2024-2025学年浙教版初中科学八年级下册上课课件 第1章 第5节 磁生电

第1章

电与磁第5节

磁生电学习目标1.通过实验，认识电磁感应现象及产生感应电流的条件，说出电磁感应现象中的能量转化。2.通过实验，认识感应电流方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。3.知道交流发电机的工作原理，知道大型交流发电机的组成，知道发电机发电过程是能量转化的过程。

知识点1电磁感应现象重难点自从奥斯特发现了“电”能生“磁”后，许多科学家开始探索磁能否产生电。英国物理学家法拉第经过了长达10年的艰辛探索，终于在1831年发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。法拉第的这个重大发现，带来了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。1.教材第21页探究：产生电磁感应现象的条件和规律【提出问题】如何通过“在磁场中运动的导体”和“运动的磁体”来产生电？【实验过程及分析】实验操作实验现象实验分析线圈的一边在磁场中静止闭合开关灵敏电流表指针不偏转当线圈的一边在磁场中静止时，不切割磁感线，不产生感应电流换用磁性更强的蹄形磁体，闭合开关灵敏电流表指针不偏转换用匝数更多的线圈，闭合开关灵敏电流表指针不偏转线圈的一边在磁场中运动闭合开关后，让导线在磁场中做水平（即垂直于磁场方向）向左运动和向右运动灵敏电流表指针偏转，且导线向左和向右运动时指针偏转方向不同当线圈的一边在磁场中做水平向左、向右运动或做斜向上、斜向下运动时，切割磁感线，产生感应电流；当导线在磁场中做垂直（平行于磁场方向）向上、向下运动时，不切割磁感线，不产生感应电流闭合开关后，让导线在磁场中做垂直（即平行于磁场方向）向上运动和向下运动灵敏电流表指针不偏转闭合开关后，让导线在磁场中做斜向上运动和斜向下运动灵敏电流表指针偏转，且导线斜向上和斜向下运动时指针偏转方向不同实验操作实验现象实验分析导线静止而磁体运动闭合开关后，让磁体做水平向左运动和向右运动灵敏电流表指针偏转，且磁体向左和向右运动时指针偏转方向不同当磁体做水平向左、向右运动或做斜向上、斜向下运动时，导线切割磁感线，产生感应电流；当磁体做垂直向上、向下运动时，导线不切割磁感线，不产生感应电流闭合开关后，让磁体做垂直向上运动和向下运动灵敏电流表指针不偏转闭合开关后，让磁体做斜向上运动和斜向下运动灵敏电流表指针偏转，且磁体斜向上和斜向下运动时指针偏转方向不同【实验结论】不论是导线运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流。续表2.电磁感应现象闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。（2）导体做切割磁感线运动。①如果把磁感线比作甘蔗，把导体比作刀，要使一根甘蔗分成几节，必须让刀与甘蔗成一定角度，垂直或斜着都可以，若刀沿平行于甘蔗的方向运动，则无法把甘蔗分节；②由运动的相对性可知，如果导体静止，让磁体运动，也能达到切割磁感线的效果，也能产生感应电流。3.产生感应电流的条件（1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流，但在导体两端会有感应电压。4.影响感应电流方向的因素感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关。改变导体切割磁感线的方向或磁场方向，感应电流的方向随之改变；若导体切割磁感线方向和磁场方向同时改变，则感应电流的方向不变。类比通电导线在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向的关系5.影响感应电流大小的因素（1）导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大；（2）磁场越强，感应电流越大；（3）切割磁感线的导线匝数越多，感应电流越大；（4）导体切割磁感线的有效长度越长，感应电流越大。6.能量转化电磁感应现象中，移动导体切割磁感线时消耗了机械能，在闭合电路中产生了电能，这就实现了机械能向电能的转化。手摇式和手压式电筒都利用电磁感应的原理发电典例1

[2022·杭州期中]

为了探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了如图所示的实验装置。（1）将细线悬挂的导体放入蹄形磁体的磁场中，闭合开关，电流计指针不偏转；让导体左右运动，电流计指针____偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针______偏转。（均选填“会”或“不会”）会不会[解析]

仅闭合开关，不切割磁感线，电流计指针不偏转；导体左右运动，切割磁感线，有感应电流产生，电流计指针会偏转；断开开关，虽然导体切割磁感线，但由于电路不是通路，电路中没有电流，电流计指针不会偏转。（2）将细线悬挂的导体放入蹄形磁体的磁场中，闭合开关，让导体在蹄形磁体的磁场中竖直上下运动，电流计指针______偏转；让导体在蹄形磁体的磁场中斜向上或斜向下运动，电流计指针____偏转。（均选填“会”或“不会”）不会会[解析]

导体竖直上下运动，不切割磁感线，没有感应电流产生，电流计指针不会偏转；让导体斜向上或斜向下运动，导体切割磁感线，有感应电流产生，电流计指针会偏转。（3）综合（1）（2）中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件：导体必须是______电路的一部分，且一定要做____________运动。闭合切割磁感线[解析]

