理化生4142划时代发现探究感应电流产生条件人教版选修32.pptx
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1、第一节划时代的发现第一节划时代的发现第二节探究感应电流的产第二节探究感应电流的产 生条件生条件“磁生电”?“电能生磁”!导线应该朝哪导线应该朝哪个方向放置才个方向放置才能发现这样的能发现这样的现象?现象?一、划时代的发现一、划时代的发现G电源电源1831年年,法拉第的成功实验法拉第的成功实验法拉第寻找法拉第寻找10年的年的”磁生电磁生电”终于发现终于发现奥斯特梦圆奥斯特梦圆:“电电”生生“磁磁”(机遇总是垂青那些有准备的人)机遇总是垂青那些有准备的人)法拉第心系:法拉第心系:“磁磁”能否能否“电电”呢?呢?(成功总是属于那些坚持不懈的人)(成功总是属于那些坚持不懈的人)法拉第是英国物理学家、化
2、学家,法拉第是英国物理学家、化学家,也是著名的也是著名的自学成才自学成才的科学家。的科学家。18201820年年奥斯特发现电流的磁效应之后,法拉第奥斯特发现电流的磁效应之后,法拉第于于18211821年提出年提出“由磁产生电由磁产生电”的大胆设的大胆设想,并开始了十年艰苦的探索。想,并开始了十年艰苦的探索。在这在这十年中,他失败了,再探索,再失败,十年中,他失败了,再探索,再失败,再探索终于于年取得再探索终于于年取得了成功!了成功!(1)变化变化的电流的电流(2)变化变化的磁场的磁场(3)运动运动的恒定电流的恒定电流(4)运动运动的磁铁的磁铁(5)在磁场中)在磁场中运动运动的导体的导体法拉第把
3、引起电流的原因概括为五类法拉第把引起电流的原因概括为五类:法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联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。同时也推动了献。同时也推动了电气化时代的到来电气化时代的到来.学生思考:学生思考:如何让磁生成电?如何让磁生成电?初中学过电路中产生感应电流的条初中学过电路中产生感应电流的条件是什么?件是什么?科学探究一般过程包括那些?科学探究一般过程包括那些?提出问题、提出问题、实验探究、实验探究、分析论证、分
4、析论证、得出结论得出结论二、探究感应电流的产生条件二、探究感应电流的产生条件1实验观察实验观察探究探究1:导体棒在磁场中运动是否产生电流:导体棒在磁场中运动是否产生电流图图411实验实验1 1:如图如图411所示,将导轨、可移动导体所示,将导轨、可移动导体AB放置在放置在磁场中,并和电流计组成闭合回路,把实验现象记磁场中,并和电流计组成闭合回路,把实验现象记录在下表中录在下表中.实验操作实验操作实验现象实验现象(有无电流有无电流)导体棒静止导体棒静止_导体棒平行磁感线运动导体棒平行磁感线运动_导体棒切割磁感线运动导体棒切割磁感线运动_无无无无有有当闭合回路中部分导体当闭合回路中部分导体切割磁感
5、线切割磁感线时,时,电路中会产生感应电流。电路中会产生感应电流。结论:结论:探究探究2:磁铁在螺线管中运动是否产:磁铁在螺线管中运动是否产生电流生电流图图412实验实验2 2 如如图图412所所示示,将将螺螺线线管管与与电电流流计计组组成成闭闭合合回路,把条形磁铁插入或拔出螺线管,实验现象回路,把条形磁铁插入或拔出螺线管,实验现象实验操作实验操作实验现象实验现象(有无电流有无电流)实验操作实验操作(有无电流有无电流)实验实验现象现象N极插入线极插入线圈圈_S极插入线圈极插入线圈_N极停在线极停在线圈中圈中_S极停在线圈中极停在线圈中_N极从线圈极从线圈中抽出中抽出_S极从线圈中抽出极从线圈中抽
6、出_有有无无有有有有有有无无结论:结论:当磁铁和线圈发生当磁铁和线圈发生相对运动相对运动时,回路时,回路中中有感应电流有感应电流产生;产生;当磁铁和线圈当磁铁和线圈相对静止相对静止时,回路中时,回路中无无感应电流感应电流探究探究3:模拟法拉第的实验:模拟法拉第的实验如图如图413所示,线圈所示,线圈A通过变阻器和开关连接通过变阻器和开关连接到电源上,线圈到电源上,线圈B的两端连到电流表上,把线圈的两端连到电流表上,把线圈A装在线圈装在线圈B的里面,实验现象如下:的里面,实验现象如下:图图413实验实验3 3实验操作实验操作实验现象实验现象(线圈线圈B中有无电流中有无电流)开关闭合开关闭合_开关
