1、 直线电流的磁场直线电流的磁场 回 顾 奥 斯 特 实 验 模 拟 回 顾 奥 斯 特 实 验 模 拟 通电导线周围存在通电导线周围存在磁场磁场 电能生磁电能生磁 电能生磁 英国英国科学家科学家法拉第法拉第经过经过1010年的研年的研 究，在究，在18311831年发现了磁生电的条年发现了磁生电的条 件和规律，实现了件和规律，实现了利用磁场获得利用磁场获得 电流电流( (磁生电磁生电) )的愿望的愿望 意义意义: :导致了电能的大规模生产导致了电能的大规模生产和和利利 用，用，开辟了电气化的新纪元开辟了电气化的新纪元 - 版权所有- 奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在奥斯特发现电流的磁效
2、应后，许多科学家都在 思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？ 英国科学家法拉第，经英国科学家法拉第，经 过十年坚持不懈的努力，终过十年坚持不懈的努力，终 于在于在1831年成功地利用磁场年成功地利用磁场 获得电流。获得电流。阅读课文阅读课文24页，页， 法拉第法拉第 根据这个发现，后来发明了根据这个发现，后来发明了 发电机，使人类大规模用电成发电机，使人类大规模用电成 为可能，开辟了电气化的时代。为可能，开辟了电气化的时代。 一、电磁感应现象一、电磁感应现象 1.产生持续电流的条件：产生持续电流的条件： 一是需要电源；一是需要电源； 二是电路要
3、闭合。二是电路要闭合。 3.如何知道电路中是否有电流？如何知道电路中是否有电流？ 在做“磁生电”探究前，你是否在做“磁生电”探究前，你是否 想过这些问题？想过这些问题？ 用电流表测量用电流表测量 2.2.能够能够产生产生、提供电能的装置是什么？、提供电能的装置是什么？ 电源电源 二、产生电磁感应现象的条件和规二、产生电磁感应现象的条件和规 律律 1、提出问题：如何通过“在磁场中运动的导体”、提出问题：如何通过“在磁场中运动的导体” 和“运动的磁体”来产生电？和“运动的磁体”来产生电？ 2、探究需要什么器材？探究需要什么器材？ 磁体磁体 （分清（分清S、N极，磁感线方向）极，磁感线方向） 导线或
4、线圈导线或线圈（电流的路径）（电流的路径） 电流表电流表（检查有无电流出现）（检查有无电流出现） 回忆：电路中有电流的条件？回忆：电路中有电流的条件？ 有电源有电源（这正是我们要探索的）（这正是我们要探索的） 电路闭合电路闭合（所以导线、电流表（所以导线、电流表 等应连成闭合回路）等应连成闭合回路） 1.置闭合电路的一部分导体于磁场中，且保持导体与磁场相对静止。 2 .置闭合电路的一部分导体于磁场中，使导体在磁场中左右运动。 3 .置闭合电路的一部分导体于磁场中，使导体在磁场中上下运动。 4 .将电路的某处断开，使电路中的一部分导体在磁场中左右运动。 5 .撤掉磁场，使闭合电路中的一部分导体左
5、右运动。 线圈的一边在磁场中静止时：线圈的一边在磁场中静止时： 1.置闭合电路的一部分导体于磁场中，且保持导体与磁场相对静止。 2 .置闭合电路的一部分导体于磁场中，使导体在磁场中左右运动。 3 .置闭合电路的一部分导体于磁场中，使导体在磁场中上下运动。 4 .将电路的某处断开，使电路中的一部分导体在磁场中左右运动。 5 .撤掉磁场，使闭合电路中的一部分导体左右运动。 探究：探究： 提出问题提出问题 猜想或假设猜想或假设 如何通过“在磁场中运动的导体”如何通过“在磁场中运动的导体” 和“运动的磁体”来产生电？和“运动的磁体”来产生电？ 需要哪些器材？需要哪些器材？ 最方便获得的磁场用什么器材？
