1、电与磁 部编版九年级初中物理 授课老师：XX 第八单元 8 8 . . 5 5 磁 生 电磁 生 电 重大发现 1831年，英国物理学家法拉第发现了利用磁场产生电流的规律,进一步揭示了电和磁之间的联系。使人类大规模用电成为可能。 1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验证实通电导体的周围存在着磁场。第一次揭示了电和磁之间联系。 课堂导入 奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？ 逆向思维 法拉第（Michael Faraday，17911867），英国物理学家、化学家。在18211831年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应现象。 根据这个发现，发明
2、了发电机，开辟了电气化的时代。 课堂活动 一、什么情况下磁能生电 实验 探究什么情况下磁可以生电 提出问题 磁能否生电，怎样才能使磁生电？ 实验设计 电流是看不到、摸不着。利用转换法转换法,看电流计的指针偏转来判断是否有电流产生。 产生的电流可能与多个因素有关, 可利用控制变量法。 (1)实验方法： 新知探究 电流计 增强磁场 线圈 （2）如果电路中产生的电流太小，有什么办法改进实验？应该用什么器材来检测呢？ (3)实验电路： 蹄形磁铁 导体 开关 电流计 实验器材 新知探究 实验步骤 （1）将部分导线ab放置于磁场中，开关断开，导体在磁场中上下左右运动，观察电流计的指针。 （2）将部分导线a
3、b放置于磁场中，保持导线与磁场的相对静止，观察电流计的指针。 （3）保持磁场不变，将导线ab左右移动，观察电流计的指针。 （4）保持磁场不变，将导线ab上下移动，观察电流计的指针。 （5）保持磁场不变，将导线ab斜着移动，观察电流计的指针。 （6）对换磁极，将导线ab左右移动，观察电流计的指针。 新知探究 实验记录 序号 开 关 磁场方向 导体ab的运动方向 指针的偏转方向 1 断开 上N下S 向各个方向运动 不偏转 2 闭合 上N下S 静止不动 不偏转 2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转 3 闭合 上N下S 向左运 向右偏转 4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转 5 闭合 上N下S 向下
4、运动 不偏转 6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 新知探究 实验结论 （1）产生电流的条件： 电路闭合的一部分导体 导体做切割磁感线运动 把磁感线想象成一根根实实在在的线，导体想象成一把刀 （2）导体中产生的电流的方向跟： 导体的运动方向 磁感线的方向 有关 新知探究 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应 。 由于发生电磁感应现象而产生的电流叫感应电流。 3.感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关。 1.电磁感应： 2.感应电流： 4.电磁感应现象的应用 发电机、变压器等 发电机 变压
5、器 新知探究 二、发电机 演示实验 观察手摇发电机怎样发电的 (1)观察发电机对小灯泡亮度的影响。 把手摇发电机跟小灯泡连接起来，摇动手柄使线圈转动，观察到什么？ 小灯泡发光，说明电路中有了电流。线圈转得越快，小灯泡越亮，说明感应电流越大。 (2)用电流表换下小灯泡，慢摇发电机, 电流表指针会怎样摆动？ 发现电流计的指针左右摆动；说明了通过电流表中的电流方向是变化的。 (3)把两个发光二极管极性相反地并联起来，接到原来灯泡的位置，转动摇把. 二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。 新知探究 1交流电(AC) (1)概念：大小和方向随时间周期性变化的电流，叫交变电流，简称交流 (2)频率
6、：电流在1秒内周期性变化的次数。单位是赫兹，符号是Hz；我国电网交流电频率为50Hz。 (3)周期：交流周期性变化一次的时间。单位：s；我国电网交流 供电，周期为0.02S 。 2.直流电(DC):方向不变的电流叫直流电。 新知探究 交流发电机的工作过程： 当线圈转到与磁感线垂直时，线圈没有切割磁感线，线圈中不产生电流 当线圈转过平衡位置时，线圈切割磁感线，线圈中产生电流 当转子继续向下旋转到达与磁感线垂直位置时，线圈没有切割磁感线，线圈中不产生电流 当线圈继续旋转，线圈转过了180度以后，线圈的每条边的运动方向正好相反，故它们产生感应电流的方向也会相反 新知探究 3.发电机 (1)工作原理：
7、电磁感应现象 (2)发电机分为：交流发电机和直流发电机两类。 4.交流发电机 (1)构造：由定子和转子组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等。 实际大型发电机采取的是线圈不动，磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。 旋转磁极式发电机 新知探究 发电机是机械能转化为电能的装置 发电机的机械能可以来自风，来自高处下落的水，或者汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等。 水轮机叶轮 三峡大型发动机组 风力发电 5.发电机的能量转化 新知探究 当你唱歌时，要用到话筒（麦克风）. 右图是动圈式话筒构造示意图. 请用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理. 观察思考 当你对着话筒说话或唱歌时，声音带
8、动膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中做切割磁感线的运动，能产生随声音的变化而变化的电流，经过放大后，通过扬声器还原成声音. 新知探究 电动机 发电机 原理 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应现象 原理图 能量的转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 线圈转动原因 通电线圈受力转动 在外力作用下转动 线圈中电流来源 由电源提供 线圈产生感应电流 电路中作用 用电器 电源 发电机和电动机的区别 新知探究 本堂重点：电磁感应现象和产生感应电流的条件 本堂难点 ：发电机的工作原理 课堂小结 考点一：探究电磁感应的实验 C C （2019 桂林）如图所示，在探究电磁感应现象的实验中
9、，下列说法中正确的是（ ） A保持导体棒静止，灵敏电流计指针会偏转 B让导体棒在磁场中运动，灵敏电流计指针一定会偏转 C让导体棒在磁场中左右运动，灵敏电流计指针一定会偏转 D将导线与灵敏电流计“+”接线柱断开，让导体棒在磁场中运动，灵敏电流计指针会偏转 课堂练习 (2019 铁岭)如图所示是探究产生感应电流条件的实验情景（图中箭头表示导体的运动方向）。下列说法正确的是（ ） A比较图甲和图丙，说明感应电流方向与磁场方向无关 B比较图乙和图丙，说明感应电流方向与导体运动方向有关 C由图丁可得出结论：感应电流有无与导体是否运动无关 D若导体ab用超导材料制成则实验中不会产生感应电流 B B 课堂练
10、习 考点二：电磁感应的应用 （2019 天水）如图所示，对下列图中现象解释不正确的是（ ） A B C D A.如图是利用安培定则判断通电螺线管的极性 B.如图是发电机原理装置图 C.如图是电动机原理装置图 D.如图中动圈式话筒是根据电流磁效应原理工作的 D D 课堂练习 (2019 江西)如图所示，是小安同学自制的一个实验装置。他把带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内封闭一个强磁体。沿图中所示方向来回快速摇动装置，小灯泡发光。以下说法正确的是（ ） A灯丝中电流方向保持不变 B实验现象表明电能够生磁 C该现象属于电磁感应现象 D此装置与电动机原理相同 C C 课堂练习
