(共50张PPT)
教学目标
通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
1
了解电磁感应在生产、生活中的应用。
2
了解发电机的原理，知道发动机工作过程中的能量转化。
3
教学重点
教学难点
教学重点与难点
产生感应电流的条件。
通过探究实验来认识电磁感应现象，发现磁生电的条件。
课堂导入
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。
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，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。
既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？
课堂导入
第5节 磁生电
今天我们一起学习这些知识。
发电厂是把其他形式的能转化为电能的。
风力发电
火力发电
水力发电
发电厂是通过什么装置发电的呢？发电的原理是什么？
一
什么情况下磁能生电
一、什么情况下磁能生电
探究实验：什么情况下磁能生电
1
① 实验器材
蹄形磁体、导体AB、灵敏电流计、开关、导线等。
蹄形磁铁
A
灵敏电流计
开关
B
A
导体
一、什么情况下磁能生电
把导体AB、开关、电流表串联在一起，放入蹄形磁体的磁场中，通过电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有电流产生。
B
A
实验器材的连接
②设计实验
一、什么情况下磁能生电
把普通电流表
换为灵敏电流计
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电流呢？
磁能生电的条件可能较多，注意用控制变量法探究。
一、什么情况下磁能生电
Ⅰ. 使导体静止.
Ⅱ.使导体沿着磁感线运动（向上或向下）.
Ⅲ.使导体与磁感线垂直（水平向左或向右）或斜向运动.
使导体AB在磁场中进行以下运动，观察电流表指针偏转的情况
电路状态 导体在磁场中运动情况 电流
静止
沿着磁感线运动
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
导体在磁场中的运动及产生电流的情况
③实验过程与记录
电路闭合
一、什么情况下磁能生电
④实验结论
一、什么情况下磁能生电
⑤导体中产生感应电流的条件
电路闭合.
一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
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，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
一、什么情况下磁能生电
A. 导体在磁场中做切割磁感线运动
B. 闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动
C. 闭合电路的一部分导体在磁场中沿磁感线方向运动
D. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
D
【典例1】
产生感应电流的条件是 ( )
一、什么情况下磁能生电
如图所示，a表示垂直于纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分，它在磁场中沿图示的方向运动时，哪种情况下不会产生感应电流 ( )
C
【典例2】
一、什么情况下磁能生电
猜想①：感应电流的方向可能与导体运动方向有关。
猜想②：感应电流的方向可能与磁场方向有关。
猜想：影响感应电流方向的因素可能有哪些呢？
下面我们运用控制变量法进行探究
探究实验：影响感应电流方向的因素
2
一、什么情况下磁能生电
①设计实验
保持磁场的方向不变，改变导体水平运动的方向（向左或向右），观察电流表指针偏转的方向。
保持导体运动的方向不变，改变磁场的方向（磁极对调），观察电流表指针偏转的方向。
一、什么情况下磁能生电
②进行实验
感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关
保持磁场的方向不变，改变导体水平运动的方向（向左或向右），发现电流表指针偏转的方向相反。
一、什么情况下磁能生电
感应电流的方向与磁场方向有关
保持导体运动的方向不变，改变磁场的方向（磁极对调），发现电流表指针偏转的方向相反。
一、什么情况下磁能生电
实验结论
影响感应电流方向的因素：
①导体做切割磁感线运动的方向；②磁场方向。
一、什么情况下磁能生电
视频演示《电磁感应现象》
（1）实验现象：
①保持蹄形磁体位置不动，让导线AB在磁场中静止、竖直向上或向下运动，电流表的指针均不发生偏转；
②导线AB向左或向右运动，电流表的指针发生偏转；
实验结论：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。
切割磁感线
一、什么情况下磁能生电
在探究“什么情况下磁能生电”的实验中，实验装置如图所示。
【典例3】
实验结论：感应电流的方向与 _________________________和________________有关。
（2）实验现象：
①保持磁场方向不变，导线AB向右运动时，电流表指针向左偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向右偏转。
导体切割磁感线运动的方向
和磁场方向
一、什么情况下磁能生电
②对调磁体两极的位置，使磁场方向发生改变，导线AB向右运动时，电流表指针向右偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向左偏转。
二
发电机
二、发电机
