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1、 题目：电磁感应现象 （人教版高中二年级第十六章第一节）n n 奥斯特实验奥斯特实验奥斯特实验奥斯特实验【实验现象实验现象实验现象实验现象 】猜想：猜想：猜想：猜想：1 1、既然电能生磁，那么，磁是否能生电呢？、既然电能生磁，那么，磁是否能生电呢？、既然电能生磁，那么，磁是否能生电呢？、既然电能生磁，那么，磁是否能生电呢？ 2 2、如果、如果、如果、如果磁能生电，那么，怎样才能实现呢？磁能生电，那么，怎样才能实现呢？磁能生电，那么，怎样才能实现呢？磁能生电，那么，怎样才能实现呢？【实验结论实验结论实验结论实验结论 】复习引入复习引入:1820年年,丹麦物理学家奥斯特把一条导线平行地放在小磁针的
2、上方丹麦物理学家奥斯特把一条导线平行地放在小磁针的上方,给导线通电给导线通电后观察小磁针的偏转情况后观察小磁针的偏转情况小磁针立即偏转小磁针立即偏转小磁针立即偏转小磁针立即偏转在通电导线的周围在通电导线的周围在通电导线的周围在通电导线的周围和磁铁的周围一样和磁铁的周围一样和磁铁的周围一样和磁铁的周围一样, ,存在着磁场存在着磁场存在着磁场存在着磁场, ,即电能即电能即电能即电能生磁生磁生磁生磁. .电磁感应现象电磁感应现象1 1、电磁感应：回想电磁感应：回想初中研初中研究的结论究的结论: : 闭合电路的闭合电路的一部分一部分导体导体在磁场中做在磁场中做切割磁感线运动切割磁感线运动 时，导体中就
3、产生电流。时，导体中就产生电流。 物理学中把这种现象物理学中把这种现象叫做叫做电磁感应电磁感应. .由电磁感应由电磁感应产生的电流叫做产生的电流叫做感应电流感应电流. .法拉第简介法拉第简介:法拉第法拉第(MichaelFaraday,17911867年年)，英国著名物理学家，英国著名物理学家 、化学家。、化学家。1791年年9月月22日生于伦敦。父亲是铁匠，母亲识字不多，法拉第从小生长在贫苦的家庭中，日生于伦敦。父亲是铁匠，母亲识字不多，法拉第从小生长在贫苦的家庭中，不可能受到较多的教育。不可能受到较多的教育。9岁时，父亲去世了。法拉第不得不去文具店当学徒。岁时，父亲去世了。法拉第不得不去文
4、具店当学徒。1805年到书店当图书装订工，这使他有机会接触到各类书籍。每当他接触到有趣年到书店当图书装订工，这使他有机会接触到各类书籍。每当他接触到有趣的书籍时就贪婪地读起来，尤其是百科全书和有关电的书本，简直使他着了迷。的书籍时就贪婪地读起来，尤其是百科全书和有关电的书本，简直使他着了迷。繁重的体力劳动，无知和贫穷，都没有能阻挡法拉第向科学进军。繁重的体力劳动，无知和贫穷，都没有能阻挡法拉第向科学进军。有一次，法拉第去听著名科学家戴维的讲座，他认真地记笔记，并把它装成精美有一次，法拉第去听著名科学家戴维的讲座，他认真地记笔记，并把它装成精美的书册。然后把这本笔记本和一封毛遂自荐的信于的书册。
5、然后把这本笔记本和一封毛遂自荐的信于1812年圣诞节前夕，一起寄给年圣诞节前夕，一起寄给戴维。在戴维的介绍下，法拉第终于进入皇家学院实验室并当了他的助手。戴维。在戴维的介绍下，法拉第终于进入皇家学院实验室并当了他的助手。1831年法拉第发现电磁感应现象，这在物理学上起了重大的作用。年法拉第发现电磁感应现象，这在物理学上起了重大的作用。1834年他研究年他研究电流通过溶液时产生的化学变化，提出了法拉第电解定律。电流通过溶液时产生的化学变化，提出了法拉第电解定律。法拉第不计较名誉地位，更不计较钱财。他拒绝了制造商的高价聘请，谢绝了大法拉第不计较名誉地位，更不计较钱财。他拒绝了制造商的高价聘请，谢绝
6、了大家提名他为皇家学会会长和维多利亚女皇准备授与他的爵位，终身在皇家学院实家提名他为皇家学会会长和维多利亚女皇准备授与他的爵位，终身在皇家学院实验室工作，甘愿当个平民。验室工作，甘愿当个平民。1867年年8月月25日法拉第与世长辞。日法拉第与世长辞。科学成就科学成就在物理学方面在物理学方面(1)制作了历史上第一台电动机制作了历史上第一台电动机(2)发现了电磁感应现象发现了电磁感应现象(3)在实验基础上总结出法拉第电磁感应定律在实验基础上总结出法拉第电磁感应定律(4)制成第一台圆盘发电机制成第一台圆盘发电机(5)提出了电场和磁场的概念提出了电场和磁场的概念(6)暗示了电磁波存在的可能性，并预言了
