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1、感应电流ppt第1页，本讲稿共31页回顾：回顾：1、通过上一节、通过上一节“电能的产生电能的产生”的学习，的学习，你都学到了什么？你还记得吗？说说看。你都学到了什么？你还记得吗？说说看。2、什么叫磁体？磁体的周围存在着什么？、什么叫磁体？磁体的周围存在着什么？3.奥斯特实验说明了什么？奥斯特实验说明了什么？第2页，本讲稿共31页?电能产生磁电能产生磁,磁是不是能产生电磁是不是能产生电 奥斯特实验证明了奥斯特实验证明了电电流能够产生流能够产生磁磁,即电即电流的磁效应流的磁效应,成为世界上第一个发现成为世界上第一个发现电与磁电与磁之之间有联系的人而载入史册间有联系的人而载入史册.？。？。你还可能提
2、出一个什么值得探究你还可能提出一个什么值得探究的问题？的问题？实验表明：实验表明：通电导体周围存在着磁场通电导体周围存在着磁场奥斯特实验：奥斯特实验：第3页，本讲稿共31页英国科学家英国科学家法拉第法拉第经过经过10年的研究，在年的研究，在1831年年发现了发现了磁生电磁生电的条件和的条件和规律，实现了他利用磁规律，实现了他利用磁场获得电流的愿望。场获得电流的愿望。法拉第发现了法拉第发现了磁生电磁生电，导致了电能的大规模生产导致了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的和利用，开辟了电气化的新纪元新纪元法拉第（法拉第（17911867）第4页，本讲稿共31页想一想：想一想：仔细观察发电机，想一想
3、在发电机仔细观察发电机，想一想在发电机中，磁是怎样产生电的？你能像法拉第中，磁是怎样产生电的？你能像法拉第一样设计一个实验来探究感应电流是怎一样设计一个实验来探究感应电流是怎样产生的吗？样产生的吗？第5页，本讲稿共31页一、科学探究大家一起来大家一起来探究！探究！猜想与假设猜想与假设:线圈只有在转动时才有电流线圈只有在转动时才有电流,可能与可能与导体在磁场中的运动有关。导体在磁场中的运动有关。？提出问题提出问题：发电机是怎样产生电的呢？怎样发电机是怎样产生电的呢？怎样才能产生感应电流呢？才能产生感应电流呢？第6页，本讲稿共31页一、科学探究制定计划与设计实验制定计划与设计实验1.1.如何选择实
4、验器材？如何选择实验器材？第7页，本讲稿共31页一、科学探究制定计划与设计实验制定计划与设计实验1.1.如何选择实验器材？如何选择实验器材？2.怎样证明电流的存在？怎样证明电流的存在？3.实实验验中中分分几几步步进进行行？那那么么导导体体应应怎怎样样放放在在磁磁场场中中呢呢？是是平平放放？竖竖放放？斜斜放放？导导体体在在磁磁场场中中是是静静止止？还还是是运运动动？怎怎样样运运动动？磁磁场场的的强强弱弱对对实实验验有有没没有有影影响响？电电流的方向与什么有关？流的方向与什么有关？将导体的两端用细线悬挂将导体的两端用细线悬挂起来起来,并与灵敏电流计、开关并与灵敏电流计、开关组成串联电路。探究将导体
5、放组成串联电路。探究将导体放在在U形磁铁的磁场中怎样运动形磁铁的磁场中怎样运动时，才能在电路中产生电流；时，才能在电路中产生电流；并探究影响电流方向的因素。并探究影响电流方向的因素。第8页，本讲稿共31页一、科学探究制定计划与设计实验制定计划与设计实验进行实验与收集证据进行实验与收集证据次序次序实验条件实验条件电流表指针反应电流表指针反应1将闭合电路的部分导体放在磁场中静止，将闭合电路的部分导体放在磁场中静止，闭合开关闭合开关2更换强磁场，仍让导体与磁体静止更换强磁场，仍让导体与磁体静止3使导体在磁场中上下运动使导体在磁场中上下运动4使导体在磁场中前后运动使导体在磁场中前后运动5使导体在磁场中
