法拉第电磁感应张海.ppt
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1、复习复习:磁磁通量通量=B S=B S cos 磁感应强度磁感应强度B与与垂直垂直磁磁场方向的面积场方向的面积S的乘积的乘积.1、定义、定义:2、意义意义:磁通量可用磁通量可用穿过穿过某一个某一个面的磁感线面的磁感线条数条数表示表示.abdc思考思考:哪些情况可以引起哪些情况可以引起磁通量变化磁通量变化?=B S cos 磁通量变化磁通量变化包括包括:S、不变,不变,B变化变化B、不变,不变,S变化变化B、S不变,不变,变化变化B、S、都都变化变化第一章:电磁感应第一章:电磁感应(物理选修(物理选修3-2)第一节:电磁感应现象第一节:电磁感应现象第二节:研究产生感应电流的条件第二节:研究产生感
2、应电流的条件一、依据:信念一、依据:信念 哲学家康德:各种自然现象之间是哲学家康德:各种自然现象之间是相互联系和相互转化的。相互联系和相互转化的。实例:摩擦生热、蒸汽机实例:摩擦生热、蒸汽机第一节:划时代的发现第一节:划时代的发现 物理学将不再是关于运动、物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的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罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中。个体系中。二、奥斯特实验:二、奥斯特实验:奥斯特在作报告时,无意中发奥斯特在作报告时,无意中发现小磁针偏转。(南北方向)现小磁针偏转。(南北方
3、向)奥斯特断言:奥斯特断言:电与磁是有联系的!电与磁是有联系的!解释奥斯特实验新新西西兰兰地地热热发发电电站站人类是如何获得电能的人类是如何获得电能的?第二节:研究产生感应电流的条件第二节:研究产生感应电流的条件一、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:磁铁应该可以感应出电流!信念:一定要转磁为电!法拉第法拉第日记日记未显示作用毫无反应不行 从普通的磁铁中从普通的磁铁中获得电的希望,时时获得电的希望,时时激励着我从实验上探激励着我从实验上探求电流的感应效应。求电流的感应效应。麦克斯韦:麦克斯韦:科学家其实也科学家其实也有许多粗糙的有许多粗糙
4、的想法和不成功想法和不成功的经验。他们的经验。他们是伟大的,但是伟大的,但并不是高不可并不是高不可攀的。攀的。能生磁的电:能生磁的电:电流电流运动电荷运动电荷电生磁的方向:电生磁的方向:右手安培定则(右手螺旋定则)右手安培定则(右手螺旋定则)电在磁的受力方向:电在磁的受力方向:左手定则左手定则电流能够产生磁场电流能够产生磁场电流的磁效应电流的磁效应(奥斯特)(奥斯特)电流电流运动电荷运动电荷(安培)(安培)(洛伦兹)(洛伦兹)静止的电荷可以产生磁场吗?静止的电荷可以产生磁场吗?不能!不能!变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场第一节:电磁感应现象第一节:电磁感应现象磁能生电吗?磁能生电吗?请大家
5、阅读书本第请大家阅读书本第3页!页!由磁生电的现象由磁生电的现象电磁感应现象电磁感应现象(法拉第)(法拉第)由电磁感应现象产生的电流由电磁感应现象产生的电流感应电流感应电流1831年年8月月29日,日,法拉第法拉第用软铁做成一个外用软铁做成一个外径径6英寸,厚英寸,厚7/8英寸的环,其上绕有英寸的环,其上绕有A、B两组线圈。两组线圈。B线圈接检流计,线圈接检流计,A线圈电池连线圈电池连接。当接。当接通接通和和断开断开电源时,发现电流计指电源时,发现电流计指针摆动。针摆动。感应电流感应电流:由磁场产生的电流由磁场产生的电流.电磁感应现象电磁感应现象:由磁场产生电流的现象由磁场产生电流的现象.基础
6、知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应二、探究感应电流的产生条件二、探究感应电流的产生条件1实验探究实验探究探究探究1:导体棒在磁场中运动是否产生电流:导体棒在磁场中运动是否产生电流图图411基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应如图如图411所示,将导轨、可移动导体所示,将导轨、可移动导体AB放置在磁场中,并和电流计组成闭合回路,放置在磁场中,并和
7、电流计组成闭合回路,把实验现象记录在下表中把实验现象记录在下表中.实验实验操作操作实验现实验现象象(有无有无电电流流)导导体棒静止体棒静止导导体棒平行体棒平行磁感磁感线线运运动动导导体棒切割体棒切割磁感磁感线线运运动动无无有有无无基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应探究探究2:磁铁在螺线管中运动是否产生电流:磁铁在螺线管中运动是否产生电流如图如图412所示,将螺线管与电流计组成所示,将螺线管与电流计组成闭合回路,把条形磁铁插入或拔出螺线管,实闭合回路,把条形磁铁插入或
