第十一章A电磁感应现象
2017人教版高中物理选修11电磁感应现象word教案
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高二物理学案8(必修班)一、电磁感应现象一、知识梳理一、划时期的发觉1)奥斯特的电流效应的发觉震动了整个科学界,引发了普遍的对称性的试探:既然、电流能够使小磁针运动,那么可否用磁铁使导线中产生电流2)法拉第的发觉:电能够生成磁,磁也能够产生电二、磁通量(Φ)(1)概念:面积为S,垂直匀强磁场B放置,则B与S乘积,叫做穿过那个面的磁通量,用Φ表示。
(2)公式:Φ=B·S适用条件:匀强磁场且B⊥S问题:若B与S不垂直,Φ如何计算?(3)单位:韦伯(Wb) 1Wb=1T·m2(4)磁通量是标量,但有正负理解:a、磁通量就是表示穿过那个面的磁感线条数b、磁通密度:B=Φ/S。
3、电磁感应现象1)电磁感应:2)感应电流:3)意义:电磁现象的发觉为完整的电磁学理论奠定了基础,奏响了电气化时期的序曲4、电磁现象产生的条件:二、例题分析例一、在一根直导线旁放一个闭合的矩形线圈,以下情形中矩形线圈是不是有感应电流产生?A、线圈平面与导线垂直,导线中通过转变的电流B、线圈与导线在同一平面,导线中通过转变的电流C、线圈与导线在同一平面,导线中通过转变的电流例二、一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应强度为B1的匀强磁场,然后再进入磁感应强度为B2的匀强磁场,最后进入没有磁场的右边空间,如图,若B1=2B2,方向均始终和线圈垂直,则以下说法中错误的是()A、线圈在1位置磁通量增加,有感应电流产生B、线圈在3位置磁通量增加,有感应电流产生C、线圈在3位置磁通量减小,有感应电流产生D、线圈在4位置磁通量不转变,无感应电流产生三、课后练习一、在电磁感应现象中,下列说法中正确的是()A、只要穿过电路的磁通量发生转变,电路中就必然会有感应电流B、闭合线框放在转变的磁场中,必然能产生感应电流C、闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,,必然能产生感应电流D、只要闭合电路中有感应电流,穿过该电路的磁通量必然发生转变二、如图,无穷大的磁场中,有一个矩形线圈abcd做下述运动,其中能使线圈中磁通量转变的运动是()A、以ab为轴转动B、以ac为轴转动C、在纸面内向下加速运动D、垂直纸面向内匀速运动3、(多选)如图,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情形中线圈产生感应电流的是()A、导线中电流增大B、线框向右平动C、线框向下平动D、线框以ab边为轴转动E、线框以直导线为轴转动4、闭合电路的一部份导线ab处于匀强磁场中,图1中各情形下导线都在纸面内运动,那么下列判断中正确的是()A、都会产生感应电流B、都不会产生感应电流C、甲、乙不会产生感应电流,丙、丁会产生感应电流D、甲、丙会产生感应电流,乙、丁不会产生感应电流【选做题】如图所示,矩形线圈abcd左半边放在匀强磁场中,右半边在磁场外,当线圈以ab边为轴向纸外转过60°进程中,线圈中______产生感应电流(填会与不会),原因是______________________________________。
2017人教版选修11电磁感应现象word教案
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电磁感应现象江西临川一中钟瑞文本教案在江西抚州市优质课比赛中获一等奖教学要求:一、明白什么是电磁感应现象。
二、理解“不论用什么方式,只要穿过闭合电路的磁通量发生转变,闭合电路中就有电流产生”。
3、明白电磁感应现象中能量守恒定律仍然适用。
学科能力:培育学生实验能力,独立分析问题能力。
思想方式:观察分析法,规纳法。
教育性目标:培育学生的独立观察,试探的能力。
进展性目标:培育学生的逆向思维,发散思维。
教学重点:引导理解电磁感应现象、条件及从能量角度熟悉电磁感应。
教学难点:分析实验现象、结论。
教学进程:一、温故知新师:什么叫磁通量?生:磁感应强度B与垂直磁场面积S的乘积,叫做穿过那个面的磁通量,简称磁通。
师:奥斯特实验说明了什么?生:说明电流也能产生磁场---即电流的磁效应。
师:电流能够产生磁场,人们很自然会利用逆向思维试探:既然电流能够产生磁场,反过来,磁场是不是也能产生电流呢?英国物理学家法拉弟通过十年坚持不懈的尽力,终于在1831年发觉了电磁感应现象。
板书课题:第十七章电磁感应电磁感应规律二、新课教学:[引入]法拉弟开始假想:把绕在磁铁上的导线和电流表连接起来组成一个闭合电路,结果发觉指针不偏转,不能产生电流,换用强的磁铁或换用更灵敏电流表,也没有电流(电路图)。
如何才能产生电流呢?咱们通过几个实验来讲明那个问题吧。
[演示]实验一:出实物图---组装电路---实验[演示]不切割磁感线时(静止或平行磁感线)观察电流表指针偏转情形;切割磁感线时(先让磁体不动,导体运动),观察磁感线指针的偏转情形。
师生:闭合导体一部份在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针就发生偏转。
表明电路中产生了电流。
生:结论一:闭合电路的一部份在磁场中做切割磁力线运动时,导体中会产生电流。
[引入]导体不动,让磁体运动会不会产生电流呢?[演示]实验一中让蹄形磁体运动,导体不动。
生:指针发生偏转,产生了电流。
[引入]导体和磁铁相对运动时,结果又如何呢?[演示]二者发生相对运动。
沪科版(上海)物理高二第二学期(试用版)-第十一章A电磁感应现象教案
