1.1磁生电的探索
磁生电的探索教案
高中物理课堂教学教案授课教师:§ 1.1磁生电的探索电磁感应定律定律不仅在科学和实践上具有重要意义，而且发现定律的指导思想以及发现过程中科学家行科学思想、科学态度的教育。
因此实施这部分内容的教学时，可进一步引导学生体会这个发现过程所揭关的资料，然后在全班进行交流和评价，让同学们发表自本节课是学生认识电磁感应现象的开始，也是后面学习法拉第电磁感应定律和楞次定律的基础，是电磁学的三维目标(一)知识与技能(1)掌握磁通量的定义及意义，会在具体实例中判断磁通量的变化。
(2)了解电磁感应现象。
(3)知道感应电流产生的条件(二)过程与方法(1)用实验的方法获得产生感应电流的条件。
(2)由感性到理性，由具体到抽象的认识方法分析出产生感应电流的条件(三)情感、态度与价值观体验实验操作的乐趣，提高观察、分析、归纳问题的能力。
养成探究物理规律的良好习惯，提高自教学重点:1、判断磁通量的变化2、感应电流产生的条件教学难点:能在具体实例中判断闭合回路中磁通量的变化2014年1月10日电流计、大小线圈、条形磁铁、导体棒、滑动变阻器、开关、导线1、 查阅资料，与同学交流讨论电磁感应现象的探索历程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。
2、 学生分组实验，通过感应电流产生条件的探究，认识到猜想与假设的重要性。
3、 探究教学过程中，能和同学们进行交流、分析、讨论，得出自己的结论。
4、 PPT 展示、电池组、PPT 、投影仪情景1. 放映PPT 设问1.用PPT ，构成情景，引出问题，电是怎样产生的呢？你知道吗，最初让这个世界真正充满“电”的，只是一些不起眼的磁铁、线圈等。
英国 物理学家法拉第就是利用这些材料打开了电气时代的大门。
诱思一一激发学生的求知欲望。
一、磁生电的探索历程师：在初中、高中我们都学习了奥斯特实验。
让我们来回顾一下这个实验。
（边演示边叙述）1820年4月的一天，奥斯特在大学讲课结束时， 偶然将通电直导线放在南北指向的小磁针上 方，这时，奇怪的现象发生了。
1 第1节 磁生电的探索
第4章 揭开电磁关系的奥秘
二、磁生电的实验探索 1．实验观察 (1)没有电池也能产生电流：闭合电路中的部分导体做切割磁 感线运动时，回路中电流表的指针__发__生__了__偏__转___． (2)磁铁与螺线管有相对运动时也能产生电流：在条形磁铁插 入或拔出螺线管的瞬间，电流表的指针___发__生__了__偏__转____．条 形磁铁在螺线管中保持不动时，电流表的指针 ____不__发__生__偏__转_____．如图所示．
第4章 揭开电磁关系的奥秘
第1节 磁生电的探索
第4章 揭开电磁关系的奥秘
1.了解电磁感应现象发现的历史过程，体会对称思想 和科学猜想在物理学发展中的重要作用． 2．通过实验，知道电磁感应现象及其产生的条件．(重点＋ 难点) 3.了解法拉第及其对电磁学的贡献．
第4章 揭开电磁关系的奥秘
一、历史的回顾 1820 年，丹麦物理学家___奥__斯__特__发现了电流的磁效应，它 揭示了电现象和磁现象之间存在某种联系． 奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激发人们去探索“磁 生 电 ” 的 方 法 ， 比 较 著 名 的 物 理 学 家 有 ： ___安__培____ 、 __科__拉__顿___等，都没有成功或半途而废． 英国物理学家法拉第坚信自然界的各种现象之间存在 _相__互__联__系__，一直坚持探索电磁感应现象，前后历时数十年的 探索，终于悟出了磁生电的基本原理，“一切都存在于变化之 中”．
