第七节学生实验：探究——产生感应电流的条件

1、物物 理理新课标（新课标（BSBS）九年级全一册九年级全一册七、学生实验：探究七、学生实验：探究产生感产生感应电流的条件应电流的条件导学设计导学设计导学设计导学设计应用示例应用示例应用应用示例示例课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结当堂检测当堂检测当堂检测当堂检测第十四章第十四章 磁现象磁现象导 学 设 计学点学点1电磁感应现象电磁感应现象 第十四章第十四章 磁现象磁现象提出问题：电流能够产生磁场，磁场能否产生电流？导体在提出问题：电流能够产生磁场，磁场能否产生电流？导体在磁场中怎样运动才能产生电流？影响电流方向的因素有哪些？磁场中怎样运动才能产生电流？影响电流方向的因素有哪些？实验探究：按图组装

2、实验器材，闭合开关，让导体在蹄形磁实验探究：按图组装实验器材，闭合开关，让导体在蹄形磁体的磁场中运动，观察什么情况下体的磁场中运动，观察什么情况下电路中能产生电流？画出磁极间电路中能产生电流？画出磁极间的磁感线及其方向，用箭头标出的磁感线及其方向，用箭头标出导体的运动方向，并记下灵敏电导体的运动方向，并记下灵敏电流表指针的偏转方向，记录下来。流表指针的偏转方向，记录下来。 第十四章第十四章 磁现象磁现象实验分析：实验分析：(1)如果导体运动方向与磁感线方向垂直，导体如果导体运动方向与磁感线方向垂直，导体中中_(选填选填“能能”或或“不能不能”)产生电流。产生电流。(2)如果导体运动方向与磁感线

3、方向平行，导体中如果导体运动方向与磁感线方向平行，导体中_(选填选填“能能”或或“不能不能”)产生电流。产生电流。(3)如果导体不动，移动蹄形磁体，导体中如果导体不动，移动蹄形磁体，导体中_(选填选填“能能”或或“不能不能”)产生电流。产生电流。(4)上述实验中，上述实验中，_能转化为能转化为_能。能。 能能不能不能能能机械机械电电第十四章第十四章 磁现象磁现象实验结论：实验结论：(1)当导体回路中的一部分在磁场中做当导体回路中的一部分在磁场中做_运动时，回路中就会产生运动时，回路中就会产生_，这种，这种现象称为电磁感应。在电磁感应现象中产生的电流叫作现象称为电磁感应。在电磁感应现象中产生的电

4、流叫作_。(2)通过分析灵敏电流表指针的偏转方向可以总结得出，改通过分析灵敏电流表指针的偏转方向可以总结得出，改变电流方向的方法有：变电流方向的方法有：_或或_ ，若两个方向同时改，若两个方向同时改变，则感应电流方向变，则感应电流方向_(选填选填“改变改变”或或“不变不变”)。切割磁感线切割磁感线电流电流感应电流感应电流改变磁场方向改变磁场方向改变导体切割磁感线运动的方向改变导体切割磁感线运动的方向不变不变第十四章第十四章 磁现象磁现象学点学点2动圈式话筒动圈式话筒 阅读教材阅读教材P164“动圈式话筒动圈式话筒”部分内容，回答问题：部分内容，回答问题：第十四章第十四章 磁现象磁现象问题问题1

5、：动圈式话筒主要由：动圈式话筒主要由_、_、_组成组成(如图所示如图所示)，它的原理是，它的原理是_。问题问题2：动圈式话筒的工作过程是：当人对着话筒说话时，：动圈式话筒的工作过程是：当人对着话筒说话时，膜片发生膜片发生_，带动后面的线圈发生，带动后面的线圈发生_，在永磁，在永磁体的磁场中体的磁场中_，产生感应电流。，产生感应电流。永磁体永磁体线圈线圈膜片膜片电磁感应电磁感应振动振动切割磁感线切割磁感线振动振动第十四章第十四章 磁现象磁现象学点学点3发电机发电机 自学教材自学教材P164P165“发电机发电机”部分内容，观察下图，回答部分内容，观察下图，回答下列问题：下列问题：第十四章第十四章

6、 磁现象磁现象问题问题1：发电机的原理是：发电机的原理是_。问题问题2：图：图(a)是实验室用的手摇发电机。转动手柄时，与发是实验室用的手摇发电机。转动手柄时，与发电机连接的小灯泡会发光，表明电路中有了电机连接的小灯泡会发光，表明电路中有了_，若在电，若在电路中接入电流表，可以看到电流表的指针左右摆动。这个现路中接入电流表，可以看到电流表的指针左右摆动。这个现象表明，发电机发出的是象表明，发电机发出的是_和和_都发生变化的电都发生变化的电流，这样的电流叫作流，这样的电流叫作_。问题问题3：图：图(b)是是_的结构原理图，两个电刷始终的结构原理图，两个电刷始终与对应的滑环接触，它发出的是与对应的

