2024浙教版八下科学 1.5 磁生电 第1课时 (课件 31张PPT+视频+教案+学案)

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名称 2024浙教版八下科学 1.5 磁生电 第1课时 (课件 31张PPT+视频+教案+学案)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-01-06 10:17:55

文档简介

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浙教版八下科学§1.5 磁生电(1)教学设计
课题 1.5磁生电(1)……电磁感应现象 单元 一 学科 科学 年级 八下
教材分析 本课时为浙教版八下第一章第5节《磁生电》第1课时,主要介绍电磁感应现象及其产生感应电流的条件。“磁生电”是“电生磁”的逆向思维。本课时从两种情况“导体在磁场中运动”和“导体静止而磁场运动”进行探究,记录实验现象,分析归纳得出电磁感应现象及其产生感应电流的条件,在“电压是形成电流的原因”基础上推理切割磁感线运动的导体两端有感应电压,在电磁感应现象的实验中发现“电流表的指针左右偏转”建立猜想、设计进行实验、归纳出影响感应电流方向的因素,所以做好电磁感应实验是关键。教学中引导学生发现问题,设计实验、进行实验找证据,全面了解电和磁之间的联系。
学习目标 科学观念: 了解电厂感应现象;了解感应电流;了解感应电流产生的条件;了解影响感应电流方向、大小的因素;科学思维:体验“切割磁感线运动”;分析归纳感应电流产生的条件、影响感应电流的方向和大小的因素;探究实践: 通过活动认识电磁感应现象;通过控制变量法研究影响感应电流大小的因素;态度责任: 体验科学发展给人类带来的巨大变化,学会逆向思维;树立崇尚科学的态度,初步具有创造发明的意识。
重点 电磁感应现象,产生感应电流的条件,影响感应电流的条件;
难点 尝试动手设计实验,并由实验结果概括物理规律。
教学环节 教 师 活 动 设计意图
导入新课 灯泡通电能发光,洗衣机通电能转动,电磁炉通电能加热食物……这些电器设备使用的电来自于发电厂。那么,发电厂是如何产生电的? 自从奥斯特发现了“电”能生“磁”后,许多科学家开始探索“磁能否产生电”。 导入新课
讲授新课 1822年始,英国物理学家法拉第开始进行“磁生电”的探索,经历了长达10 年的艰辛探索,终于在1831年发现了磁生电的条件和规律,实现了利用磁场获得电流的愿望。法拉第的这个重大发现,带来了电能的大规模生产和利用,开辟了电气化的新纪元。视频:法拉第研究电磁感应 探究:产生电磁感应现象的条件和规律【提出问题】 如何通过“在磁场中运动的导体”和“运动的磁体”来产生电? 【实验器材】 磁场、导线、开关和导体、灵敏电流表等; 【电路设计】 【实验过程】探究1、导体静止在磁场中,是否会产生电流 1)按图连接,使线圈、开关和灵敏电流表串联成一个闭合回路。 2)闭合开关,观察电流表指针是否偏转: ; 3)换用磁性更强的蹄形磁体,闭合开关,观察电流表指针是否偏转: ; 4)如图,再加根相同的金属棒,闭合开关, 观察电流表指针是否偏转: ; 结合以上实验现象,说明 ; 结论:导体静止在磁场中时,导体中没有电流产生 探究2、导体在磁场中运动时,是否会产生电流 (1)闭合开关,让导线AB导线在磁场中做水平(即垂直于磁场方向)向左和向右运动,观察电流表指针是否偏转: ; (2)闭合开关,让导线AB在磁场中做竖直(即平行于磁场方向)向上和向下运动,观察电流表指针是否偏转: ; (3)闭合开关,让导线在磁场中做斜向(即与磁场方向形成一个夹角)斜向上和斜向下运动,观察电流表指针是否偏转: ; 结论:闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流 。讨论交流:1)上述实验中,导体AB切割磁感线时,灵敏电流表的指针发生偏转,说明有电流产生了。 但是如果,实验过程中忘记闭合开头了。灵敏电流表的指针还会偏转吗?为什么?参考:如果开头没有闭合,则电流表指针不会发生偏转。 因为电路中有电流的条件之一就是电路为通路,开头没有闭合则电路断开的,就不会出现持续电流。 2)我们已经知道,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会出现电流。那么,如果保持导体静止不动,而让磁体运动,导体中会出现电流吗?为什么?参考:导体静止而使磁体运动时,导体与磁体属于相对运动,若以磁体为参照物,导体是运动的,相当于导体在切割磁在磁感线,则导体中会出现电流。归纳:一、电磁感应现象 1、电磁感应: 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。 ①切割运动不一定需要垂直,导体的运动方向与磁感线有一定的角度也可以。 ②不属于切割磁感线运动的情况有两种:一是导体沿磁感线方向运动;二是导体沿自身所在的直线运动。 ③电磁感应现象中,机械能转化为电能。 视频:电磁感应现象归纳:2、感应电流:电磁感应产生的电流就叫感应电流。 3、感应电流产生的条件: ①闭合电路的一部分导体;②做切割磁感线运动; 4、感应电压: 如果电路不闭合,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中不会产生感应电流。