高中物理选修3-2 第四章电磁感应-1.划时代的发现(课件)
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2021-2022版高中物理人教版选修3-2课件：第四章 1、2 划时代的发现探究感应电流的产生条件
S1=L2=(0.20 m)2=4.0×10-2 m2, 穿过线圈的磁通量
Φ1=BS1=0.50×4.0×10-2 Wb=2.0×10-2 Wb,
横截面形状为圆形时,半径r= 4L 2L，
2
横截面面积大小S2=(
2L )2
4 25
m2，
穿过线圈的磁通量Φ2=BS2=0.50×254 Wb≈2.55×10-2 Wb,所以,磁通量的变化 量ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2)×10-2 Wb=5.5×10-3 Wb。
【问题探究】 如图甲,竖直向下的匀强磁场中,水平放置一正方形线框;如图乙,竖直向下的匀 强磁场中,平行磁感应强度的方向放置正方形线框。若线框的面积是S,磁感应 强度为B,试求两种情况下,穿过线框的磁通量分别是多少?
提示:甲图中穿过线框的磁通量Φ1=BS;乙图中穿过线框的磁通量为Φ2=0。
【典例示范】 【典例1】有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L=0.20 m的正方形,放在磁感 应强度为B=0.50 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直。若将这个线圈横截面 的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这一过程中穿过线圈的磁 通量改变了多少?
第四章 电 磁 感 应 1 划时代的发现
2 探究感应电流的产生条件
必备知识·自主学习
一、划时代的发现 【情境思考】 “磁生电”说明了什么?满足哪些条件才能“磁生电”?
提示:“磁生电”说明了磁和电相互联系;“磁生电”的条件是穿过闭合线圈的 磁通量发生变化。
1.奥斯特梦圆“电生磁”: 1820年,丹麦物理学家_奥__斯__特__发现了电流的磁效应。 2.法拉第心系“磁生电”: 1831年,英国物理学家_法__拉__第__发现了“磁生电”的现象,这种现象叫作 _电__磁__感__应__,产生的电流叫作_感__应__电__流__。
高中物理 第四章 1 划时代的发现课件 新人教版选修3-2
复习课件
高中物理 第四章 1 划时代的发现课件 新人教版选修3-2
1
第四章 电磁感应 1 划时代的发现 2 探究感应电流的产生条件
2
[学习目标] 1.了解电磁感应现象的发现过程及相关的物理学史,体会人类探究自然规 律的科学态度和科学精神. 2.通过实验,探究和理解感应电流的产生条件. 3.掌握磁通量的概念及其计算,能正确分析磁通量的变化情况. 4.能够运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生.
通量为 .
0
3.磁通量变化量的计算
(1)当B与S垂直时,S不变,B改变,则ΔΦ= .Δ如B图S 所示.
6
(2)当B与S垂直时,S改变,B不变,则ΔΦ=
.如B·Δ图S所示.
(3)磁感应强度B和面积S都不变,它们之间的夹角发生变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1. 如图所示.
7
三、探究感应电流产生的条件 1.探究导体棒在磁场中运动是否产生电流
解析: 如图所示,离导线越近,磁场越强,在线框从左向右靠近导线的 过程中,从f→g穿过线框的磁通量增加;当线框跨在导线上从g→h运 动时,磁通量减少,当导线在线框正中央位置h时,磁通量为零;从该位 置向右(h→i),磁通量又增加,在线框离开导线向右运动的过程中 (i→j),磁通量又减少.故选项A,B,C错误,D正确.
26
[针对训练1-1] 一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S
的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角.将abcd绕ad轴
转180°角,则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为(
C)
A.0
B.2BS
C.2BScos θ
D.2BSsin θ
解析:初始位置,平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积 Scos θ,其磁通量为BScos θ.将abcd绕ad轴转180°角后,其磁通 量为-BScos θ.则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为ΔΦ= |Φ2-Φ1|=2BScos θ,故C正确.
