1.1 电磁感应的发现 1.2感应电流产生的条件 课件 -2021-2022学年高二上学期物理教科版选修3-2

第 一 节 电磁感应的发现 法拉第 一、奥斯特实验的启发 奥斯特在作报告时，无意中发现了小磁针的偏转 1820年，奥斯特的划时代发现——电流磁效应 奥斯特 “电”生“磁” “磁”能否生“电”呢？ 对称性 英国化学家 戴维 年轻时的法拉第 1821年 法拉第根据对称性的思考提出：既然电能产生磁，磁也一定能产生电！ 物理思想 二、电磁感应现象的发现 法拉第失败的实验 方案一：1824年12月，法拉第把绕在磁铁上的导线和检流计连接起来组成一个闭合电路，没有发现电流。 没有 电流 1824年 方案二：1825年1月，法拉第将一个接通检流计的导线与另一个接通电池的导线平行放置，两导线间只相距两层纸厚度的距离，检流计没有显示。换用两个平行的螺管线圈，仍然没有作用。 G 没有 电流 法拉第失败的实验 1825年 法拉第日记 未显示作用 毫无反应 不行 从普通的磁铁中获得电的希望，时时激励着我从实验上探求电流的感应效应。 科学方法 从1821年开始到1831年不觉已过去整整10年，脑汁绞尽，十指磨破，也没变出一丝丝电来。一天，他又在地下实验室干了半天，还是毫无结果，便说了声：“算了吧!”气得将那根长条磁铁向线圈里嗵地一声扔进去，仰身向椅子上坐去。可是就在他仰身向椅子上坐的一刹那间，那根长条磁铁滑落到地上。他忽然看见电流计上的指针向左颤动了一下。他赶快眨了一下眼，再看指针又在正中不动了。他想也许是看花眼了，因为人们在高度集中精力的实验中，有时看到的只是自己希望的假象。 　“1831年10月17日。磁终于生了电……。” 他这么想着就欠着身子将磁铁抽出来再试一次。不想这一抽指针又向右动了一下，这回可是真真切切的。他忙又将磁铁插回，指针又向左偏了一下。哎呀，有电了，磁成电了。十年相思苦，一朝在眼前!法拉第将那磁铁在线圈里不停地抽出插入，上上下下就如同捣蒜一般，把个桌子捅得咚咚直响，那电流计上的指针也就像拨浪鼓似的左右摇个不停，原来磁变电是要通过运动! 坚持不懈的精神 1831年8月29日 法拉第用软铁做成一个外径6英寸，厚7/8英寸的环，其上绕有A、B两组线圈。B线圈接检流计，A线圈和十个电池组连接。当接通和断开电源时，发现电流计指针摆动。 有电流 1831年11月24日 法拉第向皇家学会提交了一个报告，把磁生电的现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 “磁生电”现象分为五类： 变化的电流 变化的磁场 运动的恒定电流 运动的磁铁 运动的导体 科拉顿的遗憾 有人说：这是一次“成功的失败”。 有人说：这是一次“遗憾的失败”。 也有人说：这是一次“真正的失败”。 三、对社会发展的意义 圆盘发电机，首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。 假如没有法拉第电磁感应定律，假如没有发电机，电气时代就不会来临，也就不可能有后来的电气化、自动化和信息化。 法拉第提出了“电场”、“磁场”的概念。 爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第最富创造性的思想，是牛顿以来最重要的发现。 麦克斯韦正是继承和发展了场的思想，为之找到了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。 17 第 二 节 感应电流产生的条件 奥斯特 (Hans Christian Oersted 1777～1851年) 法拉第 (Michael Faraday, 1791～1867年) 闭合电路中一部分导线做切割磁感线运动 实验探究1 导体棒静止 导体棒切割磁感线运动 实验操作 表针是否摆动 导体棒平行磁感线运动 闭合电路中一部分导线做切割磁感线运动 实验结论一：当闭合电路中一部分导体作切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流 切割背后隐藏着更为本质的原因 ? 实验探究1 导体棒静止 导体棒切割磁感线运动 有 无 实验操作 表针是否摆动 导体棒平行磁感线运动 无 G B不变， S发生变化 操作 有无感应电流 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合，滑动变阻器不动 开关闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片 实验探究2 闭合电路磁场变化时是否产生感应电流 操作 有无感应电流 开关闭合瞬间 有 开关断开瞬间 有 开关闭合，滑动变阻器不动 无 开关闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片 有 产生感应电流的条件 条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就会感应产生感应电流。 判断： ①磁感应强度B不变，面积S变化。 ②面积S不变，磁感应强度B 变化。 ③磁感应强度B与面积S间的夹角变化 ④磁感应强度B和回路面积S