但在导体两端会有感应电压。 探究3、感应电流方向与导体切割方向是否有关 如图连接各元件,并按表中方式操作,观察现象并填入表中。 结论:感应电流方向与导体切割磁感线方向及磁场方向有关 。讨论交流:如何用实验方法研究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强度之间的关系?参考: 1)研究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系:用导线将导体、灵敏电流表连成一个闭合电路,将导体置于磁场中,只改变导体垂直切割磁感线的速度,观察电流计指针的偏转幅度。 2)研究感应电流大小与磁场强弱的关系:用导线将导体、灵敏电流表连成一个闭合电路,将导体置于磁场中,只改变磁场的强弱,使导体有相同速度垂直切割磁感线运动,观察电流计指针的偏转幅度。结论:感应电流大小与磁场强弱及导体切割磁感线速度均有关,相同条件下,磁场越强、导体切割磁感线速度越快,产生的感应电流越大。 拓展:右手定则判断感应电流方向 归纳:二、影响感应电流方向和强弱的因素:1、感应电流的方向与导体切割磁感线的方向及磁场方向有关。 (1)只改变导体切割磁感线方向或磁场方向时,感应电流方向改变; (2)同时改变导体切割磁感线方向和磁场方向时,感应电流方向不变。 2、感应电流的大小与导体切割磁感线的速度和磁场的强度等有关。 (1)当磁场强弱一定时,导体切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大。 (2)当导体切割磁感线的速度一定时,磁场越强,产生的感应电流越大。讨论交流: 把一根大约 10 米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路。若两个同学摇动电线,并不断变化方向,电流表指针是否发生偏转?沿哪个方向站立摇动电线时,产生电流比较大?参考:摇动电线时,电流表指针可能会发生偏转,两同学东西方向站立并摇动电线时,电流较大。 因为闭合电路的一部分导体只要切割地磁场的磁感线运动时,就会产生感应电流;地磁场的方向是由南指向北,当电线垂直磁场方向运动,即当电线沿东西方向放置时,感应电流最大,灵敏电流表的示数最大。 阅读:电吉它 由电生磁逆向思维,产生磁是否也能生电并通过法拉第的研究为切入点,重现科学家的探究精华带领学生进入“磁生电”的奇妙历程先由静止开始,为后续切割运动产生电流儿铺垫静止不能生电,而运动是否就一定能生电?由此展开探究为突破难点,实验拆分为多个,一步一步深入通过探究发现:只有切割且电路是闭合的,才有可能出现“磁生电”现象及时归纳并适当板书,突出重点,增强学生的记忆这里先讨论方法,再演示一下,以增强感观认识及时学法指导 这里活动改为讨论,主要考虑到上课时间,这个活动也可到课外活动时间完成
课堂练习 1、关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( D )A.电磁感应现象是由奥斯特首先发现的 B.只要把矩形线圈放在磁场中线圈中就会产生感应电流 C.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就一定有感应电流产生 D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中一定有感应电流产生2、如图是我国新型运﹣9反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器,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。下图能解释磁异探测器工作原理的是( B ) A B C D3、关于电动机和发电机的说法正确的是(  D )A.电动机是根据电磁感应现象制成的,是将电能转化为机械能的装置B.发电机是根据电流的磁效应制成的,是将机械能转化为电能的装置C.电动机的转动方向只与磁场方向有关,与其它因素无关D.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁场方向也有关例题4、如图所示的小直流电动机主要由磁铁和线圈组成,小明为探究“直流电动机线圈转动时能否产生感应电流”,将一个小灯泡连在完好的直流电动机两接线柱上,多次用力沿不同方向转动转轴,小灯泡总不能发光。请你分析上述现象判断:该电动机线圈转动时灯丝中   (选填“一定有”、“可能有”或“一定无”)电流通过。为验证你的判断,你可选用   来更好地判断电流的有无。[参考:可能有;灵敏电流计] (例题4图) (例题5图)例题5、如图甲所示,是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图。(1)磁体和导体棒AB相对静止,闭合开关,能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象?  。(2)探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时,应该保持   的方向不变。