－鲁科版选修32 1.1 磁生电的探索 课件（17张） (1).ppt

第1节磁生电的探索 1 电与我们的日常生活息息相关 请同学们大胆地设想一下 假如这个 地球村 没有电 人类将会是一种什么样的情景 正当我们玩电脑游戏正酣 看足球世界杯电视实况转播之时 突然停电了 我们会多么的懊丧 在前面我们已经学习过电流的磁效应 那么请同学们回顾一下 丹麦物理学家奥斯特 h c oersted1777 1851 是如何发现这一现象的呢 问题引入 奥斯特发现的电流磁效应及其意义 我们知道奥斯特于1820年4月安排了这样一个实验 他用一个小的伽伐尼电池 让电流通过直径很小的铂丝 铂丝下放置了一个封闭在罩中的小磁针 将导线和磁针都沿磁子午线方向平行放置 接通电源 发现小磁针向垂直于导线的方向偏转过去 从而发现电流可以在其周围产生磁场 这就是著名的电流的磁效应 奥斯特电流磁效应的发现宣告了统治物理学家长达200多年之久的 电和磁的分立性 观点的破灭 揭开了关于电和磁之间联系的研究序幕 普遍引起了这种对称的思考 能不能用磁体使导线中产生出电流 那么磁是如何产生电的呢 学习了本节内容 这个问题就会迎刃而解 一 电磁感应的探索历程 1 菲涅耳 a j fresnel 1788 1827 法国物理学家 2 安培 a m ampere 1775 1836 法国学家安培设计了一个实验 3 科拉顿 d colladen 1802 1892 4 亨利 j henry 1797 1878 5 法拉第 m farad1791 1867 二 科学探究 感应电流产生的条件 引导学生自主探究 问题 磁是如何生电的 磁生电的条件是什么 探究 每张实验桌上需要提供的仪器 永久磁铁 蹄形磁铁 条形磁铁各一 线圈 一组 导体棒 灵敏电流计 滑线变阻器 干电池 导线 物理支架 开关等 探究过程 学生分组 4 6人 各组提出猜想根据现有仪器设计实验方案 每组2 3套方案 选择和组装仪器进行实验检验猜想 成功 总结归纳 不成功 分析原因 重新猜想和设计方案并进行检验汇报各组结论交流探究方案并提出改进建议总结 教师引导学生分析在电磁感应现象发现的历程中物理学家们成败的原因 方案一所选器材 条形磁铁 线圈 单个 灵敏电流计 导线等 操作 条行磁铁在线圈中迅速插入和拔出 变化 不变 方案二所选器材 灵敏电流计 线圈 干电池 导线 开关等 操作 合上开关k 将小线圈在大线圈中迅速插入和拔出 将小线圈插入大线圈中 开关k合上与短开瞬间 方案三所选器材 蹄形磁铁 导体棒 灵敏电流计 物理支架 导线等 操作 导体棒在蹄形磁铁中快速移动 方案四所选器材 灵敏电流计 线圈 干电池 滑动变阻器 导线 开关等 操作 合上开关k 将小线圈在大线圈中迅速插入和拔出 将小线圈插入大线圈中 开关k合上与短开瞬间 将小线圈插入大线圈中 合上开关 滑动变阻器的阻值迅速增大和减小 总结 1 磁生电的条件 重要穿过闭合电路的磁通量发生变化 闭合电路中就会产生电流 2 本质 穿过闭合电路的磁通量发生变化 3 电磁感应现象 因磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应现象 4 感应电流 电磁感应现象中所产生的电流叫感应电流 例 如图所示 开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直 且一半在磁场内 一半在磁场外 若要使线框中产生感应电流 下列办法中不可行的是 a 将线框向左拉出磁场b 以ab边为轴转动 小于90 c 以ad边为轴转动 小于60 d 以bc边为轴转动 小于60 思路点拨 根据磁场的分布情况 分析各项中是否有磁通量的变化 解答 当线框向左拉出磁场时 线框的磁通量减小 有感应电流产生 故a可行 以ab边为轴转动 小于90 线框的磁通量减小也有感应电流产生 故b可行 当以ad边为轴转动 小于60 线框的磁通量减小 有感应电流产生 故c可行 当以bc边为轴转动 小于60 线框的磁通量有效面积不变 故磁通量不变 无感应电流产生 故d项不可行 答案 d 变式训练在匀强磁场中有两条平行的金属导轨 磁场方向与导轨平面垂直 导轨上有两条可沿导轨自由移动的导电棒ab cd 这两个导电棒ab cd的运动速度分别为v1 v2 如图所示 ab棒上有电流通过 则一定有 a v1 v2b v1 v2c v1 v2d v1 v2 解析 选c 对于匀强磁场来说 磁通量 bs 根据题中条件 仅当穿过闭合电路中磁场的有效面积s发生变化时才有 的变