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)第1節(jié)

劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)第2節(jié)

探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還。兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山。三峽電廠共安裝36臺(tái)巨型發(fā)電機(jī)，總裝機(jī)容量1820萬千瓦電廠里巨大的發(fā)電機(jī)是如何發(fā)出電來的呢？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.奧斯特圓夢“電生磁”1、電與磁有聯(lián)系嗎？法物理學(xué)家安培英國物理學(xué)家托馬斯·楊法物理學(xué)家?guī)靵龆唢@然肯定是獨(dú)立的,無關(guān)的.19世紀(jì)20年代之前的“偏執(zhí)”各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的！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)家奧斯特德國哲學(xué)家康德因?yàn)椋核俏业呐枷?！大量事?shí)為證：機(jī)械運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)摩擦生熱蒸氣機(jī)1、電與磁有聯(lián)系嗎？

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？

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。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。2、奧斯特“碰巧”發(fā)現(xiàn)了:電流磁效應(yīng)奧斯特實(shí)驗(yàn)：揭示了電流的磁效應(yīng)突破：電與磁是有聯(lián)系的!1、艱難的探索：眾多物理學(xué)家“淺嘗則止”偉大安培的嘗試G_+將磁鐵放在閉合回路旁邊將通電直導(dǎo)線放在閉合回路旁邊法拉第心系“磁生電”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)……G_+一段通電直導(dǎo)線放在另一段直導(dǎo)線旁邊未通電直導(dǎo)線放在另一段通電線圈內(nèi)部G

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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)……通電直導(dǎo)線放在不通電線圈內(nèi)部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)……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。2、法拉第：歷經(jīng)10年，“癡”心不改“試驗(yàn)－失?。僭囼?yàn)”：屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn)……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運(yùn)動(dòng)的恒定電流運(yùn)動(dòng)的磁鐵在磁場中運(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)。1831年11月24日，法拉第向皇家學(xué)會(huì)提交了一個(gè)報(bào)告，把這種“磁生電”現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流邁克爾·法拉第（MichaelFaraday，1791年9月22日～1867年8月25日）英國物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家。生于薩里郡紐因頓一個(gè)貧苦鐵匠家庭，僅上過小學(xué)。1831年，他作出了關(guān)于電力場的關(guān)鍵性突破，永遠(yuǎn)改變了人類文明。邁克爾·法拉第是英國著名化學(xué)家戴維的學(xué)生和助手，他的發(fā)現(xiàn)奠定了電磁學(xué)的基礎(chǔ)，是麥克斯韋的先導(dǎo)。1831年10月17日，法拉第首次發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在電磁學(xué)方面做出了偉大貢獻(xiàn)。他被稱為“電學(xué)之父”。法拉第1831年制造的發(fā)電機(jī)

圓盤發(fā)電機(jī)，首先向人類揭開了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕，標(biāo)準(zhǔn)著電氣時(shí)代的到來?！芭苁Я紮C(jī)”的科拉頓（瑞士人）：

那么，到底什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象？磁場要產(chǎn)生電流具體要滿足什么條件呢？實(shí)驗(yàn)1：

結(jié)論：當(dāng)閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。初中知識(shí)回顧猜想：導(dǎo)體不動(dòng)，而磁鐵運(yùn)動(dòng)能不能產(chǎn)生感應(yīng)電流？提供的器材如下：實(shí)驗(yàn)2：

實(shí)驗(yàn)2

實(shí)驗(yàn)2擺動(dòng)擺動(dòng)不擺動(dòng)不擺動(dòng)擺動(dòng)擺動(dòng)表針是否擺動(dòng)磁鐵的動(dòng)作表針是否擺動(dòng)磁鐵的動(dòng)作結(jié)論：當(dāng)磁鐵和線圈發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；當(dāng)磁鐵和線圈相對靜止時(shí)，回路中無感應(yīng)電流。N極插入N極插入后不動(dòng)N極拔出S極插入S極插入后不動(dòng)S極拔出猜想：導(dǎo)體和磁場間不發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)能不能產(chǎn)生感應(yīng)電流？提供的器材：實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)3開關(guān)和變阻器的狀態(tài)線圈B中是否有電流有

有有無當(dāng)線圈A中電流變化時(shí)，線圈B中才有電流產(chǎn)生。

結(jié)論：

開關(guān)閉合瞬間開關(guān)斷開瞬間開關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)開關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片實(shí)驗(yàn)3分析由于線圈A中電流變化，線圈B中的磁場也在變化，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。實(shí)驗(yàn)2分析

線圈中的磁場變化，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。探究2分析:線圈中的磁場變化,閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。探究3分析:由于線圈A中電流變化,線圈B中的磁場也在變化,閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。

這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有什么樣的共同點(diǎn)呢？

都是線圈中的磁場強(qiáng)弱發(fā)生變化，閉合電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。實(shí)驗(yàn)1分析

磁場不變，閉合電路包圍的面積在變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。

探究2,3分析：線圈面積不變，而線圈中的磁場變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。

實(shí)驗(yàn)1分析:磁場不變，而閉合電路包圍的面積變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。在什么條件下才產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？思考：歸納結(jié)論

只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流。電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件：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

磁鐵動(dòng)作

表針擺動(dòng)方向

磁鐵動(dòng)作

表針擺動(dòng)方向N極插入線圈S極插入線圈N極停在線圈中S極停在線圈中N極從線圈拔出S極從線圈拔出歸納：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)010203040G010203040G

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)體之間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，才有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時(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！電磁感應(yīng)的桌子三、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