14.7 学生实验：探究——产生感应电流的条件(共22张PPT)

(共22张PPT)
14.7 学生实验：探究——产生感应
电流的条件
第十四章 磁现象
课时导入
电
磁
奥斯特
奥斯特：电流周围存在磁场
法拉第
法拉第发现“磁生电”
课时导入
逆向思维：
既然电能生磁，那磁能生电吗？
法拉第从1821年开始做磁生电的实验。无数次实验都失败了，但他坚信，从反向思考问题的方法是正确的，并继续坚持这一思维方式。十年后，他终于提出了著名的电磁感应定律，并根据这一定律发明了世界上第一台发电装置。
分析法拉第的成功，我们要归功于逆向思维，归功于思维的创新。逆向思维也叫求异思维，就是敢于“反其道而思之”。
知1－导
感悟新知
知识点
电磁感应现象
1
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产生感应电流的条件
感悟新知
1. 电磁感应 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流的现象。感应电流产生条件如图 1 所示。
知1－讲
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2. 理解磁生电的条件
电路是闭合的；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(1)做切割磁感线运动的导体必须是闭合电路的一部分，而不是整个电路。
(2)只要导体运动的方向与磁感线有一定角度，而不是与磁感线平行，导体就会切割磁感线。
(3)“切割磁感线运动”是指导体与磁场的相对运动。当导体不动，磁场运动时能切割磁感线；当磁场不动，导体运动时也能切割磁感线。
知1－讲
感悟新知
知1－讲
3. 感应电流 在电磁感应现象中产生的电流。
4. 感应电流方向的影响因素 导体切割磁感线运动的方向和磁场方向。
5. 感应电流大小的影响因素 导体切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、切割磁感线运动的导体的有效长度和线圈的匝数。
知1－练
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[ 中考·淮安 ] 如图 2 所示是“探究感应电流产生的 条件” 实验装置。
(1)实验中， AB 棒的材料可能是_______ (填“塑料”或“铝” ) 。
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转
来判断电路中是否有感应电流产生；还可
以通过指针偏转的方向判断 ________。
例
铝
电流方向
知1－练
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(3) 闭合开关，实验探究过程记录如下表所示。
根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做__________ 运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为 ______能。
次数 AB 棒在磁场中的运动情况 是否有感应电流
1 静止 无
2 沿磁场方向运动（不切割磁感线运动） 无
3 切割磁感线运动 有
切割磁感线
电
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(4)保持 AB 棒运动方向不变，仅将磁体的 N、 S 极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与_________ 的关系。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成_______ ，可进一步探究电动机的工作原理。
磁场方向
电源
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特别提醒：
通过实验现象的分析，归纳总结产生感应电流的条件是本实验的难点，当闭合电路中的导体棒的运动方向与磁感线不平行时，会产生感应电流，我们将这种运动称为切割磁感线运动。另外注意该实验装置中无电源，导体棒先运动后生电，因此机械能转化为电能；而电动机的原理是通电导体在磁场中受力而运动，该装置中必须有电源，先通电后运动，要注意区分。
　发电机是如何发电的呢？
火力发电
风力发电
水力发电
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知2－导
知识点
电磁感应现象的应用
2
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知2－讲
发电机
(1) 原理： 电磁感应现象。
(2) 能量转换： 机械能转化为电能。
(3) 结构： 磁极、线圈、电刷( A B)、滑环或换向器
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知2－讲
(1)分类：
①交流发电机(滑环为两个圆环，如图 3 甲中 K、 L ) ：线圈在磁场中周期性切割磁感线，产生大小和方向周期性变化的电流，称为交流电，这种发电机称为交流发电机。
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②直流发电机(滑环为两个半环，如图乙中 E、 F ) ：在结构上，和电刷相连的滑环为两个半环(换向器) ，虽然线圈中产生的是交流电，但供给外部电路的电流方向保持不变，这种发电机称为直流发电机。
知2－讲
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易错提醒：
不管是直流发电机还是交流发电机，线圈转动一周的过程中，切割磁感线的方向发生改变，因此，线圈中产生的都是交流电。直流发电机和电刷相连的是用两个半环组成的换向器，对外部电路而言，电流方向不变，为直流电。
知2－讲
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知识链接：
交流电的周期和频率。
(1)频率：交流电在1 s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹 (Hz)。我国交流电的频率为 50 Hz。
(2)交流电周期性变化一次所需的时间叫作周期，我国生产生活中的交流电周期是0.02 s。即：1 s内有50个周期，交流电的方向每个周期改变两次。发电机的线圈每秒转50圈。
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2. 动圈式话筒：
(1)原理： 电磁感应现象。
(2)构造： 膜片、永磁体、线圈。
(3)工作过程： 声波引起膜片振动，膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生随声音变化的电流，将声音信号转化为随声音变化的电流信号。
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易错提醒：
动圈式话筒与动圈式扬声器： 动圈式话筒将声波转化为随声波变化的电流，将机械能转化为电能，是利用磁生电，其原理是电磁感应现象；动圈式扬声器是将电信号转化为声音信号，是由于通电线圈在磁场中受力振动而产生声音，将电能转化为机械能。
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例
知2－练
［中考·威海］ 含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流。下列选项中与这一工作原理相同的是( )
D
知2－练
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方法点拨：
本题考查电和磁的三种基本关系。电生磁叫电流的磁效应，磁生电叫电磁感应，另外通电导体在磁场中会因受力而运动。识辨时先看有无电源，没有电源的是要产生电，是电磁感应，是发电机和话筒的原理；如果既有电源又有磁场，则为通电导体在磁场中受力而运动，是电动机和扬声器的原理；如果没有磁场，则属于电流的磁效应，是电磁铁、电磁继电器的原理。
课堂小结
电磁感应现象
应用
电磁感应
现象
产生感应电流的条件
发电机
动圈式话筒