由（1）（2）可知，导体在磁场中运动产生电流的条件：①导体必须是闭合电路的一部分;②导体必须做切割磁感线运动。（4）在这个实验中______能转化为了电能。机械[解析]

电磁感应中的能量转化是机械能转化为电能。知识点2交流发电机1.教材第24页活动：手摇发电机

把手摇发电机与电流表连接起来，如图所示。转动手摇发电机的线圈，可以看到电流表的指针左右摆动，说明发电机产生的电流方向是变化的。2.直流电和交流电（1）交流电：大小和方向都发生周期性变化的电流叫交流电。（2）直流电：方向不变的电流叫直流电。由于交流电可以使用变压器以高电压、低电流的方式输电，可以大大降低输电线上的电能损失，从而实现远距离输电。使用交流电比使用直流电优越，可以大幅度地降低供电成本，且生活中大部分电动机是交流电动机，所以我们平时用的最多的是交流电而不是直流电。

3.交流发电机（1）工作原理发电机是根据电磁感应原理制成的，是一种能把机械能转化为电能的装置。（2）基本结构：磁体、矩形线圈、铜环、电刷等。工作过程切割磁感线情况产生感应电流情况电流的输出情况.

..

.甲.

.乙线圈中不产生感应电流不输出电流（3）工作过程工作过程切割磁感线情况产生感应电流情况电流的输出情况.

..

.丙续表工作过程切割磁感线情况产生感应电流情况电流的输出情况.

..

.丁线圈中不产生感应电流不输出电流续表说明

在外力作用下，线圈在磁场中转动一周，切割磁感线的方向改变两次，感应电流的方向随之改变两次，从而产生方向呈周期性变化的交流电。辨析比较交流发电机与直流发电机的异同相同点不同点交流发电机线圈中产生的电流都是交流电外电路中使用的是两个铜质圆环，外电路中的电流是交流电直流发电机.

.4.大型交流发电机的结构实际使用的大型交流发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电。为了得到较强的磁场，还要用电磁铁代替永磁体。直流电动机和交流发电机的对比项目直流电动机交流发电机原理通电线圈在磁场中受力运动电磁感应现象原理图.

.有外接电源.

.无外接电源能量转化电能→机械能机械能→电能在电路中的作用用电器（消耗电能）电源（提供电能）辨析比较科学与生活动圈式话筒动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的，人说话时声音使膜片振动，振动的膜片带动线圈在磁场里运动，产生感应电流，感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这样，就把声信号转化成了电信号。这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。

B

题型1

电磁感应现象角度1

探究产生感应电流的条件★★典例3

某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。

闭合回路

CE

（3）如图所示的实验装置中，将电流表换成______进行触接，还可以探究电动机的工作原理。电源

易错警示误认为一段导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流，或闭合电路的一部分导体在磁场中运动就会产生感应电流。产生感应电流的条件有两个：①导体是闭合电路的一部分，②导体做切割磁感线运动，二者缺一不可。角度2

影响感应电流方向的因素★★★典例4

[2022·杭州校级期中]

如图是探究感应电流方向与哪些因素有关的实验示意图。比较其中的甲、乙两图可以得出感应电流的方向跟______方向有关的结论；比较甲、丙两图可以得出感应电流的方向跟________________方向有关的结论。磁场

导体切割磁感线[解析]

甲、乙两图中，导体切割磁感线的方向相同，磁场方向不同（磁极对调了），感应电流的方向不同（灵敏电流计的指针偏转方向不同），由此可得出：感应电流的方向跟磁场方向有关。甲、丙两图中，磁场方向相同，导体切割磁感线的方向不同，感应电流的方向不同，由此可得出：感应电流的方向跟导体切割磁感线的方向有关。归纳总结

感应电流的方向与磁场的方向、导体切割磁感线的方向有关，当其中的一个因素发生变化时，感应电流的方向会随之变化。若两者同时改变，则感应电流的方向不变。题型2

发电机和电动机的区别★★★

（1）在此过程中，将电能转化为机械能的装置是____（选填“甲”或“乙”）。甲（2）乙的工作原理是______________。电磁感应现象[解析]

装置工作过程原理能量转化甲

电源与甲电动机接通，电流通过甲电动机的线圈，线圈在磁场中受力而转动通电导线在磁场中受力运动电能→机械能乙甲电动机用皮带带动乙电动机转动，乙电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光电磁感应现象机械能→电能方法点拨发电机与电动机的结构本质上是一样的，都由线圈和磁体组成，它们的原理图非常相似，主要区别是电路中是否有外接电源。发电机本身可提供电能，电路中不需要外接电源；电动机属于用电器，电路中需要外接电源。题型3

电磁现象的辨析★★★典例6

[2022·台州期中]

下列图示中，能说明发电机工作原理的是(

)A.&4&

B.&5&

C.&6&

D.&7&

A

归纳总结比较项目实质装置特点电流的磁效应电能生磁有外接电源磁场对通电导线的作用磁场对通电导线有力的作用有外接电源电磁感应现象磁能生电无外接电源电流的磁效应、磁场对通电导线的作用、电磁感