14.7 学生实验：探究—产生感应电流的条件 课件(共24张PPT) 2023-2024学年初中物理北师大版九年级全一册

(共24张PPT)
第7节 学生实验：探究—产生感应电流的条件
第十四章 磁现象
　　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。
既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？　　
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。
1.通过实验了解电磁感应现象及产生感应电流的条件。
2.知道感应电流的方向与导体运动方向和磁感线方向有关。
3.了解动圈式话筒的结构和原理。
4.了解发电机的构造和原理。
5.知道什么是交流电，能区分交流电和直流电。
任务一
电磁感应现象
活动1：探究磁场产生电流的条件。
问题1：根据下面提出的问题与猜想来设计实验。
【问题与猜想】
磁场能否产生电流？如果能，磁场产生电流需要什么条件？
【设计实验】
实验器材
蹄形磁体、灵敏电流计、线圈、开关各一个、导线若干。
实验电路
实验步骤
①连接好电路，保持线圈和磁体不动，观察电流计的指针。
②使线圈底部ab左右移动，观察电流计的指针。
③使线圈底部ab上下移动，观察电流计的指针。
④使线圈底部ab斜向上或斜向下移动，观察电流计的指针。
⑤开关断开，使线圈底部ab在磁场中上下左右运动，观察电流计的指针。
⑥记录实验现象。
演示视频
问题2：根据实验现象完成下面的表格。
电路状态 导体在磁场中运动情况 指针偏转情况
闭合 静止
沿着磁感线方向运动
与磁感线垂直运动
与磁感线斜向运动
断开 与磁感线垂直或斜向运动
不偏转
不偏转
偏转
偏转
不偏转
【收集证据】
问题3：分析实验现象，进行归纳总结，得出结论。
【分析与结论】
分析：
在闭合电路中，导线ab与磁感线垂直或斜向运动时，电路中才有电流;当开关断开时，无论导线ab如何运动电路中没有电流产生。
结论：
①磁场能产生感应电流。
②导体中产生感应电流的条件：a.闭合电路的一部分导体；b.切割磁感线运动。
问题4：线圈底部ab左右移动，电流计的指针会左右摆动，说明电流的方向发生改变。观看下面的视频，说说感应电流的方向与哪些因素有关？
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
活动小结
1、电磁感应现象的条件：在电路闭合中，一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
2、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
活动：在生活中，常见的话筒种类很多，它的作用就是把声音转换成电流。结合课本课本P164页“动圈式话筒”部分了解动圈式话筒的构造。
任务二
动圈式话筒
问题1：动圈式话筒是由哪些部件构成的？
动圈式话筒主要是由膜片、线圈和永磁体构成。
问题2：结合动圈式话筒的构造，思考它是如何传声的？工作原理是什么？
对着话筒发出声音时，产生的声音信号使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动；即线圈在磁场中做切割磁感线运动，能产生随声音变化而变化的电流。
工作原理：电磁感应现象。
活动小结
动圈式话筒
构造：主要是由膜片、线圈和永磁体构成。
工作原理：电磁感应现象。
活动1：观看下面两个关于手摇发电机的视频，回答下面问题。
任务三
发电机
【视频一】
【视频二】
问题：描述你在两个演示视频中分别看到的实验现象，它们说明了什么？
①转动转轮时，红色二极管和绿色二极管交替发光。
②摇动转轮的速度越快，小灯泡越亮。
现象：
说明：
①线圈在磁场中转动可以产生感应电流，并且电流方向随着线圈转动而交替发生变化。
②线圈转动的速度越快，感应电流越大。
活动2：电流的大小和方向都发生改变的电流叫做交流电，方向不会发生变化的电流叫做直流电。请同学们结合下面的演示视频，了解发动机产生交流电的原理。
问题1：结合发电机的构造，请同学们思考，有什么办法让发电机产生直流电？
用两个半环组成的换向器代替交流发电机上两个滑环，线圈虽产生交流电，但供给外部电路的电流方向却保持不变，产生直流电。
问题2：前面一章我们学过直流电动机，请同学们互相讨论，从下表中列出的角度谈谈两者之间的区别，完成表格。
直流电动机 交流发电机
原理
构造
能量转化
在电路中的作用
通电线圈在磁场中受力转动
与电刷接触的是换向器
电能转化为机械能
相当于用电器
相当于电源
机械能转化为电能
与电刷接触的是两个滑环
电磁感应现象
活动小结
1、发电机
原理：电磁感应现象
主要构造：定子、转子
能量转化：机械能转化电能
2、感应电流的大小与线圈的转动速度有关。
3、交流电与直流电
4、我国电网使用的交流频率为50Hz，也就是周期为0.02s，即1s内电流方向改变100次。
5、直流电动机与交流发电机的区别。
1. 关于电磁感应现象，下列说法正确的是（ ）
A．导体在磁场中运动，就能产生感应电流
B．电磁感应现象中机械能转化为电能
C．闭合导线的一部分在磁场中运动时，一定会有感应电流
D．感应电流方向可由安培定则来判断
B
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在磁场中按箭头所指方向运动时，不能产生感应电流的是(　　)
B
3、（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
总结：请画出本节内容的思维导图
电磁感应现象
动圈式话筒
产生感应电流的条件
工作原理
构造
影响感应电流方向的因素
发电机
交流电与直流电
构造
工作原理