1.1电磁感应的发现、1.2感应电流产生的条件 课件-2022-2023学年高二下学期物理教科版选修3-2

第一节 电场感应的发现 第二节 感应电流产生的条件 物理组：郭建强 自学思考 1、电磁感应现象的发现经历了哪些主要的阶段？ 2、电场感应现象的发现，哪些科学家做出了怎样的贡献？ 3、电磁感应的发现对社会发展有怎样的意义？ 4、哪些情况可以产生感应电流？ 5、能够产生感应电流的条件是什么？ 电与磁是有联系的！ 改变中的突破：1820 发现小磁针偏转 安培的华丽转身：安培定则、电动力学 法拉第：“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。” 艰辛探索（1807-1820） ： 奥斯特实验的启迪 一、电磁感应的发现 对称性的思考…… 英国物理学家法拉第认为： 电和磁是一对和谐对称的自然现象。 依据：磁化和静电感应现象 猜想：磁铁应该可以感应出电流！ 信念：一定要转磁为电！ 出生贫寒，只读了两年小学…… 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”。 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 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。 没有电流 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。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! “1831年10月17日。磁终于生了电……。” 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 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： ①变化的电流 ②变化的磁场 ③运动的磁铁 ④运动的导体 ⑤运动的恒定电流…… 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。 对社会发展的意义 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。 二、感应电流产生的条件 （一）实验探究 实验探究1 ①运动的磁铁 ②运动的导体 结论一： 当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生 有 无 无 实验探究2 磁铁的运动 表针是否摆动 磁铁靠近线圈 磁铁停在线圈中 磁铁离开线圈 无 有 有 结论二： 磁铁靠近或远离线圈的过程中，有电流产生；磁铁停止运动时，无电流产生 ③变化的磁场 实验探究3 实验探究3 操作 指针的摆动情况 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 有 有 有 无 结论三： 闭合线圈的电流发生变化时有感应电流产生，电流没有变化时，没有感应电流产生 ④变化的电流 总结分析 本质：磁通量 发生了变化 （二）感应电流产生条件 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。 Φ=B·S·sinθ 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同时改变。 实际应用 “手摇发电机” 实例分析、教材P8 第2题 实例分析、下图中能产生感应电流的是(　　) 电路没闭合 无感应电流 面积增