栏目 导引
第4章 揭开电磁关系的奥秘
栏目 导引
第4章 揭开电磁关系的奥秘
本部分内容讲解结束
按ESC键退出全屏播放
栏目 导引
栏目 导引
第4章 揭开电磁关系的奥秘
磁通量变化的理解 1．磁通量的变化类型 根据磁通量的定义式 Φ＝BS，引起磁通量变化的类型有： (1)由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化． (2)磁场不变，由于处在磁场中的闭合回路的面积 S 发生变化 而引起磁通量的变化． (3)磁场、处在磁场中的闭合回路面积都发生变化时，也可引 起穿过闭合电路的磁通量的变化．
高二物理磁生电的探索1
穿过闭合回路的磁通量 发生变化，则回路中就 有感应电流的产生。
根据上节课《化时代的发现》， 结合本节课的电磁感应的条件 我们总结出可以产生感应电流 有哪几类情况？
1 ．变化的电流：电流的变化引起周围磁场的变化，从流： 电流的运动引起空间某点的磁场变化，引起磁通量的变化 4 ．运动的磁铁： 磁铁的运动引起空间某点的磁场变化，引起磁通量的变化
(3)磁通量不但有大小，而且有方向，但磁通量 是一个标量，遵从代数运算法则
5.引起磁通量变化的因素： 由Φ =B·S ·sinθ
(1）B发生变化；
（2）S发生变化； （3）B与S的夹角发生变化。
课堂练习
一个面积是S的面，垂直匀强磁场B放置， 则穿过该面的磁通量Φ = BS 。如果该面转 动过60°则穿过该面的磁通量为 0.5BS . 如果该面转动过180°则穿过该面的磁通量改 变了 2BS 。
利用磁场产生电流的现象叫电磁感应， 产生的电流叫感应电流。
实验一:
结论
1 ．结论：无论用什么方法，只要使 闭合电路的磁通量发生变化，闭合 电流中就会有感应电流产生
2 ．产生感应电流的条件： （1）电路闭合 （2）磁通量发生变化
5.引起磁通量变化的因素： 由Φ =B·S ·sinθ
(1）B发生变化； （2）S发生变化；
第一节：磁生电的探索
复习磁通量
1 ．定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S
乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Φ 表示。
2 ．公式： Φ =B·S 注：要求B与面积S要垂直。
不垂直时：Φ =B·S sinθ
3 ．单位： 韦伯（Wb） 1Wb=1T·m2
4 ．说明： (1)磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。 (2)磁通量与线圈的匝数无关。
高一物理磁生电的探索PPT教学课件
磁通量Φ
磁通量变化量 ΔΦ
物理意 义
某时刻穿过磁场 中某个面的磁感 线条数
穿过某个面的 磁通量的差值
大 小 计 算
Φ＝BS，S为与B ΔΦ＝Φ2－Φ1 垂直的面积，不 ΔΦ＝BΔS(B不变
垂直时，取S在与 )
B垂直方向上的投 或ΔΦ＝SΔB(S不
影
变)
穿过某个面有方 与磁场垂直的平
向相反的磁场， 面，开始时和转
图 1－1－2
实验操 作
导体棒 静止
导体棒 平行 磁感线 运动
导体棒 切割
实验现象(有无电 流)
分析论证
无
变化
闭合电不路变包围 的面积
无
时，电路中有
电流产生；包
围的面积
时，电路中无
有
电流产生
实验操作
N极插入线圈 N极停在线圈
中 N极从线圈中
抽出 S极插入线圈 S极停在线圈
实验现
象 (有无电
分析论证
的概念，能对磁通 断闭合回路中磁通
量的变化进行定性 量的变化．(难点)
分析和定量计算.
