資源簡介

(共23張PPT)
第十三章 電磁感應(yīng)與電磁波初步
第3節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
問題：切割磁感線是產(chǎn)生感應(yīng)電流的唯一方法嗎 還有其他方法嗎 這些方法有什么內(nèi)在聯(lián)系
1．了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)歷程。
2．理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，會(huì)判斷回路中是否有感應(yīng)電流。
3．了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用。
一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)
1.1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，即“電能生磁”。
這一發(fā)現(xiàn)震動(dòng)科學(xué)界，引起人們對(duì)稱性的思考：既然電能生磁那么磁能不能生電呢？
奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”，法拉第心系“磁生電”
法拉第在1822年的日記中寫下了“由磁產(chǎn)生電”的設(shè)想，并為此進(jìn)行了長達(dá)10年的探索。
2.1831年，19世紀(jì)偉大的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即“磁能生電”。
法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，一個(gè)線圈接電源，另一個(gè)線圈接“電流表”。
當(dāng)給一個(gè)線圈通電或斷電的瞬間，在另一個(gè)線圈上出現(xiàn)了電流。
法拉第從中領(lǐng)悟到，“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。
憑借著天才般的直覺、驚人的毅力和艱苦卓絕的努力——
3.他把由磁生電的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。
4.劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)的意義：為電和磁的統(tǒng)一創(chuàng)造了條件，推動(dòng)人類進(jìn)入電氣化時(shí)代 。
實(shí)驗(yàn)裝置
二、探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
導(dǎo)體棒在磁場中切割
磁鐵在螺線管中運(yùn)動(dòng)
導(dǎo)體和磁場無相對(duì)運(yùn)動(dòng)
1.金屬棒AB靜止時(shí)，電路中有沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生？
閉合電路ABCD的面積發(fā)生了變化，也就是說，穿過電路ABCD的磁通量發(fā)生了變化。
實(shí)驗(yàn)一：導(dǎo)體棒在磁場中切割磁感線產(chǎn)生該應(yīng)電流
2.AB沿著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中有沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生？
3.AB切割磁感線時(shí)，電路中有沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生？
4.AB切割磁感線時(shí)，磁場沒有變化，變化的只有電路ABCD的面積。那么，與磁場相關(guān)的哪個(gè)物理量發(fā)生了變化呢
沒有
沒有
有
G
－
＋
+
實(shí)驗(yàn)二：探究磁鐵在螺線管中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生感應(yīng)電流
S
N
S
N
條形磁鐵的運(yùn)動(dòng) 是否有電流產(chǎn)生以及方向
N極插入
N極拔出
S極插入
S極拔出
磁鐵靜止不動(dòng)
觀察記錄
實(shí)驗(yàn)二：探究磁鐵在螺線管中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生感應(yīng)電流
G
－
＋
+
S
N
S
N
條形磁鐵的運(yùn)動(dòng) 有無電流、指針偏轉(zhuǎn)方向 結(jié)論
N極插入線圈
N極停在線圈中 N極從線圈中拔出 S極插入線圈 S極停在線圈中 S極從線圈中拔出 有，方向向右
無
有，方向向左
有，方向向左
無
有，方向向右
只有磁鐵相對(duì)螺線管運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，磁鐵相對(duì)螺線管靜止時(shí)，無感應(yīng)電流；　
實(shí)驗(yàn)三：探究導(dǎo)體和磁場無相對(duì)運(yùn)動(dòng)是否有電流產(chǎn)生
觀察記錄
實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象
開關(guān)閉合瞬間
開關(guān)斷開瞬間
開關(guān)保持閉合，滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)
開關(guān)保持閉合，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 （線圈B中有無電流） 結(jié)論
開關(guān)閉合瞬間
開關(guān)斷開瞬間 開關(guān)保持閉合，滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng) 開關(guān)保持閉合，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 有，方向向右
有，方向向左
無
有
當(dāng)大螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生
1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的三個(gè)典型實(shí)驗(yàn)
(1)閉合電路中的部分導(dǎo)體切割磁感線
(2)條形磁鐵在線圈中插拔（相對(duì)于線圈運(yùn)動(dòng)）
(3)改變?cè)€圈B中電流，在副線A圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流
歸納總結(jié)
3.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：（1）閉合回路（2）磁通量發(fā)生變化
2.結(jié)論：無論用什么方法，只要使閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電流中就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生.
法拉第于1831年制作出了第一臺(tái)能穩(wěn)定產(chǎn)生少量電流的發(fā)電機(jī)
三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用
圓盤發(fā)電機(jī)，首先向人類揭開了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕。
1831 年，一次科學(xué)報(bào)告會(huì)上，法拉第當(dāng)眾演示了最早的發(fā)電機(jī)，當(dāng)時(shí)，有人問：“先生，您發(fā)明這個(gè)東西有什么用？”法拉第反問道：“新生的嬰兒又有什么用呢？”
三峽水電站發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子
從嬰兒到巨人
電能的產(chǎn)生
電能的輸送
電能的應(yīng)用
1、如圖所示的勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框。在下列幾種情況下，線框中是產(chǎn)生感應(yīng)電流
（1）保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中上下運(yùn)動(dòng)(圖甲)。
（2）保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中左右運(yùn)動(dòng)(圖乙）。
（3）線框繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)(圖丙)。
不產(chǎn)生
不產(chǎn)生
產(chǎn)生
2、如圖，磁場中有一個(gè)閉合的彈簧線圈。先把線圈撐開(圖甲)，然后放手，讓線圈收縮(圖乙)。線收縮時(shí)，其中是否有感應(yīng)電流 為什么
由于彈簧線圈收縮時(shí)，面積減少，磁通量減少，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流。
3、如圖，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場局限在虛線框內(nèi)，閉合線圓由位置1穿過虛線框運(yùn)動(dòng)到位置2。線圈在運(yùn)動(dòng)過中什么時(shí)候有感應(yīng)電流，什么時(shí)候沒有感應(yīng)電流 為什么
解：
1、剛進(jìn)入磁場時(shí)（還沒有完全進(jìn)入），因?yàn)檎龑?duì)面積發(fā)生變化，磁通量增加（原來為0），所以有感應(yīng)電流。
2、完全進(jìn)入磁場后，在磁場中運(yùn)動(dòng)，那就和練習(xí)題1甲乙圖一樣了，沒有感應(yīng)電流。
3、剛出磁場時(shí)（還沒有完全出來），因?yàn)檎龑?duì)面積發(fā)生變化，磁通量減少，所以有感應(yīng)電流。
電
磁
奧斯特：電流的磁效應(yīng)
法拉第：電磁感應(yīng)
3.感應(yīng)電流
一、閉合回路
二、磁通量變化
正對(duì)面積S改變
磁場B的大小改變
磁場B的方向改變
2.當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。
φ=BS
1.

展開更多......

收起↑