3.1电磁感应现象课件.ppt

新课导入,小资料,“科学技术是第一生产力”,在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的进步，一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社 会的发展，特别是我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源，人类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不 开电。饮水思源，我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家法拉第。,1831年圣诞节的前夕，一次科学报告会上，法拉第当众表演了一个实验。一个铜盘的轴和铜盘的边缘分别连在“电流计”的两端，法拉第摇动手柄使铜盘在磁极之间旋转，“电流计”的指针随之摆动，这是最早的发电机。,当时在场的一位贵妇人取笑地问：“先生，您发明的这个玩意儿有什么用呢？”法拉第平静地反问：“夫人，新生的婴儿有什么用呢？”,后来，发电机这个新生的“婴儿”，果然成长为一个改变世界面貌的“巨人”，它开辟了人类社会的电气化时代。,.电磁感应现象,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。,猜想：,电能生磁，磁能生电吗？,电能生磁，磁能生电吗？,安培、科拉顿的遗憾,一、划时代的发现,英国科学家法拉第敏锐地觉察到，磁与电流之间应该有联系。他在1822年的日记中写下了“由磁产生电”的设想。他做了多次尝试，经历了一次次失败，但他坚信电与磁有联系，经十年努力，终于发现,磁能生电,。,法拉第，英国物理学家、化学家,1831年，法拉第终于发现了电磁感应现象：把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”，,当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流,。他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录。,法拉第用过的线圈,二电磁感应现象,1电磁感应：,回想初中所学的结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 时，导体中就产生电流。物理学中把这类现象叫做,电磁感应,。,2感应电流：,由电磁感应产生的电流叫做,感应电流,。,概念：,电磁感应现象的发现为完整的电磁学理论奠定了基础，奏响了电气化时代的序曲。我们今天正在享受着电磁感应给人类带来的各种恩惠。,在什么条件下能够产生电磁感应？,如图导体左右平动，前后运动、上下运动。观察电流表的指针:,演示,演示1,动画：电磁感应现象演示实验,向里运动,向外运动,导体棒的运动,表针的摆动方向,导体棒的运动,表针的摆动方向,向右平动,向左,向后平动,不摆动,向左平动,向右,向上平动,不摆动,向前平动,不摆动,向下平动,不摆动,结论：,只有左右平动时，,导体棒切割磁感线，有电流产生,，前后平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生。,结论三电磁感应的产生条件,向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出。如图所示：把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。观察电流表的指针。,演示,2,演示,实验过程：,（1）将螺线管和电流表连接。（2）,N极插入线圈的过程中,，观察指针有没有偏转？如何偏转？（3）,N极停在线圈中,，观察指针有没有偏转？如何偏转？（4）,N极从线圈中抽出,的过程中，观察指针有没有偏转？如何偏转？（5）,S极插入线圈,的过程中，观察指针有没有偏转？如何偏转？（6）,S极停在线圈中,，观察指针有没有偏转？如何偏转？（7）,S极从线圈中抽出,的过程中，观察指针有没有偏转？如何偏转？,磁铁的运动,表针的摆动方向,磁铁的运动,表针的摆动方向,N极插入线圈,向右,S极插入线圈,向左,N极停在线圈中,不摆动,S极停在线圈中,不摆动,N极从线圈中抽出,向左,S极从线圈中抽出,向右,结论：,只有磁铁,相对线圈运动,时，,有电流产生,。磁铁相对线圈,静止时，没有电流产生,。,结论：,通过前面两个实验，我们可以得到什么结论？,只有磁铁相对线圈运动时，才有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。,想一想：这个结论是不是普遍适用的呢？,演示3,进一步探究感应电流与磁通量变化的关系。,1实验仪器：,学生电源、电键、滑动变阻器、小螺线管A、大螺线管B、电流表。,2实验过程：,（1）将小螺线管A套在大螺线管B中；将大螺线管B和电流表连接；将学生电源、电键、滑动变阻器、小螺线管A连接。,（2）开关闭合的瞬间，观察指针有没有偏转？如何偏转？（3）开关断开的瞬间，观察指针有没有偏转？如何偏转？（4）开关总是闭合的，滑动变限器也不动，观察指针有没有偏转？如何偏转？（5）开关总是闭含的，但迅速移动滑动变阻器的滑片，观察指针有没有偏转？如何偏转？,演示,插入视频,操 作,现 象,开关闭合瞬间,有电流产生,开关断开瞬间,有电流产生,开关闭合时，滑动变阻器不动,无电流产生,开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片,有电流产生,结论：,只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。,结论：,为了说清楚产生电磁感应的条件要用到一个物理量,磁通量,。,定义：,穿过闭合回路的磁感线的条数。,=B S不要求掌握,（1）闭合导体回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积。（2）公式：,=BS。,（3）单位：,韦伯（Wb）,1Wb=1T1m2=1Vs（4）物理意义：,磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数。,对于同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，,磁场越强，穿过它的磁感线条数越多，磁通量就越大,。当它跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，则磁通量为零。（5）磁场变化、面积变化都会引起磁通量的变化。,了解：,分析,1,演示实验1中，部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化），有电流产生；当导体棒前后、上下平动时，闭合电路所围面积没有发生变化，无电流产生。,分析2,演示实验2中，磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当磁体在线圈中静止时，线圈内磁场不变化，无电流产生。,甲 磁场变强 乙 磁场变弱,分析3,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，线圈内磁场不变化，无电流产生。,甲 磁通量变大 乙 磁通量变小,分析归纳总结,结论：只要穿过,闭合,电路的磁通量,变化,，闭合电路中就有感应电流产生。,即：,“磁生电”的确是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。,课堂小结,一、电磁感应,1磁通量：,穿过闭合回路的磁感线的条数。=BS不要求掌握。2电磁感应产生的电流叫做,感应电流,。3闭合电路的一部分导体在磁场中做,切割磁感线,，或穿过闭合电路的,磁通量发生变化,，产生感应电流的现象。,二、产生感应电流条件：,1穿过闭合电路的磁通量发生变化。“变”2“变”的原因：可能是B变、S变、B与S间的夹角变。,教材习题答案,1答：在甲、乙图中穿过矩形线框的磁通量不变，线框中不会产生感应电流；丙图中穿过线框的磁通量发生变化，会产生感应电流。2答：线圈收缩时，有感应电流产生，因为穿过弹簧线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生感应电动势，该线圈又是闭合的，所以在线圈中有感应电流。3答：当导体向左或向右移动时，穿过闭合电路的磁通量或是减少，或是增加。穿过闭合电路的刺痛可量均发生变化，闭合电路中就有感应电流产生，可见本题中的两种说法是一致的，但两者的物理实质是有区别的。,4答：a虽然直导线中通过的是变化电流，变化的电流在周围产生的是变化磁场，但穿过线圈平面的磁通量却始终为零，所以矩形线框中没有感应电流。b直导线通过变化的电流时，穿过矩形线圈的磁通量发生变化，矩形线圈中有感应电流。c直导线通过恒定电流时，在周围空间产生恒定磁场，穿过矩形线圈的磁通量没有变化，线圈中没有感应电流。,