6、最方便获得的磁场用什么器材？ 要方便测出电流用什么器材要方便测出电流用什么器材？ 要把电流表接入电路要要把电流表接入电路要 哪些器材？哪些器材？ 实验探究实验探究 G _ + 怎样从磁场中获得电流呢？怎样从磁场中获得电流呢？ 灵敏电流表灵敏电流表 实验过程（P21） ： 设计记录实验数据的表格，记录数据。 探究：探究：怎样从磁场中获得电流呢？怎样从磁场中获得电流呢？ 实验条件 指针摆动情况 说明是否产生 电流 实 验 条 件 指针摆 动情况 是否有电流产生 线圈的线圈的 一侧在一侧在 磁场中磁场中 静止静止 闭合开关闭合开关 不摆动不摆动 闭合开关，增强磁性。闭合开关，增强磁性。 闭合开关，增
7、加线圈匝数。闭合开关，增加线圈匝数。 不摆动不摆动 闭合开关，部分导线做垂直于闭合开关，部分导线做垂直于 磁感线方向磁感线方向向向左左和和向右运动向右运动。 摆动摆动 闭合开关，部分导线做闭合开关，部分导线做斜斜 向上或向下运动向上或向下运动。 摆动摆动 线圈的线圈的 一侧在一侧在 磁场中磁场中 运动运动 闭合开关，部分导线做平行于闭合开关，部分导线做平行于 磁感线方向磁感线方向向向上上和和向下运动向下运动。 导线静导线静 止而磁止而磁 体体运动运动 闭合开关，磁体做水平闭合开关，磁体做水平向向 左左和和向右运动向右运动。 闭合开关，磁体做闭合开关，磁体做斜向上斜向上 或向下运动或向下运动。
8、闭合开关，磁体做垂直闭合开关，磁体做垂直向向 上上和和向下运动向下运动。 摆动摆动 不摆动不摆动 摆动摆动 没有电流没有电流 有电流有电流 没有电流没有电流 有电流有电流 有电流有电流 没有电流没有电流 有电流有电流 提出问题提出问题 猜想或假设猜想或假设 实验探究实验探究 分析论证分析论证 探究：探究：怎样从磁场中获得电流呢？怎样从磁场中获得电流呢？ 实验结果分析：实验结果分析： 闭合电路的一部分导体在磁闭合电路的一部分导体在磁 场中做场中做切割磁感线切割磁感线运动时，运动时， 就有电流产生。就有电流产生。 实验分析实验分析 磁场产生电流的条件：磁场产生电流的条件： a.闭合电路闭合电路 b
9、.一部分导体一部分导体 c.切割磁感线运动切割磁感线运动 电磁感应电磁感应：闭合电路闭合电路的的一部分导体一部分导体在磁在磁 场里场里做切割磁感线运动做切割磁感线运动时，导体中就会产生时，导体中就会产生 电流，这种现象叫电磁感应。电流，这种现象叫电磁感应。 感应电流：感应电流：由于电磁感应产生的电流就由于电磁感应产生的电流就 叫感应电流叫感应电流 提出问题提出问题 猜想或假设猜想或假设 实验探究实验探究 分析论证分析论证 实验结论实验结论 探究：探究：怎样从磁场中获得电流呢？怎样从磁场中获得电流呢？ 闭合电路的一部分导体闭合电路的一部分导体 1 做切割磁感线运动做切割磁感线运动 2 产生感应电
10、流条件产生感应电流条件 如果电路不闭合，导体两如果电路不闭合，导体两 端有感应电压。端有感应电压。 刚才做实验时，灵敏电流表刚才做实验时，灵敏电流表 指针左右偏转，说明了什么？指针左右偏转，说明了什么？ 你认为电路中感应电流的方你认为电路中感应电流的方 向可能与哪些因素有关？向可能与哪些因素有关？ 可能与可能与磁场方向磁场方向有关有关 可能与可能与导体切割磁感线的方向导体切割磁感线的方向有关有关 （导体运动方向）（导体运动方向） 如何用实验的方法发现感应电流如何用实验的方法发现感应电流 的方向与的方向与导体切割磁感线的运动方向导体切割磁感线的运动方向 和磁场方向和磁场方向之间的关系？之间的关系
