我們知道,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。那么,切割磁感線是產(chǎn)生感應(yīng)電流的唯一方法嗎?還有其他方法嗎?這些方法有什么內(nèi)在聯(lián)系?
一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
【思考問(wèn)題】(1)閱讀教材,請(qǐng)簡(jiǎn)述奧斯特和法拉第對(duì)“電”與“磁”的研究歷史。
1831年,法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上,一個(gè)線圈接電源,另一個(gè)線圈接“電流表”。當(dāng)給一個(gè)線圈通電或斷電的瞬間,在另一個(gè)線圈上出現(xiàn)了電流。
1820年,奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),表明電能產(chǎn)生磁;
1822年,法拉第在日記中寫下“磁能轉(zhuǎn)化為電”,開始長(zhǎng)達(dá)近十年的探索;
1831年8月29日,法拉第在日記上首次記錄了實(shí)驗(yàn)成功,發(fā)現(xiàn)磁生電的現(xiàn)象;
1831年11月24日,法拉第報(bào)告整個(gè)實(shí)驗(yàn)情況,并將現(xiàn)象正式命名為電磁感應(yīng)。
1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象:由磁生電的現(xiàn)象。
2、感應(yīng)電流:由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流。
【思考問(wèn)題】(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有哪些意義?
(3)從法拉第發(fā)現(xiàn)磁生電的過(guò)程中,你受到什么啟發(fā)?
電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更加深入,宣告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生。具有劃時(shí)代的意義,它打開了通向電氣化的大門。
實(shí)驗(yàn)1:如圖(a)所示,將導(dǎo)體ab和電流計(jì)連接組成閉合電路。 (1)當(dāng)導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)。 (2)當(dāng)導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做與磁感線平行的運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)。 (3)借助圖(b),分析當(dāng)導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)由導(dǎo)體ab和電流計(jì)組成的閉合電路的磁通量變化情況。
實(shí)驗(yàn)2:如圖所示,將螺線管用導(dǎo)線與電流計(jì)連接成閉合電路。 分別把條形磁鐵插入螺線管,然后靜止在螺線管中,最后從螺線管中拔出來(lái),觀察以上三個(gè)過(guò)程中電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)。分析螺線管中磁通量的變化情況。
實(shí)驗(yàn)3:如圖所示,用導(dǎo)線把一個(gè)大螺線管B與電流計(jì)連接成閉合電路,被套在大螺線管B中的小螺線管A通過(guò)滑動(dòng)變阻器、開關(guān)與電源連接。怎樣才能使大螺線管B中有電流產(chǎn)生?按表中要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注意觀察現(xiàn)象,并將結(jié)果填入表中。
二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
【討論與交流】上述實(shí)驗(yàn)都產(chǎn)生了感應(yīng)電流,它們之間有何共同點(diǎn)?
例題:如圖所示的條件下,哪些閉合矩形線圈能產(chǎn)生感應(yīng)電流?
模擬剎車,左車沒(méi)裝ABS系統(tǒng);右車安裝了ABS系統(tǒng)。
ABS的輪速傳感器示意圖

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第三節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象

版本: 粵教版 (2019)

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