【物理】电磁感应 电机课件-2025-2026学年苏科版九年级下册物理

第十六章

电和磁16.4电磁感应

发电机（苏科2024版）九年级下01教学目标02新知导入03新知讲解05典例分析06课堂练习04课堂小结（苏科2024版）九年级上PART1教学目标（苏科2024版）九年级上01教学目标1.了解电能产生磁，磁也能产生电；2.尝试用发光二极管、条形磁体、螺线管等探究“磁生电”；3.学习产生感应电流的条件与改变感应电流的方向；4.探究跳“绳”时的感应电流；5.知道手摇发电机的主要组成部分，掌握发电机是利用电磁感应发电的；6.明确交流发电机的工作原理；7.了解电动机与发电机的联系与区别。PART2新知导入（苏科2024版）九年级上02新知导入既然电能“生”磁，那么磁也能“生”电吗?怎样研究磁能否“生”电呢?02新知导入在1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应，即电流的周围存在着磁场。既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？历史上，有许多的物理学家进行了探索。英国物理学家法拉第经10年的多次探索，于1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。根据这个发现，人们发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。PART3新知讲解（苏科2024版）九年级上03新知讲解

磁场能产生电流吗？电流磁场奥斯特发现电流能产生磁场03新知讲解一、电磁感应现象1、尝试“磁生电”试一试将图中的螺线管、发光二极管、开关、导线组成闭合回路，怎样用条形磁体使发光二极管发光?03新知讲解说一说你是怎样使发光二极管发光的?你认为最关键的因素是什么?当条形磁铁快速插入或拔出螺线管中时，发光二极管会发光。该实验表明：利用磁场可以得到电流，即“磁能生电”。03新知讲解2、电磁感应现象利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应，电磁感应产生的电流叫作感应电流。1821年，英国物理学家法拉第开始进行磁生电的探索，经过十年的不懈努力，终于在1831年发现了磁生电的规律。今天我们沿着科学家的足迹，来研究如何利用磁场来获得电流。03新知讲解二、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件【实验目的】探究导体在磁场中运动时产生电流的条件。【设计实验】

用导线连成闭合电路，并将电流表连入电路中，尝试将导线静止在磁场中，或在磁场中运动，观察电流表是否发生偏转，以判断电路中是否产生电流。03新知讲解【实验器材】蹄形磁铁1个灵敏电流计1只直导体1根开关

1个铁架台1套导线若干等提供磁场观察电流03新知讲解【实验过程】①如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根直导体，直导体的两端跟电流表及开关连接。将让直导体在磁场中静止，断开和闭合开关，观察电路中是否有电流产生。②保持开关断开，将直导体在磁场中沿不同方向运动，观察电路中是否有电流；然后闭合开关，重复以上操作，观察电路中是否有电流产生。03新知讲解实验序号电路部分导体AB在磁场中电流的有无1电路断开（其它都闭合）2静止3向上、向下运动4向前、向后运动5向左、向右运动（切割磁感线)6斜着运动（切割磁感线）无无无有有无【实验现象】03新知讲解【分析论证】当导体运动方向与磁感线方向平行时，无电流产生。当导体运动方向与磁感线方向垂直时，有电流产生。当导体运动方向与磁感线方向斜交时，有电流产生。导体做切割磁感线运动时，有电流产生。03新知讲解【实验结论】导体中产生感应电流的条件：1.

电路处于闭合状态；2.

部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。电磁感应现象中的能量转化在电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。03新知讲解

视频——《感应电流的产生条件》03新知讲解三.探究影响感应电流方向的因素（1）闭合开关让导体向左运动，观察实验现象，发现电流表指针向右偏转。（2）闭合开关让导体向右运动，观察实验现象，发现电流表指针向左偏转。结论一：感应电流方向与导体切割磁感线方向有关。03新知讲解3.探究影响感应电流方向的因素（3）将磁体的N、S极对调，闭合开关，让导体向左运动，电流表指针向左偏转。（4）将磁体的N、S极对调，闭合开关，让导体向右运动，电流表指针向右偏转。结论二：感应电流方向与磁场方向有关。03新知讲解

