1、選修3-2 第四章 電磁感應第一節 劃時代的發現依據：奧斯特（丹麥，1820年）的信念 哲學家康德：各種自然現象之間是相互聯系和相互轉化的。實例：摩擦生熱、蒸汽機奧斯特實驗：1820年，奧斯特在作報告時，無意中發現小磁針偏轉奧斯特斷言：電與磁是有聯系的！解釋奧斯特實驗 物理學將不再是關于運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種其他現象的零散的羅列，我們將把整個宇宙納在一個體系中。 -奧斯特猜想：磁是否能生電呢？“磁生電”？“電能生磁”！導線應該朝哪個方向放置才能發現這樣的現象？一、劃時代的發現奧斯特發現電流磁效應引發了怎樣的哲學思考？對稱性的思考英國的法拉第認為： 電和磁是一對和諧對稱的

2、自然現象。依據：磁化和靜電感應現象猜想：磁鐵應該可以感應出電流！信念：一定要轉磁為電！二品：科學的實驗方法法拉第日記未顯示作用毫無反應不行 從普通的磁鐵中獲得電的希望，時時激勵著我從實驗上探求電流的感應效應。對稱思考創新路，靜態實驗十年度1825年11月28日實驗1. 兩根長4英寸長的導線平行放置, 用兩張厚紙將它們隔開, 先把其中的一根導線接到電池的兩端通電,再把另一根與電流計相連。 實驗2. 將空心螺線管接到電池的兩極, 把一直導線引進螺線管, 直導線兩端與電流計相連 。實驗3. 將實驗2中的直導線與電池兩極相連, 螺線管與電流計連接 。實驗4. 把兩根導線互相纏繞著, 先把其中的一根的兩

3、頭接到電池上通電, 把另一根的兩頭接到電流計上。 1831年8月29日 法拉第線圈：與160年后出現的現代變壓器出奇的相似，現已成為著名的科學文物。開關電池組電流計實驗1： 實驗2 實驗3 1831年11月24日，法拉第向皇家學會提交了一個報告，把這種現象定名為電磁感應，產生的電流叫做感應電流。”磁生電“是一種在變化、運動的過程中才能出現的效應。 五種類型可以引起感應電流：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。有規律嗎？從此人類進入了電氣化時代：壯美的都市夜景 法拉第提出了“電場”、“磁場”和“力線”的概念。暗示了電磁波存在的可能性，并預言了光可能是一種電磁振

4、動的傳播 。 愛因斯坦的評價：場的思想是法拉第最富創造性的思想，是牛頓以來最重要的發現。麥克斯韋正是繼承和發展了場的思想，為之找到了完美的數學表示形式從而建立了電磁場理論。“跑失良機”的科拉頓螺旋管電流計進一步地思考和探索： 鐵芯和線圈A是產生這一效應的必要條件嗎？鐵芯二、磁通量（ ）問題：如果面積為S的平面與磁場方向不垂直時，則穿過該面積的磁通量還會不會是BS呢？1、定義：在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。用字母表示磁通量。2、在勻強磁場中，公式為 =BS S表示某一面積在垂直于磁場方向上的投影面積從圖示

5、中可以看出：當平面與磁場方向的夾角變化時，穿過平面的磁感線條數也發生變化。穿過平面的磁感線條數與平面在垂直磁場方向上的投影面積穿過的磁感線條數相等。為平面與垂直磁場方向的夾角,當平面與磁場方向平行時。磁通量=? =BS cos3、單位：韋伯 (Wb) 1Wb=1Tm2如果有兩個大小相等但方向相反的磁場同時穿過該平面。則平面位置的磁感應強度等于 ，磁通量等于 。 例1、如圖所示的磁場中豎直放置兩個面積相同的閉合線圈S1（左）、S2（右），由圖可知穿過線圈S1、S2的磁通量大小關系正確的是（ ）A.穿過線圈S1的磁通量比較大B.穿過線圈S2的磁通量比較大C.穿過線圈S1、S2的磁通量一樣大D.不能

6、比較例2.如圖所示，兩個同心放置的共面金屬圓環a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環面垂直，則穿過兩環的磁通量a和b大小關系為（ ）Aab BabCa=b D無法比較 穿過同一平面但方向相反的兩條磁感線計算磁通量時可以互相抵消。例3. 如圖所示圓形線圈的匝數為100匝，圓面積為0.5 m2,在該圓形線圈平面內有一個面積為0.1 m2的正方形區域，該區域內有垂直線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度為B=2T，求穿過該圓形線圈的磁通量（ ）A.1 Wb B.0.2 Wb C.100 Wb D.20 Wb兩個平面磁感線的總量相等例4、如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，則穿過線框平面的磁通量為多少？若使框架繞OO轉過60，則穿過線框平面的磁通量為多少？若從初始位置轉過90，則此時穿過線框平面的磁通量為多少？【思路點撥】磁通量的大小直接利用公式=BScos即可求解，應特別注意角的大小.【自主解答】框架平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直時=0,此時磁通量1=BS.框架繞OO轉過60時，磁通量2=BScos60= BS.框架轉過90時，磁通量3=BScos90=0.答案：BS BS 0【互動探究】(1)若從初位置使框架繞OO轉過60，則穿過框架的磁通量變化了多少？(2)若從初位置使框架繞OO轉過180，則穿過框架的磁通量是多少？磁通量變化了多少？【解析】(1)磁