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第十一章电磁感应电磁波§A 电磁感应现象一、教学设计:1.基本思路:(1)实验激疑:磁铁靠近铝环,铝环发生偏转,为什么?若有电,电从哪来?回顾奥斯特实验,说明电能生磁。
(2)提出问题:磁能生电吗?介绍法拉第及其研究(他在一个圆形软铁环两边绕上A、B两组线圈,偶然他在A 组线圈同电池接通或切断的瞬间,B组线圈中会感生出电流)。
(3)猜想与假设:针对法拉第的实验,引导学生质疑,并合理猜想、假设。
(4)制定方案:学生根据猜想与假设,根据现有器材,经过讨论后制定方案,将自己的方案拿来和大家交流,互通有无。
(5)实验探究:根据交流的方案,教师引导学生进行自主探究。
(1)闭合电路中的一段直导线在磁场中运动,观察是否有电流。
(2)线圈接电流计组成闭合电路。
将条形磁铁插入线圈,或自线圈抽出,或者说,条线磁铁和线圈有沿轴线的相对运动时,观察是否有电流。
(3)原副线圈有沿轴线的相对运动时,观察是否有电流。
(4)原副线圈没有相对运动,但通过原线圈的电流有变化,观察是否有电流。
(指导学生在实验中正确分工,互相协作,做好记录。
)(6)结论交流:每组选出发言人将实验结果(放在投影上)和大家交流。
教师归纳——产生电流的五种情况——(1)在磁场中运动的导体;(2)变化着的磁场;(3)运动的磁场;(4)变化着的电流;(4)运动的恒定电流。
说明:作为科学结论,以上总结表述不够简练、不够方便,科学家就引入了新的物理量(其实也是一种探究,探究用说明方法能够简练、准确地描述科学结论)(7)定义新物理量:磁通量。
(8)分析与论证:学生讨论后自己总结利用磁通量简练表述产生感应电流的条件。
(9)得出结论:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。
(10)趣味实验:摇绳发电。
2.教情、学情分析:(1)教情分析:教师应正确的引导,在教学中让学生成为主体,成为探究的主角。
教师重点做好两件事:一是做好三个实验(铝环实验、法拉第实验、整个线圈在匀强磁场中平动切割磁感线),二是组织好学生讨论和探究。
电磁感应现象
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电磁感应现象电磁感应现象是电磁学中重要的现象之一,指在磁场变化或电场变化的情况下会感应出相应的电场或磁场,这种现象被广泛应用于发电、电磁波传播等领域。
历史背景电磁感应现象最早由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年发现。
法拉第在实验中用一根导体线圈和磁铁交替摆动,发现导体线圈内会产生电流。
这个实验结果表明在改变磁场的情况下,会在导体内产生电势差,从而产生电流,这就是电磁感应现象的雏形。
磁感应强度在导体中产生的感应电动势与磁感应强度有关,磁感应强度越大则感应出的电动势就越大。
磁感应强度是一个向量,用大写字母B表示,单位是特斯拉(T)。
在国际单位制下,1T的定义是,在垂直于磁感线的方向上,每米中通过一安培的电流所受到的恒定力为一牛。
实际上,在我们日常使用的电器中,磁感应强度普遍很小,一般小于0.1T。
例如,家用电视机和电脑屏幕产生的磁场一般只有10 mT左右。
法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的一个基本定律,也称为法拉第电磁感应法则。
它的表述如下:当导体中的磁通量发生变化时,会在导体两端产生感应电动势,且电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
其中磁通量的大小与导体所包围的磁场和面积有关,表示为Φ,单位是韦伯(Wb)。
感应电动势的大小表示为ε,单位是伏特(V)。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小可以表示为:ε = -dΦ/dt其中,dΦ/dt表示磁通量随时间的变化率。
负号表示感应电动势的方向与磁通量的变化方向相反。
电磁感应的应用电磁感应现象在工业生产和科学实验中有广泛的用途,其中最重要的应用是电力的发电和输送。
电发电厂利用燃料、水力、核能等能源,驱动发电机转动,通过导体线圈产生电动势,从而产生电能。
这个过程是通过电磁感应原理实现的。
除了发电以外,在电子产品、通讯设备、磁共振成像等领域,电磁感应也发挥着重要的作用。
例如,手持电磁铁、电动汽车、电子表中都用到了电磁感应的原理。
新课标人教版11选修一《电磁感应现象》WORD教案4
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新课标人教版11选修一《电磁感应现象》WORD教案4对电磁感应现象的探究有着深厚的历史背景,第一它来自于社会对电力的需求。
1800年意大利物理学家伏打(V olta,1745—1827年)发明了伏打电堆,使人们第一次获得稳固而连续的电流。
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,当炭棒接近到一定程度时,产生了电火花,从而发明了弧光灯。
然而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中意,因此急于想发觉电磁与感应电流的关系,觉得电学在这一条路上一定能够有充分的进展。
”在法拉第之前的一些物理学家差不多开始探究磁产生电的途径。
安培于1821年到1822年间做了探求感应电流的实验,但他未能发觉电磁感应现象。
1825年英国物理学家阿拉果设计了闻名的圆盘实验。
他偶然发觉金属能够阻尼磁针的振动,他进一步联想:既然一个运动着的磁针能够被金属片吸引,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。
