2021-2022学年度北师版九年级物理下册课件 第十四章第7节 学生实验：探究——产生感应电流的条件(共30张PPT)

(共30张PPT)
第十四章 磁现象
第7节 学生实验：探究——产生感应电流的条件
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
新课讲解
电磁感应现象
一
问题与猜想
电流能够产生磁场，那么磁场能否产生电流呢？如果能，需要什么条件？
制订计划
用一根长导线做一个长方形线框且将导线两端留有相同长度.将线框悬挂起来，使它的底边ab水平置于蹄形磁体的磁场中，长导线的两端与灵敏的电流表连接，组成一个闭合回路.
闭合开关后，观察下述各种情况下电流表的指针是否偏转.
1.保持线框和磁体都不动；
2.磁体不动，使线框底边ab左右运动；
3.使线框底边ab向上或向下运动，并不切割磁感线；
4.线框底边ab不动，使磁体做左右运动；
5.线框底边ab不动，使磁体做上下运动.
线框在磁场中运动情况
有无电流
电路闭合
磁体和线框静止
线框上下运动，并不切割磁感线
线框左右运动
无
无
有
线框不动，使磁体左右运动
线框不动，使磁体上下运动
有
无
收集证据
进行实验，收集证据，将观察到的实验现象记录下来.
分析与结论
①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.
当导体回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应.在电磁感应现象中产生的电流称为感应电流.
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.
1.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
2.当线圈按如图所示的方向运动时，线圈中是否产生感应电流？
N
S
a
b
c
d
v
不会产生感应电流，不是部分导体.
话筒的作用是把声音转换成电流.动圈式话筒（麦克风）就是应用电磁感应现象制成的.
动圈式话筒
二
在接收声波的膜片后面粘贴着一个由细漆包线绕成的线圈，它能随着膜片一起运动.膜片后面还安装了一个永磁体，线圈处于永磁体的磁场中.线圈的两端用导线引出.
发电机
三
发电机是根据电磁感应现象制成的.
如图所示是实验室用的手摇发电机.在图示状态下转动手柄时，与发电机连接的小灯泡会发光，这表明电路中有了电流.如果在电路中接入电流表，可以看到电流表的指针左右摆动.这个现象表明，发电机发出的是大小和方向都发生变化的电流，这样的电流叫作交流电.
发电机原理
四
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.
1.交流发电机的原理
当线圈旋转时，电刷A始终与铜制的滑环K接触，电刷B始终与铜制的滑环L接触，线圈与电流表形成一个闭合电路.在线圈转动过程中，ab边和cd边做切割磁感线的运动，线圈中产生了感应电流，电流表的指针周而复始地发生有规律的偏转.这种输出交流电的发电机叫作交流发电机.
频率表示交流电变化的快慢，数值上等于交流电在1s内完成周期性变化的次数.
如果用两个半环组成的换向器来代替交流发电机上的两个滑环，那么，虽然线圈中产生的是交流电，而供给外部电路的电流方向却保持不变，这种方向不变的电流叫作直流电.这样的发电机叫作直流发电机.
发电机的构造:发电机由定子和转子两部分组成.大型发电机的定子上分布着线圈，转子是一组电磁铁.当用内燃机、蒸汽机、风车或水轮机带动转子转动时，电磁铁产生的磁场一起转动，定子中的线圈便会切割磁感线，从而产生感应电流.　
大型发电机安装转子
2.发电机的构造
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
水力发电
水力发电是在江河上筑坝建水库，让水库中的水从可控制的闸门中奔泻而出，冲击水轮机，水轮机带动发电机转子转动发电.水力发电的能量转化过程是：
水的机械能 水轮机的机械能 发电机转子的机械 能 电能
发电机发电的过程是能量转化的过程.当用汽轮机、水轮机、
蒸汽涡轮机带动发电机发电的过程中，各是什么能转化为电能.
火力发电
1.火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧来加热锅炉中的水，产生高温、高压水蒸气，推动汽轮机叶轮告诉旋转，从而带动发电机转子转动发电.火力发电的能量转化：
燃料的化学能 水和水蒸气的内能 发电机转子的机械能 电能
核能发电
核能发电是利用铀原子核裂变时释放出的核能来加热水，用水产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机转子发电.核能发电的能量转化：
核能 水和蒸汽的内能 发电机转子的机械能 电能
　　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.
阅读材料
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