6、左右运动使导体在磁场中左右运动6使导体在磁场使导体在磁场中斜着运动中斜着运动7断开开关，重做以上实验断开开关，重做以上实验不偏转不偏转不偏转不偏转不偏转不偏转不偏转不偏转偏转偏转偏转偏转不偏转不偏转第9页，本讲稿共31页一、科学探究分析论证：分析论证：根据刚才的实验现象，你认为产根据刚才的实验现象，你认为产生感应电流的条件是什么？生感应电流的条件是什么？结论：结论：导体是导体是_电路的一电路的一部分；导体做部分；导体做_磁磁感线运动。感线运动。闭合闭合“切割切割”第10页，本讲稿共31页二、电磁感应现象二、电磁感应现象3.感应电流产生的条件：感应电流产生的条件：电路是电路是闭合闭合的的一部分一
7、部分导体在磁场导体在磁场里做里做切割磁感线切割磁感线的运动的运动1.闭合电路闭合电路的一部分导体在磁场中做的一部分导体在磁场中做切割切割磁感线运动磁感线运动时产生电流的现象称为电磁感应现时产生电流的现象称为电磁感应现象象2.2.电磁感应中产生的电流称为电磁感应中产生的电流称为感应电流感应电流。第11页，本讲稿共31页一、科学探究结论：结论：感应电流的方向与感应电流的方向与_的方向和的方向和_的方向都有关的方向都有关系。系。(1)感应感应电流的电流的方向方向跟哪跟哪些因素有关呢些因素有关呢？继续探究：继续探究：导体运动导体运动磁感线磁感线第12页，本讲稿共31页1.磁体磁体磁性的强弱磁性的强弱2
8、.导体切割磁感线的导体切割磁感线的速度速度大小大小3.导体切割磁感线的导体切割磁感线的角度角度4.切割磁感线的切割磁感线的导线长度导线长度(2)感应感应电流的电流的大小大小与哪些因素有关与哪些因素有关?（思考与实验）（思考与实验）第13页，本讲稿共31页三、电磁感应现象的能量转化三、电磁感应现象的能量转化:在电磁感应现象中，用力移动在电磁感应现象中，用力移动导体，使其做切割磁感线运动，导体，使其做切割磁感线运动，消耗了消耗了机械能机械能，但在闭合电路中产，但在闭合电路中产生了电流，获得了生了电流，获得了电能电能，实现了从，实现了从机械能机械能向向电能电能的转化。的转化。第14页，本讲稿共31页
9、1、发电机、发电机四、电磁感应现象的应用：四、电磁感应现象的应用：2、动圈式话筒、动圈式话筒3、变压器、变压器第15页，本讲稿共31页本节课中我的收获是知识：电磁感应现象；产生感应电流知识：电磁感应现象；产生感应电流的条件；影响感应电流方向的因素；的条件；影响感应电流方向的因素；电磁感应现象中的能量转化关系等电磁感应现象中的能量转化关系等方法：科学探究的一般方法。方法：科学探究的一般方法。精神：不怕失败，坚持不懈。精神：不怕失败，坚持不懈。第16页，本讲稿共31页细心细心认真认真1、下列机器或装置是利用、下列机器或装置是利用“通电导体通电导体在磁场中受力运动在磁场中受力运动”的原理工作的是的原
10、理工作的是（）A发电机发电机B电铃电铃C电动机电动机D电磁起重机电磁起重机C第17页，本讲稿共31页2、发现电磁感应现象的科学家是发现电磁感应现象的科学家是A奥斯特奥斯特B安培安培C法拉第法拉第D焦耳焦耳C第18页，本讲稿共31页细心细心认真认真3、下列说法正确的有：、下列说法正确的有：（）A、导体在磁场中运动一定会产生感应、导体在磁场中运动一定会产生感应电流；电流；B、导体在磁场中做切割运动一定会产生感、导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电压；应电压；C、闭合导体在磁场中做切割运动一定会产、闭合导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电流；生感应电流；D、闭合导体的一部分在磁场中做切割运、闭合
