电磁感应的发现

法拉第
信念：一定要转磁为电！
出生贫寒，只读了两年小学……
苦苦寻觅
1820--1831
良好的习惯
1825年11月28日
实验1:两根长4英寸长的导线平行放置, 用两张厚纸将 它们隔开, 先把其中的一根导线接到电池的两端通电, 再把另一根与电流计相连。
实验2:将空心螺线管接到电池的两极, 把一直导线引 进螺线管, 直导线两端与电流计相连。
实验3:将实验2中的直导线与电池两极相连, 螺线管与 电流计连接 。
实验4:把两根导线互相缠绕着, 先把其中的一根的两 头接到电池上通电, 把另一根的两头接到电流计上。
“静变”思维的束缚
毫无反应
未显示作用
不行
从普通的磁铁中 获得电的希望，时 时激励着我从实验 上探求电流的感应 效科学家 其实也有许多粗糙的想 法和不成功的经验。他 们是伟大的，但并不是 高不可攀的。
法拉第提出了“电场”、“磁场”和 “力线”的概念。暗示了电磁波存在的 可能性，并预言了光可能是一种电磁振 动的传播。
爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第 最富创造性的思想，是牛顿以来最重要 的发现。麦克斯韦正是继承和发展了场 的思想，为之找到了完美的数学表示形 式从而建立了电磁场理论。
现在：除此之外还有，甚至更重要的是… …
（1）正确的指导思想（自然现象的相互联系） （2）抹去科学学家头上的光环，正确认识失败。
科学是人做的，科学是为人的。 ――科学中的人文精神。
说明：请同学们阅读教材P3，了解电磁感规律的发
现及其对社会发展意义。
科学史上许多重要发现和发明，常被人们有意无意地 罩上神秘的光环，似乎科学家都是呼风唤雨的魔术师。但 是我们在这里看到，具有闪光思维的奥斯特和法拉第，在 做出伟大发现的过程中也受着历史局限性的束缚，也有过 “可笑”的疏忽与失误。他们是伟大的，但也是可以学习 的真实的人。麦克斯韦曾就法拉第的著作说道：“他既告 诉我们成功的经验，也告诉我们不成功的经验；既告诉我 们那些成熟的想法，也告诉我们他的粗糙想法。读者的能 力可能远不及他，但是感到的共鸣却常常多于钦佩，并且 会引起这样一种信念：如果自己有这样的机会，也会成为 一个发现者。”
“跑失良机”的科拉顿
电流计
螺旋管
回顾历史
安培于1821年到1822年间用通电线圈进行 过探求感应电流的实验
他只关注了线圈 通电达到稳定状 态时的情形
——失败！
回顾历史
又有人用线圈与电流表接成一个闭合电 路，打算让磁棒在线圈中运动来产生电流。
为了避免磁棒的干扰， 电流表特意安放在隔壁 的房间里。他把磁棒在 线圈中插入或拔出，然 后一次次跑到隔壁观察 电流表是否偏转。
有规律吗？ 动变
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。
法拉第发现电磁感应现象的实验
法拉第发现电磁感应现象经过了十年的艰苦探索：
•1821年，发现通电导线绕磁铁转动的现象 •1822年，在日记本上写下了：“磁能产生电。” •1824年，经历了一系列的实验失败 •1831年，他在日记中记述了他第一次成功的实验
——失败！
伟大的转折 1831年8月29日电池组 开关
电流计
著名的科学文物：法拉第线圈
1831年, 法拉第的成功实验
G
电源 法拉第寻找10年的”磁生电”终于发现
法拉第发现电磁感应现象的实验
实验表明：线圈AA'中变化的电流产生 了一个变化的磁场，而正是这个变化的磁场 引起了线圈BB`中的感应电流。
一、奥斯特实验的启迪
电与磁是有联系的！
艰辛探索（1807-1820） ： 静电——没感觉
改变中的突破：1820 发现小磁针偏转 安培的华丽转身：安培定则、电动力学
法拉第：“它突然打开了科学 中一个黑暗领域的大门，使其 充满光明。”
二、电磁感应现象的发现
对称性的思考……
英国物理学家法拉第认为： 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！
1831年11月24日，法拉第向皇家学会 提交了一个报告，把这种现象定名为电磁 感应，产生的电流叫做感应电流。“磁生 电”是一种在变化、运动的过程中才能出 现的效应。
1831年，发表的论文中将“磁生 电”分为五类： （1）变化中的电流 （2）变化中的磁场 （3）运动中的恒定电流 （4）运动中的磁铁 （5）运动中的导线
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向 人类揭开了机械能转化为 电能的序幕。
从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景
练习
在下图中，一个矩形导线框在匀强磁场内 沿着垂直于磁感线的方向运动。导线中会不会 产生感应电流？
三、电磁感规律的发现及其对社会发展意义
关于法拉第，过去说得多的：穷苦、顽强、不为名利。