依照这一设想,1825年他设计一个园盘实验,在一个能够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。
这一实验看起来说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)曾妄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,为了使磁铁不至于阻碍检流计中的小磁针,专门将检流计放在隔壁的房间里,他用磁棒在线圈中插入或拔出,然后一次又一次跑到另一房间里去观看检流计是否偏转,因此他观看不到指针的偏转,未能发觉电磁感应。
法拉第发觉电磁感应现象并不是一帆风顺的,而是通过了十年的困难探究。
1821年,法拉第开始转向电磁学研究,他发觉了磁极绕着载流导线转动和载流导线绕磁铁转动的现象,这种现象称为电磁旋转现象。
电磁感应现象2025年物理知识点讲解
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电磁感应现象2025年物理知识点讲解在 2025 年的物理学习中,电磁感应现象仍然是一个至关重要的知识点。
这一现象不仅在理论上具有深刻的意义,更在实际应用中发挥着巨大的作用。
让我们从电磁感应现象的发现说起。
早在 1831 年,英国科学家迈克尔·法拉第通过实验发现了电磁感应现象。
他的实验表明,当一个闭合电路中的磁通量发生变化时,电路中就会产生感应电流。
这一发现彻底改变了人们对电与磁的认识,为现代电磁学的发展奠定了坚实的基础。
那么,到底什么是磁通量呢?磁通量可以简单理解为穿过一个平面的磁感线的条数。
如果磁场的强弱或者平面与磁场的夹角发生变化,磁通量就会改变。
当磁通量发生变化时,为什么会产生感应电流呢?这是因为变化的磁通量会在闭合电路中产生一个感应电动势。
感应电动势就像是一种推动电荷运动的“力量”,当电路闭合时,电荷就在这个“力量”的作用下形成了感应电流。
电磁感应现象有着丰富的表现形式。
比如,导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电动势。
想象一下,一根导体棒在磁场中快速地来回移动,就像一把刀在切割磁感线,从而产生了感应电流。
再来说说电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律指出,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
这个定律为我们计算感应电动势的大小提供了重要的依据。
楞次定律则是电磁感应现象中的另一个重要规律。
它告诉我们,感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这就好像是一种“反抗”,变化的磁通量想要改变现状,而感应电流产生的磁场就会努力阻止这种改变。
电磁感应现象在我们的生活中有着广泛的应用。
发电机就是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。
当发动机带动发电机的转子在磁场中旋转时,通过电磁感应产生电能,为我们的生活和工业生产提供了源源不断的电力。
变压器也是基于电磁感应原理工作的。
它可以改变交流电压的大小,使得电能能够更高效地传输和分配。
此外,电磁感应还在电磁炉、无线充电等技术中发挥着关键作用。
电磁感应现象及应用
![电磁感应现象及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/de6feab718e8b8f67c1cfad6195f312b3069eb17.png)
电磁感应现象及应用电磁感应是电磁学的一个重要现象,指的是当导体在磁场中运动时,会在导体内部产生电动势的现象。
这一发现不仅为物理学的发展奠定了基础,更为现代科技的各个领域带来了深远的影响。
本文将系统介绍电磁感应的基本原理、历史背景、实验验证及其在生活和工业中的广泛应用。
电磁感应的基本原理电磁感应现象可以通过法拉第电磁感应定律来描述。
该定律指出,在一个闭合回路中,由于穿过回路的磁通量发生变化,便会在回路中产生电动势。
电动势的大小与磁通量变化率成正比。
磁通量磁通量是指作用在某一面积上的磁场的总量,可以用公式表达为:[ = B S () ]其中,( )表示磁通量,( B )表示磁场强度,( S )表示面积,( )表示磁场方向与面积法线之间的夹角。
当磁通量随着时间变化时,将引起诱导电动势。
法拉第定律法拉第定律表示为:[ E = - ]其中,( E )是诱导电动势,()是单位时间内磁通量的变化率。
负号表示电动势的方向与磁通量的变化方向相反,这就是著名的楞次定律,强调了感应电流产生反向作用以抵消外部变化。
电磁感应的历史背景电磁感应现象首先由英国科学家迈克尔·法拉第于1831年发现。
法拉第通过实验观察到,当一根导线在磁场中运动时,会产生电流,从而揭示了电与磁之间深刻的联系。
这一发现不仅推动了物理学的发展,也为后来的发电机和变压器等设备奠定了理论基础。
紧接着,法拉第还提出了关于电动势的定律和相应应用,这些理论经过后人的进一步完善,形成了现代电磁理论的框架。
此外,亥姆霍兹和麦克斯韦等人的工作也极大丰富了对电磁现象的理解,使得这一领域的发展进入了新的阶段。
实验验证为进一步理解和确认电磁感应现象,科学家们进行了多次实验。
其中一个经典实验就是法拉第自己进行的实验:将一个环形导体放入变化的磁场中。
在改变周围磁场强度或使导体移动时,他观察到导体中会产生感应电流。
这种现象可以通过以下几种方式进行演示:滑轨实验:在滑轨上放置一个金属杆,当杆沿滑轨移动并穿过一个恒定的磁场时,会在金属杆中产生感应电流。
如何理解初中物理中的电磁感应现象?
