4.1.2-划时代的发现---探究电磁感应产生的条件

③ 标量： 有正负
正负的规定：任何一个面都有正反两个面， 规定磁感线从正面穿入为正，则从反面穿入为负
过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁 通为相反方向磁通量的代数和(即相反方向磁通抵消 以后剩余的磁通量才是合磁通)
④单位: 韦伯
⑤
符号：Wb
1Wb=1T· m2
描述穿过某一面积磁感线的条数 物理意义: 多则大，少则小
利用穿过某一面积的磁感线条数的多少就可以 形象描述穿过该面积的的大小
⑥磁通量与线圈的匝数无关
磁通量的变化一般有三种形式
nBS ⑦.磁通量的变化量ΔФ ＝Ф2－Ф1
1、B不变，S变化
2 1 BS2 BS1 B(S2 S1 ) B S
2、B变化，S不变
分析论证
归纳总结
无论用什么办法，只要穿过闭合电路的 磁通量变化，闭合电路中就有感应电流 产生。
一、电磁感应现象：
利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应 产生的电流叫感应电流。 二、产生感应电流的条件 1、闭合回路 2、磁通量发生变化
电路闭合和磁通量变化是根本！
三、电磁感应现象中的能量转化 实验一、实验二 消耗机械能---电能(发电机原理) 实验三 电能由A螺线管转移到B螺线管(变压器原理)
二者显然肯 定是独立的， 无关的。
法物理学家库仑
wk.baidu.com
法物理学家安培
英国物理学家托马斯〃杨
一、奥斯特圆梦“电生磁”
1、电与磁有联系吗？
我坚信：电与 磁是有关联的。 我一定要找到 她！
因为：他是 我的偶像！
德国哲学家康德
各种自然现象 之间是相互联 系和相互转化 的！
丹麦物理学家奥斯特 大量事实为证：
摩擦生热
电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律
其他形式能转化为电能或电能的转移
例1：试判断下述说法的正确性： 1．当线圈中的磁通量发生变化时，一定有感应电 流产生。( Х ) 2．当线圈中的磁通量很大时，就有感应电流。 ( Х ) 3．线圈中没有感应电流，是因为线圈中没有磁场 。(
Х
)
4．当闭合线圈中的磁通量发生变化时，线圈中就 有感应电流产生。 ( √ )
二、法拉第心系“磁生电”
1、艰难的探索：众多物理学家“浅尝则止” 伟大安培的尝试：
+
G
_
将磁铁放在闭合回路旁边
将通电直导线放在闭合回路旁边
2、法拉第：历经10年，“痴”心不改
“试验－失败－再试验”：屡战屡败、屡败屡战……
+
G
_
一段通电直导线放在另一段直导线旁边
2、法拉第：历经10年，“痴”心不改
2 1 B2S B1S (B2 B1 )S B S
3、B 、S之间的夹角变化
2 1 BSsin 2 BSsin 1 BS(sin 2 sin 1 )
一、奥斯特圆梦“电生磁”
1、电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的“偏执”
例2：套在条形磁铁上有一根由金属丝绕 制成的闭合环，如图所示，当闭合环收缩 导致它所围的面积减小时：
（1）穿过它的磁通量是否有变化，如 有变化，怎样变？ （2）闭合环中是否存在感应电流，为 什么？
“试验－失败－再试验”：屡战屡败、屡败屡战……
+
G
_
未通电直导线放在另一段通电线圈内部
2、法拉第：历经10年，“痴”心不改
“试验－失败－再试验”：屡战屡败、屡败屡战……
通电直导线放在不通电线圈内部
2、法拉第：历经10年，“痴”心不改
法拉第第一个成功实验：十年失败，一朝顿悟 电池组 开关 电流计
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。
N极从线圈拔出
S极停在线圈中
S极从线圈拔出
归纳：在这个实验中，什么情况下能够 产生感应电流？
通过前面两个实验，我们可以得到什么 结论？ 只有磁体和导体之间有相对运动时，才 有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电 流产生。 想一想：这个结论是不是普遍适用的呢？
探究三
有
有 无 有
归纳：在这个实验中，什么情况下能够 产生感应电流？ 只有当线圈A中电流发生变化，线 圈B中才有感应电流
3、电流磁效应：发现的意义
突破了电、磁无关的思维定势；前所 未有地拓宽了物理学研究的视野； 增强了人们对固有观念的怀疑精神和 推翻固有权威成见的自信力；
自主学习:法拉第心系“磁生电” 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？
机械运动 热运动
蒸气机
2、奥斯特“碰巧”发现了:电流磁效应
电磁感应现象的发现是与电流磁效应的发现密切 相连的。 在1820年4月的一次演讲中，奥斯特碰巧在南 北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时， 小磁针居然转动了。随后的实验证明，电流的确能使 磁针偏转。这种作用称为电流的磁效应。
电流的磁效应 显示了载流导体对 磁针的作用力，揭 示了电现象与磁现 象之间存在的某种 联系。
法拉第将其发现的全部“磁生电”现象分成五类： “磁生电” 现象的本质 特征是：变 化、运动 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
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。 同时也推动了电气化时代的到来.
第四章 电磁感应
4.1 划时代的发现 4.2 探究感应电流的产生条件
温故知新
①、定义： 磁通量 设在磁感应强度 为B的匀强磁场中， 有一个与磁场方 向垂直的平面， 面积为S，我们把 B和S的乘积叫做 穿过这个面积的 磁通量
S
②、公式:
BS B S
S/

s的含义： 闭合回路包含磁场的那部分有效面积 S1 S2
那么，到底什么是电磁感应 现象？磁场要产生电流要满足什 么条件呢？
探究一
归纳：在这个实验中，什么情况下能够 产生感应电流？
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割 磁感线运动时，导体中就产生感应电流。
探究二
G
磁铁动作 N极插入线圈
G
表针 摆动方向
磁铁动作 S极插入线圈
表针 摆动方向
N极停在线圈中