教科版九年级物理上册 第8章第1节 电磁感应现象 课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
第1节 电磁感应现象
情景导入
电
磁
奥斯特实验
？
既然电流能产生磁场，那么能否利用磁场来产生电流呢？
一.法拉第的发现
1831年，英国物理学家法拉第历经10年的探索，终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
法拉第(Michael Faraday.
1791—1867)
下面我们从一根导线在磁场中运动的情况开始，寻找磁生电的规律。
法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系，使人类进入了电气化的时代，极大地改变了人们的生活。它的神奇之处在哪？
实验：探究导体在磁场中产生电流的条件
设计实验：按照如图所示，把导线ab的两端分别连接在灵敏电流表的两个接线柱上，组成一个闭合回路。
便于观察现象
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实验操作 实验现象 实验分析
磁体不动，ab左右运动
导体不做切割磁感线运动时，不产生电流
导体做切割磁感线运动时，产生电流
ab不动，磁体左右运动
磁体不动，ab 上下运动
ab不动，磁体上下运动
磁体不动，ab前后运动
ab不动，磁体前后运动
导线和磁体都不动
灵敏电流表指针不偏转
灵敏电流表指针不偏转
灵敏电流表指针左右偏转
导体在磁场中静止时，不产生电流
归纳总结：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。所产生的电流叫做感应电流。
产生感应电流的条件：导体是闭合电路的一部分且做切割磁感线运动。
实验表明，感应电流的方向与导体的运动方向及磁场方向都有关系。
太空悬绳发电：
从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，卫星携带一根长20 km的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动。
请和同学一起分析，这种方式能发电吗？
二.发电机
电磁感应现象表明，机械能转化成电能是可行的。由此，法拉第发明了发电机。
怎样才能让线圈产生持续的电流呢？
产生持续电流，可以使线圈持续做切割磁感线运动。
线圈在磁场中旋转是最好的方式
做一个小发电机
用纸做一个小风轮固定在转动轴上，将小发电机与电压—电流传感器相接，吹动小风轮使线圈转动，通过计算机观察小电机的发电情况。
点击观看视频
实际的发电机结构复杂，但它们都和上面制作的发电机一样，由定子（不动部分）和转子（转动部分）组成。
原理：
电磁感应
发电机的发电原理图
随着线圈的转动，发电机产生的感应电流的大小和方向也在周期性地变化。这样的电流叫做交变电流，简称交流电(AC)。
手摇发电机的线圈在磁场中转动时，产生的感应电流大小、方向发生周期性变化。
在交变电流中，电流周期性变化的次数与所用时间的比叫做这一交变电流的频率，单位是赫兹(Hz)。我国电网的交流电频率是50 Hz。
交流电频率是50 Hz，其电流方向每秒改变多少次？
50 Hz交流电一个周期内电流方向改变两次，则每秒电流方向改变100次。
从能量角度来看，发电机是机械能转换为电能的装置。
这种机械能可以来自风，来自高处下落的水，或者是来自蒸汽机……
风力发电
水力发电
太阳能发电
核能发电
如今，各种发电机，从只能点亮一只小灯泡的自行车发电机，到大大小小的各类发电厂的发电机组，已遍布世界各地。
婴儿的未来
这是法拉第在皇家学会表演他的发电机时，和一位贵妇人的对话。
对此，你有怎样的感想？谈谈你的看法。
课堂小结
产生感应电流的条件：
导体是闭合电路的一部分且做切割磁感线运动。
决定感应电流方向：
①磁场方向 ②导体切割磁感线运动方向
发电机
交流电：电流大小、方向随时间周期性变化
能量转化：机械能 → 电能和内能
例1.如图所示，为“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图，将实验装置放在水平桌面上。在下列四种情形中，能使灵敏电流表的指针发生偏转的是( )
A.蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向下运动时
B.蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向上运动时
C.导体棒不动，蹄形磁铁沿水平方向左右运动时
D.导体棒不动，蹄形磁铁沿竖直方向上下运动时
C
导体棒切割磁感线运动
例2.图中a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。当导线a在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的是( )
B
例3.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的磁场B中，圆盘旋转时，电路中有感应电流产生。下列说法不正确的是( )
A.若圆盘转动方向不变，转速发生变化，则电流方向可能发生变化
B.若圆盘转动方向发生改变，磁场方向不变，则电流的方向一定改变
C.若磁场方向改为竖直向下，圆盘转动方向不变，则电流的方向一定改变
D.若圆盘转动方向及转速发生改变，且磁场方向改为竖直向下，电流的方向一定不变
×
例4.夜幕下的广场，孩子们都喜欢骑上能发光的滑板车遛弯，这种滑板车在人的助力下可以滑行起来，同时轮子会发光，停下来时就不发光。关于这种滑板车发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是( )
A.机械能转化为电能，再转化为光能
B.电能转化为机械能，再转化为光能
C.机械能转化为光能，再转化为电能
D.光能转化为机械能，再转化为电能
A
例5.如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线。若金属框沿光滑绝缘斜面的顶端由静止开始下滑，滑到底端时具有的动能为E1；将金属框换成质量相同的塑料框，其他条件不变，塑料框滑到底端时具有的动能为E2，则( )
A.E1B.E1>E2
C.E1=E2
D.条件不足，无法确定
A
从能量转化的角度入手