8.1--电磁感应现象

科学思维有许多方式，对一个问题的逆向思考，往往也是一种有效地思维方式。奥斯特发现电流周围有磁场后，许多科学家进行了逆向思考：既然电流能产生磁场，那么能否利用磁场产生电流呢？1831年，英国科学家法拉第经历10年的探索，终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律。法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系。法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系，导致了发动机、电动机、变压器的相继问世，使电能的大规模生产、传输和利用成为现实，人类社会进入了电气化的时代。下面我们从一根导线在磁场中运动情况开始，寻找磁生电的规律。按图所示，把导线ab的两端分别连接在灵敏电流表的两个接线柱上，组成一个闭合电路。1.使导线在磁场中静止或向各个方向运动，进行各种尝试，找到能使电路中产生电流的操作。操作方法现象（电流表）结论将电路中一部分导体垂直磁感线放在磁场中导体不动导体沿磁感线方向运动导体垂直磁感线方向向右运动导体垂直磁感线方向向左运动不偏转无电流不偏转无电流偏转有电流偏转有电流探究产生电流的条件结论1、导体要做切割磁感线运动。2、做切割磁感线运动的只能是闭合电路的一部分导体产生感应电流的条件2.尝试改变电路中产生的电流方向，记录你所使用的成功方法。先闭合开关，观察导体水平向右电流方向？感应电流方向磁极方向不变，改变导体运动方向，电流方向改变！导体的运动方向不变，改变磁场方向，电流方向改变。结论与导体做切割磁感线运动方向有关。与磁场方向有关。电流的方向3.尝将导线换成一个线圈，重复上面的实验，你有什么发现？现象：速度、方向、磁场相同时，线圈比导线偏转幅度大。电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。感应电流：由于电磁感应产生的电流就叫做感应电流电路中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关。据报道，1972年，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行在地球了卫星悬绳发电实验：航天飞机在地球赤道上空离地面约3000km处由东向西飞行，相对地面的速度6.5×103m/s。从航天飞机上向地球中心发射一颗卫星，卫星携带一根长20km的金属悬绳。使这根悬绳与地面磁场垂直，做切割磁感线运动，运动过程中，悬绳、航天飞机、卫星和大气层中的电离层形成回路。和同学们一起分析，这种方式能发电吗？如果在电路中再并联一只电压表，此时电路断开，再重做导体在磁场中作垂直于磁感线方向的运动，观察电流表与电压表的变化？实验现象:电流表无示数；电压表有示数。实验结论:如果电路不闭合，导体作切割磁感线运动时，电路中没有感应电流，但导体两端产生感应电压。磁感应现象的能量转化:在电磁感应现象中，用机械力移动导体，使其做切割磁感线运动，消耗了机械能，但在闭合电路中产生了电流，获得了电能，实现了从机械能转化为电能。感应电流的大小提出问题：感应电流的大小与那些因素有关建立假设：1.导线切割磁感线的速度大小2.导线切割磁感线的方向3.永磁体的强度4.切割导线的条数5.切割的有效长度感应电流的大小与那些因素有关1.导线切割磁感线速度大2.导线切割磁感线的方向3.永磁体的强度4.切割导线的条数5.切割的有效长度电流大垂直电流大强度大电流大长度大电流大学到了什么？1、1831年，法拉第发现：电磁感应。2、产生感应电流条件：导体部分做切割磁感线运动；电路闭合。3、感应电流方向：与导体做切割磁感线运动方向和磁场方向有关。4、能量转化：机械能转化电能。1.产生感应电流的条件是（）A.导体在磁场中运动B.导体在磁场中做切割磁感线运动C.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动D.闭合导体在磁场中做切割磁感线运动C2.改变感应电流的方向的是（）A．同时改变磁场方向和导体切割磁感线的的运动方向B．保持导体切割磁感线运动的方向不变，改变磁场方向C．将磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都不改变D．增加切割磁感线的导线的长度B3.下列有关电磁现象的说法正确的是（）A．电磁感应现象中电能转化为机械能B．感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关C．奥斯特实验说明导体周围存在磁场D．电铃工作时，机械能转化为电能B4．图为导体在磁场中产生电流的条件实验装置正确的是（）A．导体AB沿竖直方向上下运动时灵敏电流计指针偏转B．导体AB相对水平方向斜向上运动时灵敏电流计指针不偏转C．导体AB沿水平方向左右运动时灵敏电流计指针偏转D．导体AB沿水平方向向左和向右运动时，灵敏电流计指针都向同一方向偏转C5．图中a表示垂直于纸面的一条导线，它是闭合电路的一部分，当它在磁场中按箭头方向运动是，不能产生感应电流的情况是（）D