ABD,2,.,(,多选,),如图所示,竖直放置的长直导线通有恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中线框产生感应电流的是,(,),A.,导线中的电流变大,B.,线框向右平动,C.,线框向下平动,D.,线框以,AB,边为轴转动,ABD,3.,如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外。下述操作中能使线圈中产生感应电流的是,(,),A.,以,bc,为轴转动,
展开阅读全文