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如何理解初中物理中的电磁感应现象?在初中物理的学习中,电磁感应现象是一个重要且富有魅力的概念。
它不仅为我们揭示了电与磁之间神秘而奇妙的联系,还为现代科技的发展奠定了坚实的基础。
那么,究竟如何理解这一现象呢?首先,让我们来认识一下什么是电磁感应现象。
简单地说,电磁感应现象就是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
这个电流被称为感应电流。
为了更直观地理解这一概念,我们可以想象一个简单的实验。
拿一根导线,把它的两端连接在一个灵敏电流计上,构成一个闭合电路。
然后,让这根导线在磁场中做切割磁感线的运动。
这时,我们会发现电流计的指针发生了偏转,这就表明有电流产生了,这就是电磁感应现象的直观体现。
那么,为什么会发生电磁感应现象呢?这背后其实有着深刻的物理原理。
当导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中的自由电子会受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力使得自由电子发生定向移动,从而形成了电流。
这里要特别注意的是,产生电磁感应现象需要满足一定的条件。
首先,必须是闭合电路。
如果电路不闭合,只会产生感应电动势,但不会有感应电流。
其次,导体必须做切割磁感线运动。
如果导体沿着磁感线运动,是不会产生感应电流的。
电磁感应现象有着广泛的应用。
比如,发电机就是基于电磁感应原理工作的。
在发电机中,线圈在磁场中转动,不断地切割磁感线,从而产生交流电,为我们的生活和工业生产提供了源源不断的电能。
再来说说电磁感应现象中的一些重要概念。
感应电动势是电磁感应现象中非常关键的一个量。
它表示在电磁感应现象中产生的促使电荷定向移动的能力。
感应电动势的大小与导体切割磁感线的速度、磁场的强弱以及导体的长度等因素有关。
还有一个重要的概念是楞次定律。
楞次定律指出,感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这一定律看似复杂,其实可以用一句通俗的话来理解:来拒去留。
也就是说,当磁通量增加时,感应电流产生的磁场会阻碍磁通量的增加;当磁通量减少时,感应电流产生的磁场会阻碍磁通量的减少。
沪科版(上海)物理高二第二学期(试用版)-第十一章A电磁感应现象教案(1)
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电磁感应现象教学设计一、教学任务分析本节课是沪科版物理教材高二年级第二学期中第十一章的第一节,本节内容是在学习磁场后建立对电磁之间存在密不可分的内在联系这一观念的重要内容,在上一单元中,学生了解了电流的磁效应,知道电能够生磁,而在本单元中,学生将认识到磁也能生电,并学习磁生电的相关规律,即感应电流方向和大小的判断。
本节课作为本单元第一节课,具有揭示现象,建立研究模型的功能,是为后续的进一步研究建立概念和物理模型的基础。
在本节课中,学生将通过条形磁铁插入或拔出线圈的实验认识感应电流的存在,知道感应电流的概念及产生感应电流的基本模型。
同时,通过一系列的实验探究感应电流产生的条件。
在学习本节课后,学生应能够判断不同情景中能否产生感应电流。
在本节课中,将通过从实验现象中进行分析归纳的方式探究物理规律,培养学生的科学思维和探究意识。
同时,由于电磁感应的相关物理知识在生活中应用广泛,近年刚刚兴起的无线充电技术也与之有关,因此本节内容具有很好的科学兴趣及能力的培养功能。
由于本节课教学面向重点中学理科班学生,学生知识基础较好,思维能力水平较高,因此学生在学习本节知识后,可以尝试对电磁感应现象在生活中的应用,如发电机、无线充电等进行原理的解释,并体会现代科学技术中物理知识的广泛应用。
二、教学目标1、物理观念认识电磁感应现象,进一步认识场的物质性。
理解感应电流产生的条件,能够用其解释生活中常见的电磁感应现象。
知道发电机的工作原理,培养能量转化与守恒的观念。
2、科学思维在探究感应电流产生条件的归纳分析过程中培养论证思维。
在对不同情形下是否产生感应电流的思考与分析中培养分析能力。
3、科学探究通过实验探究了解产生感应电流的条件,经历提出问题、作出假设、搜集证据、归纳分析的过程,培养实验探究能力,体会科学实验在物理学发展中的重要作用。
4、科学态度与责任通过了解历史上科学家对电磁感应现象的研究过程,体会科学研究的不易,培养坚持不懈的科学精神。
沪科版物理高二第二学期-第十一章 A 电磁感应现象 课件 优秀课件资料
![沪科版物理高二第二学期-第十一章 A 电磁感应现象 课件 优秀课件资料](https://img.taocdn.com/s3/m/548d71ffb7360b4c2f3f645d.png)
当闭合电路中一部分导线切割磁感线时, 闭合电路中就会产生感应电流。
练习:如图所示,导线ab如箭头所指的方向运动,
试判断在这四种情况下,ab是否有感应电流产生。
产生感应电流的条件: ①电路要闭合; ②穿过回路的磁通量要发生 变化。
1、下图,通电直导线和线框在哪些情况会产生感应电流:
10、艺术的大道上荆棘丛生,这也是好事,常人望而却步,只有意志坚强的人例外。 25.一日一钱,十日十钱。绳锯木断,水滴石穿。 1.做错了,不必后悔,不要埋怨,世上没有完美的人。跌倒了,爬起来重新来过。不经风雨怎能见彩虹,相信下次会走得更稳。 三、对努力的自己说加油,提醒虚度的自己不再荒废。相信梦想,梦想才会相信你,有一种落差是,你配不上自己的野心,也辜负了所受的苦 难。
电磁感应现象
磁通量(Φ):
穿过某一平面的磁感线的条数,叫做穿过这 个平面的磁通量。 当平面与磁感强度方向垂直时,表达式:
Φ=B·S 其中B为磁感强度 ,S为平面面积; 引起磁通量的变化:
具体可分为四种情况 (1)仅平面面积(S)发生变化; (2)仅磁感强度(B)发生变化; (3)仅磁感强度的方向与所在平面之间的 夹角发生变化; (4) 以上三种情况的联合变化。