(3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验,此时需要在图乙的电路中再接入的元件是   。[参考:(1)否;(2)磁场;(3)滑动变阻器。] 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、电磁感应现象是法拉第于1831年发现的;主要内容:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生感应电流。 2、感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。改变导体的运动方向或磁场的方向,感应电流的方向会发生相应的改变。 3、感应电流的强弱与导体切割磁感线速度及磁场强弱有关,切割速度越大,磁场越强,感应电流越大; 4、如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时,导体中不会产生感应电流,但在导体两端会有感应电压。5、电磁感应现象中,移动导体切割磁感线时消耗了机械能,在闭合电路中产生了电能,这就实现了机械能向电能的转化。 6、利用电磁感应原理可制成发电机。 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
板书
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浙教版八下§1.5磁生电(1)学案
姓名
[学习目标]
1、了解电厂感应现象; 2、了解感应电流;
3、了解感应电流产生的条件; 4、了解影响感应电流方向、大小的因素。
一、知识点梳理:
1、1831年,英国物理学家 发现了磁生电的条件和规律,实现了利用 获得电流的愿望。这个重大发现,带来了______的大规模生产和利用,开辟了电气化的新纪元。
2、______电路的一部分导体在磁场中做____________运动时,导体中就会产生______,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫____________。
3、感应电流的方向跟导体的____________和____________有关。
(1)当磁场强弱一定时,导体切割磁感线的速度越 ,产生的感应电流越 ;
(2)当导体切割磁感线的速度一定时,磁场越 ,产生的感应电流越 。
4、如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时,导体中______感应电流,但导体两端会有____________。
5、在电磁感应中,______能转化为______能。
二、例题讲解
例题1、关于电磁感应现象,下列说法中正确的是(  )
A.电磁感应现象是由奥斯特首先发现的
B.只要把矩形线圈放在磁场中线圈中就会产生感应电流
C.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就一定有感应电流产生
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中一定有感应电流产生
例题2、如图是我国新型运﹣9反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器,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。下图能解释磁异探测器工作原理的是(  )
A B C D
例题3、关于电动机和发电机的说法正确的是(   )
A.电动机是根据电磁感应现象制成的,是将电能转化为机械能的装置
B.发电机是根据电流的磁效应制成的,是将机械能转化为电能的装置
C.电动机的转动方向只与磁场方向有关,与其它因素无关
D.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁场方向也有关
例题4、如图所示的小直流电动机主要由磁铁和线圈组成,小明为探究“直流电动机线圈转动时能否产生感应电流”,将一个小灯泡连在完好的直流电动机两接线柱上,多次用力沿不同方向转动转轴,小灯泡总不能发光。请你分析上述现象判断:该电动机线圈转动时灯丝中   (选填“一定有”、“可能有”或“一定无”)电流通过。为验证你的判断,你可选用   来更好地判断电流的有无。
(例题4图) (例题5图)
例题5、如图甲所示,是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图。
(1)磁体和导体棒AB相对静止,闭合开关,能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象?  。
(2)探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时,应该保持   的方向不变。
(3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验,此时需要在图乙的电路中再接入的元件是   。
三、随堂练习:
1、在科学的发展过程中,发现了电磁感应现象的物理学家是( )