11、导体的一部分在磁场中做切割运动一定会产生感应电流。动一定会产生感应电流。BD第19页，本讲稿共31页细心细心认真认真4.如如图图所所示示，可可以以使使电电流流表表指指针针发发生生偏偏转转的的情情况况是（是（）A.开关开关S断开，导线断开，导线ab竖直向下运动竖直向下运动B.开关开关S闭合，导线闭合，导线ab竖直向上运动竖直向上运动C.开关开关S断开，导线断开，导线ab从纸里向纸外运动从纸里向纸外运动D.开关开关S闭合，导线闭合，导线ab从纸外向纸里运动从纸外向纸里运动D第20页，本讲稿共31页细心细心认真认真5.图图中中，闭闭合合线线圈圈的的一一部部分分导导线线在在磁磁场场中中运运动动，能能产
12、产生感生电流的是（生感生电流的是（）A.（a）图和（）图和（b）图）图B.（a）图和（）图和（c）图）图C.（a）图和（）图和（d）图）图D.（c）图和（）图和（d）图）图B第21页，本讲稿共31页SNNSNS.练习4ABC(A)(B)(C)SN(D)6 6.如图，如图，(A)(A)图中已标出了磁场、导体切图中已标出了磁场、导体切割方向和产生的感应电流方向，请在割方向和产生的感应电流方向，请在B B、C C、D D这三个图中标出感应的电流方向：这三个图中标出感应的电流方向：.第22页，本讲稿共31页v7.课本习题：课本习题：P138-2,在电磁感应现象中，在电磁感应现象中，闭合电路的那一部分闭
13、合电路的那一部分相当于电源？相当于电源？第23页，本讲稿共31页作业：1,阅读课文，记忆本节知识要点。2，完成基础训练P111-113第24页，本讲稿共31页趣谈电磁感应的发现趣谈电磁感应的发现濮阳市实验中学濮阳市实验中学牛瑞杰牛瑞杰自从丹麦的物理学家奥斯特自从丹麦的物理学家奥斯特1820年发现电流年发现电流的周围存在磁场以后，欧洲各国投入了大量的人力物力的周围存在磁场以后，欧洲各国投入了大量的人力物力财力，研究电和磁的联系。既然电能生磁，那么磁能否财力，研究电和磁的联系。既然电能生磁，那么磁能否生电呢？生电呢？在法国，以安培为首的一批科学家做了大量的在法国，以安培为首的一批科学家做了大量的实
14、验。实验。1821年，事实上，安培已在无意中发现了电磁感年，事实上，安培已在无意中发现了电磁感应产生电流现象。当时，安培只想用分子电流来解释实验应产生电流现象。当时，安培只想用分子电流来解释实验现象，他没有思考研究发生铜环偏转的条件，也就没有能现象，他没有思考研究发生铜环偏转的条件，也就没有能够认识到感生电流的瞬时性，因此，他错过了真正发现电够认识到感生电流的瞬时性，因此，他错过了真正发现电磁感应的机遇。史称之为磁感应的机遇。史称之为“错失良机错失良机”。第25页，本讲稿共31页1825年，瑞士的科学家科拉顿做过这样一个实验，年，瑞士的科学家科拉顿做过这样一个实验，他想将一个磁铁插入连有灵敏电
15、流计的螺旋线圈，来观察他想将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈，来观察在线圈中是否有电流产生。在线圈中是否有电流产生。但是，在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵但是，在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他用很长的导线把接在螺旋线圈上的敏电流计的影响，他用很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计入到了另一间房间里。他想，反正产生的电灵敏电流计入到了另一间房间里。他想，反正产生的电流应该是流应该是“稳定稳定”的，插入磁铁后，如果有电流，跑到的，插入磁铁后，如果有电流，跑到另一间房里观察电流计也来得及。就这样，科拉顿开始另一间房里观察电流计也来得及。就这样，科拉顿开始了实验。然而