7、断开开关断开_开关闭合时,滑动变阻器开关闭合时,滑动变阻器不动不动_开关闭合时,迅速移动滑开关闭合时,迅速移动滑动变阻器的滑片动变阻器的滑片_有有无无有有有有结论:结论:当线圈当线圈A A中中电流变化电流变化时,线圈时,线圈B B中才中才有有电电流产生。流产生。2.分析论证分析论证探究实验探究实验1中,磁场的强弱不变,但是导体棒切割中,磁场的强弱不变,但是导体棒切割磁感线运动使闭合导体回路包围的面积在磁感线运动使闭合导体回路包围的面积在_.探究实验探究实验2中,将磁铁插入或抽出时,线圈中磁场中,将磁铁插入或抽出时,线圈中磁场发生发生_.变化变化变化变化探究实验探究实验3中,将开关闭合或断开及改
8、变滑动变阻中,将开关闭合或断开及改变滑动变阻器的滑片的位置,使器的滑片的位置,使A中电流变化时,电流产生的中电流变化时,电流产生的磁场也在磁场也在_,通过,通过B线圈的磁场强弱也在线圈的磁场强弱也在_.变化变化变化变化3归纳结论归纳结论只要穿过只要穿过_导体回路的导体回路的磁通量磁通量_,闭合导体回路中就有感应,闭合导体回路中就有感应电流电流闭合闭合发生变化发生变化如图所示,把矩形闭合线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线平行,下面能使线圈产生感应电流的是()A线圈沿磁感线方向移动B线圈沿垂直磁感线方向做移动C线圈以ab边为轴匀速转动D线圈以bc边为轴匀速转动C问题1结论:无论用什么方法,只要使
9、闭合电路的结论: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磁通量发生变化,闭合电流中就会有感应电流产生产生2产生感应电流的条件:产生感应电流的条件:(1)电路闭合)电路闭合(2)磁通量发生变化)磁通量发生变化小结:小结:abdc3、哪些情况可以引起、哪些情况可以引起磁通量变化磁通量变化?=B S(B垂直垂直S)磁通量变化磁通量变化包括包括:(1)只有只有B变化变化(2)只有只有S变化变化(3)只有只有变化变化(4)B、S、都都变化,或变化,或其中两者变化其中两者变化1 1如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下,如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合
10、导线框。在下列几种情况下,线框中是否产生感应电流?线框中是否产生感应电流?(1 1)保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中上下运动(图甲)保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中上下运动(图甲)(2 2)保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中左右运动(图乙)保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中左右运动(图乙)(3 3)线框绕轴线)线框绕轴线ABAB转动(图丙)转动(图丙)。没有没有没有没有有有小试牛刀小试牛刀2 2如图所示,磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈如图所示,磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开(图甲),然后放手,让线圈收缩(图乙)。线圈收撑开(图甲),然后放手,
11、让线圈收缩(图乙)。线圈收缩时,其中是否有感应电流?为什么?缩时,其中是否有感应电流?为什么?小试牛刀小试牛刀3.矩形线圈矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,线圈与导线在位于通电长直导线附近,线圈与导线在一个平面内,线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线一个平面内,线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线圈中产生感应电流?圈中产生感应电流?(1)在这个平面内,线圈远离或靠近长直导线时;)在这个平面内,线圈远离或靠近长直导线时;(2)在这个平面内,线圈沿着平行与导线的方向)在这个平面内,线圈沿着平行与导线的方向上下运动时;上下运动时;(3)线圈以)线圈以AB边为轴转动时;边为轴转动时;(4)线圈
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