初中物理人教版九年级全一册6

第二十章电与磁§20.5磁生电2022年课程标准学习目标1．探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产生活中的应用。2．了解发电机的工作原理1．通过实验了解电磁感应现象。通过实验探究知道感应电流方向跟磁场方向和切割磁感线方向有关。2．分析发电机的工作原理。3．对电动机和发电机进行对比学习，区分清楚电动机和发动机的工作原理知识点1电磁感应现象1．奥斯特通过实验发现电流周围存在_______，即电能生磁。那么反过来想，磁能否生电呢？早在19世纪初，英国物理学家法拉第就已经提出“磁能生电”的研究课题，并进行了整整10年坚持不懈的努力，经历了一次又一次的失败，终于在1831年成功地利用磁场获得了电流，发现了___________现象。法拉第的这一发现进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。磁场电磁感应2．实验1：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。_____联在电路中，为了使实验效果明显，用图乙中方形线圈ab段代替图甲中ab导线接到电路中)做一做串(2)闭合开关，按下表的方式让方形线圈ab段导线运动起来，观察每种运动状态时灵敏电流计指针的偏转情况，记录实验现象在表格中。(表格中填写：不偏转、偏转)不偏转不偏转不偏转偏转偏转偏转序号导线在磁场中运动情况灵敏电流计指针偏转情况1静止不动

2竖直上、下运动

3水平前、后运动

4水平左、右运动

5斜向上、下运动

6导线不动，蹄形磁铁水平左右运动

►小结不是任何运动方式都能产生感应电流。把磁感线想象成一根根线，把导体AB想象成一把刀，当导体AB做_____________运动时才能产生感应电流。而且无论谁动，只要导体AB切割磁感线就能产生___________。切割磁感线感应电流3．实验2：产生的感应电流方向与什么因素有关？(1)让导线AB在如图磁场中向左运动，灵敏电流表指针向_____偏转。保持磁场的方向不变，让导线AB变为向右运动，我们看到灵敏电流表指针向_____偏转。说明：感应电流的方向与_____________方向有关。(2)让导线AB在如图磁场中向左运动，灵敏电流表指针向_____偏转。仍然让导线AB向左运动，但把蹄形磁体的N、S极对调，改变磁场的方向，我们看到灵敏电流表指针向_____偏转。说明：感应电流的方向与_______方向有关。右左切割磁感线右左磁场►结论1

1．_______电路的一部分导体在磁场中做_____________运动时，导体中就会产生电流，这就是著名的电磁感应现象。它是由英国物理学家_________发现的。根据这一现象，后来还发明了发电机，导致了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的时代。2．电磁感应现象中产生的感应电流的方向跟___________________和___________有关。*所谓切割磁感线，类似于割稻草，可以垂直切割，也可以斜着切割，但导体运动方向不能与磁感线方向平行。可以是导体运动，也可以是磁场运动。闭合切割磁感线法拉第切割磁感线的方向磁场方向4．在图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，能够产生感应电流的是(

)练一练DABCD1．观察手摇发电机：(1)用力转动摇把，使线圈在磁场中转动起来，观察到小灯泡_______，说明电路中有了___________。工作原理是___________现象。(2)用不同速度摇动转轮，观察灯泡亮度的变化。摇动速度越快，灯泡越_____，说明切割磁感线运动速度越快，产生的感应电流越_____。做一做知识点2发电机发亮感应电流电磁感应亮大(3)观察手摇发电机电流方向的变化。把手摇发电机跟电流表连接起来，线圈在磁场中转动时，可以看到电流表的指针随着线圈的转动而___________(选填“稳定在某一个位置”或“左右摆动”)。这个现象表明发电机发出的电流的大小和方向是_______(选填“不变”或“变化”)的。左右摆动变化(4)对比上堂课学习的电动机和今天学习的发电机，他们的主要结构都是磁体和线圈，只是工作原理不一样，电动机要电源供电，使线圈通电，在磁场中受力转动。而发电机要靠外力使线圈转动起来，切割磁场线从而产生___________，此时的线圈和磁体就是电源。请你课后动手试一试，把一个玩具马达变成一个风力发电机。感应电流2．观察如图交流发电机原理图，线圈在外力作用下转动起来，如图瞬间ab向下切割磁感线，产生感应电流，转过半圈后，ab变成向_____切割磁感线，产生的感应电流方向和图中_______。该发电机产生的是交变电流，简称交流电。3．交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。单位是_______，符号为_____。我国电网以交流供电，频率为________。上相反赫兹Hz50Hz4．发电机发电的过程是能量转化的过程。(1)手摇发电机：人的_______能转化为转子的_______能，发电机又把_______能转化为_____能。(2)火力发电：发电机靠内燃机带动。燃料燃烧把_______能转化为_____能，内燃机把_____能转化为_______能，带动发电机转子转动，实现把_______能转化为电能。机械机械机械电化学内内机械机械(3)水力发电(如图是原理图)：上游水在下落过程中把_________能转化为_____能。在强大水流的冲击下，水轮机旋转，带动发电机转子转动，从而实现把_____能转化为电能。重力势动动►结论2

