【课件】电磁感应 发电机 2025-2026学年苏科版物理九年级下册

第十六章电和磁第3节电磁感应发电机实践与练习学习目标温故知新课堂练习电磁感应现象发电机活动16.11观察手摇发电机发电活动16.9

尝试“磁生电”学生实验

探究感应电流产生条件活动16.10跳“绳”时的感应电流交流发电机的工作原理苏科版感应电流的产生“西电东送”与高压输电1.通过探究，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。2.经历探究“磁生电”的过程，知道感应电流的方向跟磁感线的方向、导体切割磁感线的运动方向有关。3.观察和体验发电机是怎样发电的，并知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz，能区分交流电与直流电。4.了解“西电东送”和高压输电的意义。学习目标1.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现_________________，将电与磁联系起来；19世纪初，法国物理学家_____在大量实验的基础上发现：磁场对通电导体有力的作用，力的方向与_____方向和_____方向有关。电流周围存在磁场安培电流磁场温故知新2.小明将微型电扇的插头接入家庭电路，电扇旋转，如图甲所示，微型电扇工作过程中，将电能主要转化为_____能。如图乙所示，若在微型电扇的插头处接入一只二极管，用手旋转叶片，发现二极管发光，此时将_____能转化为___能，微型电扇相当于一台_______(选填“电动机”或“发电机”)。机械机械电发电机温故知新奥斯特法拉第磁能生电电能生磁一、电磁感应现象结合“温故知新T2”现象，思考如何利用螺线管、条形磁体、开关、导线等让二极管发光？设计电路并用笔画线将各组成部分连接起来。一、电磁感应现象1.活动16.9尝试“磁生电”2.1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应定律。3.电磁感应现象：利用_____产生电流的现象叫作电磁感应。4.感应电流：_________产生的电流叫感应电流。磁场电磁感应一、电磁感应现象二、感应电流的产生(1)按照如图所示安装实验装置。导体棒探究感应电流产生的条件学生实验1.(2)闭合开关，让导体棒AB在磁场中静止或沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，并将观察的结果填入表格中。点击播放导体棒AB在磁场中的运动情况灵敏电流计指针的偏转情况静止不偏转沿磁场方向运动(不切割磁感线)不偏转做切割磁感线运动偏转由以上实验探究可知：_____(选填“闭合”或“不闭合”)电路的一部分导体在磁场中做___________运动时，导体中就会产生感应电流。闭合切割磁感线探究感应电流产生的条件学生实验磁场方向导体棒AB在磁场中运动方向灵敏电流计指针的偏转方向由上向下向内向右偏向外向左偏(3)保持磁感线方向不变，让导体棒AB沿不同方向做切割磁感线运动，注意观察灵敏电流计指针的偏转方向，并记录下来；探究感应电流产生的条件学生实验点击播放(4)保持导体棒AB切割磁感线方向不变，将蹄形磁体的N、S极对调，注意观察灵敏电流计指针的偏转方向，并记录下来。磁场方向导体棒AB在磁场中运动方向灵敏电流计指针的偏转方向由上向下向内(或向外)向右偏由下向上向左偏探究感应电流产生的条件学生实验点击播放磁场方向导体棒AB在磁场中运动方向灵敏电流计指针的偏转方向由上向下向内向右偏向外向左偏由上向下向内(或向外)向右偏由下向上向左偏由以上实验探究可知：改变_____方向或改变________方向，感应电流的方向会发生改变，即感应电流方向与_____方向和________的方向有关。磁场导体运动磁场导体运动探究感应电流产生的条件学生实验(5)猜一猜，影响感应电流大小的因素有哪些？并设计实验证明你的猜想。猜想1：与导体棒AB在磁场中的长度有关；猜想2：与导体棒AB切割磁感线的速度有关；猜想3：与蹄形磁体磁性的强弱有关等。探究感应电流产生的条件学生实验2.感应电流的产生(1)感应电流的产生条件①_____________________；②_________________。(2)影响感应电流的方向的因素①_________；②_______________。(3)影响感应电流大小的因素①_______________；②____________；③_______________等。(4)该过程的能量转化：_____能转化为___能。闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动磁场方向导体运动的方向导体运动的速度导体棒的长度磁体磁性的强弱机械电二、感应电流的产生按照活动要求，组装器材，小组活动，然后回答以下问题。二、感应电流的产生3.活动16.10跳“绳”时的感应电流点击播放(1)甩动软导线时，计算机显示出波形图，表明闭合回路中有_____产生；这是由于闭合回路的软导线做_______________产生的；(2)改变甩动软导线的速度，观察到微电流波形的_____改变，表明感应电流的大小与导体___________有关；(3)在这个过程中，_____能转化为___能。电流切割地磁场运动振幅运动的速度机械电活动16.10跳“绳”时的感应电流观察手摇发电机，并按照要求连接电路，动手实验，然后完成以下内容。三、发电机活动16.11观察手摇发电机发电点击播放(1)原理：_____________。(2)结构：手摇发电机是由_______________________等部分组成。(3)摇动手柄时小灯泡_____，说明_________________。电磁感应现象磁体、线圈、铜环、电刷发光发电机产生了电流活动16.11观察手摇发电机发电特点：电流的大小和方向随时间做周期性变化的电流；频率：电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。我国交流电的频率是50Hz，每秒钟完成50个周期性变化。(4)改变摇动手柄的速度，小灯泡亮度的变化情况是__________________________。(5)将小灯泡换成灵敏电流计，缓缓摇动手柄，观察到___________________________________，这说明______________________________。线圈每转动1圈，电流方向改变___次。速度快灯泡亮，速度慢灯泡暗灵敏电流计的指针左右做周期性的摆动感应电流的方向发生周期性的改变2活动16.11观察手摇发电机发电交流电四、交流发电机的工作原理结合“交流发电机的工作原理图”，理解交流电的产生和周期性变化过程，并完成以下内容。当线圈平面与磁感线垂直时，线圈中的电流为零；当线圈越过此位置后，线圈中开始产生感应电流。电流表指针向右偏转四、交流发电机的工作原理当线圈平面与磁感线平行时，线圈中的感应电流达到最大。当线圈平面与磁感线再次垂直时，线圈中的电流又为零；线圈越过此位置后，线圈中开始产生方向相反的感应电流。四、交流发电机的工作原理当线圈平面与磁感线再次平行时，线圈中反方向的感应电流达到最大。四、交流发电机的工作原理电流表指针向左偏转电流表指针向左偏转感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向两个因素有关，两个因素改变其中一个，电流方向随之改变。电流表指针向右偏转四、交流发电机的工作原理1.特点：大小和方向随时间做___________的电流。2.频率：电流在每秒内周期性变化的次数叫作频率。我国交流电的频率是______，每秒钟完成____个周期性变化。

