磁生电的探索优秀课件.ppt

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1、磁生电的探索第1页，本讲稿共21页一、历史的回顾一、历史的回顾1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。1821年安培着手这方面的探索。1825年科拉顿曾试图用一块磁铁在螺线管中移动，使线圈产生出感应电流。物理学家法拉第坚信自然界的各种现象之间相互存在联系。情境导入：万家灯火，那么多的电从哪里来？万家灯火，那么多的电从哪里来？第2页，本讲稿共21页情境导入自然界的和谐统一 星斗运行与潮起潮落都服从万有引力定律 铀原子的电子显微镜照片上显示的竞有花朵般美丽的对称！第3页，本讲稿共21页一、划时代的发现一、划时代的发现 奥斯特在奥斯特在1820年发现的电流磁效应，使年发现的电流磁效应，使整个

2、科学界受到了极大的震动，它证实电现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，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，也激励着英国的象热浪一样冲击欧洲大陆，也激励着英国的科学界。科学界。电能生磁，磁能生电吗？电能生磁，磁能生电吗？第4页，本讲稿共21页 法拉第是英国物理学家。法拉第是英国物理学家。1820年奥斯特发现电流的磁年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于效应之后，法拉第于1821年年

3、提出提出“由磁产生电由磁产生电”的大胆设的大胆设想，并开始了十年艰苦的探索。想，并开始了十年艰苦的探索。在这十年中，他失败了，再探在这十年中，他失败了，再探索，再失败，再探索索，再失败，再探索 终于于终于于1831年年8月月29日日发现了电磁感应现象，开辟了发现了电磁感应现象，开辟了人类的电人类的电气化时代。气化时代。-勇于探索，不畏艰难。第5页，本讲稿共21页二、实验探究二、实验探究磁生电的条件是什么？1、让导线在磁场中静止，用较弱的磁体，生电吗？2、让导线在磁场中静止，用较强的磁体，生电吗？3、让导线在磁场中静止，不用单根导线，用多匝导线的线圈，生电吗？4、使导线沿不同方向，哪种情况能生电

4、？1 1 1 1、图、图、图、图3.1-23.1-23.1-23.1-2导体切割磁感线导体切割磁感线导体切割磁感线导体切割磁感线产生感应电流产生感应电流产生感应电流产生感应电流第6页，本讲稿共21页二、实验探究二、实验探究磁生电的条件是什么？第7页，本讲稿共21页 现象现象现象现象磁铁动作磁铁动作磁铁动作磁铁动作 表针表针表针表针摆动方向摆动方向摆动方向摆动方向 磁铁动作磁铁动作磁铁动作磁铁动作 表针表针表针表针摆动方向摆动方向摆动方向摆动方向N N N N极插入线圈极插入线圈极插入线圈极插入线圈S S S S极插入线圈极插入线圈极插入线圈极插入线圈N N N N极停在线圈中极停在线圈中极停在

5、线圈中极停在线圈中S S S S极停在线圈中极停在线圈中极停在线圈中极停在线圈中N N N N极从线圈抽出极从线圈抽出极从线圈抽出极从线圈抽出S S S S极从线圈抽出极从线圈抽出极从线圈抽出极从线圈抽出归纳：在这个实验中，什么情况下能够产生归纳：在这个实验中，什么情况下能够产生感应电流？感应电流？感应电流？感应电流？第8页，本讲稿共21页演示实验演示实验3：如：如图图1-10所示。所示。线线圈圈A通通过变过变阻器和开阻器和开关关连连接到接到电电源上，源上，线线圈圈B的两端与的两端与电电流表流表连连接，把接，把线线圈圈A装在装在线线圈圈B的里面。的里面。观观察以下几种操作中察以下几种操作中线线

6、圈圈B中是否有中是否有电电流流产产生。把生。把观观察到的察到的现现象象记录记录在在表表3中。中。图图1-10第9页，本讲稿共21页观观察察现现象象:表表3操操操操 作作作作是否有是否有是否有是否有电电电电流流流流开关断开瞬间开关断开瞬间开关闭合瞬间开关闭合瞬间开关闭合后，开关闭合后，滑动变阻器不动滑动变阻器不动开关闭合后，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑动片移动滑动变阻器的滑动片有有有有有有无无结论：只有当线圈结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈中电流变化时，线圈B中才有电流产生。中才有电流产生。第10页，本讲稿共21页演示实验演示实验3中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速中，通、断电瞬间，变阻器

7、滑动片快速移动过程中，线圈移动过程中，线圈A中电流变化，导致线圈中电流变化，导致线圈B内磁场内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当线圈产生；当线圈A中电流恒定时，线圈中电流恒定时，线圈B内磁场不变化，内磁场不变化，B内无电流产生。（如图内无电流产生。（如图4.2-5）第11页，本讲稿共21页闭合回路的一部闭合回路的一部分切割磁感线分切割磁感线条形磁铁相对于螺线条形磁铁相对于螺线管动管动A A线圈中电流线圈中电流发生变化发生变化 （=BS=BS）变化）变化 闭合回路中有电流产生闭合回路中有电流产生 S S变化变化 B B变化变化

