4.1+4.2 电磁感应现象.pptx

第四章 电磁感应§4.1 电磁感应现象【课前导学】1.1820年，在一根南北放置的通电导线下方， 发现小磁针发生了转动，由此提出了电流的 。2.1831年， 发现，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应，命名为 。奥斯特磁效应法拉第电磁感应3.教材P5—6：【实验观察】中要研究的是 和 构成的电路，通过磁铁插入或抽出，或者通过用开关或变阻器控制小线圈中的电流，来导致该闭合回路所处的 强弱发生变化。线圈电流表磁场4.法拉第总结，电磁感应的现象是：只要穿过闭合导体回路的 发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。磁通量5.在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，则穿过这个面积的磁通量为φ= 。若平面与磁场不垂直，而是成普通夹角θ，则φ= 。BSBSsinθ一、划时代的发现1820年，奥斯特发现电流的磁效应；【思考】既然电能够产生磁，反过来，磁是否可以产生电呢？安培等人对“磁生电”的研究均告失败。法拉第回答了这个问题：磁场能够产生电流，但是需要一定的条件。需要的条件是什么呢？法拉第二、法拉第电磁感应现象【实验1】实验操作现象(电流)导体棒静止导体棒平行磁感线运动导体棒切割磁感线运动无电流无电流有电流【思考】反过来让磁体运动，而导体不动，会不会产生电流呢？【结论1】闭合电路中的一部分导体切割磁感线运动时，电路中将有电流产生；S1S2【例题1】如图，面积S相同的两个闭合电路，穿过S1和S2的磁通量大小关系是： φ1φ2【类题演练】在图所示磁场中，s1、s2、s3 为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过s1、s2、s3的磁通量分别为φ1、φ2、φ3且都不为0。下列判断正确的是（ ）A．φ1 最大 B．φ2 最大 C．φ3 最大 D．φ1、φ2、φ3相等ASabN【例题2】如图所示，两个同心放置的同平面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两环的磁通量?a、?b比较（ ）A. ?a?b B. ?a?b C. ?a=?b D. 不能比较A四、产生感应电流的条件只要穿过闭合电路的磁通量发生改变，电路中就有电流产生。通过电磁感应现象产生的电流叫做感应电流（Induction current）。【实验2】【结论2】产生感应电流条件：1.闭合回路；2.有磁通量变化△φ 。实验操作 现象（电流）实验操作现象 （电流）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极从线圈中抽出有电流有电流无电流无电流有电流有电流【验证实验3】实验操作现象（有无电流）开关闭合开关断开闭合后滑线变阻器不动闭合后滑线变阻器变阻产生电流产生电流无电流产生电流实验探究3线圈A中电流变化，导致通过线圈B的 发生变化，从而改变穿过回路的 。磁场磁通量法拉第发现电磁感应现象的实验法拉第发现电磁感应现象经过了十年的艰苦探索：1821年，发现通电导线绕磁铁转动的现象1822年，在日记本上写下了：“磁能产生电。”1824年，经历了一系列的实验失败1831年，他在日记中记述了他第一次成功的实验《杰出物理学家失误的原因探微》“跑失良机”的科拉顿瑞士年轻的物理学家德拉夫的助手克拉顿用线圈与电流表接成一个闭合电路，打算让磁棒在线圈中运动来产生电流。为了避免磁棒的干扰，电流表特意安放在隔壁的房间里。他把磁棒在线圈中插入或拔出，然后一次次跑到隔壁观察电流表是否偏转。——失败！电流计螺旋管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。从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景最早的电动机：电磁旋转器 法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的传播。 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。1867年8月25日，法拉第像往常一样，安静地在椅子上睡着了，这一天他永远地睡着了。人们这样怀念他:“尘世上失去了一位哲人，天堂里多了一位圣人”。正如法拉第接过先辈的大旗一样，后来者接起了他的大旗，使物理学的火种薪火相传……有哪些人呢？ 1.法拉第去世一年后的1868年，一个美国报童在波士顿的一个旧书摊上买到了几本残缺不全的法拉第著作《电学实验研究》。 谁知道:这竟然成了这个人一生中收益最大的投资。 他就是:爱迪生。正是爱迪生这样的发明家把法拉第所进行的电学成果转化成实用的电器。 2.爱因斯坦也极力追求反映自然界物质运动规律的简单、和谐与统一的理论体系。他在晚年着力建立引力场与电磁场统一的理论（统一场论）。但是未能成功。 3.1967年，美国的温伯格和巴基斯坦的萨拉姆建立了弱相互作用与电磁场相互作用的规范理论，