11、？ 演示实验，完成下表，归纳结论：演示实验，完成下表，归纳结论： 导体运动方向 磁极方向 指针偏转方向 导体向右 N在上 导体向左 N在上 导体向右 S在上 导体向左 S在上 电流中电流中感应电流的方向感应电流的方向与与导体切割导体切割 磁感线的运动方向磁感线的运动方向和和磁场的方向磁场的方向有关有关 右手定则二右手定则二 感应电流的方向感应电流的方向，跟，跟导体运动方向导体运动方向和和磁磁 场方向场方向有关，三者之间的关系，可用有关，三者之间的关系，可用右手定右手定 则二则二来判定伸开右手，使大拇指跟其余四来判定伸开右手，使大拇指跟其余四 个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，个手指垂直，并
12、且都跟手掌在同一平面内， 把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心， 大拇指所指的方向为大拇指所指的方向为导体运动方向，导体运动方向，那么四那么四 指所指的方向就为指所指的方向就为感应电流的方向，感应电流的方向， N S N S S N N S 垂直屏幕垂直屏幕 向外运动向外运动 例例1:下面的四个图中哪些不会产生感下面的四个图中哪些不会产生感 应电流（应电流（ ） （图中小圆表示闭合导体的一部分）（图中小圆表示闭合导体的一部分） A B C D 3 3. .感应电流的方向与感应电流的方向与_ 和和_有关有关。 导体运动方向 磁感线方向 2 2. .导体在
13、磁场里做切割磁感线运动导体在磁场里做切割磁感线运动，导导 体的两端将产生体的两端将产生_。 感应电压 4.4.在电磁感应现象中，导体切割磁感在电磁感应现象中，导体切割磁感 线运动时，产生了线运动时，产生了_。 由此可见，在电磁感应现象中，由此可见，在电磁感应现象中， _能转化为能转化为_能。能。 感应电流 电 机械能 5.请判断: (1)、导体在磁场中运动一定会产生感应电、导体在磁场中运动一定会产生感应电 流（流（ ） (2)、导体在磁场中做切割磁感线运动一定、导体在磁场中做切割磁感线运动一定 会产生感应电压（会产生感应电压（ ） (3)、闭合导体在磁场中做切割磁感线运动、闭合导体在磁场中做切
14、割磁感线运动 一定会产生感应电流（一定会产生感应电流（ ） (4)、闭合导体的一部分在磁场中做切割磁、闭合导体的一部分在磁场中做切割磁 感线运动一定会产生感应电流（感线运动一定会产生感应电流（ ） 6、判断下列现象中能否产生感应电流、判断下列现象中能否产生感应电流 d a b c B d a b c C d a b c A 有电流有电流 没有电流没有电流 有电流有电流 思考与讨论： 如何用实验方法研究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强度之间的关系？ 改变导体切割磁感线的速度及磁场强度改变导体切割磁感线的速度及磁场强度 感应电流的大小与哪些因素有关？感应电流的大小与哪些因素有关？ 可能
15、与可能与 有关有关 导体切割的速度大小导体切割的速度大小 导体切割的方向导体切割的方向 永磁铁强度永磁铁强度 切割导线的条数切割导线的条数 切割导线的有效长度切割导线的有效长度 实验方法：实验方法：控制变量法控制变量法 感应电流的感应电流的大小大小与与导线切导线切 割的割的速度速度、永磁体的、永磁体的强度强度、切、切 割导线的割导线的条数条数、切割导线的、切割导线的有有 效长度效长度有关有关。 电 磁 感 应 电 磁 感 应 法拉第法拉第 发现电磁感应现象发现电磁感应现象 感感 应应 电电 流流 1、产生、产生 感应电流感应电流 的条件的条件 电路闭合电路闭合 一部分导体一部分导体 导体作切割