A. 安培 B. 欧姆 C. 奥斯特 D. 法拉第
2、如图是探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置示意图,关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 当导体棒沿竖直方向上下运动时,灵敏电流计的指针发生偏转
B. 当导体棒相对水平方向斜向上运动时,灵敏电流计的指针不发生偏转
C. 当导体沿水平方向左或向右运动时,灵敏电流计的指针都会发生偏转
D. 当导体沿水平方向向左和向右运动时,灵敏电流计的指针都向同一方向偏转
(第2题图) (第3题图) (第4题图) (第5题图)
3、如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而就能给鞋面上的充电电池充电,这种充电鞋垫的工作原理是( )
A. 电磁感应现象 B. 电流的磁效应 C. 磁极间的相互作用 D. 通电线圈在磁场里受力转动
4、小刚连接好如图所示的电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是(  )
A.导体AB向右运动 B.导体AB沿磁场方向运动
C.闭合开关,导体AB向左运动 D.闭合开关,导体AB沿磁场方向运动
5、如图是探究感应电流产生条件的实验装置,磁体和铜棒均水平放置,闭合开关,当铜棒水平向右运动时,灵敏电流计G的指针向右偏转,为使电流表指针向左偏转,下列方法可行的是( )
A. 使铜棒竖直向下运动 B. 使铜棒竖直向上运动
C. 将磁体的N、S极对调,仍使铜棒水平向右运动 D. 保持铜棒静止不动,使磁体水平向左运动
6、物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图,他们用一根导线做成跳绳,将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动“跳绳”时,发现灵敏电流计的指针左右摆动,这说明导线中产生了_________,摇绳发电将________能转化为电能。
(第6题图) (第7题图) (第8题图)
7、如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是   (选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”)。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的    (选填“电源”或“用电器”)。
8、如图所示,运动手环受到了运动爱好者的喜爱,其核心元件为空心塑料管,管外缠有线圈,管内置有一块小磁铁,戴着手环走路时磁铁会在管内反复运动,线圈会产生电流,系统就会记录下运动步数,液晶屏会显示出来,此过程利用了   原理,把机械能转化为电能。以佩戴手环的手腕为参照物,运动手环是   (选填“运动”或“静止”)的。
四、课后练习:
1、下列说法中正确的是( )
A. 导线在磁场中运动就能产生感应电流
B. 闭合电路的一部分导线在磁场中运动就一定能产生感应电流
C. 闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动,一定能产生感应电流
D. 闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动,一定能产生感应电流
2、导线a是闭合电路的一部分,a在磁场中按图中v的方向运动时,能产生感应电流的是(a在A、B选项中与磁感线平行,在C、D选项中垂直于纸面)( D )
3、如图四个实验中,用来探究电磁感应现象的是( )
4、如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使膜片振动,与之相连的线圈也跟着一起振动,线圈中产生随声音变化的电流。变化的电流通过扬声器的线圈,线圈就会在磁场中来回振动,带动纸盆也来回振动发出声音。根据以上叙述思考,下列说法正确的是( )
A. 扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用
B. 动圈式话筒是把电能转化成机械能的一种装置
C. 电风扇的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同
D. 扬声器的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象
5、为了防止考试作弊,监考人员利用金属探测器(如图)对考生进行检查,当它靠近金属物体时,在金属导体中就会产生电流,探测器发出警报。在图中能反映金属探测器工作原理的是( )
6、关于电与磁,下列说法正确的是(  )
A.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥 B.电动机工作时,是将机械能转化为电能
C.利用电磁感应现象制成发电机 D.地磁场的北极就在地理北极附近
7、某机器的能量流向如图所示,据此推测该机器可能是( )
A. 热机 B. 电动机 C. 发电机 D. 电热水器
