划时代的发现精品课件-(含flash).ppt

1、第一节第一节 划时代的发现划时代的发现依据：依据：信念信念 哲学家康德：各种自然现象之间是哲学家康德：各种自然现象之间是相互联系和相互转化的。相互联系和相互转化的。实例：摩擦生热、蒸汽机实例：摩擦生热、蒸汽机奥斯特实验：奥斯特实验：奥斯特在作报告时，奥斯特在作报告时，无意中发现小磁针偏转无意中发现小磁针偏转奥斯特断言：奥斯特断言：电与磁是有联系的！电与磁是有联系的！物理学将不再是关于运动、物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的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罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。个体系

2、中。-“磁生电”？“电能生磁”！导线应该朝哪个方向放置才能发现这样的现象？一、划时代的发现一、划时代的发现奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？对称性的思考英国的法拉第认为：电和磁是一对和谐对称的自然现象。依据：磁化和静电感应现象猜想：磁铁应该可以感应出电流！信念：一定要转磁为电！二品：科学的实验方法二品：科学的实验方法法拉第日法拉第日记记未显示作用毫无反应不行 从普通的磁铁中从普通的磁铁中获得电的希望，时获得电的希望，时时激励着我从实验时激励着我从实验上探求电流的感应上探求电流的感应效应。效应。对称思考创新路，静态实验十年度对称思考创新路，静态实验十年度1825年11月28日实验实验1.

3、1.两根长两根长4 4英寸长的导线平行放置英寸长的导线平行放置,用两张厚用两张厚纸将它们隔开纸将它们隔开,先把其中的一根导线接到电池的两先把其中的一根导线接到电池的两端通电端通电,再把另一根与电流计相连。再把另一根与电流计相连。实验实验2.2.将空心螺线管接到电池的两极将空心螺线管接到电池的两极,把一把一直导线引进螺线管直导线引进螺线管,直导线两端与电流计相直导线两端与电流计相连连 。实验实验3.3.将实验将实验2 2中的直导线与电池两极相连中的直导线与电池两极相连,螺线螺线管与电流计连接管与电流计连接 。实验实验4.4.把两根导线互相缠绕着把两根导线互相缠绕着,先把其中的一根的先把其中的一根

4、的两头接到电池上通电两头接到电池上通电,把另一根的两头接到电流计把另一根的两头接到电流计上。上。1831年8月29日 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。开关开关电池组电池组电流计电流计实验1：实验2 实验3 1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应电磁感应，产生的电流叫做感应电流感应电流。”磁生电“是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。五种类型可以引起感应电流：变化的电变化的电流流、变化的磁场变化的磁场、运动的恒定电流运动的恒定电流、运动运动的磁铁的磁铁、在磁场中运动的导体在磁场中运动的导体。有规律吗？从此人

5、类进入了电气化时代：壮美的都市夜景从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景 法拉第提出了法拉第提出了“电场电场”、“磁场磁场”和和“力线力线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性的概念。暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的传播，并预言了光可能是一种电磁振动的传播 。爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第最爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第最富创造性的思想，是牛顿以来最重要的发现富创造性的思想，是牛顿以来最重要的发现。麦克斯韦正是继承和发展了场的思想，为。麦克斯韦正是继承和发展了场的思想，为之找到了完美的数学表示形式从而建立了电之找到了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。磁场理论。“

6、跑失良机”的科拉顿螺旋管螺旋管电流计电流计进一步地思考和探索：铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条件吗？铁芯铁芯如果面积为如果面积为S S的平面与磁场方向的平面与磁场方向不垂直不垂直时，则时，则穿过该面积的磁通量还会不会是穿过该面积的磁通量还会不会是BSBS呢？呢？1 1、定义：在磁感应强度为、定义：在磁感应强度为B B的匀强磁场中，有一个与的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为磁场方向垂直的平面，面积为S S，我们把，我们把B B与与S S的乘积的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母表示磁通量。表示磁通量。2 2、在匀强磁场中，公式