8、 B B变化变化 第12页，本讲稿共21页 当穿过闭合回路中的磁通量发生变化时，该回路中当穿过闭合回路中的磁通量发生变化时，该回路中就有电流产生。这种电流称为感应电流。在回路中产生就有电流产生。这种电流称为感应电流。在回路中产生感应电流，表明发生了电磁感应现象。感应电流，表明发生了电磁感应现象。产生电磁感应现象的条件：产生电磁感应现象的条件：只要只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。路中就有感应电流产生。感应电流感应电流第13页，本讲稿共21页意义：电电磁感磁感磁感磁感应现应现象是象是象是象是电电磁学中最重大的磁学中最重大的磁学中

9、最重大的磁学中最重大的发现发现之一，它之一，它之一，它之一，它具有重要的理论意义和具有重要的理论意义和具有重要的理论意义和具有重要的理论意义和极大的实用价值。极大的实用价值。极大的实用价值。极大的实用价值。一、在理论上，电磁感应现象的发现，证实了自然界的事物是相互联系的，自然界、一、在理论上，电磁感应现象的发现，证实了自然界的事物是相互联系的，自然界、一、在理论上，电磁感应现象的发现，证实了自然界的事物是相互联系的，自然界、一、在理论上，电磁感应现象的发现，证实了自然界的事物是相互联系的，自然界、物理学规律中存在着和谐的对称与统一关系。对称性思想和方法骒科学研究的方法之物理学规律中存在着和谐的

10、对称与统一关系。对称性思想和方法骒科学研究的方法之物理学规律中存在着和谐的对称与统一关系。对称性思想和方法骒科学研究的方法之物理学规律中存在着和谐的对称与统一关系。对称性思想和方法骒科学研究的方法之一，指导着科学家们进行有效的理论研究，如麦克斯韦就基于这种思想，建立了电磁一，指导着科学家们进行有效的理论研究，如麦克斯韦就基于这种思想，建立了电磁一，指导着科学家们进行有效的理论研究，如麦克斯韦就基于这种思想，建立了电磁一，指导着科学家们进行有效的理论研究，如麦克斯韦就基于这种思想，建立了电磁场理论；狄拉克将量子力学和相对论结合起来场理论；狄拉克将量子力学和相对论结合起来场理论；狄拉克将量子力学和

11、相对论结合起来场理论；狄拉克将量子力学和相对论结合起来 ，建立相对论量子力学，建立相对论量子力学，建立相对论量子力学，建立相对论量子力学 二、推动了电磁学理论的发展。二、推动了电磁学理论的发展。二、推动了电磁学理论的发展。二、推动了电磁学理论的发展。依据依据依据依据电电磁感磁感磁感磁感应应的原理，人的原理，人的原理，人的原理，人们们制造出了制造出了制造出了制造出了发电发电机，机，机，机，电电能的大能的大能的大能的大规规模生模生模生模生产产和和和和远远距离距离距离距离输输送成送成送成送成为为可能；可能；可能；可能；三、推动了电磁技术的发展。三、推动了电磁技术的发展。三、推动了电磁技术的发展。三、

12、推动了电磁技术的发展。电电磁感磁感磁感磁感应现应现象在象在象在象在电电工技工技工技工技术术、电电子技子技子技子技术术以及以及以及以及电电磁磁磁磁测测量等方面都有广泛的量等方面都有广泛的量等方面都有广泛的量等方面都有广泛的应应用。人用。人用。人用。人类类社会从此社会从此社会从此社会从此迈进迈进了了了了电电气化气化气化气化时时代。代。代。代。第14页，本讲稿共21页练习：判断下列过程能否产生电流？练习：判断下列过程能否产生电流？1、2、第15页，本讲稿共21页3、第16页，本讲稿共21页4、5、第17页，本讲稿共21页6、7、第18页，本讲稿共21页发电机组第19页，本讲稿共21页小结小结一、电磁

13、感应；一、电磁感应；1 1、磁通量：、磁通量：穿过闭合回路的穿过闭合回路的穿过闭合回路的穿过闭合回路的磁感线的条数磁感线的条数。=B S =B Scosa=B S =B Scosa=B S =B Scosa=B S =B Scosa 2 2、闭合电路的一部分导体在磁场中做闭合电路的一部分导体在磁场中做闭合电路的一部分导体在磁场中做闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线切割磁感线，或穿过闭合电路的磁通量发生变化，产生感应电流穿过闭合电路的磁通量发生变化，产生感应电流 的现象。的现象。3 3 3 3、电磁感应产生的电流电磁感应产生的电流电磁感应产生的电流电磁感应产生的电流叫做感应电流。叫做感应电流。二、产生感应电流条件：二、产生感应电流条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。穿过闭合电路的磁通量发生变化。穿过闭合电路的磁通量发生变化。穿过闭合电路的磁通量发生变化。“变变”“变变”的原因：可能是的原因：可能是B B变、变、S S变、变、B B与与S S间的夹角变间的夹角变第20页，本讲稿共21页第21页，本讲稿共21页