16、，无论他跑得多快，他看到的电流计指针了实验。然而，无论他跑得多快，他看到的电流计指针都是指在都是指在“0”刻度的位置，科拉顿失败了。刻度的位置，科拉顿失败了。科拉顿的这个失败，是一个什么样的失败呢？后人有各科拉顿的这个失败，是一个什么样的失败呢？后人有各种各样的议论。种各样的议论。第26页，本讲稿共31页有人说这是一次有人说这是一次“成功的失败成功的失败”。因为科拉顿的实验装置。因为科拉顿的实验装置设计得完全正确，如果磁铁磁性很强，导线电阻不大，电流计设计得完全正确，如果磁铁磁性很强，导线电阻不大，电流计十分灵敏，那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时，电流计的指十分灵敏，那么在科拉顿将磁铁插入螺旋
17、线圈时，电流计的指针确实是摆动了的。也就是说，电磁感应的实验是成功了的。针确实是摆动了的。也就是说，电磁感应的实验是成功了的。只不过科拉顿没有看见，他跑得还太慢，连电流计指针往回摆只不过科拉顿没有看见，他跑得还太慢，连电流计指针往回摆也没看见。也没看见。有人说，这是一次有人说，这是一次“遗憾的失败遗憾的失败”。因为，如果科拉顿有个助。因为，如果科拉顿有个助手在另外那间房间里，或者科拉顿就把电流计放在同一房间里手在另外那间房间里，或者科拉顿就把电流计放在同一房间里看得见的地方，那么成功的桂冠肯定是属于科拉顿的。看得见的地方，那么成功的桂冠肯定是属于科拉顿的。有人说，这是一次有人说，这是一次“真正
18、的失败真正的失败”。因为科拉顿没能转。因为科拉顿没能转变思想，他没有从变思想，他没有从“稳态稳态”的猜想转变到的猜想转变到“暂态暂态”的考虑上的考虑上来，所以他想不到请个助手帮一下忙，或者把电流计拿到同来，所以他想不到请个助手帮一下忙，或者把电流计拿到同一间房里来。事实也是这样，科拉顿留下了永远的遗憾。史一间房里来。事实也是这样，科拉顿留下了永远的遗憾。史称称“跑失良机跑失良机”。第27页，本讲稿共31页但实际上最早发现电磁感应的是美国著名科学家亨利。但实际上最早发现电磁感应的是美国著名科学家亨利。1830年年8月，时为纽约奥尔巴尼月，时为纽约奥尔巴尼(Albang)学院教授的亨利利用学院假期
19、，学院教授的亨利利用学院假期，亨利这个实验是电磁感应现象的非常直观的关键性实验，亨利这亨利这个实验是电磁感应现象的非常直观的关键性实验，亨利这个实验装置也实际上是一台变压器的雏形。但是，亨利做事谨慎，个实验装置也实际上是一台变压器的雏形。但是，亨利做事谨慎，他没有急于发表他的实验成果，他还想再做一些实验。然而假期他没有急于发表他的实验成果，他还想再做一些实验。然而假期已过，他只得将这件事搁置一旁。后来他又进行了多次实验，直已过，他只得将这件事搁置一旁。后来他又进行了多次实验，直到到1832年才将实验论文发表在美国科学和艺术杂志第年才将实验论文发表在美国科学和艺术杂志第7期上。期上。但是，在此以
20、前，法拉第首先公布了他的电磁感应实验，介绍了但是，在此以前，法拉第首先公布了他的电磁感应实验，介绍了他的实验装置，因此电磁感应现象的发明权只能归法拉弟，变压他的实验装置，因此电磁感应现象的发明权只能归法拉弟，变压器的发明权也非法拉弟莫属了。史称器的发明权也非法拉弟莫属了。史称“坐失良机坐失良机”。第28页，本讲稿共31页英国科学家法拉第努力探索电与磁的联系，寻找让磁生电的途径，他虽然英国科学家法拉第努力探索电与磁的联系，寻找让磁生电的途径，他虽然经历了多次失败，但始终不放弃自己的追求，经过经历了多次失败，但始终不放弃自己的追求，经过10年探索终于在年探索终于在1831年发现年发现了电磁感应。了
