14.7学生实验：探究——产生感应电流的条件 课件 (共31张PPT)2023-2024学年度北师大版物理九年级全册

(共31张PPT)
第7节 学生实验：探究——
产生感应电流的条件
电
磁
奥斯特实验
新课引入
1.知道电磁感应现象及产生感应电流的条件，知道感应电流的方向与导体运动方向和磁感线方向有关。
2.了解动圈式话筒的结构和原理。
3.了解发电机的结构，知道发电机是根据电磁感应现象制成的，它是把机械能转化为电能的装置。
4.知道什么是交流电，能区分交流电和直流电。知道我国交流电的频率是50Hz的含义。
学习目标
难点
重点
一、电磁感应现象
法拉第心系“磁生电”
奥斯特梦圆“电生磁”
新知学习
法拉第（Michael Faraday,1791—1867），英国物理学家、化学家。在10年中做了多次探索，经过反复的研究和实验，终于在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。
奥斯特实验:电生磁
如果你是法拉第，你想如何证明导线中会产生电流呢？
启发
磁生电
电路中电流表不偏转的原因可能是什么呢？
电流表的指针不偏转
猜想原因：
可能电流过小，检验不出来
可能没有电流产生
或
1.改用可以检验微小的电流灵敏电流计
灵敏电流计
2.增大产生的电流
深度思考：如何增大产生的电流？
如果产生电流，影响产生的
电流大小的因素可能有哪些？
小磁针磁性太弱了
强磁体
单根导线电流太小
线圈
……
思考
实验装置改进：
多匝线圈
强磁体
灵敏电流计
一、电磁感应现象
探究什么情况下磁可以生电
实 验 1
1.线圈向右运动,以及向右上运动
2.线圈前后穿插运动
灵敏电流计偏转→有电流产生
灵敏电流计不偏转→无电流产生
导体在磁场中运动情况
感应电流
电路闭合
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
导体在磁场中产生电流的情况
实验记录
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会产生电流，这种现象叫做电磁感应。
电磁感应产生的电流叫做感应电流。
一、电磁感应现象
v
N
S
v
正视图
侧视图
产生感应电流的条件：
1.电路闭合；
2.一部分导体
3.在磁场中做切割磁感线的运动。
磁场方向 线圈运动方向 指针偏转方向
N极在上 向 左
向 右
N极在下 向 左
向 右
实验记录表格
感应电流的方向和导体的运动方向、磁场的方向有关
实验结论
向 左
向 右
向 右
向 左
探究感应电流的方向与什么因素有关
实 验 2
3.如图导体ab如箭头方向运动，下列四种情况下导体中有感应电流产生的是（ ）
C
A
B
C
D
导体运动方向与磁感线平行，未切割磁感线
导体与磁感线平行，未切割磁感线
不是闭合电路
导体中产生感应电流的条件：
电路闭合；
部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
针对训练
二、动圈式话筒
工作原理：
当话筒接收声波时，声波产生的力量作用在膜片上，引起膜片振动，带动线圈作相应振动，线圈在永磁体中运动，将声音信号转变成电信号。
视频演示：
手摇发电机
转动手柄时，与电动机连接小灯泡会发光，说明电路中有了电流。线圈转得越快，小灯泡越亮，说明感应电流越大
三、发电机
定子
转子
转轴
电刷
滑环
交流发电机的主要构造
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
交流发电机的工作过程模拟
当线圈在前半周转动时，电流表指针偏转，表明电路中产生了电流；当线圈在后半周转动时，切割磁感线方向相反，电流表指针偏转方向相反
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交流电，这种发电机称为交流发电机
　　
交变电流
交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流。
　　在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫作频率。
我国生产的交流电，频率为50Hz（即1s内线圈转动50圈），周期为0.02s；电流方向改变100次。
交流发电机
用换向器替代滑环
直流发电机
发电机常见种类
直流发电机特点：
线圈内产生的是交流电，通过换向器使供给外部用电器的电流方向不变。
直流发电机
实际的发电机由转子和定子两部分组成。大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电
大型水轮发电机组
吊装转子
发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程
手摇发电机
人的化学能→电能
柴油发电机
柴油的化学能→内能→电能
水轮机
风力发电机
机械能→电能
风能→电能
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
针对训练
在磁场中 做切割磁感线运动
闭合回路 部分导体
磁场方向
导体切割磁感线运动方向
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
磁生电
产生感应电流条件
决定感应电流方向
应用：发电机
课堂小结
电磁感应现象
动圈式话筒
1.下列有关电磁现象的说法正确的是（ ）
A. 电磁感应现象中电能转化为机械能
B. 感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关
C. 奥斯特实验说明导体周围存在磁场
D. 电铃工作时，机械能转化为电能
B
随堂练习
2. 改变感应电流的方向的是（ ）
A.同时改变磁场方向和导体切割磁感线的的运动方向
B.保持导体切割磁感线运动的方向不变，改变磁场方向
C.将磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都不改变
D.增加切割磁感线的导线的长度
B
3.如图所示，将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起，闭合开关后两电动机一起转动，小灯泡发光。此处产生电磁感应现象的是_____(填“ 甲”或“ 乙”) 电动机。该过程中能量转化是将电能→_______能→电能，最终转化为内能和光能。
甲
机械
4．如图所示是电磁实验，正确的是 ( )
A．图甲研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
B．图乙研究电磁感应现象
C．图丙研究磁场对电流作用
D．图丁研究电流的磁场
D