高中物理 第四章 1 划时代的发现课件 新人教版选修3-2
1
第四章 电磁感应 1 划时代的发现 2 探究感应电流的产生条件
2
[学习目标] 1.了解电磁感应现象的发现过程及相关的物理学史,体会人类探究自然规 律的科学态度和科学精神. 2.通过实验,探究和理解感应电流的产生条件. 3.掌握磁通量的概念及其计算,能正确分析磁通量的变化情况. 4.能够运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生.
通量为 .
0
3.磁通量变化量的计算
(1)当B与S垂直时,S不变,B改变,则ΔΦ= .Δ如B图S 所示.
6
(2)当B与S垂直时,S改变,B不变,则ΔΦ=
.如B·Δ图S所示.
(3)磁感应强度B和面积S都不变,它们之间的夹角发生变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1. 如图所示.
7
三、探究感应电流产生的条件 1.探究导体棒在磁场中运动是否产生电流
解析: 如图所示,离导线越近,磁场越强,在线框从左向右靠近导线的 过程中,从f→g穿过线框的磁通量增加;当线框跨在导线上从g→h运 动时,磁通量减少,当导线在线框正中央位置h时,磁通量为零;从该位 置向右(h→i),磁通量又增加,在线框离开导线向右运动的过程中 (i→j),磁通量又减少.故选项A,B,C错误,D正确.
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[针对训练1-1] 一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S
的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角.将abcd绕ad轴
转180°角,则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为(
C)
A.0
B.2BS
C.2BScos θ
D.2BSsin θ
解析:初始位置,平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积 Scos θ,其磁通量为BScos θ.将abcd绕ad轴转180°角后,其磁通 量为-BScos θ.则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为ΔΦ= |Φ2-Φ1|=2BScos θ,故C正确.
人教版高二物理选修3-2第四章 4.1 划时代的发现 课件(共17张ppt)
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课堂小结
我们通过实验探究了电磁感应产生的条 件：不论什么原因，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．
本节课我们除了要掌握产生感应电流的 条件外，更重要的是要掌握物理探究实验 的探究方法，体验探究过程．`
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1．关于电磁感应，下列说法中 正确的是( D )
❖B、S不变，B、S的夹角变
化
❖B、S都变化
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问题：如图所示，在导体切割磁感线的过 程中，导体回路中产生感应电流．但是，闭 合导体回路中的磁感应强度不变化，为什么 也可以产生感应电流？
答案点拨：闭合导体 回路中能够产生感应电 流，是因为导体切割磁 感线．虽然磁场的强弱 没有变化，但是闭合导 体回路所包围的面积发 生了变化．
实验结论：磁铁插入和拔出的瞬
间，螺线管中的每一线圈都切割
磁感线，有电流产生；磁铁停在
螺线管中时，没切割磁感线，无 电流产生。
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感应电流产生的条件是：回路要闭合
结论：只要穿过闭合电路的 磁通量发生变化，闭合电路 中就有电流。
穿过回路的磁通量发生变化
磁通量变化包括：
❖B不变，S变化
❖S不变，B变化
D.只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就 一定有感应电流
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感谢观看
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第四章 电磁感应
4.1 划时代的发现
2020/5/16
1
学习目标：
知识与技能 (1)知道什么是电磁感应现象． (2)能根据实验事实归纳产生感 应电流的条件． (3)会运用产生感应电流的条件 判断具体实例中有无感应电流．
