老师
同学们大家好,今天我们学习电磁感应现象及应用。首先我们来看两个实验,操场上两名同学在摇绳是由多股导线绕制而成的,导线的两端与电流表连接形成闭合回路,摇绳时电流表的指针摆动。
老师
我们再来看第2个实验,实验室的门上挂着一个导线框,导线框与电流传感器、计算机连接,形成闭合回路。一个同学在开关门的时候,电流传感器显示出电流随时间的变化。在这两个实验中,同学们看到了什么现象?我们看到了摇绳可以发电,开关门也可以发电。这两个现象涉及的物理原理又是什么呢?是电磁感应现象,回路中产生了感应电流。通过初中的学习,我们就知道闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这个现象叫电磁感应现象。摇绳发电、开关门发电,就是闭合电路的一部分导体切割地磁场的磁感线运动,发生了电磁感应现象,产生了感应电流,也就是磁生电。最初激发科学家们对磁生电探索热情的是奥斯特实验,也就是奥斯特发现了电流的磁效应。
老师
人们根据电流磁效应的对称性角度想到,既然电流能够产生磁场,为什么不能用磁场产生电流?很多科学家在此做了大量的研究和实验,其中法拉第这位坚信大自然是和谐统一的物理学家、化学家为此进行了长达 10 年的探索,他进行了很多次尝试,经历了一次失败,最终领悟到磁生电是一种在变化运动的过程中才能出现的效应。
老师
当初奥斯特发现电流的磁效应时,法拉蒂曾赞扬道,他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门,使其充满光明。公正的说,法拉第应该与奥斯特共享这样的荣誉,因为电磁感应现象的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。可以说这是一个划时代的发现。
老师
如果像法拉蒂所说,磁生电是一种在变化运动的过程中才能出现的效应,那么是与磁场相关的哪个物理量发生了变化才能出现这种效应?我们以熟悉的实验为例展开探究,初中我们就做过这样一个实验,闭合电路的一部分导体在磁场中运动。我们的实验装置是这样的,一根导线与电流表连接,形成闭合回路,导线的一部分放置在题型磁铁中间。我们来观察实验,当导线在磁场中静止时,电流表的指针没有摆动。当导线沿着磁场方向运动时,电流表的指针也没有摆动。当导线切割磁感线运动时,电流表的指针发生了摆动,这表明产生了感应电流。这个实验中我们看到只有切割磁感线运动时才产生了感应电流。那么切割磁感线运动对应着与磁场相关的哪个物理量发查看隐藏内容