视频——《影响感应电流方向的因素》03新知讲解四.跳“绳”时的感应电流（1）如图（a）所示，将一条长约5m的软导线两端与微电流传感器相连，形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线，观察计算机显示的微电流波形，如图（b）所示。03新知讲解五.电磁感应现象的应用1、发电机（1）发电机的原理：电磁感应现象表明，机械能可以转化成电能，发电机就是根据这一原理制造的。（2）将灯泡换成灵敏电流计，缓缓地摇动手柄，会观察到电流表指针左右来回摆动，这说明该发电机产生的电流的方向在改变。03新知讲解①交变电流：线圈在磁场中转动时，产生的感应电流的大小和方向随时间发生周期性变化，这种电流叫作交变电流。②交流电的频率：我们日常生活中使用的交变电流每秒钟完成50个周期性变化。即交流电的频率为

f=50/s=50HZ周期为T=0.2s③交流发电机：发电机的线圈在转动过程中，线圈中电流的大小和方向重复发生相同的变化，这种变化叫作周期性变化，这种发电机叫作交流发电机。（3）交变电流03新知讲解

视频——《手摇交直流发电机》03新知讲解2、动圈式话筒工作原理：电磁感应（磁生电）03新知讲解最早的发电机电磁感应现象的发现，激励法拉第进一步发明了能够产生持续电流的机器——发电机。法拉第认为，金属圆盘可以看成由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的。如果使金属圆盘在磁极间不断转动，就相当于每根导线都在做切割磁感线运动，这样便能产生持续的电流。1831年10月，法拉第终于把构想变成了现实，制成了圆盘发电机，这实际上是现代直流发电机的雏形。历史表明，法拉第的这一发明为人类步入电气时代作出了重大贡献。法拉第圆盘发电机03新知讲解“西电东送”工程与高压直流输电（1）“西电东送”工程我国煤炭资源主要分布在西部和北部地区，水能资源主要集中在西南地区，东部地区的一次能源资源匮乏、用电负荷相对集中。能源资源与电力负荷分布的不均衡性决定了“西电东送”的必要性。“西电东送”工程就是把西部地区丰富的煤炭资源和水能资源转化成电力资源，输送到电力紧缺的东部沿海地区。03新知讲解“西电东送”工程与高压直流输电（2）高压直流输电降低输电线路的能量损耗是实现“西电东送”的关键，而特高压直流输电正是解决远距离输电问题的最佳方案。如果能提高输电电压，即减小输电电流，就可以减少电能在传输过程中的损耗。特高压输电的流程大致如下：在输电线路的始端，先用升压变压器将低压变为高压，再用整流器把交流电变为直流电，通过特高压输电网进行远距离传输；在输电线路末端，先用逆变器把直流电变为交流电，再用降压变压器将特高压交流电变为低压交流电，供用户使用。降压变压器远距离传输升压变压器PART4课堂小结（苏科2024版）九年级上04课堂小结利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应，电磁感应产生的电流叫作感应电流。电磁感应感应电流电磁感应发电机①导体是闭合电路的一部分。②在磁场中做切割磁感线运动。①与磁场方向有关。②与导体运动的方向有关。①原理：电磁感应现象。②交变电流：电流的大小和方向周期性变化。③基本组成：定子、转子。④能量转化：把机械能转化为电能。交流发电机产生条件方向PART5典例分析05典例分析例1．2024年12月26日，华能临高海上风电场项目实现主体施工收官，标志海南首个海上风电项目整体完工。下列图片中能说明发电机工作原理的是（）D05典例分析【答案】D【解析】A．图中电路有电源，是通电导体在磁场中受力运动的装置，是电动机的工作原理，故A不符合题意；B．图中是探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；C．图中是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在磁场，故C不符合题意；D．图中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针会发生偏转，产生感应电流，这是电磁感应现象，能说明发电机的工作原理，故D符合题意。故选D。05典例分析例2．用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（）A．导体棒ab保持静止 B．导体棒ab向左运动C．导体棒ab竖直向下运动 D．导体棒ab竖直向上运动B