1820年奥斯特发现了 电流的磁效应,许多 物理学家都在逆向思 考:既然电能生磁, 那么磁能不能生电呢? 英国物理学家法拉第, 做了他潜心设计的 “磁生电”实验。
如图所示,在铁环上,绕有约62m的 铜线,在每匝间绕着同样长度但用棉 纱绝缘的另一根铜线。其中一个螺线 管与检流计连接,而另一个螺线管与 100对极板组成的强电池组连接。他试 图由第一个线圈通电后产生的磁场来 使第二个线圈产生电流,并从检流计 指针的偏转看到这一电流。1831年8月 29日这一天,法拉第在接通电池的一 刹那,偶然看到检流计指针动了一下, 接着便回到了原位,然后就一直停住 不动。这时他才恍然大悟,以前做实 验时,都是接通电源以后才去看检流 计的,这时电流已处于稳定状态,第 二个线圈内的磁场不再有变化,也就 不会有电流产生了。 法拉第经过10年艰苦努力,最终因偶 然机会发现了电磁感应现象。
电磁感应现象
![电磁感应现象](https://img.taocdn.com/s3/m/d99cb9a705a1b0717fd5360cba1aa81144318f9b.png)
电磁感应现象在我们生活的这个充满奇妙现象的世界里,电磁感应现象无疑是一项极为重要的发现。
它不仅为我们打开了理解电磁世界的大门,还为现代科技的发展奠定了坚实的基础。
那么,究竟什么是电磁感应现象呢?简单来说,电磁感应就是指当导体在磁场中运动或者磁场发生变化时,导体中会产生电动势的现象。
如果这个导体形成了闭合回路,那么就会产生电流。
这就好像是大自然给我们的一个神奇魔法,让电能和磁能在一定条件下相互转化。
为了更深入地理解电磁感应现象,我们先来了解一下它的发现历程。
早在 1831 年,英国科学家迈克尔·法拉第经过多年的实验和研究,终于成功地发现了电磁感应现象。
这个发现并非偶然,而是法拉第一次次坚持不懈的实验和敏锐观察的结果。
他的工作为后来的电学和电磁学的发展开辟了道路。
法拉第的实验非常经典。
其中一个重要的实验是他将一个闭合的线圈与一个电流计连接起来,然后将一根磁铁迅速插入或拔出这个线圈。
当磁铁插入或拔出时,电流计的指针发生了明显的偏转,这表明在线圈中产生了电流。
这个实验清晰地展示了磁场的变化能够在闭合回路中产生电流,也就是电磁感应现象。
那么,电磁感应现象在我们的日常生活中有哪些应用呢?其实,它无处不在。
比如,我们每天使用的发电机就是基于电磁感应原理工作的。
发电机通过转动的线圈在磁场中切割磁力线,从而产生电能。
无论是大型的水力发电站、火力发电站,还是小型的风力发电机,其核心原理都是电磁感应。
变压器也是电磁感应的一个重要应用。
变压器可以改变交流电压的大小,它由两个相互耦合的线圈组成,通过磁场的传递来实现电压的变换。
这使得电能能够在长距离传输中降低损耗,提高效率。
除此之外,电磁感应还在许多电子设备中发挥着关键作用。
像电磁炉,它利用电磁感应产生的涡流来加热食物;还有电动汽车中的电动机,通过电磁感应将电能转化为机械能,驱动车辆行驶。
电磁感应现象的原理其实并不复杂。
当导体在磁场中运动时,导体中的自由电子会受到磁场的洛伦兹力作用。
电磁场中的电磁感应现象
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电磁场中的电磁感应现象电磁感应是物理学中的一个重要概念,它描述了磁场和电场相互作用的现象。
在电磁场中,若有物体运动或磁场发生变化,都会引起电磁感应现象的产生。
本文将深入探讨电磁感应的原理及其应用。
首先,我们需要了解电磁感应的基本原理。
根据法拉第电磁感应定律,当磁通量改变时,恒定的线圈中就会产生感应电动势。
这个定律揭示了电磁感应的本质,即通过磁场变化引发的电场变化。
一个经典的例子是将磁铁靠近一个线圈。
当磁铁靠近时,磁场线线密度增加,磁通量也随之增加,从而在线圈中产生感应电流。
同样地,当磁铁离开线圈时,磁通量减小,感应电流方向相反。
这种现象被称为自感应,它是电磁感应的一种基本形式。
除了自感应,互感是另一种常见的电磁感应现象。
互感描述了两个或多个线圈之间相互影响的现象。
当一个线圈中的电流改变时,会在另一个线圈中产生感应电动势,从而引发感应电流的流动。
这个现象被广泛应用于变压器、感应加热等电子设备中。
电磁感应还有一个重要应用是发电机的工作原理。
发电机通过转动的磁场和线圈之间的相对运动来产生感应电动势。
当发电机旋转时,导线切割磁场线,产生感应电流。
这个原理是现代社会电力供应的重要基石。
除了电磁感应的基本原理和应用,我们还可以探讨一些相关的概念。
其中之一是法拉第电磁感应定律的数学表达形式,即:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
这个方程表示了磁通量变化对感应电动势的影响,以及感应电动势的方向。
另一个相关的概念是楞次定律,它是法拉第电磁感应定律的补充。
楞次定律规定了感应电流的方向,即感应电流的磁场方向与导致它产生的磁场方向相反。
这个定律是为了满足能量守恒定律而提出的。
除了理论上的探讨,电磁感应还有一些实际应用。
例如,电磁感应技术在磁共振成像(MRI)中被广泛应用。
MRI利用感应电磁场产生的电磁感应信号,通过分析信号的强度和频率来得到人体的内部结构图像。
这项技术在医学诊断中发挥了重要作用。
电磁感应现象及应用
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电磁感应现象及应用电磁感应作为物理学中的重要现象,对于我们的生活有着广泛的影响和应用。
它的研究使得我们能够深入了解电磁场的本质以及如何利用它们进行能量传递和控制。
在本文中,我们将探讨电磁感应现象的原理、应用以及未来可能的发展。
首先,我们需要了解什么是电磁感应。
电磁感应是指当磁场相对于一个闭合线圈的导体改变时,会在线圈中产生电流,或者当导体中的电流变化时,会产生磁场。
这个现象是麦克斯韦方程组的一部分,被广泛应用于电动机、变压器、发电机等设备中。
在生活中,我们经常会遇到电磁感应的应用。
一个常见的例子是发电机。
发电机的原理是基于电磁感应的。
