人教版 (2019)必修 第三册3 电磁感应现象及应用备课ppt课件

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一、奥斯特圆梦“电生磁”
1、电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的“偏执”
二者显然肯定是独立的，无关的
我坚信：电与磁是有关联的。我一定要找到她！
各种自然现象之间是相互联系和相互转化的！
物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。
2、奥斯特“碰巧”发现了:电流磁效应
电磁感应现象的发现是与电流磁效应的发现密切相连的。在1820年4月的一次演讲中，奥斯特碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针居然转动了。随后的实验证明，电流的确能使磁针偏转。这种作用称为电流的磁效应。
电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用力，揭示了电现象与磁现象之间存在的某种联系。
3、电流磁效应：发现的意义
突破了电、磁无关的思维定势；前所未有地拓宽了物理学研究的视野； 增强了人们对固有观念的怀疑精神和推翻固有权威成见的自信力；
奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？
二、法拉第心系“磁生电”
1、艰难的探索：众多物理学家“浅尝则止”
2、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……
一段通电直导线放在另一段直导线旁边
未通电直导线放在另一段通电线圈内部
通电直导线放在不通电线圈内部
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。
铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条件吗？
法拉第另一个成功实验：
磁生电是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
将条形磁铁插入空心线圈
由磁得到电的现象叫电磁感应。
电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。
电磁感应不是稳态效应，而是动态效应。
法拉第将其发现的全部“磁生电”现象分成五类：
“磁生电”现象的本质特征是：变化、运动
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。同时也推动了电气化时代的到来.
实验器材：蹄(条)形磁铁、导体棒、大小螺线管、线圈、灵敏电流计、导线、开关、滑动变阻器等
三、探究“磁生电”现象
实验一：探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流
闭合电路部分导体做切割磁感线运动时，电路中有感应电流产生，不切割磁感线，电路中无电流产生。
实验二：探究磁铁在螺线管中运动是否产生感应电流
只有磁铁相对螺线管运动时，闭合电路中有感应电流产生，磁铁相对螺线管静止时，无感应电流；　
实验三：模仿法拉第的实验
开关闭合,迅速移动滑片
当大螺线管中的磁感应强度B发生变化时，闭合电路中有感应电流产生
思考：通过以上三个产生感应电流的实验，我们能否寻找它们之间的共同之处，并从本质上概括出产生感应电流的条件?
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：①B不变，S变化②S不变，B变化③B、S不变，B、S的夹角变化④B、S都变化
如图所示，在磁感应强度为 B的匀强磁场中有一面积为S的矩形线圈abcd，垂直于磁场方向放置，则此时通过线圈的磁通量为多大？现使线圈以ab边为轴转180°，求此过程磁通量的变化量？
如果线圈转过的角度是1200，磁通量变化了多少？
如右图所示的各种情况，哪些能产生电磁感应现象？
关于感应电流,下列说法中正确的是（ ）A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应 电流
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
法拉第1831年制造的发电机
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。
1. 发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（ ） A．安培 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦2.发现电流磁效应现象的科学家是_________，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_________，发现电磁感应现象的科学家是 ________，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是____。
3.判断下列说法的正误（1）发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁效应的科学家是法拉第。 （ ）（2）奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁的认识。 （ ）（3）引起感应电流的五类原因都与变化和运动有关。 （ ）（4）电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法，开辟了人类电气化时代。 （ ）
4.法拉第把引起电流的原因概括为五类：_________________ 、 _____________、__________________、 ____________、____________________.
为什么以往的实验都失败了？
　　法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现！
跑失良机的科拉顿（瑞士人）（点图片播放）
　　对以往知识的熟知和对新鲜事物及其发展前景的敏感，是一个人的创造力的源泉。 ——汤川秀树
从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景
科学史上许多重要发现和发明，常被人们有意无意地罩上神秘的光环，似乎科学家都是呼风唤雨的魔术师。但是我们在这里看到，具有闪光思维的奥斯特和法拉第，在做出伟大发现的过程中也受着历史局限性的束缚，也有过“可笑”的疏忽与失误。他们是伟大的，但也是可以学习的真实的人。麦克斯韦曾就法拉第的著作说道：“他既告诉我们成功的经验，也告诉我们不成功的经验；既告诉我们那些成熟的想法，也告诉我们他的粗糙想法。读者的能力可能远不及他，但是感到的共鸣却常常多于钦佩，并且会引起这样一种信念：如果自己有这样的机会，也会成为一个发现者。”