电磁感应的探索历程 1.基本知识
年代
1820 1821 探 索 1825 过 程 1830
科学家
研究结果
奥斯特
安培 拉顿
亨利
电流的磁效应 没达到预期的结果
设计原因与发现失 之交臂电磁感应现象 错失发表成果的时
科学探究——感应电流产生的条件 1.基本知识 (1)探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(如图 1－1－2 所示)
感应电流产生的条件
【问题导思】 1．产生感应电流的条件是什么？ 2．如何理解上述条件？ 3．判断感应电流有无的常见方法有哪些？
1.1磁生电的探索
不变
不变
无
闭合开关，A中电流稳定后，再 让变阻器电阻增大
变小
变小
有
闭合开关，A中电流稳定后，再 让变阻器电阻减小 Nhomakorabea变大
变大
有
断开开关瞬间
变小
变小
有
探究3：如图（ ）， ），螺线管 探究 ：如图（3），螺线管 A、 、 滑动变阻器、电源、 滑动变阻器、电源、开关组成一 个回路；螺线管A放在螺线管 放在螺线管B内 个回路；螺线管 放在螺线管 内， 螺线管B与电流计组成一个闭合 螺线管 与电流计组成一个闭合 回路． 回路．通过滑动变阻器可以改变 螺线管Ａ中的电流， 螺线管Ａ中的电流，从而改变由 螺线管Ａ产生的磁场的强弱， 螺线管Ａ产生的磁场的强弱，进 而改变螺线管Ｂ 而改变螺线管Ｂ内的磁通量． 小结：只有当Ｂ 小结：只有当Ｂ的磁通量发生变 化时候，线圈Ｂ 化时候，线圈Ｂ构成的闭合回路 中才有有电流产生． 中才有有电流产生．
图1－1－2 － －
2．磁通量的变化 ． (1)引起磁通量变化的原因：由公式 ＝BScosα可 引起磁通量变化的原因： 引起磁通量变化的原因 由公式Φ＝ 可 引起磁通量发生变化的原因有： 知，引起磁通量发生变化的原因有： 磁感应强度B发生变化 面积S不变 则磁通量Φ 发生变化, 不变， ①磁感应强度 发生变化 面积 不变，则磁通量 发生变化； 发生变化； 面积S变化 磁感应强度B不变 则磁通量Φ发 变化， 不变， ②面积 变化，磁感应强度 不变，则磁通量 发 生变化； 生变化； 线圈平面和磁场方向的夹角发生变化时， ③线圈平面和磁场方向的夹角发生变化时，引起 穿过线圈的磁通量发生变化； 穿过线圈的磁通量发生变化； 面积S变化 磁感应强度B也发生变化 变化， 也发生变化， ④面积 变化，磁感应强度 也发生变化，则磁通 可能发生变化； 量Φ可能发生变化； 可能发生变化
第1章：第1节：磁生电的探索
第1节：磁生电的探索[自学教材]1．电流的磁效应1820年，丹麦物理学家发现了电流的磁效应，它揭示了和之间存在的某种联系。
2．探索“磁生电”奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激励人们去探索“磁生电”的方法。
比较著名的物理学家有、、、等，但都没有坚持到最后。
这其中已经发现感应电流的科学家是。
3．法拉第的探索英国科学家前后历时数十年的探索，终于悟出了磁生电的基本原理，“一切都存在于变化之中”。
[重点诠释]1．“磁生电”“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，这就是：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
2．电磁感应现象发现的意义(1)电磁感应的发现使人们对电与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。
(2)电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件，引领人类进入电气化时代。
1．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。
下列说法正确的是()①奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系②奥斯特发现了电流的热效应，说明了热现象和电现象之间存在联系③法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系④法拉第发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④[自学教材]1．探究导体棒在磁场中运动是否产生电流图1－1－12．探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流图1－1－23．模拟法拉第的实验图1－1－34．实验结论利用磁场产生电流的条件：只要穿过 的磁通量 ，闭合电路中就会产生电流。
