20.5 磁生电 学案 （含答案）2023-2024学年物理人教版九年级全一册

20.5　磁生电
素养目标
1.通过实验,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
2.知道电磁感应现象,感应电流方向与磁场方向、导体运动方向有关。
3.了解电磁感应在生产、生活中的应用。
4.了解发电机的原理及能量转化。
◎重点:产生感应电流的条件,发电机的原理。
评价任务
通过任务驱动一、二完成目标1、2的学习。
【预习导学】
生活中的物理
很多超市都安装了防盗报警器,超市的商品上贴有软磁条,消费者如果不买单,直接走出超市,软磁条没有消磁,防盗报警器上的检测头就会有电流产生,导致报警器会响。
问题:你知道这种防盗报警器的原理吗
重点梳理
知识点一 电磁感应
1.发现:英国物理学家 发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
2.电磁感应: 电路的 导体在磁场中做 运动时,导体中会产生 ,这种现象叫作电磁感应。
3.感应电流:感应电流的方向与 和 有关。
注意:若导体运动的方向与磁感线的方向同时改变,产生的感应电流的方向 。
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产生感应电流的条件:(1)闭合电路;(2)一部分导体;(3)做切割磁感线运动。
【答案】1.法拉第
2.闭合　一部分　切割磁感线　感应电流
3.导体运动的方向　磁感线的方向　不变
对点自测
1.在“探究怎样产生感应电流”的实验中,蹄形磁体水平放置,如图所示。闭合开关,要使灵敏电流计的指针发生偏转,导体ab应 ( )
A.竖直向上运动　　　　B.水平向右运动
C.保持静止不动　　　　D.竖直向下运动
【答案】1.B
知识点二 发电机
1.原理: 现象。
2.构造:发电机由 (转动部分)和 　(固定部分)两部分组成。为了得到较强的磁场,要用电磁铁代替永磁体。
3.能量转化: 能转化为 能。
交流:如果导线在磁场中往复运动,电流表的指针 (说明电路中的电流的方向 ),此时电路中产生的是 ,简称交流。
4.我国电网交变电流的频率: 。
注意: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。
【答案】1.电磁感应
2.转子　定子
3.机械　电
来回摆动　改变　交流电
4.50 Hz
对点自测
2.某款新型魔方充电器,转动魔方就能产生电能,并储存于魔方内,它的工作原理跟 (选填“发电机”或“电动机”)相同,当魔方给移动设备充电时,它相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
【答案】2.发电机　电源
【合作探究】
任务驱动一 探究什么情况下磁可以生电
【提出问题】奥斯特实验说明了电流的磁效应,也就是电可以生磁,那么能不能通过磁来生电呢
【猜想】 。
【设计方案】从以下方面思考应选择的器材。
(1)如何获得磁场
(2)如何形成电流
(3)如何显示有无电流
小组经过讨论,设计了如图所示的实验装置。
【进行实验】
(1)放置闭合电路的部分导体在磁场中,分别保持导体与磁场静止,观察电流表的反应,分析现象,改进方案;
(2)更换强磁铁,增强磁场,仍保持导体与磁场静止,观察电流表的反应,分析现象,改进方案;
(3)保持器材不变,让导体在磁场中沿不同方向运动,观察电流表的反应,并分析、猜想产生电流的原因;
(4)改进方案,继续实验。
【得出结论】 电路的 导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫作电磁感应。
【交流评估】若电流表完好,无论怎么移动导体,指针都不偏转,原因可能是什么
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影响感应电流大小的因素:(1)导体做切割磁感线运动的速度越快,感应电流越大;(2)磁场越强,感应电流越大;(3)线圈匝数越多,感应电流越大。
【答案】
【猜想】能
【设计方案】
(1)利用蹄形磁体
(2)让导体在磁场中运动。
(3)利用电流表指针的偏转。
【得出结论】闭合　一部分
【交流评估】
(1)断路(接触不良);(2)电路中产生的感应电流太弱。
任务驱动二 探究磁场对电流的作用与电磁感应现象的不同
1.实验装置图
甲图:探究 ;
乙图:探究 。
2.甲、乙两图的能量转化分别是什么
3.甲、乙两图对应的应用分别是什么
4.电动机和发电机的工作原理。
【答案】1.磁场对电流的作用
电磁感应现象
2.甲图是电能转化为机械能,乙图是机械能转化为电能。
3.甲图是电动机,乙图是发电机。
4.电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,发电机的原理是电磁感应现象。
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