探究电磁感应产生的条件

探究电磁感应产生的条件第1页/共32页1、奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？2、法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？3、法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？4、法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？自主学习--法拉第心系“磁生电”

第2页/共32页对称性的思考……英国的法拉第认为：电和磁是一对和谐对称的自然现象.依据：磁化和静电感应现象.猜想:磁铁可以感应出电流!信念:一定要转磁为电!第3页/共32页1831年8月29日法拉第线圈：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。开关电池组电流计第4页/共32页

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。有规律吗?--它们都与变化和运动相联系第5页/共32页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，1、为电和磁的统一创造了条件，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生2、推动人类进入电气化时代，为电磁学的发展作出了重大贡献。第6页/共32页

法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力线”的概念。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。

爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第最富创造性的思想，是牛顿以来最重要的发现。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。第7页/共32页复习:磁通量φ=BSφ=BScos

θ,θ为平面与垂直磁场方向的夹角。若θ为平面与磁场方向的夹角，表达式又如何？磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积.1、定义:2、意义：磁通量可用穿过某一个面的磁感线条数表示.第8页/共32页abdc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都变化第9页/共32页长江三峡水电站全景世界上最大的水电站台第10页/共32页亚洲最大的风力发电站新疆风力发电站第11页/共32页新西兰地热发电站第12页/共32页第13页/共32页G－＋+

N

S探究导体棒在磁场中是否产生感应电流平行运动切割运动实验操作电流表指针（是否偏转）实验现象（有无电流）导体棒静止导体棒平行磁感线运动导体棒切割磁感线运动偏转不偏转不偏转无有无第14页/共32页G－＋+N极插入N极抽出S极插入S极抽出探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流SNSN实验操作电流表指针（是否偏转）实验现象（有无电流）N极插入线圈N极停在线圈中N极从线圈中抽出S极插入线圈S极停在线圈中S极从线圈中抽出不偏转偏转偏转偏转偏转不偏转有有有有无无第15页/共32页G－＋+模仿法拉第的实验+-实验操作电流表指针(是否偏转）实验现象（线圈B中有无电流）开关闭合瞬间开关断开瞬间开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片开关闭合瞬间开关断开瞬间开关闭合，迅速移动滑片复原再做偏转偏转不偏转偏转有有有无第16页/共32页探究电磁感应的产生条件

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?通过以上几个实验我们发现可以利用磁场产生电流。利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。第17页/共32页分析论证实验操作有无电流闭合电路包围的面积（是否变化）磁通量（是否变化）导体棒静止无导体棒平行磁感线运动无导体棒切割磁感线运动有不变改变不变改变不变不变第18页/共32页实验操作有无电流磁场(是否变化）磁通量（是否变化）N极插入线圈有N极停在线圈中无N极从线圈中抽出有S极插入线圈有S极停在线圈中无S极从线圈中抽出有分析论证增强增强减弱减弱变大变大变小变小不变不变不变不变第19页/共32页分析论证实验操作有无电流磁场（是否变化)磁通量（是否变化）开关闭合瞬间有开关断开瞬间有开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动无开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片有改变改变改变改变改变改变不变不变第20页/共32页第21页/共32页结论：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。第22页/共32页从几个“磁生电”现象到统一的规律：磁通量发生变化，闭合电路就会产生感应电流。小结第23页/共32页3．引起回路磁通量发生变化的情况

(1)空间的磁场分布不变，而闭合电路的面积发生变化.如图4－1－1所示，左、右移动线圈时有感应电流产生．

(2)空间的磁场分布不变，闭合电路所围面积也不变，闭合电路所在平面与磁场方向的夹角发生变化．如图4－1－1所示线圈绕ab边、cd边、ad边、bc边转动时，线圈中皆有感应电流产生．图4－1－1第24页/共32页

(3)闭合回路所围的面积不变，而空间分布的磁场发生变化，引起闭合电路中的磁通量变化．如图4－1－2所示，磁铁插入和拉出线圈时，电路中的磁通量发生变化而产生感应电流．

(4)闭合电路所围的面积变化的同时，空间分布的磁场也发生变化，引起闭合电路中磁通量变化．图4－1－2第25页/共32页第26页/共32页1．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？（1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）（2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）（3）线框绕轴线AB转动（图丙）。没有没有有例与练第27页/共32页

【例1】闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中，如图4－1－3所示，当铜环向右移动时(金属框不动)，下列说法中正确的是()图4－1－3第28页/共32页A．半圆egf及半圆ehf中都没有感应电流产生，因为圆环中磁通量没有发生变化B．金属框内没有感应电流产生，因为金属框内磁通量没有发生变化C．金属框ab边中有感应电流，因为回路abfgea中磁通量增加了D．以上分析都不对

解析：铜环移动时，铜环与金属框中的磁通量没有变，但回路abfgea的面积发生了变化，它们中的磁通量发生变化，这个回路中会有感应电流产生．同样，回路ehfcde也有感应电流．答案：C第29页/共32页1．下列图中能产生感应电流的是B

解析：A中的磁通量不变，C、D中线圈中的磁通量始终为零，所以不产生感应电流．B中线圈中的磁通量减小，所以B有感应电流．第30页/共32页题型1对电磁感