18.2 科学探究：怎样产生感应电流 学案 （含答案）2023-2024学年物理沪科版九年级全一册

第2节 科学探究：怎样产生感应电流
素养目标
通过探究,知道导体在磁场中产生感应电流的条件和电磁感应现象。
◎重点:通过探究,知道感应电流的方向与哪些因素有关。
【预习导学】
很多同学都买过微型电扇,你注意过没有,在完好的微型电扇插头处接一只发光二极管,用手旋转叶片,将发现二极管发光,你能解释发生这个现象的原因吗 这个过程中能量是如何转换的
下面让我们带着这些问题进入今天的物理课堂。
知识点1电磁感应现象
1.定义:闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时产生电流的现象是一种电磁感应现象。
2.感应电流:电磁感应现象中产生的电流称为 。感应电流的方向与 的方向和 的方向都有关系。
3.发现者:电磁感应是 发现的。这一发现再次揭示了电和磁之间的关系。
4.能量转化:在电磁感应现象中 能转化为 能。
对点自测
1.英国科学家 发现了电磁感应现象,根据这一原理制成了发电机,它工作时把 能转化为 能。
【答案】知识点一
1.切割磁感线
2.感应电流　磁场　导体运动
3.法拉第
4.机械　电
对点自测
1.法拉第　机械　电
知识点2电磁感应现象的应用
1.电磁感应现象广泛地应用在生活、生产以及科学研究中, 、变压器、 话筒(麦克风)等都是应用电磁感应现象制成的。
2.发电机原理:
(1)线圈在磁场中转动,当线圈平面与磁感线垂直时,如图甲所示,线圈 (选填“切割”或“不切割”)磁感线,线圈中 (选填“产生”或“不产生”)电流。
(2)当线圈与磁感线 时,如图乙所示,线圈切割磁感线,线圈中产生感应电流。
(3)当线圈再次转到与磁感线垂直时,如图丙所示,线圈中不会产生感应电流。
(4)线圈平面再次与磁感线 时,如图丁所示,线圈转动切割磁感线,产生感应电流,电流方向与(2)中产生的电流方向相 。
3.生活中的发电机构成:实际发电机主要由 和 组成的。
4.发电机工作时,把转子转动的 能转化为 能。
【注意】交流发电机发出的电流是交流电,加上换向器之后,才能输出直流电。
对点自测
2.我国新型反潜巡逻机的机尾有个“棍子”,叫作磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在。下列各电器的工作原理能解释磁异探测器工作原理的是 ( )
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发电机和电动机的原理图非常相似,它们的区别主要在:发电机的原理图没有电源,而电动机的原理图有电源。电动机的原理是利
用通电线圈在磁场中受力转动,可以理解为“先电后动”;发电机的原理是利用电磁感应,可以理解为“先动后电”。
【答案】知识点二
1.发电机　动圈式
2.(1)不切割　不产生
(2)平行
(4)平行　反
3.转子　定子
4.机械　电
对点自测
2.C
【合作探究】
任务驱动1探究发电机什么情况下才能发电
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1.观察发电机模型,看一看发电机的主要组成部分。
2.对发电机发电的条件提出猜想。
3.简化发电机,将线圈组简化成一根导线,代表转子。
组装如图所示的电路,进行实验,观察灵敏电流计的指针偏转情况,并记录实验现象。
序 号 磁体(磁极) 放置方式 导体ab 运动情况 电流计指针 偏转情况
1 上N下S 静止
2 竖直向上运动
3 竖直向下运动
4 向左运动
5 向右运动
6 上S下N 向左运动
7 向右运动
1.分析实验现象:开关断开时, (选填“能”或“不能”)产生电流;产生电流时,只使导体的运动方向反向,则电流的方向 (选填“改变”或“不变”),当只使磁场的方向反向,电流的方向 (选填“改变”或“不变”)。
2.实验结论:导体在磁场中产生感应电流的条件:导体是 电路的一部分;导体做 磁感线运动。电流方向与 的方向和 的方向都有关系。
【答案】任务驱动一
1.不能　改变　改变
2.闭合　切割　磁场　导体运动
任务驱动2小组之间相互交流以下问题,并根据你的发现回答问题
1.如果导体的运动方向与磁感线的方向不垂直,导体中能否产生电流
。
2.如果导体静止不动,只是向左或向右移动磁体,导体中能否产生电流 用学过的知识讨论原因。
。
3.上述实验过程中,能量是如何转化的
。
【答案】任务驱动二
1.当导体运动的方向能切割磁感线,即使不垂直,也能产生感应电流
2.能;运动是相对的,当导体静止不动,磁体运动时,则相对于磁体,导体是运动的,此时导体仍然做切割磁感线运动
3.机械能转化成电能
任务驱动3认真阅读交流发电机原理图
1.结合下面发电机的结构简图,描述交流发电机的发电过程。
。
2.交流发电机每转动一圈,电流的方向变化几次
。
【答案】任务驱动三
1.答案:略
2.2次,每当线圈平面与磁感线垂直时,电流的方向发生改变
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实际交流发电机的结构比简图复杂得多。大型的发电机,转子部分主要由产生磁场的电磁铁组成,而定子是产生感应电流的线圈。这
样可以避免使用金属圆环和电刷装置,便于产生高电压和强电流的输出。