周期性变化50Hz50四、交流发电机的工作原理发电机电动机机械能电能四、交流发电机的工作原理电能机械能发电机电动机原理电磁感应现象磁场对通电导体的作用能量转化特点线圈每转一圈，电流改变2次换向器的作用是：线圈转到

平衡位置时，改变电流方向机械能电能电能机械能四、交流发电机的工作原理(1)水轮发电机：

；(2)燃气轮发电机：

；(3)汽轮发电机：

。学习教材P54页“最早的发电机”和生活中的各种发电机，完成以下问题。1831年法拉第发明了发电机，为人类进入

时代作出了重大贡献；

从能量转化的角度分析各种发电机的能量转化过程：电气机械能转化为电能化学能→内能→机械能→电能化学能→内能→机械能→电能四、交流发电机的工作原理认真学习“国家工程”部分知识，完成以下内容。五、“西电东送”与高压输电1.“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_________，输送到电力紧缺的东部沿海地区。2.高压输电是指在输电过程中，采用提高输电_____，减小输电_____的输电方式。即在输电线路的始端，先用___________将电压升高进行远距离的传输，在输电线路的末端，再用___________将电压降低，供用户使用。电力资源电压电流升压变压器降压变压器五、“西电东送”与高压输电

减小减小降低输电线路的能量损耗做一做我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，远距离送电采取高压送电的方式来实施，核电站的发电输出电功率为2×107W，用10千伏的高压进行输电。下面是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图：五、“西电东送”与高压输电(1)核电站中绕制发电机线圈的材料可能是______(选填“铜”、“镍铬合金”、“超导材料”)。

(2)关于远距离输电，下列表述正确的是____：

A.提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失

B.提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失

C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小

D.若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式铜

D五、“西电东送”与高压输电

(3)核电站高压输电时的输电电流为_____A，在输送功率不变时，若改用1000千伏的电压输电，则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为_______。1:100002000五、“西电东送”与高压输电

