20.5 磁生电 课件(共31张PPT) 2023-2024学年物理人教版九年级全一册

(共31张PPT)
磁生电
第5节
第二十章　电与磁
1.奥斯特实验
(1)接通电路后，观察到小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 。
(2)改变导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明通电导线周围磁场的方向与 的方向有关。
磁场
电流
2.电动机工作原理：通电导线在磁场中受到 的作用。力的方向跟_____的方向、 的方向都有关系，当 的方向或 的方向变得相反时，通电导线受力方向也变得 。
3.奥斯特实验证明电能生磁，那么磁能生电吗？
力
磁场
电流
磁场
电流
相反
提示　磁能生电
一、探究什么情况下磁可以生电
1.设计实验：
(1)实验方法：①电流是看不到、摸不着的，所以在实验中利用 ，根据电流表的指针是否偏转来判断是否有电流。
②导体在磁场中产生的电流可能与多个因素有关，故在实验时需利用___
_________。
(2)实验器材：蹄形磁体、铁架台、导线、电流表、线圈。
转换法
控
制变量法
2.进行实验：
2.进行实验：
如图是实验装置，闭合开关后，直导线ab、电流表组成闭合电路。
(1)让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同磁性的磁体。
现象：观察到电流表指针 偏转。
结论： 电流产生。
(2)让直导线在蹄形磁体中上、下运动。
现象：观察到电流表指针 偏转。
结论： 电流产生。
没有
没有
没有
没有
(3)将直导线在磁场中向左运动。
现象：电流表指针 偏转。
结论： 电流产生。
(4)将直导线在磁场中向右运动。
现象：电流表指针 偏转。
结论： 电流产生，电流方向与 方向有关。
向左
有
向右
有
导体的运动
(5)蹄形磁体的N、S极对调，将直导线在磁场中向右运动。
现象：电流表指针 偏转。
结论： 电流产生，电流方向与 的方向有关。
(6)将直导线在磁场中斜着运动。
现象：电流表指针 。
结论： 电流产生。
向左
有
磁场
偏转
有
3.实验结论： 电路的 导体在磁场中做 时产生电流的现象叫 现象，产生的电流叫 。它是1831年由____国物理学家 第一个发现的，根据这个发现发明了 。
4.产生感应电流的条件：①电路必须 ，②导体必须在 中做___
_____________。
5.影响感应电流方向的因素：在电磁感应现象中，感应电流的方向跟_______________和 有关。
闭合
一部分
切割磁感线运动
电磁感应
感应电流
英
法拉第
发电机
闭合
磁场
切
割磁感线运动
导体的运动方向
磁感线方向
二、发电机
阅读教材第139～140页，完成以下内容。
1.探究手摇发电机的特点。
(1)如图所示，将小灯泡和手摇发电机连接，用不同速度
转动转轮，转速越快，灯泡越 (选填“亮”或“暗”)。
(2)将灯泡换成电流表，慢摇发电机，会发现电流表的指针左右 ；这说明了通过电流表中的电流 和 是变化的。
(3)把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联。转动摇把，发现两个二极管 发光，说明发电机发出的电流的方向是变化的。
亮
摆动
大小
方向
交替
2.发电机的工作过程
2.发电机的工作过程
实验图
分析 线圈运动的前半周中，ab边向下运动，cd边向上运动，线圈做切割磁感线运动，ab边中的电流方向为a→b，cd边中的电流方向为c→d 线圈运动的后半周中，ab边向上运动，cd边向下运动，线圈做切割磁感线运动的方向改变，ab边中的电流方向为b→a，cd边中的电流方向为d→c
结论 发电机转一圈，电流方向改变 次；在发电机匀速转动过程中，电流的 在周期性改变，所以该发电机产生的是 电流
2
方向
交变
总结：
(1)发电机的工作原理： 。
(2)发电机工作过程中的能量转化： 能转化为 能。
(3)交流发电机主要由 和 两部分组成。很多发电机的线圈不动而磁极旋转。
(4)交变电流： 改变电流方向。我国供生产和生活用的交变电流，周期是0.02 s，频率是 Hz(即1 s内有50个周期，电流方向每周期改变2次，1 s内改变100次)。
电磁感应现象
机械
电
转子
定子
周期性
50
例1　如图，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是(　　)
A.断开开关，导体AB竖直上下运动
B.断开开关，导体AB水平左右运动
C.闭合开关，导体AB竖直上下运动
D.闭合开关，导体AB水平左右运动
D
解析　电磁感应实验中，闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流，能使电流表指针发生偏转；断开开关，不能构成闭合电路，导体AB无论怎样运动都不能产生感应电流，故A、B不符题意；
闭合开关，导体AB竖直上下运动，不切割磁感
线，不能产生感应电流，故C不符题意；
闭合开关，导体AB水平左右运动，切割磁感线，
能产生感应电流，故D符合题意。
例2　如图所示L为带动线圈转动的摇把，图中指针表示可来回摆动的电流表，关于此装置，下列说法正确的是(　　)
A.这是电动机的工作原理图