人教版高二物理选修3-2第四章电磁感应第1节划时代的发现课件
8.1825年日内瓦年轻的物理学家科拉顿研究电磁现象，其 类似实验装置如图所示，为避免磁铁对磁针的作用，把实 验装置放在两个房间内，科拉 顿要观察的是把乙房间的磁铁 放入线圈切割磁感线的过程中， 甲房间的小磁针是否转动。
下列说法正确的是（ BCD ） A．甲乙两个房间的电路中没有电源，所以小磁针不会转动 B．甲房间的小磁针转动说明电流的周围存在磁场 C．乙房间出现的电磁现象在物理学上称为电磁感应现象 D．发电机是根据乙房间中的实验原理制成的
7.如图所示，把条形磁铁的一个极插入线圈，或从线圈中拔 出，或静止在线圈中，用来探究回路中的 感应电流产生情况。从实验可知（ C ） A．当条形磁铁静止在线圈上方时， 有感应电流产生 B．当条形磁铁静止在线圈内部时，有感应电流产生 C．把条形磁铁插入线圈过程，有感应电流产生 D．把条形磁铁拔出线圈过程，不会产生感应电流
5.这是一个物理实验设计失败的著名案例。如果他当时不把 电流计放到另一个房间，而是和线圈一起放在面前，或者是 有一个助手待在电流计的房间。那么，“磁生电”这一开创 人类电气时代的划时代发现就不会再是六年后的法拉第。
三、法拉第心系“磁生电”
1.英国科学家法拉第敏锐地觉察到：磁与电之间应该有“感 应”，可以“由磁产生电”。然而道路并不平坦。他于1822 年12月、1825年11月和1828年4月做过三次集中的实验研究， 然而均以失败告终。原因在于，法拉第认为，既然奥斯特的 实验表明有电流就会有磁场，那么有了磁场就一定会有电流。 于是，他在这些实验中使用恒定电流产生的磁场，看看这样 的磁场是不是会在某个电路中产生感应电流。
3.下列现象中，属于电磁感应现象的是（ B ） A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路产生感应电流 C.插在通电螺线管中的软磁棒被磁化 D.电流周围产生磁场
人教版高中物理(选修3-2)第四章电磁感应第一、二节划时代的发现、探究感应电流的产生条件(PPT35张)
物理选修3-2 第四章
一、划时代的发现
1820年奥斯特在一次 讲演中发现了电流的 磁效应！
电能生磁！
磁能生电吗？
奥斯特梦圆 :
“电”生“磁”
(机遇总是垂青那些有准备的人）
法拉第心系：
“磁”能否“电”呢？
（成功总是属于那些坚持不懈的人）
法拉第是英国物理学家、化学家， 也是著名的自学成才的科学家。1820年 奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第 于1821年提出“由磁产生电”的大胆设 想，并开始了十年艰苦的探索。 在这 十年中，他失败了，再探索，再失败， 再探索．．．．终于于１８３１年取得 了成功！
巩固训练：
如图磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开 （图甲），让后放手让线圈收缩（图乙）。线圈收 缩时，其中是否有感应电流？为什么？
巩固训练：
如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内， 闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置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？
产生实质：闭合回路面积发生变化
二、探究感应电流的产生条件
1．实验观察 探究2：磁铁在螺线管中运动是否产生电流
探究2：磁铁在螺线管中运动是否 产生电流
如 4.2-2 图，将螺线管与电流计组成闭合回路，把
条形磁铁插入或拔出螺线管，观察实验现象
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 实验现象 (有无电流) 有 ___ 无 ___ 有 ___ 实验操作 (有无电流) S极插入线圈 S极停在线圈中 实验 现象 有 ___ 无 ___ 有 ___
思考讨论： 1.如何让“磁生成电”？ 2.你认为电路中产生感应电流的条件是什么？
二、探究感应电流的产生条件
一、划时代的发现
1820年奥斯特在一次 讲演中发现了电流的 磁效应！
电能生磁！
磁能生电吗？
奥斯特梦圆 :
“电”生“磁”
(机遇总是垂青那些有准备的人）
法拉第心系：
“磁”能否“电”呢？
（成功总是属于那些坚持不懈的人）
法拉第是英国物理学家、化学家， 也是著名的自学成才的科学家。1820年 奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第 于1821年提出“由磁产生电”的大胆设 想，并开始了十年艰苦的探索。 在这 十年中，他失败了，再探索，再失败， 再探索．．．．终于于１８３１年取得 了成功！
巩固训练：