1.电能的来源比较广泛，试通过具体实例说明自然界中有哪些形式的能可以转化为电能。机械能转化为电能。水力发电：利用水流的动能冲击水轮机，水轮机带动发电机旋转，将水流的机械能转化为电能。化学能转化为电能。电池：干电池、蓄电池等通过内部的化学反应，将化学能直接转化为电能。内能转化为电能。地热发电：利用地下热水或蒸汽的热能，驱动汽轮机发电，将地球内部的内能转化为电能。实践与练习核能转化为电能。电站：通过核反应堆中的核裂变释放出巨大的核能，将水加热成高温高压蒸汽，驱动蒸汽轮机发电，最终将核能转化为电能。太阳能转化为电能。太阳能光伏发电：利用太阳能电池板(光伏效应)，将太阳光能直接转化为电能。实践与练习2.如图所示是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。这个手电简壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈。摇动时，可以感觉到有一个物块在来回运动。这个来回运动的物块是什么？你猜想的依据是什么?磁体。依据：线圈切割磁体的磁感线产生感应电流(电磁感应)。实践与练习3.如图所示是动圈式话筒的结构示意。对着话筒发声时，膜片会发生振动，从而带动固定在膜片上的线圈一起振动。尝试阐述该话筒的工作原理，说明其能量转化的过程。动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象：话筒发声时，声波引起膜片振动，带动与膜片相连的线圈在永久磁体的磁场中做切割磁感线运动，闭合的线圈中就会产生随声音变化的感应电流(电信号)，从而将声音信号转化为电信号，实现声电转换。能量转化过程：机械能(声能)→电能输入：声音的振动(机械能/声能)，使膜片和线圈获得动能；过程：线圈切割磁感线，通过电磁感应产生感应电流；输出：随声音变化的电信号(电能)。实践与练习4.自制交流发电机模型。用漆包线绕成一个宽约4cm、长约7.5cm、匝数约10匝的矩形线圈，将线圈两端的导线拉直，留出约1cm长，用刀片将漆刮掉，作为转动轴。将线圈放在支架上，在它下面放一块磁体。这样，一个简单的发电机就做成了。如图所示，用纸做一个小风车固定在转动轴上，将小发电机与灵敏电流计相连，使小风车转动，观察灵敏电流计的指针是否偏转。描述这台小发电机在发电过程中能量是如何转化的。实践与练习实验现象：小风车转动时，灵敏电流计的指针会左右周期性偏转，说明线圈中产生了方向随时间周期性变化的感应电流(交流电)。能量转化过程：风能(机械能)→线圈的机械能→电能①风推动小风车转动，将空气的机械能(风能)转化为小风车和线圈的机械能(动能)；②线圈在磁体的磁场中做切割磁感线运动，通过电磁感应现象，将线圈的机械能转化为电能，使灵敏电流计指针偏转。1.如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置，将一根导体的两端用细线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联组成实验装置。下列说法正确的是A.断开开关后，导体ab左右运动时可以观察到灵敏电流计指针偏转B.闭合开关后，导体ab左右运动时有感应电流产生，说明机械能可以转化为电能C.闭合开关后，改变导体ab的运动方向，灵敏电流计指针的偏转方向一定改变D.利用该实验原理可以制成扬声器√213456课堂练习解析闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，题图中电路不闭合，导体切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不会发生偏转，故A错误；题图中实验有电流产生时，说明机械能可以转化为电能，故B正确；若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，感应电流的方向不变，则灵敏电流计指针的偏转方向不变，故C错误；题图中实验探究的是发电机的工作原理，扬声器原理是通电直导线在磁场中受力而运动，故D错误。2.关于交流电，下列说法正确的是A.交变电流中，电流在1s内方向改变的次数叫频率B.线圈转动一周，电流方向改变四次，大小改变两次C.线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变D.我国发电厂发出的交变电流频率为50Hz，周期为2s√解析交变电流中，电流在1

s内周期性变化的次数叫频率，故A错误；线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变，故B错误，C正确；我国发电厂发出的交变电流频率为50

Hz，周期为0.02

s，故D错误。213456课堂练习3.(2025·周口期中)如图所示为动圈式话筒的工作原理示意图，磁铁固定，膜片与线圈相连，当人对着话筒说话时，可使膜片振动，从而带动线圈振动，在线圈中产生电流，从而实现由声信号到电信号的转变。关于话筒，以下说法正确的是A.话筒工作过程中把电能转化为机械能B.话筒中电信号的强弱与声音强弱无关C.话筒的工作原理是电磁感应D.话筒的工作原理与喇叭的工作原理相同√213456课堂练习解析动圈式话筒工作时，人对着话筒说话使膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而在线圈中产生感应电流。此过程中是将机械能转化为电能，而不是把电能转化为机械能，故A错误；当人对着话筒说话时，声音越强，膜片振动的幅度越大，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动的幅度也就越大，产生的感应电流就越大，即电信号越强，反之，声音越弱，电信号越弱。所以话筒中电信号的强弱与声音强弱有关，故B错误；由上述分析可知，动圈式话筒是利用膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这是电磁感应现象，故C正确；解析动圈式话筒的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，是将声信号转化为电信号。喇叭的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用