05典例分析【答案】B【解析】A．导体ab保持静止，没有切割磁感线，不会产生感应电流，A不符题意；B．导体棒ab向左运动，切割了磁感线会产生感应电流，故B符合题意；C．导体棒ab竖直向下运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，C不符题意；D．导体棒ab竖直向上运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，D不符题意。故选B。05典例分析例3．图是小张用漆包线和磁体制作的一台发电机，制作时用刀片将线圈两端的漆全部刮掉，作为转动轴，用纸做一个小风车固定在转轴上，将转轴放在支架上，将发电机与小量程电流表相连，下列说法不正确的是（）A．转动小风车，电流表指针左右偏转，说明电流的方向不断改变B．小风车转动速度越快，电流表指针偏转幅度越大C．此发电机工作时，将机械能主要转化为电能D．若将小量程电流表换成电池，线圈能够持续转动D05典例分析【答案】B【解析】A．将发电机与小量程相连，转动小风车，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，电流表指针左右偏转，这说明电路中电流的方向是改变的，故A正确，不符合题意；B．小风车转动速度越快，则磁通量的变化率越大，产生的感应电流越大，因此指电流表指针偏转幅度越大，故B正确，不符合题意；C．此发电机工作时，小风车转动带动线圈转动切割磁感线，产生感应电流，是将机械能主要转化为电能，故C正确，不符合题意；D．若将图中电流表换成电池，则无风吹时，由于通电线圈处在磁场中，故会受力转动，而线圈转动至平衡位置时，因线圈两端的绝缘漆全部刮掉，无法改变线圈中的电流方向，所以不能持续转动下去，故D错误，符合题意。故选D。05典例分析例4．如图所示，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，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是（）A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④D05典例分析【答案】D【解析】磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，①和②中的导线运动的方向与磁感线方向相同或相反，没有做切割磁感线运动，所以不会产生感应电流；而③和④中的导线做切割磁感线运动且方向相反，会产生感应电流，由于感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线运动的方向有关，所以③和④中产生的电流方向相反。故选D。05典例分析例5．如图所示，在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置，以下正确的是（）A．接电源，实验原理和电动机的工作原理不相同B．接电源，实验过程中可以将机械能转化为电能C．接电流表，移动直导线电流表指针不一定偏转D．接电流表，实验原理和电动机的工作原理相同C05典例分析【答案】C【解析】A．当a、b两端接入电源时，通电直导线置于磁场中会受到力的作用而运动，此为磁场对电流的作用，其原理与电动机的工作原理一致，故A错误；B．当a、b接电源时，通电直导线在磁场中运动，是将电能转化为机械能，故B错误；C．当a、b两端接入电流表时，只有直导线做切割磁感线的移动时，才会产生感应电流使电流表指针偏转；若移动方向平行于磁感线，则不会切割磁感线，无法产生感应电流，指针不偏转，即移动直导线电流表指针不一定偏转，故C正确。D．当a、b两端接入电流表时，移动直导线，若其做切割磁感线运动，电路会产生感应电流，电流表指针会发生偏转，这属于电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D错误；故选C。05典例分析例6．如图所示是发电机模型，图中标有“红”、“绿”字样的是发光二极管。当线圈匀速转动时，下列说法错误的是（）A．线圈转动过程中，两个二极管交替发光 B．线圈转至某位置时，两个二极管都不发光C．线圈转动过程中，线圈中的电流大小变化 D．该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于用电器

D05典例分析【答案】D【解析】A．发电机通过线圈在磁场中匀速转动切割磁感线，产生感应电流。由于线圈转动方向周期性变化，感应电流的方向也会周期性变化，即产生交流电。发光二极管（LED）具有单向导电性，即电流只能从正极流向负极时才能发光。若电流方向反向，二极管不发光。线圈转动时，感应电流方向交替变化。当电流方向与某一二极管的正向导通方向一致时，该二极管发光；另一二极管因反向截止不发光。当电流方向反向时，之前发光的二极管截止，另一二极管导通发光。因此，两个二极管会交替发光，故A正确；B．当线圈平面与磁感线方向垂直时，线圈边的运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，感应电流为零。此时两个二极管均无电流通过，都不发光。故B正确；C．线圈匀速转动时，切割磁感线的速度大小不变，但方向周期性变化。感应电流的大小随时间规律性变化，因此电流大小是变化的，故C正确；D．发电机中，线圈和磁体通过相对运动产生感应电流，为电路提供电能，因此它们相当于电源，故D错误。故选D。PART6课堂练习（苏科2024版）九年级上06课堂练习1.做图所示的小实验，用手快速拨动风扇叶片，带动转子转动，这时发现小灯泡发光，微风电扇居然变成了“发电机”！该实验说明了磁能够产生______，这种现象叫作______________，在该现象中_________转化为电能。电电磁感应机械06课堂练习2．如图所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯发光，其发电的原理与

______

（选填“动圈式话筒”或“电磁起重机”）相同。逐渐加快滑行速度，LED灯的亮度会

（选填“增强”、“减弱”或“不变）。动圈式话筒增强06课堂练习3．如图所示的甲、乙两个模型中，甲图是_____________的模型，乙图是____________的模型（选填“电动机”或“发电机”），其中乙是根据_________________原理制成的。电动机发电机电磁感应06课堂练习4.下列装置中利用到电磁感应原理进行工作的是(

）A.电风扇

B.水力发电机

C.白炽灯

D.干电池B06课堂练习5.刷卡机广泛应用于银行、超市等，如图所示的POS刷卡机读出信息的原理是：当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息。下列设备的工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是（）A．电磁铁B．发电机C．电动机D．电磁继电器B06课堂练习6.