第1节磁性电的探索 (2)

1、第1节磁生电的探索复习奥斯特实验实验的结论电能生磁磁能否生电？一、电磁感应的探索历程 菲涅耳（A.J.Fresnel，17881827，法国物理学家）的贡献：在奥斯特公布他的发现不久，菲涅耳就宣称他把磁铁放在螺旋线圈里，能够成功地由磁产生出电。但是当其他科学家按照这样做时，却没能产生出电，但是菲涅耳的这一发现却启发了安培于1821年着手于这一方面的探索。 科拉顿（D.Colladen，18021892）：瑞士物理学家科拉顿将一块磁铁在线圈中移动，试图在螺线管中产生出电流。为避免磁铁对电流计的指针产生影响，他用一根很长的导线把螺线管和电流计连接起来，并把电流计放在隔壁的房间里。实验时，他将磁铁分

2、别插入和拔出螺线管，然后再跑到隔壁房间观察电流计的摆动情况。但不管他跑的多快，始终没有看到电流计的偏转。 亨利（J.Henry , 17971878）美国科学家亨利于1830年暑期，在研究绕有不同长度导线的电磁铁所产生的磁力大小时，把一个线圈与电流计相连，当线圈放在蹄形电磁铁的两极之间，当他给电磁铁通电时，电流计指针出现了摆动，断开电源时，电流计指针向相反方向摆动。由于新学期开学，他不得不停止了这一研究，因而错过了发表这一成果的时机，被誉为离发现“磁生电”现象只有一步之遥的人。 法拉第（M.Farad 17911867）英国物理学家法拉第自1821年就开始了磁生电的研究，他用强磁铁靠近闭合线圈

3、，想在闭合线圈中产生出电流，均遭到失败，但他毫不气馁，仍然坚定地进行各种实验，经过无数次的试验，终于于1831年发现了磁生电的现象。 (1)电源(2)导线和开关(3)小磁针产生电流；形成闭合电路；检验磁场的产生电生磁产生磁场形成闭合电路检验电流的产生逆向思维磁铁导线和开关灵敏电流计二、科学探究-感应电流产生的条件探究1：如图（1）所示，进行以下实验： 让导体AB与磁场保持相对静止 让导体AB平行于磁感线运动 让导体AB做切割磁感线运动有电流产生无电流产生无电流产生探究：如图()所示，将螺线管与电流计组成闭合的回路，把条形磁铁插入、拔出螺线管，或静止在螺线管中，注意观察是否有电流产生小结：探究，

4、都表明只有当导线与磁感线相切割时候，才会有电流产生为什么非要切割才有呢？本质原因在哪里？探究3：如图（3），螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；螺线管A放在螺线管B内，螺线管B与电流计组成一个闭合回路通过滑动变阻器可以改变螺线管中的电流，从而改变由螺线管产生的磁场的强弱，进而改变螺线管内的磁通量A中电流的变化情况B中磁通量的变化情况B中是否产生电流闭合开关的瞬间闭合开关，A中电流稳定后闭合开关，A中电流稳定后，再让变阻器电阻增大闭合开关，A中电流稳定后，再让变阻器电阻减小断开开关瞬间A中电流的变化情况B中磁通量的变化情况B中是否产生电流闭合开关的瞬间变大变大有闭合开关，A中电流稳定后

5、不变不变无闭合开关，A中电流稳定后，再让变阻器电阻增大变小变小有闭合开关，A中电流稳定后，再让变阻器电阻减小变大变大有断开开关瞬间变小变小有探究3：如图（3），螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；螺线管A放在螺线管B内，螺线管B与电流计组成一个闭合回路通过滑动变阻器可以改变螺线管中的电流，从而改变由螺线管产生的磁场的强弱，进而改变螺线管内的磁通量小结：只有当的磁通量发生变化时候，线圈构成的闭合回路中才有有电流产生结论：通过以上的实验可以得出:只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电磁感应:磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应;所产生的电流叫做感应电流总结：（1）磁

6、生电的条件：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。即时应用：1.一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成角将abcd绕ad轴转180角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量是()图A0 B2BSC2BScos D2BSsin解析：选C.开始时穿过线圈平面的磁通量为1BScos.则后来穿过线圈平面的磁通量为2BScos.则磁通量的变化量为|21|2BScos.核

7、心要点突破一、正确理解磁通量的变化1对磁通量的认识(1)B与S垂直时(匀强磁场中)：BS.B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积(2)B与S不垂直时(匀强磁场中)BS.S为线圈在垂直磁场方向上的有效面积，在应用时可将S分解到与B垂直的方向上，如下图所示BSsin.(3)某面积内有相反方向的磁场时分别计算不同方向的磁场的磁通量，然后规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，求其代数和2磁通量变化的几种形式磁通量的变化一般有四种情形：(1)B不变，S变化，则BS如图甲所示，闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动，闭合回路面积发生变化，引起磁通量变化(2)B变化，S不变，则BS如图乙所示，由于磁

8、铁插入或拔出线圈，使线圈所处的磁场发生变化，引起磁通量变化(3)B变化，S也变化，则B2S2B1S1如图丙所示，设回路面积从S18 m2变到S218 m2，磁感应强度B同时从B10.1 T变到B20.8 T，则回路中磁通量的变化为21B2S2B1S113.6 Wb.若按BS(0.80.1)(188)Wb7 Wb计算就错了(4)B不变，S不变，变化，则BS(sin 2sin 1)如丁所示，闭合线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO转动，B不变，S不变，但B和S的夹角发生变化，引起穿过线圈的磁通量变化二、判断是否产生感应电流的方法1感应电流产生的条件(1)电路闭合(2)穿过电路的磁通量

9、发生变化2判断的基本方法(1)看回路是否闭合，如果回路不闭合时，无论如何也不会产生感应电流. (2)看磁场方向与回路平面之间的关系，即磁场的方向与回路平面是垂直、平行或成某一夹角. (3)看穿过回路的磁感线的条数是否发生变化，若变化则产生感应电流，否则不产生感应电流. 即时应用：2. 如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可能的是()A先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针不偏转BS1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转C先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转DS1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转解析：选