人教版（2019）高中物理必修第三册-13.3 电磁感应现象及应用-教案.pdfVIP

电磁感应现象及应用

【教学目标】

1．理解什么是电磁感应现象。

2．掌握产生感应电流的条件。

3．了解电磁感应在生产生活中的应用。

4．通过观察演示实验，归纳、概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、

概括能力。

【教学重点】

掌握只要闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。

【教学难点】

闭合电路磁通量的变化。

【教学过程】

一、复习提问、新课导入

教师：在初中的时候我们学习了产生感应电流的方法，请同学们回忆一下是什么方

法？

学生回答：线圈切割磁感线会产生感应电流。

师生一起回顾产生感应电流的条件与感应电流的方向与什么有关。

复习之后再次发问：这是产生感应电流的唯一方法吗？通过这节课我们来学习一下

这种现象是如何发现的，产生感应电流条件又有哪些？

二、新课教学

教师投影奥斯特实验，引出法拉第磁生电的理论。

（一）划时代的发现

1“”

．奥斯特梦圆电生磁

由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响，坚信自然力是可以相互转化的，长期探

18204

索电与磁之间的联系。年月终于发现了电流对磁针的作用，即电流的磁效应。

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同年月日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的

论文使欧洲物理学界产生了极大震动，导致了大批实验成果的出现，由此开辟了物理学

──1820

的新领域电磁学。年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。

1829年起任哥本哈根工学院院长。

2．法拉第心系“磁生电”

1820年奥斯特发现电流的磁效应，受到科学界的关注，促进了科学的发展。1821

年英国《哲学年鉴》的主编约请戴维撰写一篇文章，评述奥斯特发现以来电磁学实验的

理论发展概况。戴维把这一工作交给了法拉第。法拉第在收集资料的过程中，对电磁现

象的研究产生了极大的热情，并开始转向电磁学的研究。他仔细地分析了电流的磁效应

等现象，认为既然电流能产生磁，磁能否产生电呢？1822年他在日记中写下了自己的

思想：“磁能转化成电”。他在这方面进行了系统的研究。起初，他试图用强磁铁靠近闭

合导线或用强电流使另一闭合导线中产生电流，做了大量的实验，都失败了。经过历时

十年的失败、再试验，直到1831年8月29日才取得成功。他接连又做了几十个这类实

18311124

验。年月日的论文中，他把产生感应电流的情况概括成五类：变化着的电

流；变化着的磁场；运动的恒定电流；运动的磁场；在磁场中运动的导体。他指出：感

应电流与原电流的变化有关，而不是与原电流本身有关。他将这一现象与导体上的静电

感应类比，把它取名为“电磁感应”。为了解释电磁感应现象，法拉第曾提出过“电张

力”的概念。后来在考虑了电磁感应的各种情况后，认为可以把感应电流的产生归因于

导体“切割磁力线”。在电磁感应现象发现二十年后，直到1851年才得出了电磁感应定

律。经过大量实验后，他终于实现了“磁生电”的夙愿，宣告了电气时代的到来。

3．科拉顿的“失败”

1820年，奥斯特的磁效应发表后，在科学界引起极大反响，科学家想既然“电能

生磁”，反过来“磁也能生电”。可以说，想实现“磁生电”是当时许多科学家的愿望，

例如，安培、科拉顿等人都曾为之努力过，但是都失败了。在这个问题上，最遗憾的莫

过于科拉顿。

1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线

圈，来观察在线圈中是否有电流产生。但是在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵

敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里他

想，反正产生的电流应该是“稳定”的（当时科学界都认为利用磁场产生的电应该是“稳

定”的），插入磁铁后，如果有电流，跑到另一间房里观察也来得及就这样，科拉顿开

始了实验。然而，无论他跑得多快，他看到的电流计指针都是指在“0”刻度的位置。

科拉顿失败了。科拉顿的这个失败，是一个什么样的失败呢？后人有各种各样的议论。

有人说这是一次“成功的失败”。因为科拉顿的实验装置设计得完全正确，如果磁

铁磁性足够强，导线电阻不大，电流计十分灵敏，那么在