蹄形磁铁、线圈、电刷、灯泡（或发光二极管）、摇把、手轮等。
①手摇发电机的构造
发电机怎样发电？以手摇发电机为例学习发电原理
1
手摇发电机
二、发电机
磁铁是什么形状的？
线圈是通过哪些装置和灯泡
（或发光二极管）连接起来的？
线圈是怎样转动起来的？
进一步了解手摇发电机各部分的构造，了解各部分的功能。
摇把是通过皮带带动
线圈转动起来的。
磁铁形状是蹄形磁铁
线圈是通过电刷与灯泡（二极管）串联的。
二、发电机
用不同的转速摇动转轮，观察灯泡亮度的变化情况。
②观察手摇发电机转速对小灯泡亮度的影响
摇动转轮的转速越大，灯泡发光越亮。
实验演示
二、发电机
③检验手摇发电机电流方向的变化。
用两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联。转动摇把，观察二极管的发光情况。
二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。
二、发电机
视频欣赏《手摇发电机 》
二、发电机
①如果导线左右往复运动，电流表指针来回摆动，电路中产生的是交变电流，简称交流。
②交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。
我国电网以交流供电，频率为50Hz。
2
交变电流
①发电机主要构造
线圈abcd
铜 环
磁铁
电刷
线圈abcd、铜环（2个）、电刷（2个）、磁铁等。
二、发电机
3
交流发电机
②发电机主要部分作用说明图
线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流。
铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路
磁铁：用来产生磁场
电刷：感应电流通过电刷流出
二、发电机
二、发电机
③发电机工作原理图
二、发电机
④实际的发电机
转子
定子
实际发电机由转子和定子两部分组成。
大型发电机安装转子
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。
二、发电机
发电机工作时，外部的机械力带动导体线圈在磁场中转动，并不断切割磁感线，产生感应电流。
机械能
电能
发电机发电的过程是将机械能转化为电能
水的机械能
发电机转子
的机械能
电能
水力发电是利用水从高处流下推动水轮机转动，推动发电机工作。
二、发电机
⑤一些发电厂
水电站
火力发电是利用可燃物在燃烧时产生的内能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。
二、发电机
火电站
燃料的化学能
电能
二、发电机
视频演示《发电机原理》
三
课堂总结
电磁感应
决定感应电流方向的因素
部分导体在磁场中做切割磁感线运动
闭合回路
产生感应电流的条件
磁场方向
导体切割磁感线运动方向
三、课堂总结（一）
原理
主要构造
能量转化
电磁感应现象
定子、转子
机械能转化电能
发电机
电动机与发电机比较
三、课堂总结（二）
①发电机和电动机的主要结构是完全相同的。有外电源的是电动机，对外供电的是发电机。
②电动机是把电能转化成机械能；发电机是把机械能转化成电能。
四
课堂练习
1．用如图所示的装置探究电磁感应现象，下列操作使电流表指针发生偏转的是 ( )
A．保持磁体和导体AB静止
B．保持磁体静止，导体AB竖直向上运动
C．保持导体AB静止，磁体水平向右运动
D．保持导体AB静止，磁体竖直向上运动
C
三、课堂练习
三、课堂练习
2．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
三、课堂练习
3．如图所示，蹄形磁体和铜棒均水平放置。现闭合开关，
水平向左移动铜棒，电流表G的指针发生偏转，则 （ ）
A. 根据此现象的产生原理可制成电动机
B．此现象与奥斯特实验现象的产生原理相同
C．若将铜棒左右来回移动，可产生交变电流
D．仅将磁体水平向右移动，G的指针不偏转
C
4．如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是 ( )
A．换用更细的铜棒
B．将电源的正、负极对调
C．向左移动滑动变阻器的滑片
D．将电源正、负极和磁体N、S同时对调
B
三、课堂练习
三、课堂练习
5．（多选题）小杨同学根据如图所示的原理制作了一台小型风力发电机，用以辅助照明，发电机工作时，发现灯泡发光较暗，下列措施能够增加灯泡亮度的是 ( )
A．把铜线圈换成铁线圈
B．换用磁性较强的磁体
C．提高线圈的转动速度
D．将N、S极对调
B、C
6. 如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（ ）
A．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B．电动机通电后不转，一定是电路断路
C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
A
三、课堂练习
7． 如图所示为直流电动机的基本构造示意图。
下列相关的分析正确的是 ( )
A. 电动机是利用电流周围存在磁场的原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D．同时改变磁感线方向和电流方向可以改变线圈转动的方向
B
三、课堂练习
三、课堂练习
不偏转
电路没有闭合
不偏转
导体没有做切割磁感线运动
三、课堂练习
(3)步骤三：闭合开关，导体水平左右运动，如图丙所示，电流计指针___________。
(4)综合上面实验现象，可以得出感应电流产生的条件是：
__________电路的一部分导体在磁场中做________________运动。利用此现象制成了_________机。
偏转
闭合
切割磁感线
发电
