14.7 学生实验：探究——产生感应电流的条件 课件(共27张PPT) 2024-2025学年北师大版（2024）物理九年级全一册

(共27张PPT)
14.7 学生实验：探究
——感应电流产生的条件
1.通过实验知道导体在磁场中产生感应电流的条件；
2.知道电磁感应现象及在生活中的应用；
3.知道发电机的原理。
学习目标
奥斯特发现电流的磁效应之后，许多科学家都在思索：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在10年中做了多次探索，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。法拉第的发现，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。根据这个发现，后来发明了发电机。
那么什么情况下磁能生电 发电机是如何发电的？
新课导入
实验1：探究什么情况下磁可以生电
制订计划
用一根长导线做一个长方形线框且将导线两端留有相同长度.将线框悬挂起来，使它的底边ab水平置于蹄形磁体的磁场中，长导线的两端与灵敏的电流表连接，组成一个闭合回路。
新知讲解
电磁感应现象
一
闭合开关后，观察下述各种情况下电流表的指针是否偏转。
1.保持线框和磁体都不动；
实验现象：指针没有偏转
现象表明：电路中没有产生电流
2.磁体不动，使线框底边ab左右运动（如果把导线ab看作一把刀，那么它好像在切割磁感线）；
实验现象：指针发生偏转
现象表明：电路中产生了电流
3.使线框底边ab向上或向下运动，并不切割磁感线；
4.线框底边ab不动，使磁体做左右运动；
实验现象：指针没有偏转
现象表明：电路中没有产生电流
5.线框底边ab不动，使磁体做上下运动。
实验现象：指针发生偏转
现象表明：电路中产生了电流
实验现象：指针没有偏转
现象表明：电路中没有产生电流
归纳总结
当导体回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应。
在电磁感应现象中产生的电流叫作感应电流。
感应电流的方向还与什么因素有关？
实验2：探究感应电流的方向与什么因素有关
进行实验
闭合开关后，观察下述各种情况下电流表的指针是否偏转。
1.磁体不动，使线框底边ab左右运动；
2.对换磁极，使线框底边ab左右运动。
分析与结论：
①当磁感线方向不变时，感应电流的方向与导体运动方向有关，导体运动方向改变，感应电流方向也要发生改变.
②当导体运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关，磁场方向改变，感应电流方向也要发生改变.
③当导体的运动方向和磁场方向都改变时，感应电流方向不变。
结论：
在电磁感应中，感应电流的方向跟导体在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。
若导体切割磁感线的方向或磁场方向中有一个改变时，感应电流的方向改变；
若同时改变导体切割磁感线的方向和磁场方向，感应电流的方向不变。
电磁感应现象的应用
动圈式话筒、发电机都是应用电磁感应原理制成的。
动圈式话筒
发电机
如图所示是动圈式话筒的结构示意图。
1.结构：
2.作用：
3.工作原理：
由永久磁体、线圈和膜片组成。
将声音转换成电流。
电磁感应现象。
动圈式扬声器和动圈式话筒结构相似。
动圈式话筒
二
仔细观察下图所示的手摇发电机，它们内部的主要部件是哪些？
发电机的主要部件是：磁体（定子）和线圈（转子）
手摇发电机模型
磁体
线圈
(定子）
(动子）
发电机也是是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器。
发电机
三
观看下列手摇发电机模型发电视频，说说你的发现。
在图示状态下转动手柄时，与发电机连接的小灯泡会发光，这表明电路中有了电流。
如果在电路中接入电流表，可以看到电流表的指针左右摆动，这个现象表明，发电机发出的是大小和方向都发生变化的电流，这样的电流叫作交流电。
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.在线圈转动过程中，ab边和cd边做切割磁感线的运动，线圈中产生了感应电流，电流表的指针周而复始地发生有规律的偏转。这种输出交流电的发电机叫作交流发电机。
如图所示是交流发电机的结构原理图。
观看下列交流发电机工作原理视频。
频率表示交流电变化的快慢，数值上等于交流电在 1 s 内完成周期性变化的次数。
我国电网供应的交流电的频率是 50 Hz。有些国家的交流电频率为 60 Hz。
用换向器替代滑环，线圈产生的电流是交流电，但供给外部用电器的电流方向不改变。这种方向不变的电流叫作直流电。这样的发电机叫作直流发电机。
实际上，交流发电机的结构要比原理图所示的基本结构复杂得多，不过主要还是由转动部分（转子）、不动部分（定子）和其他部件组成。
在大型发电机中，转子实际上是产生磁场的电磁铁，而产生感应电流的线圈是不动的（定子），这种结构便于产生高电压和强电流。
能量转化
发电机
机械能转化为电能
电动机
电能转化为机械能
构造
交流发电机
直流电动机
（无外接电源）
（有外接电源）
1．如图所示是小滨探究“电磁感应”的实验装置，ab是一根直铜丝，通过导体与电流表的“3”“－”两接线柱相连，当把ab迅速向右运动时，并未发现电流表指针明显偏转，你认为最可能的原因是(　　)
A．没有感应电流，指针不偏转
B．感应电流太小，无法使指针明显偏转
C．应把ab改为迅速向左运动
D．应把ab改为迅速上下运动
B
当堂检测
B
2.有一种儿童鞋，鞋内安装了磁体和线圈，走路时会使鞋上的发光二极管发光，下列实验与该工作原理相同的是（ ）
3．如图所示，蹄形磁体和铜棒均水平放置。现闭合开关，水平向左移动铜棒，电流表G的指针发生偏转，则 （ ）
A. 根据此现象的产生原理可制成电动机
B．此现象与奥斯特实验现象的产生原理相同
C．若将铜棒左右来回移动，可产生交变电流
D．仅将磁体水平向右移动，G的指针不偏转
C
课堂小结
1.电磁感应现象的产生条件
2.动圈式话筒
3.发电机