(第7题图) (第8题图)
8、若地磁场在某区域的磁场强弱和方向处处相同,小明在该区域某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方,如图,则能使线圈中产生感应电流的操作是( )
A. 南北移动线圈 B. 将线圈转至水平 C. 东西移动线圈 D. 上下移动线圈
9、手机无线充电真神奇,它方便了人们的生活,其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示,它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电,线圈的周围形成交替变化的磁场,通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流,从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是(  )
A.电磁铁 B.电磁继电器 C.电动机 D.动圈式话筒
(第9题图) (第10题图)
10、如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线,当线框从位置A向右匀速移动到位置B时,线框内产生感应电流的情况,下列说法中正确的是( )
A. 无→有→无→有→无 B. 无→有→无 C. 没有感应电流 D. 一直有感应电流
11、学习电流的磁场后,甲、乙两同学继续探究磁能否生电,他们利用如图(a)所示的装置进行实验:将金属棒P悬挂于蹄形磁铁的磁场中,并用导线将金属棒P与灵敏电流计、开关串联连接。闭合开关,当金属棒P静止时的实验现象如图(b)所示;当金属棒P以不同方式运动时的实验现象分别如图(c)、图(d)所示。
(1)甲同学根据图(b)、图(c)中的实验现象,认为:当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时,会产生电流。乙同学不同意甲的结论,他判断的依据是   。
(2)他俩改用塑料棒代替金属棒进行实验,你认为能不能产生电流?请判断并说明理由:
 。
12、科学研究需要“大胆猜测、小心求证”。下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关”所作的猜测与求证。
猜测1:可能与导线切割磁感线的速度有关;猜测2:可能与导线切割磁感线的方向有关;
猜测3:可能与切割磁感线的导线条数有关
(1)为了验证以上猜测,某同学先后按图甲、图乙方法进行实验。你认为他的实验是为了验证上述猜测中的 。
(2)利用图甲的装置来验证猜测1,对照实验时,其操作上的区别是 。
(第12题图) (第13题图)
13、小亮同学在学习了“电和磁”的知识后,用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置,闭合开关S后甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡发光。在此过程中,将电能转化为机械能的装置是   (选填“甲”或“乙”)。乙的工作原理是   ,生活中应用这一原理工作的还有  (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”),如果要使甲的转动方向与原来相反,则应采取的措施是   。
14、如图甲所示是灵敏电流计的内部结构。小红同学参加课外实践活动,发现灵敏电流计内部结构与电动机发电机内部结构类似,出于好奇她利用如图乙所示的装置进行了下面的实验。
(1)用手拨动右侧灵敏电流计的指针时,表内线圈在磁场中做    运动,产生了感应电流,这种现象称为    。同时,左侧灵敏电流计内的线圈就会有感应电流流过,通电线圈在    中受到力的作用,带动指针偏转起来。
(2)此时的右侧灵敏电流计相当于   。
参考答案:
一、知识点梳理:
1、法拉第 磁场 电能 2、闭合 切割磁感线 电流 感应电流
3、运动方向 磁场方向 (1)大(小) 大(小) (2)强(弱) 大(小)
4、没有 感应电压 5、机械 电
二、例题讲解:
例题1、D
解析:A.电磁感应现象是由法拉第首先发现的,A不正确;B.把闭合电路中的矩形线圈放在磁场中线圈中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,B不正确;C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,才有感应电流产生,C不正确;D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中一定有感应电流产生,D正确,故D符合题意。
例题2、B
解析:磁异探测器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,说明有感应电流产生,这是电磁感应现象;A、图示为通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的原理,故A错误;B、开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故B正确;C、图示的实验是电磁铁的原理,运用了电流的磁效应,可制成电磁铁,故C错误;D、图示为电流的磁效应,故D错误。B符合题意。