通过转动一个磁场相对于线圈的导体,可以在线圈中产生电流。
这个电流可以用来供电,驱动各种设备。
另外,变压器也是电磁感应的应用之一。
它利用线圈中的电流变化产生的磁场来传递能量,将电压从一个线圈传递到另一个线圈。
这种能量传递的方式非常高效,因此被广泛应用于电力输送。
除了发电机和变压器,电磁感应还在电动机中发挥着重要的作用。
电动机是将电能转化为机械能的设备,它利用电磁感应的原理来产生转动力。
在电动汽车中,电动机是驱动车辆前进的核心部件之一。
此外,电磁感应还在无线能量传输中起到了关键的作用。
无线充电器就是利用了电磁感应的原理,通过变换电磁场来传递能量给手机等设备。
这种技术的发展,使得我们的生活更加便利,不再担心电池电量不足的问题。
除了上述的应用,电磁感应在科学研究领域也有着广泛的应用。
例如,在核磁共振成像(MRI)中,电磁感应被用于检测人体内部的组织结构。
通过向人体施加强磁场,并观察由此产生的电磁感应信号,可以得到详细的内部结构图像。
尽管电磁感应的应用已经非常广泛,但还有许多潜在的发展方向等待我们去探索。
其中之一是在能源领域的应用。
随着清洁能源的需求不断增加,如何有效地收集和利用环境中的电磁能量成为了一个重要的课题。
一些研究者正在探索利用电磁感应来收集太阳能和环境中的无线信号,并将其转化为电力供应。
沪科版 高二(下)第十一章 A.电磁感应现象 课后练习
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沪科版 高二(下)第十一章 A.电磁感应现象 课后练习一、填空题1. 英国科学家________经过十年坚持不懈的研究,发现了当穿过_________的________发生变化时,闭合回路中就有感应电流产生这种现象被称为___________.2. 如图所示,线自由下落进入匀强磁场,当边进入磁场时,线圈中______感应电流;当整个线圈在磁场中运动时,线圈中______感应电流.(均选填“有”或“无”)3. 如图所示,一条形磁铁分别插入线圈A和线圈B时,线圈中能产生感应电流的是线圈____(选填“A”“B”或“A、B”);当条形磁铁插入线圈A中不动时,线圈中_____(选填“有”或“无”)感应电流产生.4. 如图所示,一闭合金属环从上而下通过通电的长直螺线管,b为螺线管的中心处,金属环通过a、b、c处时,能产生感应电流的是______处.5. 无限长直导线与矩形线框绝缘共面对称放置,当直导线中通以如图所示方向的恒定电流I时,线框中_____感应电流;当电流逐渐增大时,线框中_______感应电流;当电流逐渐减小时,线框中______感应电流.(均选填“有”或“无”)6. 如图所示,在将金属线框从匀强磁场中拉出的过程中,穿过闭合回路的磁通量______(选填“变大”“变小”或“不变”),闭合回路中______(选填“有”或“无”)感应电流.7. 如图所示,导线a所在处无磁场仅在虚线框内存在匀强磁场,其磁感应强度逐渐增大,则导线框a中______(选填“有”或“无”)感应电流产生.(1)若,则在线框中不产生感应电流的时间等于(______).A. B. C.D.(2)若,则在线框中不产生感应电流的时间等于(______). A.B.C.D.9. 如图所示,一水平放置的矩形线圈在条形磁铁S 极附近下落,在下落过程中,线圈平面保持水平,位置1和3都靠近位置2,则线圈从位置1到位置2的过程中,线圈内______感应电流产生;线圈从位置2到位置3的过程中,线圈内_______感应电流产生.(均选填“有”或“无”)10.如图所示,竖直放置的长直导线中通以恒定电流,矩形金属线框跟导线在同一平面内,当线框以直导线为轴转动时,线框中______(选填“能”或“不能”)产生感应电流.11. 如图所示,滑动变阻器滑片P 向下滑动时,线圈中______(选填“有”或“无”)感应电流产生.如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽度为d .一个边长为l 的正方形导线框以速度v 匀速通过磁场区.8.二、单选题_时间内,线圈P 中有感应电流.13. 如图所示,闭合矩形线圈放在足够大的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直,则下列不能使线圈中产生感应电流的是( )A .线圈向右平移B .将线圈拉成圆形C .线圈绕着中心轴O 转动D .增大磁感应强度B14. 如图所示,带负电的圆环绕圆心旋转,在环的圆心处有一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面,则( ).A .只要圆环在转动,小线圈内就一定有感应电流B .不管环怎样转动,小线圈内都没有感应电流C .圆环在做变速转动时,小线圈内一定有感应电流D .圆环做匀速转动时,小线圈内有感应电流15. 如图所示,为某同学研究电磁感应现象时的实验电路图,他闭合或断开开关时观察不到灵敏电流计指针的偏转,若所有的仪器都正常,接触良好,则其主要原因是( )_____如图所示,圆形线圈P 的正上方悬挂一相同的线圈Q ,P 和Q 共轴,Q 中通有变化的电流,电流随时间变化的规律如图所示,则在______和12.A.电源接法有误B.开关接错位置C.滑动变阻器接法错误D.灵敏电流计要接到电源的回路中16. 首先发现电磁感应现象的科学家是().A.奥斯特B.麦克斯韦C.楞次D.法拉第17. 下面关于闭合线圈中感应电流的说法正确的是().A.只要闭合线圈所在处空间的磁场发生变化,线圈内就有感应电流产生B.只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化,线圈内就有感应电流产生C.只要闭合线圈所围面积和所在空间的磁场发生变化线圈内就有感应电流产生D.以上结论都不正确18. 如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中不能使线圈产生感应电流的是()A.导线中电流强度变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以ab边为轴转动A .