如图磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开 （图甲），让后放手让线圈收缩（图乙）。线圈收 缩时，其中是否有感应电流？为什么？
巩固训练：
如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内， 闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置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？
产生实质：闭合回路面积发生变化
二、探究感应电流的产生条件
1．实验观察 探究2：磁铁在螺线管中运动是否产生电流
探究2：磁铁在螺线管中运动是否 产生电流
如 4.2-2 图，将螺线管与电流计组成闭合回路，把
条形磁铁插入或拔出螺线管，观察实验现象
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 实验现象 (有无电流) 有 ___ 无 ___ 有 ___ 实验操作 (有无电流) S极插入线圈 S极停在线圈中 实验 现象 有 ___ 无 ___ 有 ___
思考讨论： 1.如何让“磁生成电”？ 2.你认为电路中产生感应电流的条件是什么？
二、探究感应电流的产生条件
2019-2020学年物理同步人教版选修3-2课件第四章 第1、2节 划时代的发现 探究感应电流的产生条件
感应电流是否产生的判断
[典例] 如图所示，矩形线框 abcd 由静止开始运动，若要
使线框中产生感应电流且磁通量逐渐变大，则线框的运动情况
应该是 A．向右平动(ad 边还没有
()
进入磁场)
B．向上平动(ab 边还没有
离开磁场)
C．以 bc 边为轴转动(ad 边还没有转入磁场)
D．以 ab 边为轴转动(转角不超过 90°)
[思路点拨] 解答本题时应把握以下两点： (1)产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量Байду номын сангаас发生变化。 (2)判断线框做各种运动时穿过线框的磁通量是否 发生变化。
[解析] 选项 A 和 D 所描述的情况，线框在磁场中的有效 面积 S 均发生变化(A 情况下 S 增大，D 情况下 S 变小)，穿过 线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知线框中会产生 感应电流。而选项 B、C 所描述的情况中，线框中的磁通量均 不改变，不会产生感应电流。D 中磁通量的大小变小。
()
A．螺线管中不会产生感应电流
B．螺线管中会产生感应电流
C．只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流
D．只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流
解析：螺线管所在的回路是闭合的，当条形磁铁向螺线管靠近
时，穿过闭合回路的磁通量发生变化，产生感应电流。
答案：B
3．在“探究感应电流的产生”的实验中，小明的四次实验情 况分别如图所示。
__有___
3.模仿法拉第的实验(如图所示)
实验操作
实验现象(线圈 B 中有无电流)
分析论证
开关闭合瞬间 开关断开瞬间
__有__ __有__
线圈 B 中磁场
_变__化__时，线圈
人教版物理选修3-2 第4章第1~2节 划时代的发现
ΔΦ1和ΔΦ2，则(
A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．不能判断
)
图4－1－8
高中物理选修3-2课件
解析：选C.设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ1，在位 置Ⅱ时的磁通量为ΦⅡ，直线电流产生的磁场在Ⅰ 处比在Ⅱ处要强，ΦⅠ＞ΦⅡ. 将线框从Ⅰ平移到Ⅱ，磁感线是从线框的同一面穿
1．实验观察
探究1：导体棒在磁场中运动是否产生电流
图4－1－1
高中物理选修3-2课件
如图4－1－1所示，将导轨、可移动导体AB放置在 磁场中，并和电流计组成闭合回路，把实验现象记 录在下表中.
实验操作 导体棒静止 导体棒平行磁感线运动 导体棒切割磁感线运动 实验现象(有无电流) 无 ____ 无 ____ 有 ____
(
A．0
)
B．2BS D．2BSsinθ 图4－1－7
C．2BScosθ
高中物理选修3-2课件
【思路点拨】
磁通量的变化量即穿过这一平面的
初、末两状态的磁通量之差．
【精讲精析】 开始时穿过线圈平面的磁通量为：
Φ1＝BScosθ.则后来穿过线圈平面的磁通量为：Φ2
＝－BScosθ
则磁通量的变化量为：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BScosθ.
