物理選修3-1 第一節(jié)劃時代的發(fā)現(xiàn)206

1、第一節(jié)劃時代的發(fā)現(xiàn)第四章電磁感應(yīng)第四章電磁感應(yīng)法拉第心系法拉第心系“磁生電磁生電”2奧斯特夢圓奧斯特夢圓“電生磁電生磁”3 11919世紀(jì)世紀(jì)2020年代之前年代之前, , 電與磁是獨立發(fā)展的電與磁是獨立發(fā)展的. .1818世紀(jì)末世紀(jì)末, ,人們開始思考自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系人們開始思考自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系. .奧斯特尋找電與磁之間的相互聯(lián)系奧斯特尋找電與磁之間的相互聯(lián)系. .18201820年年4 4月月-奧斯特實驗奧斯特實驗揭示了揭示了電與磁之間存在相互聯(lián)系電與磁之間存在相互聯(lián)系突破了人類對電與磁的突破了人類對電與磁的認(rèn)識的局限性認(rèn)識的局限性自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)-奧斯特夢圓奧斯特夢圓“電生磁電生磁”

2、依據(jù)：信念依據(jù)：信念 哲學(xué)家康德：各種自然現(xiàn)象之間是哲學(xué)家康德：各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的。相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的。實例：摩擦生熱、蒸汽機實例：摩擦生熱、蒸汽機 物理學(xué)將不再是關(guān)于運物理學(xué)將不再是關(guān)于運動、熱、空氣、光、電、磁動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種其他以及我們所知道的各種其他現(xiàn)象的零散的羅列，我們將現(xiàn)象的零散的羅列，我們將把整個宇宙納在一個體系中把整個宇宙納在一個體系中。奧斯特實驗：奧斯特實驗：奧斯特在作報告時，無意中發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)奧斯特在作報告時，無意中發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)奧斯特斷言：電與磁是有聯(lián)系的！奧斯特斷言：電與磁是有聯(lián)系的?。?）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎

3、樣的哲學(xué)思考？法拉第持怎樣的觀點？（2）法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對失敗是怎樣做的？（3）法拉第做了大量實驗都是以失敗告終，失敗的原因是什么？（4）法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過程是怎樣的？之后他又做了大量的實驗都取得了成功，他認(rèn)為成功的“秘訣”是什么？自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)-法拉第心系法拉第心系“磁生電磁生電” 英國的法拉第認(rèn)為： 電和磁是一對和諧對稱的自然現(xiàn)象。依據(jù)：磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象猜想：磁鐵應(yīng)該可以感應(yīng)出電流！信念：一定要轉(zhuǎn)磁為電！法拉第法拉第日記日記未顯示作用毫無反應(yīng)不行 從普通的磁鐵中從普通的磁鐵中獲得電的希望，時獲得電的希望，時時

4、激勵著我從實驗時激勵著我從實驗上探求電流的感應(yīng)上探求電流的感應(yīng)效應(yīng)。效應(yīng)。二品：科學(xué)的實驗方法二品：科學(xué)的實驗方法1825年11月28日實驗實驗1 1. . 兩根長兩根長4 4英寸長的導(dǎo)線平行放置英寸長的導(dǎo)線平行放置, , 用兩張厚用兩張厚紙將它們隔開紙將它們隔開, , 先把其中的一根導(dǎo)線接到電池的兩先把其中的一根導(dǎo)線接到電池的兩端通電端通電, ,再把另一根與電流計相連。再把另一根與電流計相連。 實驗實驗2 2. . 將空心螺線管接到電池的兩極將空心螺線管接到電池的兩極, , 把一直導(dǎo)線把一直導(dǎo)線引進(jìn)螺線管引進(jìn)螺線管, , 直導(dǎo)線兩端與電流計相連直導(dǎo)線兩端與電流計相連 。實驗實驗3 3. .

5、將實驗將實驗2 2中的直導(dǎo)線與電池兩極相連中的直導(dǎo)線與電池兩極相連, , 螺線螺線管與電流計連接管與電流計連接 。實驗實驗4 4. . 把兩根導(dǎo)線互相纏繞著把兩根導(dǎo)線互相纏繞著, , 先把其中的一根的先把其中的一根的兩頭接到電池上通電兩頭接到電池上通電, , 把另一根的兩頭接到電流計把另一根的兩頭接到電流計上。上。 麥克斯韋：科學(xué)家其實也有許多粗糙的想法和不成功的經(jīng)驗。他們是偉大的，但并不是高不可攀的。1831年8月29日 法拉第線圈：與160年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)文物。開關(guān)開關(guān)電池組電池組電流計電流計進(jìn)一步地思考和探索： 鐵芯和線圈A是產(chǎn)生這一效應(yīng)的必要條件嗎？鐵

6、芯鐵芯 1831年11月24日，法拉第向皇家學(xué)會提交了一個報告，把這種現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流感應(yīng)電流?！贝派姟笆且环N在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。 五種類型可以引起感應(yīng)電流：變化的電變化的電流流、變化的磁場變化的磁場、運動的恒定電流運動的恒定電流、運動運動的磁鐵的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體在磁場中運動的導(dǎo)體。有規(guī)律嗎？磁通量、定義：設(shè)在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B和S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量溫故知新、公式:BSB S s的含義：S1S2S/S 閉合回路包含磁場的那部分有效面積 標(biāo)量： 正負(fù)的規(guī)定：任何一個面都有正反兩個面， 規(guī)定磁感線從正面穿入為正，則從反面穿入為負(fù)單位:過一個平面若有方向相反的兩個磁通量，這時的合磁通為相反方向磁通量的代數(shù)和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)有正負(fù) 韋伯符號：Wb 1Wb=1Tm2描述穿過某一面積磁感線的條數(shù)多則大，少則小 利利用用穿穿過過某某一一面面積積的的磁磁感感線線條條數(shù)數(shù)的的多多少少就就可可以以形形象象描描述述穿穿過過該該面面積積的的 的的大大小小 物理意義物理意義:. .磁通量的變化量磁通量的變化量磁通量的變化一般有三種形式 1、B不變，S變化 2、B變化，S不變 3