（精）磁生电的探索.ppt

第一节 磁生电的实验探索 情境导入： 情境导入 自然界的和谐统一 星斗运行与潮起潮落都服从万有引力定律 铀原子的电子显微镜照片上显示的竞有花朵般美丽的对称！ 意义： 电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它具有重要的理论意义和极大的实用价值。 一、在理论上，电磁感应现象的发现，证实了自然界的事物是相互联系的，自然界、物理学规律中存在着和谐的对称与统一关系。对称性思想和方法骒科学研究的方法之一，指导着科学家们进行有效的理论研究，如麦克斯韦就基于这种思想，建立了电磁场理论；狄拉克将量子力学和相对论结合起来 ，建立相对论量子力学…… 二、推动了电磁学理论的发展。依据电磁感应的原理，人们制造出了发电机，电能的大规模生产和远距离输送成为可能； 三、推动了电磁技术的发展。电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。人类社会从此迈进了电气化时代。 * * 高中物理选修1－1 第四章 揭开电磁关系的奥秘 一、历史的回顾 1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。 1821年安培着手这方面的探索。 1825年科拉顿曾试图用一块磁铁在螺线管中移动，使线圈产生出感应电流。 物理学家法拉第坚信自然界的各种现象之间相互存在联系。 万家灯火，那么多的电从哪里来？ 一、划时代的发现 奥斯特在1820年发现的电流磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，它证实电现象与磁现象是有联系的。探究电与磁关系的崭新领域，突然洞开在人们面前，激发了科学家们的探索热情。一个接一个的新发现，象热浪一样冲击欧洲大陆，也激励着英国的科学界。 电能生磁，磁能生电吗？ 　 法拉第是英国物理学家。1820年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想，并开始了十年艰苦的探索。 在这十年中，他失败了，再探索，再失败，再探索．．． ．．．终于于1831年8月29日发现了电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代。----勇于探索， 不畏艰难。 二、实验探究 磁生电的条件是什么？ 1、让导线在磁场中静止，用较弱的磁体，生电吗？ 2、让导线在磁场中静止，用较强的磁体，生电吗？ 3、让导线在磁场中静止，不用单根导线，用多匝导线的线圈，生电吗？ 4、使导线沿不同方向，哪种情况能生电？ 1、图3.1-2导体切割磁感线产生感应电流 二、实验探究 磁生电的条件是什么？ S极从线圈抽出 N极从线圈抽出 S极停在线圈中 N极停在线圈中 S极插入线圈 N极插入线圈 表针 摆动方向 磁铁动作 表针 摆动方向 现象 磁铁动作 归纳：在这个实验中，什么情况下能够产生感应电流？ 演示实验3 ：如图1-10所示。线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在表3中。 图1-10 观察现象:表3 是否有电流 操 作 开关断开瞬间 开关闭合瞬间 开关闭合后， 滑动变阻器不动 开关闭合后， 移动滑动变阻器的滑动片 有 有 有 无 结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。 演示实验3中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈A中电流变化，导致线圈B内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当线圈A中电流恒定时，线圈B内磁场不变化，B内无电流产生。（如图4.2-5） 闭合回路的一部分切割磁感线 条形磁铁相对于螺线管动 A线圈中电流发生变化 Φ（Φ=BS）变化 闭合回路中有电流产生 S变化 B变化 B变化 当穿过闭合回路中的磁通量发生变化时，该回路中就有电流产生。这种电流称为感应电流。在回路中产生感应电流，表明发生了电磁感应现象。 产生电磁感应现象的条件： 只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。 感应电流 练习：判断下列过程能否产生电流？ 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、