学教科版选修32 1.1电磁感应的发现 课件（5）（16张）.pptx

电磁感应的发现 法拉第 平凡而又伟大的科学家 从1824年到1828年 法拉第多次进行电磁学实验 他仔细分析了电流的磁效应 认为电流与磁的相互作用除了电流对磁 磁对磁 电流对电流 还应有磁对电流的作用 他想 既然电荷可以感应周围的导体使之带电 磁铁也可以感应铁质物体使之磁化 为什么电流不可以在周围导体中感应出电流来呢 于是他做了一系列实验 想寻找导体中的感应电流 法拉第实验日记 1824年11月 今天我做了第3次实验 两根长4英寸长的导线平行放置 用两张薄纸将它们隔开 其中的一根导线接到电池的两端通电 另一根与电流计相连 当开关闭合时 我没有发现电流计有任何动静 于是我把与电池相连的导线弯曲成螺线管 把另一根导线放在线圈中 开关闭合时 我还是没有发现电流计的偏转 1825年11月28日 我第一次试图观察磁生电的现象 但是这次试验没有成功 1825年7月 我又做了一次实验寻求磁生电的现象 但是又没有成功 法拉第在1822年12月 1825年11月 1828年4月作过三次集中的实验研究 均以失败告终 看来 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 但是 一次次失败让法拉第向命运低头了吗 没有 法拉第坚信 任何成功都会有很多崎岖坎坷 法拉第实验日记 1831年8月29日 我用到了一个软铁圆环 环上绕两个相互绝缘的线圈a和b 线圈a和电池相连 线圈b用一导线相连 导线下面平行放置一只小磁针 充当检验电流通过的指示器 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 法拉第实验日记 1831年8月29日 法拉第在日记中写道 1 关于磁生电的实验等等 等等 2 用软铁做一个圆铁环 它的厚度 圆铁条直径 是7 8英寸 约2 22cm 它的外直径 圆环直径 是6英寸 约15 24cm 在圆铁环的一个半边绕了许多匝铜线 每匝之间用麻线和白布隔开 其中共绕了3个线圈 每个线圈都用24英尺长 约8米 左右的铜线绕成 它们可以连在一起使用 也可以分别使用 这三个线圈彼此之间是绝缘的 我们把铁环的这半边称为a 中间隔开一段距离 再在圆铁环的另一边用两根铜线绕成两个线圈 铜线的总长度大约是60英寸 约20米 缠绕方向与前面的线圈相同 我们把这半边称为b 法拉第实验日记 1831年8月29日 3 把10个电池连在一起 每个电池电极板的面积是4平方英寸 6 45cm2 把b边的线圈练成一个线圈并将它的两个端点用一根铜线连接起来 铜线经过一段距离 离圆铁环3英尺 约1米远 刚好越过一个磁针的上面的一点 然后把a边的一个线圈的两端同电池接通 立即就对磁针产生了可以观察到的影响 磁针摆动着 最后又回复到原来的位置上 当切断a边线圈与电池的连线时 磁针又一次受到了扰动 4 把a边3个线圈连成一个线圈 使电池的电流流过所有的线圈 对磁针的影响比以前强得多 这是法拉第第一个成功的电磁感应实验 法拉第分析这个实验成功的关键 如果没有铁质 还会不会有这类现象 法拉第实验 铁芯 于是他用木料做a b线圈的芯子 线圈a改接强大的电池组 结果依然有感应 说明电磁感应只和电流的变化有关 如果电流不变 即使电流大到使导线灼热 也不会产生感应 接着 法拉第又做了一个实验 他取来一根铁棒 在铁棒上绕以线圈 再和电流计相接 铁棒两端各放一根条形磁铁 当铁棒拉进拉出时 电流计的指针会不断摆动 法拉第继续做实验 他于1831年10月17日以条形磁铁插入线圈 发现在条形磁铁插入和拔出的瞬间 线圈会产生感应电流 圆盘发电机 首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕 1831年10月28日 法拉第于1831年制作出了第一台能稳定产生少量电流的发电机 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 五种类型可以引起感应电流 变化中的电流 变化中的磁场 运动中的恒定电流 运动中的磁铁 运动中的导线 法拉第实验 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 法拉第的贡献 1867年8月25日 法拉第像往常一样 安静地在椅子上睡着了 这一天他永远地睡着了 人们这样怀念他 尘世上失去了一位哲人 天堂里多了一位圣人 正如法拉第接过先辈的大旗一样 后来者接起了他的大旗 使物理学的火种薪火相传 有哪些人呢 1 法拉第去世一年后的1868年 一个美国报童在波士顿的一个旧书摊上买到了几本残缺不全的法拉第著作 电学实验研 谁知道 这竟然成了这个人一生中收益最大的投资 他就是 爱迪生 正是爱迪生这样的发明家把法拉第所进行的电学成果转化成实用的电器 2 爱因斯坦也极力追求反映自然界物质运动规律的简单 和谐与统一的理论体