划时代发现探究感应电流产生条件

长江三峡水电站全景新疆风力发电站广东秦山核电站电磁感应§4.2探究感应电流的产生条件§4.1划时代的发现奥斯特梦圆“电生磁”坚定的信念

哲学家康德:“各种自然现象之间是相互联系和相互转化并且是和谐统一的.”

实例:摩擦生热、蒸汽机

奥斯特：物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。奥斯特实验：揭示了电流的磁效应突破：电与磁是有联系的!法拉第心系“磁生电”

英国的法拉第认为：电和磁是一对和谐对称的自然现象.猜想:既然电流可以产生磁场，那么磁铁是否也可以感应出电流呢？当时已有伏打电池，但伏打电池昂贵，产生的电流小法拉第日记未显示作用毫无反应不行

从普通的磁铁中获得电的希望，时时激励着我从实验上探求电流的感应效应。为什么以往的实验都失败了？原因在于法拉第似乎认为，既然奥斯特的实验表明有电流就磁场，那么有了磁场就该会有电流。所以他在实验中总是使用恒定电流产生的恒磁场。考察这样的磁场是否会在附近的导线回路中产生感应电流。经过多次失败后，1831年8月29日，法拉第用软铁做成一个外径6英寸，厚7/8英寸的环，其上绕有A、B两组线圈。当接通和断开电源时，发现小磁针转动。寻找10年之久的“磁生电”终于发现了！法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇的相似，现已成为著名的科学文物。

1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。

五种类型可以引起感应电流:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。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。最早的电动机：电磁旋转器

法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力线”（力线即现代物理学说的电场线和磁感线）的概念。电磁感应现象发现的意义?1、为电和磁的统一创造了条件;2、推动人类社会进入电气化时代.从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景二、探究感应电流的产生条件实验现象1：结论：当闭合电路的一部分导体在磁场中

做切割磁感线的运动时，电路中就

有了电流。

探究实验一ＢＶ图１ＢＶ图２ＶＢ图３是在“切割”吗？切割意味着B与V不共线

探究实验二磁铁插入瞬间磁铁拨出瞬间电流计指针是否偏转实验现象条件磁铁静止不动时偏转偏转不偏转结论：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。

探究实验三操作现象开关闭合瞬间开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不动开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片有电流产生有电流产生无电流产生有电流产生结论：当线圈A中电流发生变化时，线圈B中才会有电流产生。实验结论：线圈在磁场中转动时，磁感应强度与线圈平面的夹角发生变化，闭合线圈中有感应电流。

探究实验四思考

通过以上几个产生感应电流的实验，我们能否寻找它们之间的共同之处，并从本质上概括出产生感应电流的条件?分析论证结论：产生感应电流的条件与磁感应强度的变化有关,与闭合回路的面积变化有关.直观表现为：当穿过闭合回路的磁感线条数变化时,就有电流产生,否则就没有感应电流.只要穿过闭合电路的磁通量变化,就有感应电流.：概括：归纳总结复习:磁通量φ=BSφ=BScos

θ磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积.1、定义:4、磁通量是标量但有正负。若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和．2、意义：磁通量可用穿过某一个面的磁感线条数表示.3、单位：韦伯，简称韦，符号Wbabdc思考:哪些情况可以引起磁通量变化?φ=BScos

θ磁通量变化包括：S、θ不变，B变化B、θ不变，S变化B、S不变，θ变化B、S、θ都变化Δφ=φ2-φ15、磁通量的变化：！Φ1和Φ2本身含有正负课堂练习如图所示的各种情况，哪些能产生感应电流？无无有有有无无无无有有→无→有有从大圈变为小圈在一根铁棒P上套两个线圈A、B，如果给线圈A通以如图所示的甲、乙、丙、丁4种电流，在t1到t2这段时间内，哪种情况可以在线圈B中产生感应电流？为什么？乙、丙、丁课题研究：“摇绳能发电吗”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……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.3、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,使物理学意义上的统一场论的研究获得了一个鼓舞人心的成果.2、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。1、你能从这个电磁感应现象的发现的特例中总结科学发现或科学研究的一般思路和方法?2、从法拉第十年探索的艰难历程,你对法拉第的研究思想，研究方法和精神，得到了什么体会和感想?3、法拉第出生贫寒，只读了两年小学，但最终成为伟大的科学家，依靠的是什么？对此，你有何感谢?自主学习--科学漫步

认真阅读教材和相关材料，认识到每一个重大发现的背后总有许多动人的故事．这些故事告诉我们关于科学家执着的信念和追求以及他们对待科学的严谨态度．科学从来就不是一蹴而就的，它需要我们不断付出艰辛努力，加之正确的思维方法和严谨的科学态度，唯有如此才能获得成功！

奥斯特发现的电流磁效应，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。法拉第赞扬道：“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”

法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，为电磁学的发展作出了重大贡献。

对以往知识的熟知和对新鲜事物及其发展前景的敏感，是一个人的创造力的源泉。

——汤川秀树“跑失良机”的科拉顿电流计螺旋管[实验1]：闭合电路中一部分导线做切割磁感线运动实验结论：当闭合电路中一部分导体作切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流一、实验探究：切割背后隐藏着更为本质的原因?[实验2]：实验目的：磁铁实验操作：线圈电流计实验器材：感应电流产生的条件实验结论：磁铁与线圈相对运动时，线圈中的磁场强弱发生了变化，线圈中有