例题3、D
解析:A、电动机是利用磁场对电流的作用的原理制成的,是将电能转化为机械能的装置,故A错误;B、发电机是根据电磁感应的原理制成的,是将机械能转化为电能的装置,故B错误;C、电动机的转动方向与磁场方向和电流方向都有关,故C错误;D、发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁场方向也有关,故D正确。
例题4、可能有;灵敏电流计
解析:将一个小灯泡连在完好的直流电动机两接线柱上,多次用力沿不同方向转动转轴,线圈切割磁感线运动,若小灯泡完好,则一定会产生感应电流,只是电流太小,灯泡不会发光;若小灯泡断路,则电路中无电流;为验证判断是否正确,可以在电路中接入灵敏电流计来更好地判断电流的有无。
例题5、(1)否;(2)磁场;(3)滑动变阻器。
解析:(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中无电流产生;(2)要探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系,应控制磁场方向不变;(3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,通过改变电流来改变磁场的强弱,需要在图乙的电路中再接入的元件是滑动变阻器。
三、随堂练习:
1、D 2、C 3、A 4、C 5、C 6、感应电流;机械。
7、电磁感应;电源 8、电磁感应 静止
四、课后练习:
1、C 2、D 3、D 4、A 5、B 6、C 7、C 8、B 9、D 10、A
11、(1)图(d)中的导体在磁场中沿平行于磁场方向运动时,不会产生电流;(2)不能;塑料棒是绝缘体,不会产生电流。
12、(1)猜测3 (2)在几次操作中磁铁向下的速度要不同
13、甲;电磁感应现象;动圈式话筒;将电池组正负极对调。
14、(1)切割磁感线;电磁感应现象;磁场。(2)电源。
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第一章 电与磁
浙教版八年级下册
第5节 磁 生 电 (1)
--- 电磁感应现象
教学目标
科学观念:了解电厂感应现象;了解感应电流;了解感应电流
产生的条件;了解影响感应电流方向、大小的因素;
科学思维:体验“切割磁感线运动”;分析归纳感应电流产生
的条件、影响感应电流的方向和大小的因素;
探究实践:通过活动认识电磁感应现象;通过控制变量法研究
影响感应电流大小的因素;
态度责任:体验科学发展给人类带来的巨大变化,学会逆向思
维;树立崇尚科学的态度,初步具有创造发明的意识。
新知导入
灯泡通电能发光,洗衣机通电能转动,电磁炉通电能加热食物……这些电器设备使用的电来自于发电厂。那么,发电厂是如何产生电的?
自从奥斯特发现了“电”能生“磁”后,许多科学家开始探索“磁能否产生电”。
新知讲解
1822年始,英国物理学家法拉第开始进行“磁生电”的探索,经历了长达10 年的艰辛探索,终于在1831年发现了磁生电的条件和规律,实现了利用磁场获得电流的愿望。法拉第的这个重大发现,带来了电能的大规模生产和利用,开辟了电气化的新纪元。
电磁感应现象
视频:
法拉第与电感感应
(点击图片播放)
活动:
探究:产生电磁感应现象的条件和规律
【提出问题】
如何通过“在磁场中运动的导体”和“运动的磁体”来产生电?
【实验器材】
磁场、导线、开关和导体、灵敏电流表等;
【电路设计】
活动:
1)按图连接,使线圈、开关和灵敏电流表串联成一个闭合回路。
2)闭合开关,观察电流表指针是否偏转: ;
3)换用磁性更强的蹄形磁体,闭合开关,观察电流表指针是否偏转: ;
【实验过程】探究1、导体静止在磁场中,是否会产生电流
指针不偏转
指针不偏转
A
B
新知讲解
4)如图,再加根相同的金属棒,闭合开关, 观察电流表指针是否偏转:

结合以上实验现象,说明 ;
指针不偏转
导体静止在磁场中时,导体中没有电流产生
新知讲解
(1)闭合开关,让导线AB导线在磁场中做水平(即垂直于磁场方向)向左和向右运动,观察电流表指针是否偏转:

(2)闭合开关,让导线AB在磁场中做竖直(即平行于磁场方向)向上和向下运动,观察电流表指针是否偏转: ;
探究2、导体在磁场中运动时,是否会产生电流
V
指针发生偏转
指针不偏转
V
A
B
A
B
活动:
(3)闭合开关,让导线在磁场中做斜向(即与磁场方向形成一个夹角)斜向上和斜向下运动,观察电流表指针是否偏转:

V
指针发生偏转
A
B
实验分析
实 验 条 件 指针偏转情况 是否有电流产生
线圈的一导体在磁场中运动
垂直于磁场方向向左和向右运动
平行于磁场方向向上和向下运动
斜向上或向下运动
偏转
不偏转
偏转
没有电流产生
有电流产生
有电流产生
结论: 。
闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流
讨论交流
上述实验中,导体AB切割磁感线时,灵敏电流表的指针发生偏转,说明有电流产生了。
但是如果,实验过程中忘记闭合开头了。灵敏电流表的指针还会偏转吗?为什么?
