第一节第二节探究感应电流的产生条件共19张PPT

4.1划时代的发现奥斯特梦圆“电生磁”19世纪20年代之前,电与磁是独立发展的.奥斯特在作报告时，无意中发现小磁针偏转1820年4月-----奥斯特实验揭示了电与磁之间存在相互联系突破了人类对电与磁的认识的局限性法拉第心系“磁生电”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跑失良机的科拉顿（英国）：法拉第心系“磁生电”艰难的探索：众多物理学家“浅尝则止”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法拉第心系“磁生电”“试验－失败－再试验”：屡战屡败、屡败屡战……未通电直导线放在另一段通电线圈内部G_+法拉第：历经10年，“痴”心不改法拉第心系“磁生电”“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法拉第：历经10年，“痴”心不改法拉第心系“磁生电”法拉第第一个成功实验：十年失败，一朝顿悟开关电池组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。法拉第：历经10年，“痴”心不改法拉第心系“磁生电”法拉第将其发现的全部“磁生电”现象分成五类：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“磁生电”现象的本质特征是：变化、运动法拉第：磁生电——电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流法拉第心系“磁生电”法拉第第一个成功实验：十年失败，一朝顿悟1、实验的内容是什么？2、实验的电路图？实验一：闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动导体棒的运动情况表针的摆动情况左右运动上下平动摆动实验一：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动不摆动实验结论：当导体棒左右运动时，切割磁感线，有电流产生；导体棒上下平动时，不切割磁感线，没有电流产生。问题：是不是一定要导体去切割磁感线即导体运动磁场不动才能产生感应电流呢？思考：1、当插入和拔出磁铁的过程中，线圈有没切割磁感线？2、线圈中会不会产生感应电流？实验二：把磁铁插入螺线管或从螺线管拔出磁铁的运动情况表针的摆动情况插入瞬间拔出瞬间停在线圈中摆动不摆动摆动实验结论：磁铁插入和拔出的瞬间，螺线管中的每一线圈都切割磁感线，有电流产生；磁铁停在螺线管中时，没切割磁感线，无电流产生。问题：“闭合电路的一部分导体切割磁感线”是不是产生感应电流的必要条件呢？若磁铁和感应电路间不发生相对运动，就不会发生电磁感应现象么？结论：无论是导体运动，还是磁场运动，只要闭合电路的一部分导体切割了磁感线，电路中就有电流产生实验设计：1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生感应电流2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变阻器、大线圈、小线圈、导线3、实验电路图：实验三：双螺线管实验操作表针的摆动情况开关闭合瞬间开关闭合，滑动变阻器不动开关闭合，滑动变阻器触片滑动开关断开瞬间摆动不摆动摆动摆动实验结论：即使大线圈与小线圈无相对运动，导体不切割磁感线，但当小线圈中电流变化时，大线圈所在处的磁场变化，大线圈中就有电流产生。是不是只要闭合电路所在位置的磁场发生变化，闭合电路中就一定能产生感应电流呢？演示对比实验：一次让条形磁铁沿着感应线圈所在平面去靠近感应线圈，一次让磁铁垂直靠近感应线圈，注意观察两次实验的不同点，结果又有何不同？为什么？两次实验中，虽然线圈所在处的磁场都发生变化，但沿着线圈平面去靠近感应线圈时，穿过感应线圈的磁通量不变，都为零，没有感应电流产生，磁铁垂直靠近感应线圈时，穿过线圈的磁通量发生了改变，有感应电流产生。那么从什么角度分析电磁感应产生的原因更本质呢？磁通量的改变！复习:磁通量φ=BSφ=BScosθ磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积.1、定义:2、意义：磁通量可用穿过某一个面的磁感线条数表示.通过以上几个产生感应电流的实验，我们能否寻找它们共同之处，并从本质上概括出感应电流产生的条件呢？磁通量改变角度去分析实验一、导体切割磁感线实质：改变了闭合电路在磁场中的面积，磁通量改变实验二、磁铁插入或拔出实质：改变了闭合电路中磁场的强弱，穿过线圈的磁通量改变实验三、开关闭合或断开，滑动变阻器滑动实质：原线圈的磁场强弱改变，穿过副线圈的磁通量改变三、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。感应电流产生的条件是：回路要闭合穿过回路的磁通量发生变化磁通量变化包括：B不变，S变化S不变，B变化B、S不变，B、S的夹角变化B、S都变化练习1：通电直导线旁边放一矩形线圈ABCD，请大家设计方法，使ABCD中能产生感应电流？改变直导线中电流大小，或让矩形线圈靠近或远离直导线练习2：电磁感应现象中电能是凭空产生的么？试分析本节课三个实验中的能量是如何转换的呢？导体棒切割磁感线产生感应电流，是机械能转化为电能；磁铁靠近或远离感应线圈，感应线圈中有感应电流产生，是机械能转化为电能；双螺线管实验中，电能是从原线圈转移到了副线圈中，同样遵循能量转化和守恒定律。练习3、如图所示的匀强磁场中有一个矩形的闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？没有没有有小结：1、利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。2、结论：无论用什么方法，只要使闭合电路的磁通量发生变化，闭合电流中就会有感应电流产生3、产生感应电流的条件：（1）电路闭合（2）磁通量发生变化课题研究：“摇绳能发电吗”