高中物理选修3-2课件
探究2：磁铁在螺线管中运动是否产生电流
图4－1－2
高中物理选修3-2课件
如图4－1－2所示，将螺线管与电流计组成闭合 回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管，实验现象 如下：
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
实验现象 (有无电流)
有 ___ 无 ___ 有 ___
高中物理选修3-2课件
电磁感应现象的应用
人教版3-2《第四章 电磁感应》章末总结(课件) (共30张PPT)
和 I-t 图象。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况,还 常涉及感应电动势 E 和感应电流 I 随线圈位移 x 变化的图象,即 E-x 图象和 I-x 图象。图象问题大体可分为两类:
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确图象; (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量。 不管是何种类型,电磁感应中的图象问题常需利用右手定则、楞次 定律和法拉第电磁感应定律等分析解决。
人教版 高中物理选修3-2
《第四章 电磁感应》章末总结
知识网络
电流的磁效应 划时代的发现 电磁感应现象
产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化
电磁感应现象
感应电流的大小:法拉第电磁感应定律
������
=
������
������ ������
(适用于所有情况)
������ = ������������������sin������(适用于导线切割磁感线的情况)
(3)利用 E=nΔΔ������������或 E=BLvsin θ 求感应电动势的大小。 (4)分析电路结构,画出等效电路图,利用欧姆定律和 串、并联电路的规律求解。
2.电磁感应的过程本质是其他能转化 为电能的过程,产生的电能又同时转化为其 他能量,所以,电磁感应问题往往与能的转化 与守恒相联系,解决这类问题要搞清能量的 转化过程。
【解析】火车做匀加速运动，速度为 v v0 at ，以火车为参照系，线圈是运动的，线 圈 左 （ 或 右 ） 边 切 割 磁 感 线 产 生 的 感 应 电 动 势 为 E BLv ， 线 圈 两 端 的 电 压 u E BLv BLv0 BLat ，由此可知，u 随时间均匀增大．线圈完全磁场中时，磁通
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确图象; (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量。 不管是何种类型,电磁感应中的图象问题常需利用右手定则、楞次 定律和法拉第电磁感应定律等分析解决。
人教版 高中物理选修3-2
《第四章 电磁感应》章末总结
知识网络
电流的磁效应 划时代的发现 电磁感应现象
产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化
电磁感应现象
感应电流的大小:法拉第电磁感应定律
������
=
������
������ ������
(适用于所有情况)
������ = ������������������sin������(适用于导线切割磁感线的情况)
(3)利用 E=nΔΔ������������或 E=BLvsin θ 求感应电动势的大小。 (4)分析电路结构,画出等效电路图,利用欧姆定律和 串、并联电路的规律求解。
2.电磁感应的过程本质是其他能转化 为电能的过程,产生的电能又同时转化为其 他能量,所以,电磁感应问题往往与能的转化 与守恒相联系,解决这类问题要搞清能量的 转化过程。
【解析】火车做匀加速运动，速度为 v v0 at ，以火车为参照系，线圈是运动的，线 圈 左 （ 或 右 ） 边 切 割 磁 感 线 产 生 的 感 应 电 动 势 为 E BLv ， 线 圈 两 端 的 电 压 u E BLv BLv0 BLat ，由此可知，u 随时间均匀增大．线圈完全磁场中时，磁通
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奥斯特的研究并不是一帆风顺的。经现了电流竟使下面的小磁针发生了转动。也就 是电流的磁效应。
（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？
奥斯特在1820年4月的一次演讲中，碰巧在南北方向 的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时,小磁针发 生了转动。说明电流对小磁针产生了作用，证明电流在 其周围产生了磁场。这就是发现电流磁效应的过程。
第一节 划时代的发现
一、奥斯特梦圆“电生磁”
阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。思考以 下问题: （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这 之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是 怎样做的？
（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？
（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的 原因是什么？ 法拉第在1822年12月、1825年11月、1828年4月作过三 次集中的实验研究，均以失败告终。原因在于，法拉 第认为，既然奥斯特的实验表明有电流就有磁场，那 么有了磁场就应该有电流。他在实验中用的都是恒定 电流产生的磁场。
因为科拉顿如果有个助手在另外那间房里，或者科拉 顿就把电流计放在同一间房里看得见的地方，那么成 功的桂冠肯定是属于科拉顿的。
二、
有人说，这是一次“真正的失败”。 因为科拉顿没能转变思想，没有从“稳态”的猜想转变 到“暂态”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一间房里来。事实也正是如此, 法拉第总结了别人和他自己以前失败的教训，他决定不 再固守“稳态”的猜想，终于在1831年8月,观察到了电 磁感应现象。科拉顿只能留下永远的遗憾。
我们知道，地磁场是南北方向的，小磁针静止时指示南
北方向.通电直导线的磁场方向遵守安培定则.当导线南
北放置时,导线下方的磁场方向沿东西方向,当导线通电
后,小磁针受到电流的磁场作用由原来的南北方向转向东
西方向.奥斯特从磁针的偏转,确定电和磁的联系.也就是
电流的磁效应.