如果开头没有闭合,则电流表指针不会发生偏转。
因为电路中有电流的条件之一就是电路为通路,开头没有闭合则电路断开的,就不会出现持续电流。
讨论交流
实 验 条 件 指针偏转情况 是否有电流产生
导线静止而磁体运动
磁体做水平向左和向右运动
磁体做垂直向上和向下运动
磁体斜向上或向下运动
我们已经知道,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会出现电流。那么,如果保持导体静止不动,而让磁体运动,导体中会出现电流吗?为什么?
偏转
有电流产生
不偏转
没有电流产生
偏转
有电流产生
导体静止而使磁体运动时,导体与磁体属于相对运动,若以磁体为参照物,导体是运动的,相当于导体在切割磁在磁感线,所以导体中会出现电流。
归纳:
一、电磁感应现象
1、电磁感应:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。
①切割运动不一定需要垂直,导体的运动方向与磁感线有一定的角度也可以。
②不属于切割磁感线运动的情况有两种:一是导体沿磁感线方向运动;二是导体沿自身所在的直线运动。
③电磁感应现象中,机械能转化为电能。
视频:电磁感应现象
归纳:
2、感应电流:
电磁感应产生的电流就叫感应电流。
3、感应电流产生的条件:
①闭合电路的一部分导体;
②做切割磁感线运动;
4、感应电压:
如果电路不闭合,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中不会产生感应电流。但在导体两端会有感应电压。
活动:
探究3、感应电流方向与导体切割方向是否有关
导体运动方向 磁极方向 指针偏转方向
导体向右 N在上
导体向左 N在上
导体向右 S在上
导体向左 S在上
指针向左
指针向左
指针向右
指针向右
如图连接各元件,并按表中方式操作,观察现象并填入表中。
结论: 。
感应电流方向与导体切割磁感线方向及磁场方向有关
讨论交流
如何用实验方法研究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强度之间的关系?
研究方法:
1)研究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系:用导线将导体、灵敏电流表连成一个闭合电路,将导体置于磁场中,只改变导体垂直切割磁感线的速度,观察电流计指针的偏转幅度。
2)研究感应电流大小与磁场强弱的关系:用导线将导体、灵敏电流表连成一个闭合电路,将导体置于磁场中,只改变磁场的强弱,使导体有相同速度垂直切割磁感线运动,观察电流计指针的偏转幅度。
结论:感应电流大小与磁场强弱及导体切割磁感线速度
均有关,相同条件下,磁场越强、导体切割磁感线速
度越快,产生的感应电流越大。
拓展:
右手定则判断感应电流方向
当右手平展时,使大拇指与其余四指平面垂直,把右手放入磁场中,让磁感线从掌心进入,大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向为导线中感应电流的方向。
新知讲解
二、影响感应电流方向和强弱的因素:
1、感应电流的方向与导体切割磁感线的方向及磁场方向有关。
(1)只改变导体切割磁感线方向或磁场方向时,感应电流方向改变;
(2)同时改变导体切割磁感线方向和磁场方向时,感应电流方向不变。
2、感应电流的大小与导体切割磁感线的速度和磁场的强度等有关。
(1)当磁场强弱一定时,导体切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大。
(2)当导体切割磁感线的速度一定时,磁场越强,产生的感应电流越大。 世纪
讨论交流:
把一根大约 10 米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路。若两个同学摇动电线,并不断变化方向,电流表指针是否发生偏转?沿哪个方向站立摇动电线时,产生电流比较大?为什么?