7、光可能是一种电磁振动的传播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1、知道磁通量的定义，公式的适用条件，知道磁通量的定义，公式的适用条件，会用这一公式进行简单的计算会用这一公式进行简单的计算2、知道什么是电磁感应现象、知道什么是电磁感应现象3、理解、理解“不论用什么方法，只要穿过闭合不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有有“电流产生电流产生”重点重点4、知道能量守恒定律依然适用于电磁感应现象、知道能量守恒定律依然适用于电磁感应现象S一、磁通量（一、磁通量（ ）B定义式：定义式：=BS定义：定义：匀强磁场匀强磁场中有
8、一个与磁场方向中有一个与磁场方向垂直垂直的平面磁场的磁感应强度的平面磁场的磁感应强度B，平面，平面面积面积S,这两者的乘积叫做穿过这个这两者的乘积叫做穿过这个面的磁通量面的磁通量。单位：单位：韦伯（韦伯（Wb）简称：韦简称：韦1Wb=1T1=1VS思考：思考：如果如果B和和S不垂直将如何计算磁通量呢？不垂直将如何计算磁通量呢？当当B和和S不垂直时磁通量的计算为不垂直时磁通量的计算为： = 磁通量的磁通量的意义意义：磁感线的磁感线的疏密疏密表明磁感应强度的表明磁感应强度的大小。大小。磁场强的地方磁场强的地方磁感线条数多。磁感线条数多。通过某一平面的磁通量的大小可以通过某一平面的磁通量的大小可以用
9、磁感线条数的多少来说明。用磁感线条数的多少来说明。结论：结论：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数磁通量表示穿过这个面的磁感线条数 Scos即面即面S的垂直投影。的垂直投影。磁通量磁通量B B说明：1、以上两公式只适合于匀强磁场以上两公式只适合于匀强磁场 2、在今后的应用中往往根据穿过面的在今后的应用中往往根据穿过面的净磁感线条数净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小。的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小。 穿过同一个面的磁感线穿过同一个面的磁感线同向相加，反向相减同向相加，反向相减后后磁感线的总条数。磁感线的总条数。3、磁通量是标量，但是有正负之分。、磁通量是标量，但是有正负之分。 例
10、例: :两个同心放置的共面金属圆环两个同心放置的共面金属圆环a a和和b b，一条形，一条形磁铁穿过圆心又与环面垂直，则穿过两环的磁铁穿过圆心又与环面垂直，则穿过两环的磁通量的大小关系为磁通量的大小关系为：（）：（）、a a b b 、a a b b 、a a b b 、无法确定无法确定NSba abA思考：思考：奥斯特实验架起了一座连通电和磁的桥奥斯特实验架起了一座连通电和磁的桥梁，此后人们对电能生磁已深信不疑，梁，此后人们对电能生磁已深信不疑，但磁能否生电呢？下面我们通过几个实但磁能否生电呢？下面我们通过几个实验来说明这个问题验来说明这个问题请观察实验并思考请观察实验并思考：实验的现象是什
11、么？实验的现象是什么？磁铁导导体体棒棒导导线线灵灵敏敏电电流流计计现象：当导体切割磁感线时电流表指针偏转有电流产生对闭合回路而言，所处磁场未变，仅因为对闭合回路而言，所处磁场未变，仅因为导体棒的运动使回路在磁场中部分面积变导体棒的运动使回路在磁场中部分面积变了，使穿过回路的磁通量变化，故回路中了，使穿过回路的磁通量变化，故回路中产生了电流产生了电流结论：结论：当当闭合回路闭合回路中的部分导体做中的部分导体做切割磁感切割磁感线线的的运动时，电路中有了电流运动时，电路中有了电流 实质实质 ：闭合回路闭合回路中部分导体的运动使穿过回路中部分导体的运动使穿过回路的的磁通量变化磁通量变化，故回路中产生了
12、，故回路中产生了电流电流问题：问题：在其它情况下磁通变化是否也会在其它情况下磁通变化是否也会产生感应电流呢？产生感应电流呢？请观察请观察实验三实验三磁铁磁铁螺螺线线管管实实验验：条条形形磁磁铁铁插插入入线线圈圈 磁铁动作磁铁动作 表针表针摆动方向摆动方向 磁铁动作磁铁动作 表针表针摆动方向摆动方向N N极插入线圈极插入线圈S S极插入线圈极插入线圈N N极停在线圈中极停在线圈中S S极停在线圈中极停在线圈中N N极从线圈抽出极从线圈抽出S S极从线圈抽出极从线圈抽出归纳：在这个实验中，什么情况下能够产生归纳：在这个实验中，什么情况下能够产生感应电流？感应电流？感应电流？感应电流？试验过程及现象