1．发电机工作原理：___________现象。2．发电机将_______能转化为电能。电磁感应机械5．如图所示是研究磁产生电的实验装置。(1)如图甲所示实验中，通过观察电流表指针___________来判断是否有感应电流产生。(2)某同学闭合开关后进行了如下操作，其中能产生感应电流的是____(填字母)。A．导体AB不动，让磁体左右运动B．磁体不动，让导体AB上下运动练一练是否偏转A(3)实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，下列措施中可行的是____(填字母)。A．换用磁性更强的磁体，增加磁场的强度B．将灵敏电流计换成电流表(4)如图乙所示是实验室用的手摇发电机，若在发电机和小灯泡电路里再串联一个电流表，慢慢摇动手柄，观察到电流表的指针左右摇摆，这表明该发电机发出的电是_________(选填“直流电”或“交流电”)。(5)手摇发电机灯泡发出的光是___________(选填“亮度稳定”或“闪烁不定”)的。A交流电闪烁不定重难点1感应电流产生的条件【典例1】如图所示是小东探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，ab是一根直铜丝，通过导体与电流表的“3”和“－”两接线柱相连，当把ab迅速向右运动时，并未发现电流表指针明显偏转，你认为最可能的原因是(

)A．没有感应电流，指针不偏转B．感应电流太小，无法使指针明显偏转C．应把ab改为迅速向左运动D．应把ab改为迅速上下运动B【典例2】图中a表示垂直于纸面导体的横截面，当此段导体向上运动时，此段导体所在的闭合电路没有感应电流的是(

)A►重难点拨电磁感应现象的产生条件：1．电路闭合。2．一部分导体在磁场中切割磁感线。而且这个实验产生的感应电流比较弱，必须用灵敏电流表才能显示出来。而对“切割磁感线”的理解，类似于割稻草，可以垂直切割，也可以斜着切割，但导体运动方向不能与磁感线方向平行。还有可以是导体运动，也可以是磁场运动。重难点2电与磁知识的综合运用【典例3】实验课上某小组同学开展了一系列电磁方面的实验探究。(1)用图甲装置验证电流可以产生磁场。开关闭合前，小磁针静止时指向与导线平行。闭合开关，观察到_____________的现象，说明电流可以产生磁场，根据这一原理制造了_________。小磁针偏转电磁铁(2)如图乙，实验中将金属导体棒ab放在磁场中两根平行的金属导轨上，闭合开关，导体棒ab向右运动；电源正负极对调，闭合开关，导体棒ab向左运动。该实验得出的结论是_____________________________________，_________(选填“发电机”或“电动机”)就是利用该现象的装置。

通电导线在磁场中受力与电流方向有关电动机(3)图丙是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的装置，导体AB、开关、灵敏电流计用导线连接组成回路。闭合开关，让导体AB在磁场中___________(选填“竖直上下”或“水平左右”)运动，发现电流计的指针偏转，这是电磁感应现象。_________(选填“发电机”或“电动机”)就是利用该现象的装置。水平左右发电机【典例4】如图所示为玩具小风扇里的小直流电动机。(1)小明同学将电池接到该直流电动机的两端，看到电动机转动起来，电动机的工作原理是___________________________；小明将电池反向接到电动机两端，看到电动机___________(选填“原方向旋转”“不转动”或“反向旋转”)。通电线圈在磁场中受力转动反向旋转(2)学习了电磁感应知识后，小明同学想到：“直流电动机线圈转动时也切割了磁感线，那么线圈中是否也会产生感应电流呢？”于是小明将一个小灯泡连在直流电动机两端，用手搓动转轴，发现小灯泡并未发光。小红同学认为，这说明直流电动机不会产生感应电流。你是否同意小红的看法：_________；你认为小灯泡不亮的原因可能是_____________________。不同意

产生的感应电流太小►重难点拨本章的实验和原理比较容易混淆，电和磁的几大实验和理论知识可以通过对比学习进行整理。电与磁的几个关系：1．典例3中实验甲——电流的磁效应，应用：电磁铁。2．实验乙——通电导线在磁场中受到力的作用，应用：电动机。3．实验丙