摇动电线时,电流表指针可能会发生偏转,两同学东西方向站立并摇动电线时,电流较大。
因为闭合电路的一部分导体只要切割地磁场的磁感线运动时,就会产生感应电流;地磁场的方向是由南指向北,当电线垂直磁场方向运动,即当电线沿东西方向放置时,感应电流最大,灵敏电流表的示数最大。
阅读:
电磁感应现象在生产、生活中有广泛的应用,如电吉他。电吉它的发音是通过电磁拾音装置(拾音器)连接扬声器而实现的。
拾音器的基本结构如图 1-51所示,由铜线在磁铁上绕成线圈,线圈连接到扩音器。磁铁产生的磁场使吉他弦线磁化,弦线反过来会产生自己的磁场。
当弦线被拨动而产生振动时,相当于线圈相对弦线在切割弦线的磁感线,从而在线圈中产生感应电流。此感应电流的频率与弦线振动的频率相同,感应电流通过扩音器和扬声器,我们就听到了电吉他弹奏的声音。
电吉他
随堂练习
1、关于电磁感应现象,下列说法中正确的是(   )
A.电磁感应现象是由奥斯特首先发现的
B.只要把矩形线圈放在磁场中线圈中就会产生感应电流
C.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就一定有感应电流产生
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中一定有感应电流产生
D
随堂练习
2、如图是我国新型运﹣9反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器,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。下图能解释磁异探测器工作原理的是( )
B
随堂练习
3、关于电动机和发电机的说法正确的是(  )
A.电动机是根据电磁感应现象制成的,是将电能转化为机械能的装置
B.发电机是根据电流的磁效应制成的,是将机械能转化为电能的装置
C.电动机的转动方向只与磁场方向有关,与其它因素无关
D.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁场方向也有关
D
随堂练习
4、如图所示的小直流电动机主要由磁铁和线圈组成,小明为探究“直流电动机线圈转动时能否产生感应电流”,将一个小灯泡连在完好的直流电动机两接线柱上,多次用力沿不同方向转动转轴,小灯泡总不能发光。请你分析上述现象判断:该电动机线圈转动时灯丝中   (选填“一定有”、“可能有”或“一定无”)电流通过。为验证你的判断,你可选用   来更好地判断电流的有无。
可能有
灵敏电流计
随堂练习
5、如图甲所示,是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图。
(1)磁体和导体棒AB相对静止,闭合开关,能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象?  。
(2)探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时,应该保持   的方向不变。
(3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,
于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体
再次实验,此时需要在图乙的电路中再接入的
元件是   。

磁场
滑动变阻器
课堂总结
1、电磁感应现象是法拉第于1831年发现的;主要内容:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生感应电流。
2、感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。改变导体的运动方向或磁场的方向,感应电流的方向会发生相应的改变。
3、感应电流的强弱与导体切割磁感线速度及磁场强弱有关,切割速度越大,磁场越强,感应电流越大;
4、如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时,导体中不会产生感应电流,但在导体两端会有感应电压。
5、电磁感应现象中,移动导体切割磁感线时消耗了机械能,在闭合电路中产生了电能,这就实现了机械能向电能的转化。
6、利用电磁感应原理可制成发电机。
板书设计
1.5 磁生电(1)
……电磁感应现象
1、电磁感应现象:
发现:法拉第
内容:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生感应电流。
2、感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关;
导体的切割运动方向改变→感应电流方向改变
磁场的方向改变→感应电流方向改变
磁场越强、导体切割磁感线越快→感应电流越大
3、感应电压:
若电路不闭合时导体做切割磁感线运动时,导体两端有感应电压,没有感应电流。
4、电磁感应现象能量转化:机械能→电能(可制作发电机)
作业布置
1、复习本课时主要内容;
2、完成作业本中相应练习;
3、完成学案中“课后巩固”;
4、预习“交流发电机”相关内容。
谢谢
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