B.这是发电机的工作原理图
C.该装置将电能转化为机械能
D.通过电流表的电流是直流电
解析　带动线圈转动的摇把，电流表的指针来回摆动，说明电路中产生交变电流，此图是发电机的原理图，故B正确，A、D错误；
该装置，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能，故C错误。
B
1.(2023·聊城)关于如图所示实验，下列说法正确的是(　　)
A.装置中的AB是轻质塑料棒
B.用该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
C.只要开关闭合，灵敏电流计的指针就会偏转
D.根据该实验揭示的原理发明了电动机
B
解析　塑料棒是绝缘体，不容易导电，因AB棒是电路中的一部分，所以AB棒应该用导体棒(金属棒)，而不能用塑料棒，故A错误；
用该装置可以探究电磁感应现象，即“什么情况下磁可以生电”，故B正确；
产生感应电流的条件有两个：电路是闭合的，
导体在磁场中做切割磁感线运动，两者缺一
不可，故C错误；
根据该实验揭示的原理发明了发电机，故D错误。
2.图示是一种手摇发电的手电筒，内有线圈、磁铁等，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光，其发电的工作原理是(　　)
A.电磁感应
B.磁场对通电导体有力的作用
C.电流的热效应
D.电流的磁效应
A
解析　手摇发电机内的线圈在切割磁感线时，线圈中有电流产生，电流经过灯泡时，灯泡就能发光，所以其发电的工作原理是电磁感应现象，故A符合题意，B、C、D不符合题意。
3.下列四幅图中，应用了电磁感应原理的是(　　)
C
解析　扬声器应用的是通电导体在磁场中受力的作用，故A不符合题意；
B项图演示了通电导体在磁场中受力的作用，故B不符合题意；
话筒是利用闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，故C符合题意；
D项图是电磁铁，利用了电流的磁效应，故D不符合题意。
4.在“科技节”活动中，小明受到物理课上“电与磁”相关知识的启发，制作了如图所示的“小发明”。闭合两开关后电动机都能转动，小灯泡发光。下列说法不正确的是(　　)
B
A.甲电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的
B.对调电源正、负极，小灯泡将不发光
C.甲电动机相当于电路中的用电器
D.乙电动机是利用电磁感应原理工作的
解析　磁场对通电导体有力的作用。甲电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的，故A正确，不符合题意；
对调电源正、负极，小灯泡能够发光，故B错误，符合题意；
甲电动机是消耗电能的设备，相当于电路中的用电器，故C正确，不符合题意；
乙电动机此时相当于发电机给灯泡提供电能，是利用电磁感应原理工作的，故D正确，不符合题意。
5.如图为电动机和发电机的模型，其中虚线框内的装置叫_______，乙图的工作原理是_____________，甲图要加快线圈的转速，写出一种方法：__________________。
换向器
电磁感应现象
增大电路中的电流
解析　根据甲图可知，有电源，是电动机模型，故虚线框内的装置是换向器，可以改变线圈中电流的方向；乙图中无电源，线圈转动过程中切割磁感线，产生感应电流，这是发电机的原理图，发电机的工作原理是电磁感应现象。要使甲图中的线圈转速变快，可增大电路中的电流或增强磁体的磁性。
6.如图是“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
(1)实验中，ab棒的材料可能是____(选填“塑料”或“铝”)。
解析　在探究电磁感应现象的实验中，我们必须保证处于磁场中的这部分是导体。塑料是绝缘体，铝是导体，所以我们应选择铝棒。
铝
(2)实验中是通过观察__________________________来判断电路中是否产生感应电流。
解析　有电流通过灵敏电流计时，指针会发生偏转，所以可以通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有电流。
灵敏电流计的指针是否偏转
(3)磁体不动，使ab竖直向上或竖直向下运动，灵敏电流计指针_______(选填“偏转”或“不偏转”)。
解析　将悬挂的导体放入磁体中，闭合开关，导体在磁体中竖直上下运动，没有切割磁感线，没有感应电流产生，灵敏电流计指针不会偏转。
不偏转
(4)实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，可采取的措施是________(写出一种措施)。
解析　电磁感应中，感应电流大小与磁场强弱、切割磁感线的速度等有关，实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，是电流过小，为了使指针偏转明显，可增加导体棒切割磁感线的速度或更换磁性更强的磁体。
见解析
(5)如果将图中的灵敏电流计换成____，可以探究磁场对通电导体的作用。
解析　探究磁场对通电导体的作用必须有电源通电，因此，需要在电路中添加电源，即将灵敏电流计换成电源。
电源