人教版选修3-2高中物理第一节：划时代的发现（共22张PPT）

(共22张PPT)
第四章
电磁感应
第一节
划时代的发现
依据：奥斯特（丹麦，1820年）的信念
哲学家康德：各种自然现象之间是相互联系和相互转化的。
实例：摩擦生热、蒸汽机
奥斯特实验：
1820年，奥斯特在作报告时，无意中发现小磁针偏转
奥斯特断言：电与磁是有联系的！
解释奥斯特实验
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。
---奥斯特
猜想：磁是否能生电呢？
“磁生电”？
“电能生磁”！
导线应该朝哪个方向放置才能发现这样的现象？？
一、划时代的发现
奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？
对称性的思考……
英国的法拉第认为：
电和磁是一对和谐对称的自然现象。
依据：磁化和静电感应现象
猜想：磁铁应该可以感应出电流！
信念：一定要转磁为电！
二品：科学的实验方法
法拉第日记
未显示作用
毫无反应
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。
对称思考创新路，静态实验十年度
1825年11月28日
实验1.
两根长4英寸长的导线平行放置,
用两张厚纸将它们隔开,
先把其中的一根导线接到电池的两端通电,再把另一根与电流计相连。
实验2.
将空心螺线管接到电池的两极,
把一直导线引进螺线管,
直导线两端与电流计相连
。
实验3.
将实验2中的直导线与电池两极相连,
螺线管与电流计连接
。
实验4.
把两根导线互相缠绕着,
先把其中的一根的两头接到电池上通电,
把另一根的两头接到电流计上。
1831年8月29日
法拉第线圈：与160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。
开关
电池组
电流计
实验1：
实验2
实验3
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。”磁生电“是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
五种类型可以引起感应电流：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。
有规律吗？
从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景
法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的传播
。
爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第最富创造性的思想，是牛顿以来最重要的发现。麦克斯韦正是继承和发展了场的思想，为之找到了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。
“跑失良机”的科拉顿
螺旋管
电流计
进一步地思考和探索：
铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条件吗？
铁芯
二、磁通量（
）
问题：如果面积为S的平面与磁场方向不垂直时，则穿过该面积的磁通量还会不会是BS呢？
1、定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母Φ表示磁通量。
2、在匀强磁场中，公式为
Φ=BS⊥
S⊥表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积
从图示中可以看出：当平面与磁场方向的夹角变化时，穿过平面的磁感线条数也发生变化。
穿过平面的磁感线条数与平面在垂直磁场方向上的投影面积穿过的磁感线条数相等。
为平面与垂直磁场方向的夹角,当平面与磁场方向平行时。磁通量=?
φ=BS
cosθ
3、单位：韦伯
(Wb)
1Wb=1T·m2