一、
（4）电流磁效应的发现有何意义？ 奥斯特发现的电流磁效应，使整个科学界受到了极大的 震动，电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间存 在的某种联系。奥斯特的思维和实践突破了人类对电与 磁认识的局限性。电流磁效应的发现引发了科学认识领 域的思考，推动了电磁学的发展。法拉第赞扬道：“它 突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明 。”
一、 第2页
二、科拉顿的“失败”
1820年，奥斯特的磁效应发表后，在科学界引起极大 反响，科学家想既然“电能生磁”，反过来“磁也能 生电”。可以说，想实现“磁生电”是当时许多科学 家的愿望，例如，安培、科拉顿等人都曾为之努力过 ，但是都失败了。在这个问题上，最遗憾的莫过于科 拉顿。
1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入 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。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，他通过很长的导线把接在螺旋线圈 上的灵敏电流计放到另一间房里，他想，反正产生的电 流应该是“稳定”的（当时科学界都认为利用磁场产生 的电应该是“稳定”的），插入磁铁后，如果有电流， 跑到另一间房里观察也来得及就这样，科拉顿开始了实 验。然而，无论他跑得多快，他看到的电流计指针都是 指在“0”刻度的位置。科拉顿失败了。
（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？ 法拉第坚持怎样的观点？
奥斯特发现电流磁效应引发了对称性的普遍思考： 既然电流能够引起磁针的运动，那么磁铁也会使导线 产生电流。法拉第坚信：磁与电之间也应该有类似的 “感应”。 （2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败 是怎样做的？
法拉第的研究并不是一帆风顺的。经历了好多次 失败，但法拉第始终没有放弃。直到1831年8月29日， 他苦苦寻找了10年之久的“磁生电”的效应终于被发 现了。
划时代的发现
划时代的发现
教学目标 一、奥斯特梦圆“电生磁” 二、科拉顿的“失败” 三．法拉第心系“磁生电” 【例1】 【例2】 【例3】 A组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11
教学目标
1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的 物理学史。 2．知道电磁感应、感应电流的定义。 教学重点: 探索电磁感应现象的历史背景，领悟科学探究的方法 和艰难历程；培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意 志。 教学难点: 体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神
二、 第2页
三．法拉第心系“磁生电”
阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。 思考以下问题： （1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？ 法拉第坚持怎样的观点？
（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败 是怎样做的？
（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原 因是什么？
（4）法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现 象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后 他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘 诀”是什么？ （5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了 什么？谈谈自己的体会。
（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这 之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
许多哲学家提出了各种自然现象之间是相互联系和相 互转化的思想。奥斯特坚信电与磁之间可能存在着某种 联系。而在这之前许多物理学家都坚持认为电与磁是互 不相关的。
（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是 怎样做的？
有人说这是一次“成功的失败”。
因为科拉顿的实验装置设计得完全正确，如果磁铁磁 性足够强，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，电流计的指针确实是 摆动了的。也就是说，电磁感应的实验是成功了，只 不过科拉顿没有看见，他跑得还是“太慢”，连电流 计指针往回摆也没看见，
有人说，这是一次“遗憾的失败”。
（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？
奥斯特在1820年4月的一次演讲中，碰巧在南北方向 的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时,小磁针发 生了转动。说明电流对小磁针产生了作用，证明电流在 其周围产生了磁场。这就是发现电流磁效应的过程。
第一节 划时代的发现
一、奥斯特梦圆“电生磁”
阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。思考以 下问题: （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这 之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是 怎样做的？
（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？
（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的 原因是什么？ 法拉第在1822年12月、1825年11月、1828年4月作过三 次集中的实验研究，均以失败告终。原因在于，法拉 第认为，既然奥斯特的实验表明有电流就有磁场，那 么有了磁场就应该有电流。他在实验中用的都是恒定 电流产生的磁场。
因为科拉顿如果有个助手在另外那间房里，或者科拉 顿就把电流计放在同一间房里看得见的地方，那么成 功的桂冠肯定是属于科拉顿的。
二、
有人说，这是一次“真正的失败”。 因为科拉顿没能转变思想，没有从“稳态”的猜想转变 到“暂态”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一间房里来。事实也正是如此, 法拉第总结了别人和他自己以前失败的教训，他决定不 再固守“稳态”的猜想，终于在1831年8月,观察到了电 磁感应现象。科拉顿只能留下永远的遗憾。
我们知道，地磁场是南北方向的，小磁针静止时指示南
北方向.通电直导线的磁场方向遵守安培定则.当导线南
北放置时,导线下方的磁场方向沿东西方向,当导线通电
后,小磁针受到电流的磁场作用由原来的南北方向转向东
西方向.奥斯特从磁针的偏转,确定电和磁的联系.也就是
电流的磁效应.
