演示实验:奥斯特实验
(1)这个实验说明了什么?
(2)这个实验架起了一座连通电和磁的桥梁,此后人们对电能生磁已深信不疑,但沿相反方向能否走通呢?即磁能否生电呢?
这节课我们就来研究这个问题--电磁感应现象
1、引言:在磁可否生电这个问题上,英国物理学家法拉第坚信,电与磁决不孤立,有着密切的联系。为此,他做了许多实验,以坚韧不拔的意志历时10年探索,终于找到了答案,从而开辟了物理学又一崭新天地。
2、产生感应电流的条件:
(1)、演示实验:书图15-2实验(条形磁铁插入线圈)
观察提问:A、研究对象:由线圈,电流表构成的闭合回路。
磁场提供:条形磁铁。
B、条形磁铁插入或取出时,可见电流表的指针偏转。
结 论:有感应电流
C,磁铁与线圈相对静止时,可见电流表指针不偏转。
结 论:无感应电流
提问讨论:磁铁靠近和离开线圈的过程中,穿过线圈的磁通量发生 了怎样的变化?
现象分析:(师生讨论)对线圈回路,当线圈与磁铁
有沿轴线的相对运动时,所处磁场B因磁铁的远离
和靠近而变化,而S未变,故穿过线圈的磁通变化。
当磁铁靠近线圈的过程中,穿过线圈的磁通量增大,
当磁铁离开线圈的过程中,穿过线圈的磁通量减小。
提问讨论:上面实验当磁铁靠近和离开线圈的过程中,穿过线圈的磁通量发生了变化,还有没有其他方法使穿过线圈的磁通量发生了变化?
(2)、学生探究实验:书图15-3实验(原副线圈)
观察提问:研究对象:线圈B和电流表
构成的闭合回路
磁场提供:通电线圈A
结 论:移动变阻器滑片(或通断开关)
可见,电流表指针偏转,有感应电流。
当A中电流稳定时,电流表
指针不偏转,无感应电流。
现象分析:对线圈B,滑片移动或开关通断,引起A中电流变,则磁场变,穿过B的磁通变 ,故B中产生感应电流。 当A中电流稳定时,磁场不变,磁通不变则B中无感应电流。
综上所述:不同的实验,其共同处在于:产生感应电流的前提均为穿过闭合回路的磁通量的变化,只不过引起磁通量变化的原因各不相同。当穿过闭合线圈的磁通量的变化时,闭合线圈中会有电流产生,这种现象叫做电磁感应现象。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。
(3)、演示实验:书图15-4实验(导体在磁场中运动)
观察提问:研究对象:
由导体AB,电流表构成的闭合回路,
磁场提供:蹄形磁铁。
结 论: AB做切割磁感线运动,
可见电流表指针偏转,回路中有感应电流产生。
现象分析:如图15-4导体不切割磁力线时,电路中没有电流;而切割磁力线时闭合电路中有电流。根据磁通量定义Φ=BS 对闭合回路而言,所处磁场B未变,仅因为AB的运动使回路在磁场中部分面积变了,使穿过回路的磁通变化,故回路中产生了感应电流。
综上所述:产生感应电流的条件--只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会有感应电流产生。 教师设问:那么在其它情况下是否也因为磁通量变化而产生感应电流呢?
概括结论:
多媒体演示:根据上述概括得出的结论,教师事先利用计算机软件Powerpoint 、Authorware 或Flash制作的动态多媒体课件,也可以到因特网上去寻找有关电磁感应现象的课件。
主要内容:1、如图所示闭合导线框在匀强磁场中
围绕不同轴的转动和不同方向的平动,分析导线框
有无感应电流产生。
2、如图所示通电直导线周围放置一个闭合导线框,
当线框围绕不同轴的转动和不同方向的平动时;
或者当线框不同,直导线中电流发生变化时,
分析导线框有无感应电流产生。