两环都产生感应电流B .a 环产生感应电流,b 环不产生感应电流C .两环都不产生感应电流D .b 环产生感应电流,a 环不产生感应电流20. 如图所示,有一弹性金属圆环套在条形磁铁正中间,环平面和磁铁垂直,下列情况中环中没有感应电流的是( ).A .将金属圆环沿半径方向拉大B .将金属圆环向右平移C .将磁铁向左抽出D .将磁铁沿水平轴线转动21. 如图所示,圆形线圈与条形磁铁位于同一平面内,磁铁中心与圆心O 重合,欲使线圈中产生感应电流,可使条形磁铁( ).A .以O 为轴在图示平面内沿顺时针方向转动B .垂直于纸面向外平移C .以O 为轴N 极垂直纸面向里,S 极垂直纸面向外D .在纸平面内将条形磁铁向右平移().如图所示,一根直导线穿过圆环a 的对称轴和圆环b 的中心轴线,三者互相绝缘,当导线中的电流突然变小时,下列说法中正确的是19.22. 一闭合线圈中没有产生感应电流,则()A.该时该处的磁感应强度一定为零B.该时该处的磁场一定没有变化C.线圈面积一定没有变化D.穿过线圈的磁通量一定没有变化23. 闭合矩形线框在足够大的匀强磁场中做以下运动,那么一定能产生感应电流的是().A.以矩形线框的一条边为转轴,在磁场中转动B.以一个顶点为圆心,在磁场中做圆周运动C.保持线框平面与磁场方向垂直并沿垂直于磁场方向做加速运动D.保持线框平面与磁场垂直且增大线框的面积24. 如图所示,绕在铁芯上的线圈、电源、滑动变阻器和开关组成闭合电路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列情况中铜环A中没.有感应电流的是()A.线圈中通以恒定的电流B.通电时,使滑动变阻器的滑片P做匀速滑动C.将开关S突然断开的瞬间D.通电时,使滑动变阻器的滑片P做加速滑动25. 如图所示,一根导体棒沿竖直放在匀强磁场中的光滑金属导轨下滑,而串联在框架中的灵敏电流计G的指针未发生偏转,则可以断定磁场方向().A.一定沿竖直方向B.一定沿水平方向,且与棒平行C.一定沿水平方向,且与棒垂直D.以上说法都不正确26. 若某处的地磁场为匀强磁场,一同学在该处手拿矩形线圈面向南方,如图所示,则能够使线圈中产生感应电流的操作是().A.上下移动线圈B.南北移动线圈C.东西移动线圈D.将线圈转至水平27. 关于感应电流,下列说法中正确的是().A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C.线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流产生D.只有电路本身在磁场中且穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中才能有感应电流产生28. 如图所示,线圈A在从条形磁铁上端穿入、从条形磁铁下端穿出的过程中,关于线圈中感应电流的说法正确的是()A.线圈中始终没有感应电流B.线圈中始终有感应电流C.进入磁场和穿出磁场时线圈中有感应电流,在磁铁中部时没有感应电流D.无法确定29. 如图所示,一金属圆形闭合线圈在一个很大的匀强磁场中,下列变化中能产生感应电流的是().A.线圈向右匀速运动B.线圈向右加速运动C.将线圈由圆形拉成正方形D.线圈绕线圈上任意一点在自身平面内匀速转动30. 如图所示,有两个在同一平面内的圆形导线框A、B,则下列情况能使导线框B中产生感应电流的是().A.先闭合,再闭合B.先闭合,再闭合的瞬间C.、都闭合时D.将、都闭合,先断开,再断开31. 如图所示,线圈A从马蹄形磁铁N极穿入,从马蹄形磁铁S极穿出过程中,关于线圈中感应电流的说法正确的().A.穿过线圈的磁通量不变,线圈中没有感应电流B.穿过线圈的磁通量增加,线圈中有感应电流C.穿过线圈的磁通量减小,线圈中有感应电流D.穿过线圈的磁通量先增加,在磁铁中部时穿过线圈的磁通量最大,最后穿过线圈的磁通量减小,故线圈中的感应电流经历“有一没有一有”三个过程32. 甲、乙两个线圈放置的位置及电路连接情况如图所示,甲线圈经历以下过程:(1)首先接通S;(2)然后将甲向虚线位置移动;(3)又让甲在虚线位置停留;(4)最后断开S,则().三、解答题四、多选题A .所有过程中,乙线圈内均有感应电流B .只有(1)、(4)过程中,乙线圈内有感应电流C .只有(1)、(2)、(4)过程中,乙线圈内有感应电流D .由于甲线圈没有放在乙线圈里,所以乙线圈内始终没有感应电流33. 如图所示,一闭合金属环从条形磁铁的左端N 极附近穿过条形磁铁到达S极附近过程中,金属环中磁通量怎么变,金属环中有无感应电流?34. 如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外。
物理高二第二学期(试用版)-第十一章 A 电磁感应现象 课件
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实验
• 实验目的:探索磁能否生电,怎样使磁 生电
• 根据实验目的,本实验应选择哪些实验 器材?
• 器材及作用:条形磁铁,导体(线圈), 演示用电流计,导线若干。
观察:N、S极插入、停在线圈中和拔出时有无 感应电流
分析归纳
• 上述实验说明磁能生电吗?
历史回眸
• 这1821年,法拉第在日记中写下了他的预 见:“磁能转化成电!”并开始了“由磁 产生电”的实验研究。可是实验探索的道 路从来都是曲折的。但法拉第从未止步, 而是坚持探索。在他口袋里装满了铁块、 磁铁、导线和线圈,不断地进行着新的实 验。1831年8月29日这天,他终于发现了电 磁感应现象。
磁能生电
一、电磁感应现象
物理学中把这种闭合回路中产生 感应电流的现象叫做电磁感应现象. 由电磁感应产生的电流叫做感应电 流.
法拉第介绍
电磁感应现象是 英国物理学家法 拉第发现的。他 经过十年坚持不 懈的努力,终于 在接通电源的一 刹那,发现了感 应电流。
二、感应电流的产生条件 思考:在什么条件下才能产生磁生电现象?
那一个线圈的运动能够产生感应电流?
