物理选修3-2第一章第1节教学课件
16页1、1.1 电磁感应现象,新课标高中物理选修32,第一章 电磁感应,学习目标:1.关注电磁感应现象的发 现过程,了解相关的物理学 史。 2.知道电磁感应,感应电流的定义。 3.学习法拉第的科学探索精神,感悟科学 技术 社会的相互关系。 4.了解信念和机遇在科学发现中的作用,辩证认识传统观念对科学发展的利与弊。,一、划时代的发现奥斯特在1820年发现的电流磁效应,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。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,也激励着英国的科学界。电能生磁,磁能生电吗?英国 科学家法拉第敏锐地觉察到,磁与电流之间应该有联系。他在1822年的日记中写下了“由磁产生电”的设想。他做了多次尝试,经历了一次次失败,但他坚信电与磁有联系,经十年努力,终于发现磁能生电。这是一个划时代的发现,奥斯特实验,【实验现象 】 ?【实验结论 】 ?,猜想:1、既然电能生磁,那么,磁是否能生电呢?2、如果磁能生电,那么,怎样才能实现呢?,探究电磁感应的产生条件,电磁感应(Electromagnetic
2、induction)现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感电磁感应应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流(感生电流)迈克尔法拉第是一般被认定为于1831年发现了感应现象的人,虽然Francesco Zantedeschi1829年的工作可能对此有所预见。电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现,乃是电磁学领域中最伟大的成就之一。,电磁感应基本简介,电磁感应现象,(1)电磁感应现象:闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动。(2)感应电流:在电磁感应现象中产生的电流。(3)产生电磁感应现象的条件:两种不同表述a闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动b穿过闭合电路的磁场发生变化两种表述的比较和统一a两种情况产生感应电流的根本原因不同,闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动时,是导体中的自由电子随导体一起运动,受到的洛伦兹力的一个分力使自由电子发生定向移动形成电流,这种情况产生的电流有时称为动生电流。穿过闭合电路的磁场发生变化时,根据电磁场理论,变化的磁场周围产生电场,电场使导体中的自由电子定向移
3、动形成电流,这种情况产生的电流有时称为感生电流。b两种表述的统一两种表述可统一为穿过闭合电路的磁通量发生变化。产生电磁感应现象的条件不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。条件:a闭合电路;b一部分导体 ; c做切割磁感线运动,1、电磁感应:回想初中研究的结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 时,导体中就产生电流。,物理学中把这种现象叫做电磁感应由电磁感应产生的电流叫做感应电流2、重大贡献的科学家: 法拉第,法拉第是英国物理学家。1820年奥斯特发现电流的磁效应之后,法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想,并开始了十年艰苦的探索。 在这十年中,他失败了,再探索,再失败,再探索 终于于1831年8月29日发现了电磁感应现象,开辟了人类的电气化时代。-勇于探索,不畏艰难。,法拉第,对电磁感应现象的探索有着深厚的历史背景,首先它来自于社会对电力的需求。1800年意大利物理学家伏打(Volta,17451827年)发明了伏打电堆,使人们第一次获得稳定而持续的电流。1809年,戴维把由两千块铀锌片组成的伏打电堆的两极接上炭棒,当炭棒接近到一
4、定程度时,产生了电火花,从而发明了弧光灯。但是伏打电池所取得的电价太昂贵而且功率太小。如何获得强大而廉价的电力是当时社会对物理学提出的一个十分紧迫的问题。后来法拉第回忆道“我因为对当时产生电的方法感到不满意,因此急于想发现电磁与感应电流的关系,觉得电学在这一条路上一定可以有充分的发展。” 在法拉第之前的一些物理学家已经开始探索磁产生电的途径。安培于1821年到1822年间做了探求感应电流的实验,但他未能发现电磁感应现象。 1825年英国物理学家阿拉果设计了著名的圆盘实验。他偶然发现金属可以阻尼磁针的振动,他进一步联想:既然一个运动着的磁针可以被金属片吸引,那么一个静止的磁针了一定可被一个运动着的金属片带动。根据这一设想,1825年他设计一个园盘实验,在一个可以绕着垂直轴旋转的铜盘的正上方悬挂一根磁针,当铜盘旋转时,磁针跟着旋转。这一实验好像表明磁是因运动着的导体而产生的,为物理学界提出了一个多年来悬而未决的问题。 1823年,瑞士物理学家科拉顿(Colladon,1802-1892年)曾企图用磁铁在线圈中运动获得电流,他用一个线圈与一个检流计连成一个闭合回路,为了使磁铁不至于影响检流计
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