13、如下：试验过程及现象如下：现象：现象：线圈与磁铁有沿轴线的相对 运动时电流表的指针偏转 说明有电流产生！说明有电流产生！ 对线圈回路，对线圈回路，磁场磁场因磁铁的远离和靠近而变化因磁铁的远离和靠近而变化，而线圈所围面积未变，故穿过线圈的磁通变，而线圈所围面积未变，故穿过线圈的磁通变化，产生感应电流，而当磁铁不动时，线圈处化，产生感应电流，而当磁铁不动时，线圈处磁场不变，故无感应电流磁场不变，故无感应电流思考：哪些情况可以引起磁通量的变化？思考：哪些情况可以引起磁通量的变化？思考：哪些情况可以引起磁通量的变化？思考：哪些情况可以引起磁通量的变化？进一步探究感应电流与磁通量变化的关系进一步探究感应
14、电流与磁通量变化的关系书书书书 P P P P 48484848实验实验实验实验进一步探究感应电流与磁通量变化的关系进一步探究感应电流与磁通量变化的关系有有有有无无有有开关总是闭合，迅速移开关总是闭合，迅速移开关总是闭合，迅速移开关总是闭合，迅速移动变阻器的滑片动变阻器的滑片动变阻器的滑片动变阻器的滑片开关总是闭合，滑动变开关总是闭合，滑动变开关总是闭合，滑动变开关总是闭合，滑动变阻器不动阻器不动阻器不动阻器不动开关断开瞬间开关断开瞬间开关断开瞬间开关断开瞬间开关闭合瞬间开关闭合瞬间开关闭合瞬间开关闭合瞬间现象现象操作操作有电流产生有电流产生有电流产生有电流产生无电流产生无电流产生有电流产生有
15、电流产生只有当线圈只有当线圈A A中电流发生变化，线圈中电流发生变化，线圈B B中才有感应电流中才有感应电流只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流就有感应电流就有感应电流就有感应电流电磁感应现象电磁感应现象电磁感应现象电磁感应现象结论：结论：不论用什么方法不论用什么方法,只要穿过闭合电路只要穿过闭合电路的磁通量发生变化的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生闭合电路中就有电流产生.以上几个不同的实验，其共同点在于：只要穿以上几个不同的实验，其共同
16、点在于：只要穿过闭合回路的磁通量变化，不管引起磁通量变过闭合回路的磁通量变化，不管引起磁通量变化的原因是什么，闭合电路中都有感应电流产化的原因是什么，闭合电路中都有感应电流产生生闭合电路闭合电路磁通量发生变化磁通量发生变化感应电流产生的条件感应电流产生的条件实验：实验：导体在磁场中切割磁力线导体在磁场中切割磁力线考虑电能从何而来？考虑电能从何而来？外力移动导体棒时做功，消耗机械能！外力移动导体棒时做功，消耗机械能！电能是从机械能转化来的！电能是从机械能转化来的！实实验验：条条形形磁磁铁铁插插入入线线圈圈 外力移动磁铁时做功，消耗了机械能！外力移动磁铁时做功，消耗了机械能！电能是从机械能转化来的
17、！电能是从机械能转化来的！利用这个原理制成了发电机！利用这个原理制成了发电机！实验：实验：原、副线圈的实验原、副线圈的实验B线圈电线圈电能咋来？能咋来？螺线管螺线管B中的电能是由螺线管中的电能是由螺线管A转移给转移给B的！的！利用这个原理制成了变压器利用这个原理制成了变压器。1.以上的闭合电路中以上的闭合电路中,有无感应电流产生有无感应电流产生?为什么为什么?有有.电路是闭合的电路是闭合的,ABC2.若将以上各电路断开若将以上各电路断开,还会不会产生感应电流还会不会产生感应电流?不会不会通过电路的磁通量发生了变化通过电路的磁通量发生了变化.abcdabcdOO/NS练习二：练习二：分析线圈在变
18、大过程中磁通量的变化的情况分析线圈在变大过程中磁通量的变化的情况NSNSNSNSNS练习二：练习二：线圈在线圈在变大过程中磁通变大过程中磁通量的变化演示量的变化演示NSNSNSNSNSNS两个状态的特写：两个状态的特写：电磁感应现象电磁感应现象感应电流感应电流产生条件产生条件1.电路闭合电路闭合2.磁通量变化磁通量变化磁通量磁通量=BS (B垂直于垂直于S) 能量转化能量转化磁场中机械能磁场中机械能电能电能磁场中电能磁场中电能电能电能转化转化转移转移适适用用于于匀匀强强磁磁场场(B不垂直于不垂直于S）发电机原理发电机原理变压器原理变压器原理能能量量守守恒恒回顾本节课：回顾本节课：电磁感应现象电磁感应现象感应电流感应电流产生条件产生条件1.电路闭合电路闭合2.磁通量变化磁通量变化磁通量磁通量=BS (B垂直于垂直于S) 能量转化能量转化磁场中机械能磁场中机械能电能电能磁场中电能磁场中电能电能电能转化转化转移转移适适用用于于匀匀强强磁磁场场(B不垂直于不垂直于S）发电机原理发电机原理变压器原理变压器原理能能量量守守恒恒作业:课本课本195页页1、2、7、9.谢谢大家光临指导!路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮吾将上下而求索吾将上下而求索