[重点诠释]1．判断感应电流有无的方法。
(1)明确电路是否为闭合电路。
(2)判断穿过电路的磁通量是否发生变化。
穿过闭合电路的磁通量发生变化，大致有以下几种情况：①磁感应强度B 不变，线圈面积S 发生变化。
1.1--磁生电的探索
A中电流的变 化情况
闭合开关的瞬间
闭合开关，A中电流稳定后
闭合开关，A中电流稳定后， 再让变阻器电阻增大 闭合开关，A中电流稳定后， 再让变阻器电阻减小 断开开关瞬间
B中磁通量 的变化情况
B中是否产生电 流
闭合回路的一 部分切割磁感 线
S变化
条形磁铁相对于螺 A线圈中电流
线管动
发生变化
B变化
B变化
4．如图1－1－17所示，导线ab和cd互相平行，则下列 四种情况下，cd中无电流的是( D )
A．开关S闭合或断开的瞬间 B．开关S是闭合的，但滑片向左移动 C．开关S是闭合的，但滑片向右移动 D．开关S始终闭合，滑片不动
O
O
B O’
xxxxx B
xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx
O’
练习：判断下列过程能否产生电流？
1、 如图所示，让闭合线圈由位置1通过一个有明 显边界的匀强磁场运动到位置2。线圈在运动过程 中，什么时候有感应电流，什么时候没有感应电 流？为什么？
× × ××× × × ×××
× × ×××
小结：探究１，２都表明只有当导 线与磁感线相切割时候，才会有电 流产生．
为什么非要切割才有呢？本质原 因在哪里？
探究3：如图（3），螺线管 A、 滑动变阻器、电源、开关组成一个 回路；螺线管A放在螺线管B内， 螺线管B与电流计组成一个闭合回 路．通过滑动变阻器可以改变螺线 管Ａ中的电流，从而改变由螺线管 Ａ产生的磁场的强弱，进而改变螺 线管Ｂ内的磁通量．
1
× × ×××
2
× × ×××
3．关于电磁感应现象，下列说法正确的是( D )
A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流 B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 C．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生 感应电流
1.1 磁生电的探索
电让我们生活更充实：方便沟通
电让城市更美丽：万家灯火
如果没有电 ，生活会怎样呢？
交通基本靠 走 通讯基本靠 吼 取暖基本靠 抖 治安基本靠 狗
第一章 电磁感应
磁通量的复习
1、定义:
磁通量可用穿过某一个 面的磁感线条数表示.
φ= B∙ S
φ= B∙S∙cosθ
三、电磁感应的探索历程
切割磁感线 平行磁感线
通过实验得： 实验探究二：
无 无
有
导体棒AB切割 磁感线，通过闭 合回路的磁通量 发生变化，有感 应电流产生。
实验探究二：
通过实验得：
有 无 有
将磁铁插入 或拔出螺线管 时，通过螺线 管闭合回路的 磁通量发生变 化，有感应电 流产生。
实验探究三：
实验探究三：
通过实验得： 实验探究二：
亨利——1830 “错失良机”
（亨利）
三、电磁感应的探索历程1821年
电和磁是一对和谐对称的 自然现象。 信念：一定要转磁为电！ 猜想：磁铁应该可以感应 出电流！
（法拉第）
三、电磁感应的探索历程
毫无反应
未显示作 用
不行
从普通的磁铁 中获得电的希望 ，时时激励着我 从实验上探求电 流的感应效应。
法拉第 日记
A、在磁场内部平移 B、平行移出磁场的过程 C、垂直纸面向外移动 D、以ab为轴旋转 E、B逐渐增大或减小 F、线圈拉大或缩小
a b
d
c
课堂小练
例2、如图所示的匀强磁场中有一个 矩形的闭合导线框。在下列几种情 况下,线框中是否产生感应电流？
没有
没有
有
课堂小练
请同学们思 考一下手摇 发动机的原 理？
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在菲涅耳的影响下，1821年安培设计了一个实验 菲涅耳的影响下， 的影响下 安培设计了一个实验