7、滑环接触，它发出的是_。我国电网供应的。我国电网供应的交流电的频率是交流电的频率是_Hz。电磁感应电磁感应电流电流大小大小方向方向交流电交流电交流发电机交流发电机交流电交流电50第十四章第十四章 磁现象磁现象问题问题4：图：图(c)是是_的结构示意图，它用两个半环的结构示意图，它用两个半环组成的组成的_来代替图来代替图(b)中的滑环，这样线圈中产生中的滑环，这样线圈中产生的是的是_电，而供给外部电路的是电，而供给外部电路的是_电。电。问题问题5：实际的发电机由：实际的发电机由_和和_两部分组成。两部分组成。大型发电机的大型发电机的_上分布着线圈，上分布着线圈，_是一组电磁是一组电磁铁。铁。直流

8、发电机直流发电机换向器换向器交流交流直流直流定子定子转子转子定子定子转子转子应 用 示 例 类型一探究产生感应电流的条件类型一探究产生感应电流的条件 第十四章第十四章 磁现象磁现象例例1 2013绵阳中考如图绵阳中考如图1472所示是探究所示是探究“什么情况下什么情况下磁可以生电磁可以生电”的实验装置，下列情况可以产生电流的是的实验装置，下列情况可以产生电流的是() A导体棒不动，让磁体上下移动导体棒不动，让磁体上下移动B磁体不动，让导体棒沿磁体不动，让导体棒沿ab方向前后运动方向前后运动C磁体不动，让导体棒绕磁体不动，让导体棒绕a端在水平面内转动端在水平面内转动D让导体棒和磁体以相同速度一起

9、向左移动让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动C 第十四章第十四章 磁现象磁现象解解 析析 图中蹄形磁体的磁感线是从上端图中蹄形磁体的磁感线是从上端N极指向下端极指向下端S极的，只有当导体极的，只有当导体ab做切割磁感线运动时，才会在闭合做切割磁感线运动时，才会在闭合电路中产生感应电流。若导体棒不动，让磁体上下移动，电路中产生感应电流。若导体棒不动，让磁体上下移动，导体导体ab不切割磁感线，不能产生感应电流，不切割磁感线，不能产生感应电流，A项错；磁项错；磁体不动，让导体棒沿体不动，让导体棒沿ab方向前后运动，导体方向前后运动，导体ab不切割磁不切割磁感线，不能产生感应电流，感线，不能产生感应电

10、流，B项错；若磁体不动，让导项错；若磁体不动，让导体棒绕体棒绕a端在水平面内转动，此时导体端在水平面内转动，此时导体 ab切割磁感线运切割磁感线运动，能产生感应电流，动，能产生感应电流，C项对；若让导体棒和磁体以相项对；若让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动，导体同速度一起向左移动，导体ab和磁体相对静止，不能产和磁体相对静止，不能产生感应电流，生感应电流，D项错。项错。第十四章第十四章 磁现象磁现象例例2 如图如图1473所示是探究导体在磁场中运动时产生感所示是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验装置，闭合开关后，铜棒应电流的条件的实验装置，闭合开关后，铜棒ab、电流表、电流表、开

11、关组成闭合电路，小明将实验中观察到的现象记录在下表开关组成闭合电路，小明将实验中观察到的现象记录在下表中。中。 第十四章第十四章 磁现象磁现象次数次数开关开关磁场方向磁场方向导体导体ab的的运动方向运动方向电流表指针的电流表指针的偏转方向偏转方向1断开断开上上N下下S向右运动向右运动不偏转不偏转2断开断开上上N下下S向左运动向左运动不偏转不偏转3闭合闭合上上N下下S向右运动向右运动向左偏转向左偏转4闭合闭合上上N下下S向左运动向左运动向右偏转向右偏转5闭合闭合上上N下下S向上运动向上运动不偏转不偏转6闭合闭合上上S下下N向上运动向上运动不偏转不偏转7闭合闭合上上S下下N向右运动向右运动向右偏转

12、向右偏转8闭合闭合上上S下下N向左运动向左运动向左偏转向左偏转第十四章第十四章 磁现象磁现象(1)通过比较实验次数通过比较实验次数3和和4(或或7和和8)可知：在磁场方向一定可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与时，感应电流的方向与 _有关。有关。(2)通过比较实验次数通过比较实验次数3和和7(或或4和和8)可知：在导体切割磁感可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流方向与线运动方向不变时，感应电流方向与_有关。有关。(3)小明通过以上实验分析得出：闭合电路中的一部分导体小明通过以上实验分析得出：闭合电路中的一部分导体在磁场里做在磁场里做_时，导体中就会产生感应时，导体中就会产生感应电