16、磁感线运动导体作切割磁感线运动 2、影响感、影响感 应电流方应电流方 向的因素向的因素 磁场方向磁场方向 导体切割磁感线的运动方向导体切割磁感线的运动方向 3、影响感应电流大小的因素、影响感应电流大小的因素 能量转化：能量转化： 机械能转化为电能机械能转化为电能 课堂 小结 电磁感应的涵义电磁感应的涵义 1产生感生电流的条件是：电路产生感生电流的条件是：电路_， 一部分导线作一部分导线作 。 2 . 导体在磁场中作切割磁感应线运动，一导体在磁场中作切割磁感应线运动，一 定有定有 。不一定有。不一定有 产生。产生。 若电路是闭合的，则一定也有若电路是闭合的，则一定也有 。 闭合 切割磁感线的运动
17、 感应电压 感应电流 感应电流 3.3.如图，如图，A A图中已标出了磁场，导图中已标出了磁场，导 体切割方向和产生的感应电流方向，体切割方向和产生的感应电流方向， 请在请在B B、C C、D D、E E这这4 4个图中标出电个图中标出电 流方向。流方向。 N S . S N N S V V V S N N S N S . . 练习 4ADE 没电流没电流 V V V 电和磁的三大关系（三大原理）电和磁的三大关系（三大原理） 1、电流能产生磁场、电流能产生磁场 （电生磁）（电生磁） A B 2、磁场对电流会产、磁场对电流会产 生力的作用生力的作用 G G1 3、利用磁场可以获、利用磁场可以获
18、得电流（电磁感应）得电流（电磁感应） （ 磁生电）磁生电） 课堂练习：课堂练习： 1、下面情况中，哪一种一定能产生感应电流（、下面情况中，哪一种一定能产生感应电流（ ） A、一段导体在磁场中做切割磁感线运动、一段导体在磁场中做切割磁感线运动 B、闭合电路的一部分导体在磁场中运动、闭合电路的一部分导体在磁场中运动 C、闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动、闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动 D、闭合导体在磁场中做切割磁感线运动、闭合导体在磁场中做切割磁感线运动 C 2、下列说法错误的是：（、下列说法错误的是：（ ） A、发电机是将机械能转化为电能的装置、发电机是将机械能转化为电
19、能的装置 B、发电机线圈中产生的是交流电、发电机线圈中产生的是交流电 C、发电机产生的电流方向跟线圈转动的方向有关、发电机产生的电流方向跟线圈转动的方向有关 D、发电机的原理是奥斯特实验现象、发电机的原理是奥斯特实验现象 D 课堂练习课堂练习 3 3、如图所示，小圆圈表示垂直于纸面的一、如图所示，小圆圈表示垂直于纸面的一 根导线，它是闭合电路的一部分，它在根导线，它是闭合电路的一部分，它在 磁场中按如图所示的方向运动时，不可能磁场中按如图所示的方向运动时，不可能 产生感应电流的是：产生感应电流的是： （ ） A A 5、回答下列问题：、回答下列问题： （1 1）世界上第一个发现利用磁能产生电的科学家是）世界上第一个发现利用磁能产生电的科学家是 谁？根据他的发现后来人们发明了什么机器？谁？根据他的发现后来人们发明了什么机器？ （法拉第，发电机法拉第，发电机） （2 2）生活和工农业生产中使用的电是怎样来的？）生活和工农业生产中使用的电是怎样来的？ （3 3）无论是火力发电、水力发电还是风力发电，什）无论是火力发电、水力发电还是风力发电，什 么是最重要的电源？它是什么能转化成什么能么是最重要的电源？它是什么能转化成什么能 的装置？的装置？ （发电厂：从发电机中产生发电厂：从发电机中产生） （发电机；机械能转化成电能发电机；机械能转化成电能）
