2021-2022学年度沪科版九年级下册物理课件 第18章 第2节 科学探究：怎样产生感应电流(共30张PPT)

(共30张PPT)
第十八章 电能从哪里来
第2节　科学探究：怎样产生感应电流　
学习目标
1.通过实验知道导体在磁场中产生感应电流的条件.
2.知道电磁感应现象及在生活中的应用.
3.了解感应电流方向的影响因素.
4.知道发电机的原理.
新课目标
　　发电机是如何发电的呢？
火力发电
风力发电
新课引入
　发电机为什么能发电呢？
新课讲解
电磁感应现象
一
如右图所示是发电机的模型，它有一个可以产生磁场的磁体，一个可以在磁场中旋转的线圈.摇动把手，使线圈快速转动，小灯泡就亮了.这表明发电机发出了电.
实验表明：发电机的线圈只有在转动时才能发出电来，由此可以猜想：发电机发电，可能与线圈在磁场中的运动有关.
猜想与假设
设计实验与制订计划
将一根导体的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路.将导线放在蹄形磁体的磁场中，探究导体在磁场中怎样运动时，才能在电路中产生电流；并探究影响电流方向的因素.
(1)探究电流产生的条件
在右图中画出磁体的磁感线.①让导体在磁场中运动方向和磁感线方向　　　　,观察灵敏电流计的指针是否偏转.②使导体沿与磁感线方向　　　　的方向运动,观察灵敏电流计的指针是否偏转.
平行
垂直
进行实验与收集证据
（2）断开开关，重复步骤（1），观察灵敏电流计的指针偏转情况.
导体在磁场中运动情况
有无电流
电路闭合
静止
平行于磁感线运动
与磁感线垂直或斜向运动
电路断开
与磁感线垂直或斜向运动
无
无
有
无
导体在磁场中产生电流的情况
交流与合作
(1)如果导体的运动方向与磁感线方向不垂直,导体中能产生电流吗？
能.
(2)如果导体不动,移动蹄形磁铁,导体中能产生电流吗？
能.
(3)上述实验过程中能量是如何转化的？
机械能转化为电能.
(1)探究影响电流的方向的因素:设法改变电路中产生的电流方向，将所用的方法记录下来.
①保持磁体的磁场方向不变,改变　　 　,观察灵敏电流计指针的偏转方向.
②保持导体运动方向不变,改变　　 　　,观察灵敏电流计指针的偏转方向.
（2）断开开关，重复步骤（1），观察灵敏电流计的指针偏转情况.
导体运动的方向
磁体的磁场方向
进行实验与收集证据
①探究感应电流方向与导体运动方向的关系
当磁感线方向不变时，感应电流的方向与导体运动方向有关，导体运动方向改变，感应电流方向也要发生改变.
②探究感应电流方向与磁场方向的关系
当导体运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关，磁场方向改变，感应电流方向也要发生改变.
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象是一种电磁感应现象.电磁感应现象中产生的电流称为感应电流.
科学研究证明：
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流；感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关.
电磁感应现象的应用
电磁感应现象广泛地应用在生活生产，以及科学研究中.如有一类动圈式话筒（麦克风）就是应用电磁感应原理制成的.
如图导体AB如箭头方向运动，试判断下列四种情况下导体中有感应电流产生的是？（ ）
A
A
A
C
　　法拉第（Michael Faraday，
1791—1867），英国物理学家、化学家.
　　在1821—1831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，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代.
信息窗
发电机原理
二
发电机、变压器等许许多多电器设备都是根据电磁感应原理制造的.
（2）工作原理
C
D
B
A
1
3
2
4
设线圈绕自身的轴线逆时针转动.当线圈平面与磁感线垂直时，线圈AB边和CD边运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，线圈中不能产生电流.
C
D
B
A
1
3
2
4
当线圈平面与磁感线平行时，AB边运动方向向上、CD边运动方向向下，都切割磁感线，产生感应电流.电流在由线圈、铜环1、电刷3、灵敏电流计、电刷4以及铜环2构成的电路中流动.
B
A
C
D
1
3
2
4
线圈平面再次转到与磁感线垂直时，AB边和CD边运动方向又与磁感线平行，线圈中不会产生感应电流.
B
A
C
D
2
1
3
4
线圈平面再次与磁感线平行，此时AB边运动方向向下，CD边运动方向向上，切割磁感线，产生感应电流，但电流方向与前面的相反.
发电机的构造:发电机由转动部分（转子）和不转动部分（定子）和其他部件组成.在大型发电机中，转子实际上是产生磁场的电磁铁，而产生感应电流的线圈却是不转的定子，这种结构便于产生高电压和强电流.　
发电机工作时，把转子转动的机械能转变为电能.　
大型发电机安装转子
发电机与电动机的比较
电动机 发电机
结构 定子和转子
能量转换 电能转成机械能
机械能转成电能
原理 通电线圈在磁场
里转动 电磁感应
分类 交流电动机
直流电动机 交流发电机
直流发电机
一、探究电磁感应现象
闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流
电路中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
二、发电机的工作原理
利用电磁感应现象将机械能转化为电能
课堂小结
产生感应电流的条件是（ ）
A．导体在磁场中运动
B．导体在磁场中做切割磁感线运动
C．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动D．闭合导体在磁场中做切割磁感线运动
C
课堂训练
2.如图所示,要使流过灵敏电流计的电流反向,下列措施中可行的是 （ ）
①只将磁场反向
②只将线圈的运动方向反向
③同时将磁场和线圈的运动方向反向
④增加磁铁的磁性或线圈匝数
A．①② B．②③ C．①③ D．①④
A
3.如图所示的四个图的装置可以用来演示物理现象，则下列表述正确的是 （ ）
A．图甲可用来演示电磁感应现象
B．图乙可用来演示磁场对电流的作用
C．图丙可用来演示电流的磁效应
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
图丁
C
图甲
图乙
图丙
4.下列四幅实验装置图都是用来研究电与磁的,其中制作发电机依据的原理图是(　 　)
D
5.当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动；那么电流方向改变时，线圈将向 运动；如此反复，线圈带动纸盆 而发声.与扬声器原理相似的是 （选填“电动机”或“发电机”）.
右
振动
电动机
6. 下图是探究电磁感应现象的实验装置，装置中的直铜线ab通过导线接在灵敏电流计的两接线柱上，当让ab迅速向上运动时，电流表指针 ；将ab改为向左运动时，电流表指针 (前两空均选填“偏转”或“不偏转”)；实验时开关应该 .
不偏转
偏转
闭合