一、
（4）电流磁效应的发现有何意义？ 奥斯特发现的电流磁效应，使整个科学界受到了极大的 震动，电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间存 在的某种联系。奥斯特的思维和实践突破了人类对电与 磁认识的局限性。电流磁效应的发现引发了科学认识领 域的思考，推动了电磁学的发展。法拉第赞扬道：“它 突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明 。”
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二、科拉顿的“失败”
1820年，奥斯特的磁效应发表后，在科学界引起极大 反响，科学家想既然“电能生磁”，反过来“磁也能 生电”。可以说，想实现“磁生电”是当时许多科学 家的愿望，例如，安培、科拉顿等人都曾为之努力过 ，但是都失败了。在这个问题上，最遗憾的莫过于科 拉顿。
1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入 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。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，他通过很长的导线把接在螺旋线圈 上的灵敏电流计放到另一间房里，他想，反正产生的电 流应该是“稳定”的（当时科学界都认为利用磁场产生 的电应该是“稳定”的），插入磁铁后，如果有电流， 跑到另一间房里观察也来得及就这样，科拉顿开始了实 验。然而，无论他跑得多快，他看到的电流计指针都是 指在“0”刻度的位置。科拉顿失败了。
（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？ 法拉第坚持怎样的观点？
奥斯特发现电流磁效应引发了对称性的普遍思考： 既然电流能够引起磁针的运动，那么磁铁也会使导线 产生电流。法拉第坚信：磁与电之间也应该有类似的 “感应”。 （2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败 是怎样做的？
法拉第的研究并不是一帆风顺的。经历了好多次 失败，但法拉第始终没有放弃。直到1831年8月29日， 他苦苦寻找了10年之久的“磁生电”的效应终于被发 现了。
划时代的发现
划时代的发现
教学目标 一、奥斯特梦圆“电生磁” 二、科拉顿的“失败” 三．法拉第心系“磁生电” 【例1】 【例2】 【例3】 A组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11
教学目标
1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的 物理学史。 2．知道电磁感应、感应电流的定义。 教学重点: 探索电磁感应现象的历史背景，领悟科学探究的方法 和艰难历程；培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意 志。 教学难点: 体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神
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三．法拉第心系“磁生电”
阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。 思考以下问题： （1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？ 法拉第坚持怎样的观点？
（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败 是怎样做的？
（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原 因是什么？
（4）法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现 象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后 他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘 诀”是什么？ （5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了 什么？谈谈自己的体会。
（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这 之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
许多哲学家提出了各种自然现象之间是相互联系和相 互转化的思想。奥斯特坚信电与磁之间可能存在着某种 联系。而在这之前许多物理学家都坚持认为电与磁是互 不相关的。
（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是 怎样做的？
有人说这是一次“成功的失败”。
因为科拉顿的实验装置设计得完全正确，如果磁铁磁 性足够强，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，电流计的指针确实是 摆动了的。也就是说，电磁感应的实验是成功了，只 不过科拉顿没有看见，他跑得还是“太慢”，连电流 计指针往回摆也没看见，
有人说，这是一次“遗憾的失败”。