3 第四章：电磁感应第四章：电磁感应第四章：电磁感应第四章：电磁感应第第1 1节节划划时时代的代的发现发现1、在在19世纪世纪20年代之前，年代之前，科学研究领科学研究领域域关于电和磁，关于电和磁，存在怎样的历史背景存在怎样的历史背景？是什么信念激励奥斯特？是什么信念激励奥斯特和法拉第和法拉第寻寻找电与磁的联系的？找电与磁的联系的？2、奥斯特发现、奥斯特发现电流磁效应电流磁效应的过程是怎的过程是怎样的？样的？3、法拉第是怎样发现法拉第是怎样发现电磁感应现象电磁感应现象的的？自主学习：自主学习：一、奥斯特圆梦一、奥斯特圆梦“电生磁电生磁”1 1、电与磁有联系吗？、电与磁有联系吗？1919世纪世纪2020年代之前的年代之前的“偏执偏执”法物理学家法物理学家安培安培英国物理学家英国物理学家托马斯托马斯杨杨法物理学家法物理学家库仑库仑二者二者显然肯显然肯定定是独立的，是独立的，无关的。无关的。二者二者显然肯显然肯定定是独立的，是独立的，无关的。无关的。二者二者显然肯显然肯定定是独立的，是独立的，无关的。无关的。1 1、电与磁有联系吗？、电与磁有联系吗？各种自然现象各种自然现象之间是相互联之间是相互联系和相互转化系和相互转化的！的！我坚信：我坚信：电与电与磁是有关联的。磁是有关联的。我一定要找到我一定要找到她！她！丹麦物理学家丹麦物理学家奥斯特奥斯特德国哲学家德国哲学家康德康德因为：因为：他是他是我的偶像！我的偶像！大量事实为证：大量事实为证：机械运动机械运动热运动热运动摩擦生热摩擦生热蒸气机蒸气机一、奥斯特圆梦一、奥斯特圆梦“电生磁电生磁” 物理学将不再是关于运动、热、物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。把整个宇宙纳在一个体系中。1 1、电与磁有联系吗？、电与磁有联系吗？一、奥斯特圆梦一、奥斯特圆梦“电生磁电生磁”2 2、奥斯特、奥斯特“偶然偶然”发现了发现了: :电流磁效应电流磁效应 在在1820年年4月的一次演讲中，奥斯特碰巧在南北方月的一次演讲中，奥斯特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，小向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针居然转动了。磁针居然转动了。 随后，奥斯特为了进一步弄清楚电流对磁针的作用，于1820年4月到7月，费了三个月的时间，做了六十多费了三个月的时间，做了六十多个实验，个实验，他把磁针放在导线的上方、下方，考察了电流对磁针作用的方向；把磁针放在距导线不同距离，考察电流对磁针作用的强弱；把玻璃、金属、木头、石头、瓦片、松脂，水等放在磁针与导线之间，考察电流对磁针的影响。并于1820年7月21日发表了题为关于磁针上电流碰撞的实验的论文，这篇论文仅用四页纸，十分简洁地报告了他的实验，向科学界宣布了电流的磁效应。电流的磁效应。3 3、电流磁效应：发现的、电流磁效应：发现的意义意义 突破了突破了电、磁无关的电、磁无关的思维定势思维定势；前所未；前所未有地有地拓宽了拓宽了物理学研究的物理学研究的视野视野； 增强了增强了人们对固有观念的人们对固有观念的怀疑精神怀疑精神和推和推翻固有权威成见的翻固有权威成见的自信力自信力；二、法拉第心系二、法拉第心系“磁生电磁生电”1 1、法拉第：、法拉第：历经历经1010年，年，“痴痴”心不改心不改“试验失败再试验试验失败再试验”：屡战屡败、屡败屡战屡战屡败、屡败屡战G_+一段通电直导线放在另一段直导线旁边一段通电直导线放在另一段直导线旁边“试验失败再试验试验失败再试验”：屡战屡败、屡败屡战屡战屡败、屡败屡战未通电直导线放在另一段通电线圈内部未通电直导线放在另一段通电线圈内部G _ + 1 1、法拉第：、法拉第：历经历经1010年，年，“痴痴”心不改心不改“试验失败再试验试验失败再试验”：屡战屡败、屡败屡战屡战屡败、屡败屡战1 1、法拉第：、法拉第：历经历经1010年，年，“痴痴”心不改心不改通电直导线放在不通电线圈内部通电直导线放在不通电线圈内部16法拉法拉第日第日记记未显示作用未显示作用毫无反应毫无反应不行不行从普通的磁铁从普通的磁铁中获得电的希望，中获得电的希望，时时激励着我从实时时激励着我从实验上探求电流的感验上探求电流的感应效应。应效应。法拉第法拉第第一个第一个成功实验：成功实验：十年失败，一朝顿悟十年失败，一朝顿悟1 1、法拉第：、法拉第：历经历经1010年，年，“痴痴”心不改心不改开关开关电池组电池组电流计电流计 法拉第线圈：与法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇的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。相似，现已成为著名的科学文物。法拉第法拉第另一个另一个成功实验：成功实验：G_+1 1、法拉第：、法拉第：历经历经1010年，年，“痴痴”心不改心不改法拉第：法拉第：“一朝顿悟一朝顿悟”磁生电磁生电是一种在是一种在变化变化、运动运动的过程中才能出现的效应。的过程中才能出现的效应。深入探究的真谛铁心铁心木筒木筒变化变化的电流的电流将条形磁铁将条形磁铁插入空心线圈插入空心线圈运动运动的磁铁的磁铁在磁铁中在磁铁中运动运动的导体的导体变化变化的磁场的磁场l由磁得到电的现象叫电磁感应。由磁得到电的现象叫电磁感应。l电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。l电磁感应不是稳态效应，电磁感应不是稳态效应，而是而是动态效应动态效应。1 1、法拉第：、法拉第：历经历经1010年，年，“痴痴”心不改心不改法拉第将其发现的全部法拉第将其发现的全部“磁生电磁生电”现象分成现象分成五类：五类：变化变化的电流的电流变化变化的磁场的磁场运动运动的恒定电流的恒定电流运动运动的磁铁的磁铁在磁场中在磁场中运动运动的导体的导体“磁生电磁生电”现象的现象的本质本质特征特征是：是：变变化化、运动运动 法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统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，为电磁学的发展作出了重大贡献。一学科的诞生，为电磁学的发展作出了重大贡献。同时也推动了电气化时代的到来同时也推动了电气化时代的到来.2 2、艰难的探索：、艰难的探索：众多物理学家众多物理学家“浅尝辄止浅尝辄止”伟大伟大安培安培的尝试：的尝试：G_+将磁铁放在闭合回路旁边将磁铁放在闭合回路旁边将通电直导线放在闭合回路旁边将通电直导线放在闭合回路旁边“跑失良机跑失良机”的科拉顿的科拉顿螺旋管螺旋管电流计电流计 从从奥斯特与奥斯特与法拉第探索的艰法拉第探索的艰难历程难历程中，同学们中，同学们 有有什么体会什么体会和感想和感想?课堂小结：课堂小结：坚定的信念，智慧的引领，必定坚定的信念，智慧的引领，必定走出黑暗，迎来曙光！走出黑暗，迎来曙光！ 爱因斯坦爱因斯坦