7、男儿不展风云志,空负天生八尺躯。 12、有些压力总是得自己扛过去,说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事,还徒增了别人的烦恼。 31、有智者立长志,无志者长立志。 18、在人生的舞台上,当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时,你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。 19、即使不能像依米花那样画上完美的感叹号,但我们可以歌咏最感人的诗篇;即使不能阻挡暴风雨的肆虐,但我们可以左右自己的心情;即使无法预料失败的打击,但我们可以把它当作成功的 一个个驿站。1、天行健,君子以自強不息,地勢坤,君子以厚德载物。 62、与积极的人在一起,可以让我们心情高昂。 12、有些压力总是得自己扛过去,说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事,还徒增了别人的烦恼。 6、人性本善,纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰,把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道,每个人的心灵深处,不管乌云密布还是阴淤苍茫,但依然有一道彩虹,亮丽于心中某 处。
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第十一章 A 电磁感应现象
执教:上海市长宁区教育学院陆李杨
一、教学任务分析
电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上,进一步学习电与磁的关系,也为后面学习电磁波打下基础。
以实验创设情景,通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象,通过学生实验探究,找出产生感应电流的条件。
用现代技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流,使学生感受现代技术的重要作用。
通过“历史回眸”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家的献身精神,懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。
在探究感应电流产生的条件时,使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法,经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程;在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时,体验科学家在探究真理过程中的献身精神。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道电磁感应现象及其产生的条件。
(2)理解产生感应电流的条件。
(3)学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
2.过程与方法
通过有关电磁感应的探究实验,感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。
3.情感、态度价值观
(1)通过观察和动手操作实验,体验乐于科学探究的情感。
(2)通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点与难点
重点和难点:感应电流的产生条件。
四、教学资源
1、器材
(1)演示实验:
①电源、导线、小磁针、投影仪。
②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。
(2)学生实验:
①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。
②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。
③DIS实验:微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。
2、课件
电磁感应现象flash课件。
五、教学设计思路
本设计内容包括三个方面:一是电磁感应现象;二是产生感应电流的条件;三是应用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
本设计的基本思路是:以实验创设情景,激发学生的好奇心。
通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象和感应电流的概念。
通过学生探究实验,得出产生感应电流的条件。
通过“历史回眸”、“大家谈”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
本设计要突出的重点和要突破难点是:感应电流的产生条件。
方法是:以实验和分析为基础,根据学生在初中和前阶段学习时已经掌握的知识,应用实验和动画演示对实验进行分析,理解产生感应电流的条件,从而突出重点,并突破难点。
本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用,重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育。
通过学生主动参与,培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力,使之感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法的重要作用;感悟科学家的探究精神,提高学习的兴趣。
完成本设计的内容约需1课时。
1、教学流程图
2、流程图说明
情景 演示实验1 奥斯特实验。
演示实验2 摇绳发电
问题:为什么导线中有电流产生? 活动Ⅰ 自主活动 学生实验1
设问:如何使闭合线圈中产生感应电流?
活动Ⅱ 学生实验2 探究感应电流产生的条件。
活动Ⅲ 历史回眸 法拉第发现电磁感应现象的过程。
课件演示 电磁感应现象。
活动Ⅳ DIS 学生实验 微弱磁通量变化时的感应电流。
大家谈
3、教学主要环节
本设计可分为三个主要的教学环节。
第一环节,通过实验观察与讨论,得出电磁感应现象与感应电流。
第二环节,通过学生探究实验,得出感应电流产生的条件;通过 “历史回眸”、“大家谈”,了解法拉第的研究过程,领略科学家的探究精神。
第三环节,通过DIS 实验,了解电磁感应现象在实际生活中的应用。
情景 演示实验1、2
问题
电磁感应现象 感应电流
活动Ⅰ 自主活动 学生实验1
活动Ⅱ 学生实验2
活动Ⅲ
历史回眸 课件演示
感应电流产生
的条件
活动Ⅳ 示例 学生实验3 大家谈
总 结
(一)情景引入
1、观察演示实验,提出问题
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现通电直导线能使小磁针发生偏转,从而揭示了电与磁之间的内在联系。
【演示实验1】奥斯特实验。
那么,磁能生电吗?
【演示实验2】摇绳发电
把一根长10米左右的电线与一导线的两端连接起来,形成一闭合回路,两个学生迅速摇动电线,另一学生将导线放到小磁针上方,观察小磁针是否偏转。
【问题1】为什么导线中有电流产生?
2、导入新课
我们可以用这节课学习的知识来回答上面的问题。
(二)电磁感应现象
自奥斯特发现电能生磁之后,历史上许多科学家都在研究“磁生电”这个课题。
介绍瑞士物理学家科拉顿的研究。
【自主活动】如何使闭合线圈中产生电流?
【学生实验1】把条形磁铁放在线圈中,将灵敏电流计、线圈连成闭合回路,观察灵敏电流计指针是否偏转。
1、电磁感应现象
闭合回路中产生感应电流的现象,叫电磁感应现象。
2、感应电流
由电磁感应现象产生的电流,叫感应电流。
介绍英国物理学家、化学家法拉第的研究。
【问题2】法拉第发现的使磁场产生电流的条件究竟是什么?
(三)产生感应电流的条件
【学生实验2】探究感应电流产生的条件。
根据所给的器材:灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线等,设计实验方案,使线圈中产生感应电流。
小组交流方案,师生共同讨论产生感应电流的原因。
感应电流产生的条件:闭合回路、磁通量发生变化。
播放flash课件,进一步理解感应电流产生的条件。
介绍“历史回眸”栏目中法拉第发现电磁感应现象的过程。
(四)应用
讨论、解释:
1、书上的示例
2、摇绳发电的原理。
DIS学生实验:微弱磁通量变化时的感应电流。
大家谈。
(五)总结
略。
(六)作业布置
略。