13、流。电流。导体切割磁感线的运动方向导体切割磁感线的运动方向磁场方向磁场方向切割磁感线运动切割磁感线运动第十四章第十四章 磁现象磁现象(4)针对这个实验，小明做了进一步的探究，他提出了感应针对这个实验，小明做了进一步的探究，他提出了感应电流的大小可能与磁场的强弱有关的猜想，为了验证小明的电流的大小可能与磁场的强弱有关的猜想，为了验证小明的猜想，请你帮他设计主要的实验步骤，并对实验结果进行分猜想，请你帮他设计主要的实验步骤，并对实验结果进行分析判断。析判断。 主要步骤：改变磁场强弱，让导体主要步骤：改变磁场强弱，让导体ab以相同的速度做切割磁以相同的速度做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小

14、。感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小。分析判断：如果电流表指针偏转幅度相同，说明感应电流的分析判断：如果电流表指针偏转幅度相同，说明感应电流的大小与磁场的强弱无关；如果电流表指针偏转幅度不相同，说大小与磁场的强弱无关；如果电流表指针偏转幅度不相同，说明感应电流的大小与磁场强弱有关。明感应电流的大小与磁场强弱有关。第十四章第十四章 磁现象磁现象解解 析析 (1)实验次数实验次数3和和4(或或7和和8)，磁场方向相同，导，磁场方向相同，导体运动方向不同，感应电流方向变化，说明感应电流方体运动方向不同，感应电流方向变化，说明感应电流方向与导体运动方向有关；向与导体运动方向有关；(2)实验次数实验次

15、数3和和7(或或4和和8)，导，导体运动方向相同，磁场方向不同，感应电流方向变化，体运动方向相同，磁场方向不同，感应电流方向变化，说明感应电流方向与磁场方向有关；说明感应电流方向与磁场方向有关；(4)因为导体运动速因为导体运动速度、磁场的强弱都影响了感应电流的大小，所以要验证度、磁场的强弱都影响了感应电流的大小，所以要验证“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想应采的猜想应采用控制变量法，即：保持导体用控制变量法，即：保持导体ab切割磁感线运动速度不切割磁感线运动速度不变，改变磁场强弱。实验采用转换法，利用电流表指针变，改变磁场强弱。实验采用转换法，利用电

16、流表指针的偏转幅度表示感应电流的大小，所以对实验结果的分的偏转幅度表示感应电流的大小，所以对实验结果的分析判断是：如果电流表指针偏转幅度相同，说明感应电析判断是：如果电流表指针偏转幅度相同，说明感应电流的大小与磁场的强弱无关；如果电流表指针偏转幅度流的大小与磁场的强弱无关；如果电流表指针偏转幅度不相同，说明感应电流的大小与磁场强弱有关。不相同，说明感应电流的大小与磁场强弱有关。 第十四章第十四章 磁现象磁现象 类型二发电机类型二发电机 例例3 2013丽水中考如图丽水中考如图1474甲所示是一手压电筒，甲所示是一手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈磁性飞轮高速旋转，使灯泡发按压手柄，塑料齿轮带

17、动线圈磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图乙所示四个实验中与手压电筒产生电流的工作原理相光。图乙所示四个实验中与手压电筒产生电流的工作原理相同的是同的是()C 第十四章第十四章 磁现象磁现象点点 评评 电动机与发电机的区别：电动机与发电机的区别： 项目项目电动机电动机发电机发电机原理原理通电导线在磁场通电导线在磁场中受力的作用中受力的作用电磁感应电磁感应能量转化能量转化电能转化为机械能电能转化为机械能机械能转化为电机械能转化为电能能在电路中的作用在电路中的作用用电器用电器(消耗电能消耗电能)电源电源(提供电能提供电能)第十四章第十四章 磁现象磁现象解解 析析 按压手柄，塑料尺轮带动线圈磁性飞轮高速

18、旋按压手柄，塑料尺轮带动线圈磁性飞轮高速旋转时，切割磁感线产生感应电流，灯泡发光，其原理是转时，切割磁感线产生感应电流，灯泡发光，其原理是电磁感应，和图电磁感应，和图C所示原理相同。所示原理相同。 课 堂 小 结第十四章第十四章 磁现象磁现象当 堂 检 测 知识点一知识点一电磁感应现象电磁感应现象 第十四章第十四章 磁现象磁现象1当导体回路中的一部分在磁场中做当导体回路中的一部分在磁场中做_运动时，回路中就会产生电流，这种运动时，回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应。在电磁感应现象中产生的电流叫作现象称为电磁感应。在电磁感应现象中产生的电流叫作_。在上述过程中，是。在上述过程中，是_能转化为能转化为_能。能。切割磁感线切割磁感线感应电流感应电流机械机械电电第十四章第十四章 磁现象磁现象2信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的