新课标人教版1-1选修一31电磁感应现象4

新课标人教版1-1选修一31电磁感应现象4内容摘要：

,只取决于导线和磁力的相互作用。 在闭合回路中感应电动势产生了感应电流 ,在开路中没有感应电流 ,但感应电动势还存在。 （本节内容摘自 —— 《大学物理导论》 —— 物理学的理论与方法、历史与前沿 清华大学出版社） 电磁感应现象的发现 一、让磁生电的思考 奥斯特 关于电流的磁效应的发现，揭开了关于电 与磁联系的研究的序幕，普遍引起了这种对称的思考：即能不能用磁体使导线中产生出电流来。 根据现象之间普遍联系的观点，答案应该是肯定的。 但是，最初在这方面的探索工作都没有成功，科学家找不到用磁产生电流的途径。 在奥斯特公布他的发现之后不久， 菲涅耳 就宣称他把磁铁放在螺旋线圈里，已经成功地由磁产生出了电。 虽然菲涅耳的这个报告被别人的重复实验所否定 , 却启发了物理学家进行这方面的进一步探索。 二．难以理解的衰减现象 阿拉果和塞贝克（ T J Seebeck, 1770～ 1831）分别于 1824 年和1825 年发 现了所谓“衰减”现象。 阿拉果用一个磁针作成单摆，让它在静止的金属盆上面按一定频率摆动，发现它的运动像受到阻碍作用一样很快衰减下来。 1825 年他又发现，如果转动磁针下面的金属盘，磁针就会发生偏转，甚至连续转动。 这个实验后来被称为“阿拉果圆盘”实验。 1825 年，塞贝克也用一块磁铁作成单摆，观察到了它在金属物体附近摆动时的衰减现象。 他还用一个铜块作成单摆，发现它在磁铁上方摆动比它作自由摆动时振幅衰减要快得多。 衰减现象虽然一度引起科学界广泛的兴趣，但是当时已有的电学和磁学理论却不能很好地解释它；科学家认为这是单纯的磁现象，没有把它和让磁生电的探索联系起来。 三．磁生电最初的探索与失败 电磁感应的发现和研究是 法拉第 的最重要的物理学贡献之一， 法拉第寻找电磁感应现象也经过了漫长的探索和多次失败。 1820 年 , 奥斯特发现电流磁效应的时候 , 法拉第正在忙于化学研究 , 没有顾及到新的电磁现象。 1821 年 , 法拉第的一位朋友请法拉第为皇家学会的刊物《哲学杂志》撰写一篇文章 , 评介电磁学领域取得的新成果 , 这一偶然机会 , 把法拉第吸引到电磁学研究领域。 对奥斯特效应的理论解释 , 当时最有影响的是安培 的理论 , 但是在法拉第的文章中 , 却表示出了对安培观点的怀疑 , 他认为安培的分子电流假设是靠不住的 , 应该从更多的实验现象中去寻找答案。 法拉第认为电 和磁是一对和谐对称的自然现象 ,他坚定地相信存在着奥斯特效应的逆过程 , 即磁力转化为电力的可能。 他认为既然电荷可以在导体上产生感应电荷 , 电流也应该可以在导体上产生感应电流。 早在 1822 年 , 法拉第在笔记本中就记下了这样的信念 : “一定要转磁为电” , 并且还记录下几个试图用磁体使线圈带电的不成功的实验尝试。 在 1821 年到 1831 年间，法拉第曾经由于冶炼不锈钢、改良光学玻璃和研究气体的液化而常常中断这一探索，但还是不时回到这个课题上。 起初，他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使邻近的闭合导线中产生出稳定 的电流，但都一次次地失败了。 详细资料 详细资料 在电磁感应现象发现之前 6 年 , 法拉第仿照静电感应 , 在日记中就使用了“感应”这个词。 从法拉第的日记中我们可以看到 , 明确记载 的失败就有三次（ 1824 年 12 月 28 日。 1825 年 11 月 28 日。 1828 年 4 月 22日 ） , 每次失败 , 他都记上“没有效果”。 例如 : 1825 年 11 月 28 日他做了以下几个实验 : 实验 1. 两根长 4米长的导线平行放置 , 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。 电流计的指针没有发生任何转动。 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 , 没有任何效应发生。