实验过程： 实验过程：
将一个多匝线圈悬挂，并在这 将一个多匝线圈悬挂， 个线圈内平行悬挂另一个闭合 线圈。给多匝线圈通电，若闭 线圈。给多匝线圈通电， 合线圈移动则说明感应产生了 电流。实验结果： 电流。实验结果： 没有观察到预期结果 尽管1822年安培改进了实验手段，观察到了现 年安培改进了实验手段， 象但此时的他更执着于电流分子说，因此轻视 电流分子说 象但此时的他更执着于电流分子说， 了其发现的电磁感应。 了其发现的电磁感应。
实验视频演示
只要穿过闭合回路 只要穿过闭合回路的磁通量发生 闭合回路的 变化，闭合电路中就会产生电流。 变化，闭合电路中就会产生电流。
电磁感应现象 因磁通量变化而产生电流的现象。 因磁通量变化而产生电流的现象。 感应电流 电磁感应现象中产生的电流。 电磁感应现象中产生的电流。
判断下面几种情况中，线圈能否产生感应电流？ 判断下面几种情况中，线圈能否产生感应电流？
A、上下移动线圈？（无 ） 上下移动线圈？（
B、左右移动线圈，但不离 左右移动线圈， 开磁场？（ ），若离开 开磁场？（无 ），若离开 磁场？（ 磁场？（ 有 ）
C、拉开弹簧线圈？（ 有） 拉开弹簧线圈？（
D、弹簧线圈收缩？（ 有） 弹簧线圈收缩？（
东山二中 沈雄斌
探索磁生电的历程中， 探索磁生电的历程中，众多科学家 你能从中领悟到什么？ 领悟到什么 的成与败。你能从中领悟到什么？
麦克斯韦：科学家其 麦克斯韦： 实也有许多粗糙的想法 和不成功的经验。他们 和不成功的经验。 是伟大的，但并不是高 是伟大的， 不可攀的。 不可攀的。
2. 探究感应电流产生的条件
同围能够产生磁场。 同围能够产生磁场 生磁
现象演示
在奥斯特发现电生磁不久，法国物理学家菲涅 奥斯特发现电生磁不久，法国物理学家菲涅 发现电生磁不久 耳宣称成功的将磁转化为电。 宣称成功的将磁转化为电。
实验过程： 实验过程：
将一块磁铁放入螺线 管中， 管中，成功地把磁转变成 了电。 了电。
菲涅耳的贡献主要在光学领 域，逝于1827年，仅39岁。 其它科学家重复了涅菲耳的实验，但没有 其它科学家重复了涅菲耳的实验， 得到其所说的结果。所以这个研究得不到认可。 得到其所说的结果。所以这个研究得不到认可。 得不到认可
1825年，瑞士物理学家科拉顿将一块磁铁放在 瑞士物理学家科拉顿将一块磁铁放在 科拉顿
螺线管中移动。但他把电流计放在隔壁房间。 螺线管中移动。但他把电流计放在隔壁房间。
1830年，美国科学家亨利发现了磁生电现象 美国科学家亨利发现了磁生电现象 亨利 实验过程： 实验过程：
在电磁铁两极中间放置一根绕 有导线的条形软铁棒，然后把 有导线的条形软铁棒， 条形铁棒上的导线接到检流计 上，形成闭合回路。 形成闭合回路。
开关 电流计电池组 Nhomakorabea发现电流计指针在开关打开和闭合的瞬间发生 发现电流计指针在开关打开和闭合的瞬间发生 开关打开和闭合的瞬间 不同方向的偏转，并立刻回到原来位置。 不同方向的偏转，并立刻回到原来位置。
几经探索，简化了实验装置。 几经探索，简化了实验装置。 条形磁铁插入时，电 条形磁铁插入时， 流计指针发生偏转 条形磁铁在线圈中不 动时，电流计指针回 动时， 到零刻度。 到零刻度。 条形磁铁拔出时，电 条形磁铁拔出时， 流计指针反向偏转。 流计指针反向偏转。 反复将条形磁铁拔出与插入线圈，电流计指针 反复将条形磁铁拔出与插入线圈， 就不断地正向、反向偏转。得到了持续的电流。 就不断地正向、反向偏转。得到了持续的电流。 法拉第终于悟出了磁生电的基本原理。 法拉第终于悟出了磁生电的基本原理。
实验现象： 实验现象：
给电磁铁通电，电流计指针偏 给电磁铁通电， 转，断电时指针反向偏转。 断电时指针反向偏转。 由于新学期开始，他不得不中止了进一步研究。 由于新学期开始， 不得不中止了进一步研究。 中止了进一步研究
1821年开始，英国物理学家法拉第开始了磁生电 年开始， 的研究。直至1831年才成功打开了电世界之门。 的研究。 年才成功打开了电世界之门。 电世界之门
高中物理 选修3 选修3－2
第一章 电磁感应
1.1 磁生电的探索
东山二中 沈雄斌
壮美的都市夜景
是电气时代的产物。
如今的人类已离不开电……
如此之伟大，为人类 如此之伟大， 开创了这样一个精采 的时代！ 的时代！
1. 磁生电的探索历程
1821年，丹麦物理学家奥斯特发现通电导线的 丹麦物理学家奥斯特发现通电 奥斯特发现通