21、电磁感应。法拉第进行这个实验的装置实际上是世界上第一只变压器雏形，以后法拉第法拉第进行这个实验的装置实际上是世界上第一只变压器雏形，以后法拉第又作了数次实验，同年又作了数次实验，同年10月月28日还制成了第一台圆盘式直流发电机。同年日还制成了第一台圆盘式直流发电机。同年11月月24日，法拉第向英国皇家学会报告了他的实验及其发现，从而使法拉第成为被公日，法拉第向英国皇家学会报告了他的实验及其发现，从而使法拉第成为被公认的电磁感应现象的发现者，他也顺理成章地成为变压器的发明人。认的电磁感应现象的发现者，他也顺理成章地成为变压器的发明人。安培的电磁学研究取得了丰富的成果，他对科学新发现十分敏感，安培
22、的电磁学研究取得了丰富的成果，他对科学新发现十分敏感，具有高超的数学才能，深刻的物理思想，敢于大胆提出科学假设，并具有高超的数学才能，深刻的物理思想，敢于大胆提出科学假设，并努力发展完善，这些都是他成功的原因。但是，他又被自己的科学假努力发展完善，这些都是他成功的原因。但是，他又被自己的科学假说所限制，由于先入为主的观念，影响了科学发现的取得，安培的失说所限制，由于先入为主的观念，影响了科学发现的取得，安培的失误再一次告诉后来人，如果错误地将新现象纳入已有的旧理论，就不误再一次告诉后来人，如果错误地将新现象纳入已有的旧理论，就不能意识到新现象的重大价值，错过科学发现的机遇。对实验的解释恰能意识
23、到新现象的重大价值，错过科学发现的机遇。对实验的解释恰恰是理论的功能，科学中包含着理论和实验的相互关系，从这一点来恰是理论的功能，科学中包含着理论和实验的相互关系，从这一点来说，实验中是渗透着理论的，理论会影响实验的说，实验中是渗透着理论的，理论会影响实验的第29页，本讲稿共31页发现。突破已有观念的束缚，对于科学创造是十分重要的。法国当时发现。突破已有观念的束缚，对于科学创造是十分重要的。法国当时的一批具有很高数学水平，良好研究基础的学者，脱离了达到电磁学的一批具有很高数学水平，良好研究基础的学者，脱离了达到电磁学理论发展的主流和前沿，确实是十分遗憾的。理论发展的主流和前沿，确实是十分遗憾的
24、。对于科学家科拉顿进行的实验，机会在科拉顿对于科学家科拉顿进行的实验，机会在科拉顿“跑跑”的过程中失的过程中失去了。大概是由于法拉第已经意识到：电磁感应不是一种稳态现象，去了。大概是由于法拉第已经意识到：电磁感应不是一种稳态现象，而是一种稍纵即逝的暂态现象。随着磁铁的插入和取出，电流针的指而是一种稍纵即逝的暂态现象。随着磁铁的插入和取出，电流针的指针便摆动起来。就这样，一个划时代的伟大发现的桂冠从科技顿的鼻针便摆动起来。就这样，一个划时代的伟大发现的桂冠从科技顿的鼻子尖下溜了过去，嵌在了法拉第的头上。我们为科拉顿惋惜，同时为子尖下溜了过去，嵌在了法拉第的头上。我们为科拉顿惋惜，同时为法拉第庆幸
25、。这样的幸运，完全是法拉第的十年不懈努力和坚持实验法拉第庆幸。这样的幸运，完全是法拉第的十年不懈努力和坚持实验的结果。的结果。“磁能生电磁能生电”，这是何等伟大的发现啊！世界的面貌因这个发现，这是何等伟大的发现啊！世界的面貌因这个发现而大为改观，人类文明前进的步伐因而加快：发电机出现了，电动机而大为改观，人类文明前进的步伐因而加快：发电机出现了，电动机运转了，大地电杆林立，天空电网密布运转了，大地电杆林立，天空电网密布电气文明的光芒因此而射电气文明的光芒因此而射进人类生产和生活的各个领域。抚今思昔，这位被恩格斯誉为进人类生产和生活的各个领域。抚今思昔，这位被恩格斯誉为“到现到现在为止的最大电学家在为止的最大电学家”法拉第是何等非凡！真是机遇总是光顾那些有法拉第是何等非凡！真是机遇总是光顾那些有准备头脑的人！准备头脑的人！第30页，本讲稿共31页第31页，本讲稿共31页