7、为、在匀强磁场中，公式为 =BSBS S S表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积为平面与为平面与垂直磁场垂直磁场方向的夹角方向的夹角,当平面与磁场方当平面与磁场方向向平行平行时。时。磁通量磁通量=?3 3、单位：韦伯、单位：韦伯 (Wb)1Wb=1Tm2栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应如果有两个大小相等但方向相反的磁场同时穿过如果有两个大小相等但方向相反的磁场同时穿过该平面。则平面位置的磁感应强度等于该平面。则平面位置的磁感应强度等于 ，磁通量等于磁通量等于 。栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四

8、章电磁感应例例1 1、如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的、如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈闭合线圈S S1 1（左）、（左）、S S2 2（右），由（右），由图可知穿过线圈图可知穿过线圈S S1 1、S S2 2的磁通量大的磁通量大小关系正确的是（小关系正确的是（）A.A.穿过线圈穿过线圈S S1 1的磁通量比较大的磁通量比较大B.B.穿过线圈穿过线圈S S2 2的磁通量比较大的磁通量比较大C.C.穿过线圈穿过线圈S S1 1、S S2 2的磁通量一样大的磁通量一样大D.D.不能比较不能比较例例2.2.如图所示，两个同心放置的共面金属圆环如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a

9、 a和和b b，一条，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量环的磁通量a a和和b b大小关系为（大小关系为（）A Aa ab b B Ba ab bC Ca a=b b D D无法比较无法比较例例3.3.如图所示圆形线圈的匝数为如图所示圆形线圈的匝数为100100匝，圆面积为匝，圆面积为0.5 m0.5 m2 2,在该圆形线圈平面内有一个面积为在该圆形线圈平面内有一个面积为0.1 m0.1 m2 2的正方形区域，的正方形区域，该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度为为B=2TB=2T，求

10、穿过该圆形线圈的磁通量（，求穿过该圆形线圈的磁通量（）A.1 Wb B.0.2 Wb C.100 Wb D.20 WbA.1 Wb B.0.2 Wb C.100 Wb D.20 Wb例例4 4、如图所示，框架面积为、如图所示，框架面积为S S，框架平面与磁感应强度，框架平面与磁感应强度为为B B的匀强磁场垂直，则穿过线框平面的磁通量为多少？的匀强磁场垂直，则穿过线框平面的磁通量为多少？若使框架绕若使框架绕OOOO转过转过6060，则穿过线框平面的磁通量为，则穿过线框平面的磁通量为多少？若从初始位置转过多少？若从初始位置转过9090，则此时穿过线框平面的，则此时穿过线框平面的磁通量为多少？磁通量

11、为多少？【思路点拨【思路点拨】磁通量的大小直接利用公式磁通量的大小直接利用公式=BScos=BScos即即可求解，应特别注意可求解，应特别注意角的大小角的大小.【自主解答【自主解答】框架平面与磁感应强度为框架平面与磁感应强度为B B的匀强磁场方向的匀强磁场方向垂直时垂直时=0,=0,此时磁通量此时磁通量1 1=BS.=BS.框架绕框架绕OOOO转过转过6060时，时，磁通量磁通量2 2=BScos60=BScos60=BS.=BS.框架转过框架转过9090时，磁通量时，磁通量3 3=BScos90=BScos90=0.=0.答案：答案：BS BSBS BS 0 01212【互动探究】【互动探究

12、】(1)(1)若从初位置使框架绕若从初位置使框架绕OOOO转过转过6060，则，则穿过框架的磁通量变化了多少？穿过框架的磁通量变化了多少？(2)(2)若从初位置使框架绕若从初位置使框架绕OOOO转过转过180180，则穿过框架的，则穿过框架的磁通量是多少？磁通量变化了多少？磁通量是多少？磁通量变化了多少？【解析【解析】(1)(1)磁通量变化了磁通量变化了1 1=2 2-1 1=BS-BS=-BS,=BS-BS=-BS,即磁通量减少了即磁通量减少了 BS.BS.(2)(2)若从初位置使框架绕若从初位置使框架绕OOOO转过转过180180.磁通量磁通量4 4=BScos180=BScos180=-BS.=-BS.磁通量变化了磁通量变化了2 2=|=|4 4-1 1|=2BS.|=2BS.答案：答案：(1)BS (2)-BS 2BS(1)BS (2)-BS 2BS12121212栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应