8、拔出螺线管,实验现象如下:验现象如下:图图412基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应实验操作实验操作实验现象实验现象(有无电流有无电流)实验操作实验操作实验现象实验现象(有无电流有无电流)N极插入极插入线线圈圈S极插入极插入线线圈圈N极停在极停在线线圈中圈中S极停在极停在线线圈中圈中N极从极从线线圈中圈中抽出抽出S极从极从线线圈圈中抽出中抽出有有无无有有有有有有无无基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页
9、训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应探究探究3:模拟法拉第的实验:模拟法拉第的实验如图如图413所示,线圈所示,线圈A通过变阻器和开关连通过变阻器和开关连接到电源上,线圈接到电源上,线圈B的两端连到电流表上,把线圈的两端连到电流表上,把线圈A装在线圈装在线圈B的里面,实验现象如下:的里面,实验现象如下:图图413基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应实验操作实验操作实验现象实验现象(线线圈圈B中中有无电流有无电流)开关开关闭闭合合开关断开开关断开
10、开关开关闭闭合合时时,滑,滑动变动变阻器不阻器不动动开关开关闭闭合合时时,迅速移,迅速移动动滑滑动变动变阻阻器的滑片器的滑片有有有有有有无无基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应 1831年年11月月24日,法拉第向皇家学日,法拉第向皇家学会提交了一个报告,把这种现象定名为会提交了一个报告,把这种现象定名为电磁感应电磁感应,产生的电流叫做,产生的电流叫做感应电流感应电流。“磁生电磁生电”是一种在变化、运动的过程是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。中才能出现的效应。
11、五种类型可以引起感应电流五种类型可以引起感应电流:变化的变化的电流电流、变化的磁场变化的磁场、运动的恒定电流运动的恒定电流、运动的磁铁运动的磁铁、在磁场中运动的导体在磁场中运动的导体。有规律吗有规律吗?基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应2.分析论证分析论证探究实验探究实验1中,磁场的强弱不变,但是导体棒中,磁场的强弱不变,但是导体棒切割磁感线运动使闭合电路包围的面积在切割磁感线运动使闭合电路包围的面积在探究实验探究实验2中,将磁铁插入或抽出时,线圈中中,将磁铁插入或
12、抽出时,线圈中磁场发生磁场发生变化变化变化变化基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应探究实验探究实验3中,将开关闭合或断开及改变滑中,将开关闭合或断开及改变滑动变阻器的滑片的位置,使动变阻器的滑片的位置,使A中电流变化时,电中电流变化时,电流产生的磁场也在流产生的磁场也在,通过,通过B线圈的磁场强线圈的磁场强弱也在弱也在3实验结论实验结论只要穿过只要穿过电路的磁通量电路的磁通量,闭合电路中就有感应电流产生闭合电路中就有感应电流产生变化变化变化变化闭合闭合发生变化发生变化
13、基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应一、磁通量及变化量的计算一、磁通量及变化量的计算1磁通量的计算磁通量的计算(1)B与与S垂直时:垂直时:BS.B指匀强磁场的磁感应强度,指匀强磁场的磁感应强度,S为线圈的为线圈的面积面积(2)B与与S不垂直时:不垂直时:BS.S为线圈为线圈在垂直磁场方向上的有效面积,在应用时可在垂直磁场方向上的有效面积,在应用时可将将S分解到与分解到与B垂直的方向上,如图垂直的方向上,如图414所示,所示,BSsin.核心要点突破核心要点突破基础知
14、识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应图图414(3)磁通量是有正、负的标量当磁感线从磁通量是有正、负的标量当磁感线从线圈平面的不同侧穿过时,磁通量分别取正号、线圈平面的不同侧穿过时,磁通量分别取正号、负号,总磁通量为两者的代数和负号,总磁通量为两者的代数和基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应(4)多匝线圈的磁通量问题:磁通量与线圈多匝线圈的磁通量问
15、题:磁通量与线圈的匝数无关,也就是磁通量大小不受线圈匝数的匝数无关,也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响同理,磁通量的变化量的影响同理,磁通量的变化量21也也不受线圈匝数的影响所以,直接用公式求不受线圈匝数的影响所以,直接用公式求、时,不必去考虑线圈匝数时,不必去考虑线圈匝数n.基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应B与与S垂直时,在垂直时,在BS中,中,S为线圈在为线圈在B中的有效面积如图中的有效面积如图415,若闭合电路,若闭合电路abcd和和ABCD所在平面均与匀强
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- 关 键 词:
- 法拉第 电磁感应
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