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第八章 电磁相互作用及应用
8.1 电磁感应现象
导学目标：
1. 理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。
2. 了解历史上和现实社会中的几种热机。
重点：认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
难点：认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
导学方法：实验探究法、讨论法
课 时：1课时
导学过程
课前导学
1．利用 来做功。减少物体的 可以做功。
2．热机是通过燃料燃烧获取______ __并转化为 的装置。
3． 是最早的热机。 改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽气缸等部件，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机械器运转的动力机器。21世纪教育网版权所有
4．形形色色的热机：最简单的轮机、 喷气发动机和 。
课堂导学
一、利用内能来做功
1．利用 来做功。减少物体的 可以做功。
2．热机是通过燃料燃烧获取______ __并转化为 的装置。
3.热机原理：燃料的 能通过燃烧释放 能，通过做功将 能转化为 能。21cnjy.com
二、蒸汽机
4． 是最早的热机。 改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽气缸等部件，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机械器运转的动力机器。21·cn·jy·com
三、形形色色的热机
5．形形色色的热机：最简单的轮机、 喷气发动机和 。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1. 最早的热机是 ，经过英国的工程____________的改进、完善，在18世纪广泛应用。www.21-cn-jy.com
2． 是最早的热机，热机利用 来做功。
3．瓦特改进、完善蒸汽机，发明了冷凝器、蒸 ( http: / / www.21cnjy.com )汽汽缸等部件，设计了通过汽缸直线运动带动 圆周运动连接装置，解决了动力的 问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。21教育网
4．关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是 （ ）
A.将势能转化为动能
B.将机械能转化为化学能
C.将内能转化为机械能
D.主要目的是通过热传递改变物体的内能
5. 以下机械属于热机的是 （ ）
A．火箭发动机
B．柴油机
C．滑轮组
D．洗衣机
6.下列说法正确的是 （ ）
A.热机的出现推动了18世纪的工业革命，又伴随工业革命的发展而发展
B.热机的出现解决了人们对能源的需求
C.热机就是今天的所有机械
D.热机是英国的物理学家瓦特和牛顿共同设计的
课后反思
参考答案：
课前导学：
1．蒸汽机、瓦特。2.蒸汽机、做功。3. 飞轮、传输。
4．内燃机、火箭发动机。
课堂导学
1．蒸汽机、瓦特。2.蒸汽机、做功。3. 化学、传输。
4. 飞轮、传输。 5．内燃机、火箭发动机。
课堂练习：
1．蒸汽机、瓦特。2.蒸汽机、做功。3.飞轮、传输。4.D。5.AB。6.A。
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8.1 电磁感应现象
岳阳市第十中学 高文超
教育科学出版社义务教育教科书物理（九年级上册）
教学目标
知识与技能
（1）理解电磁感应现象。
（2）了解感应电流的方向与导体的运动方向及磁场的方向有关。
教学目标
2.过程与方法
通过经历探究“磁生电”的过程，培养学生进行逆向思维和发散思维的能力。
教学目标
3.情感态度与价值观
通过向学生介绍法拉第的生平，培养学生锲而不舍、坚忍不拔的思想品质。
教学重点
实验探究“磁如何生电”。
教学难点
电磁感应实验的设计方案和制作小发电机。
利用磁场能产生电流吗？
奥斯特实验后的思考
科学思维有许多方式，对一个问题的逆向思考，往往也是一种有效地思维方式。
奥斯特发现电流周围有磁场后，许多科学家进行了逆向思考：既然电流能产生磁场，那么能否利用磁场产生电流呢？
1831年，英国科学家法拉第经历10年的探索，终于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与磁的联系。
一、法拉第的发现
法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系，导致了发动机、电动机、变压器的相继问世，使电能的大规模生产、传输和利用成为现实，人类社会进入了电气化的时代。
一、法拉第的发现
一、法拉第的发现
下面我们从一根导线在磁场中运动情况开始，寻找磁生电的规律。
实验探究 导体在磁场中产生电流的条件
按图所示，把导线ab的两端分别连接在灵敏电流表的两个接线柱上，组成一个闭合电路。
实验探究 导体在磁场中产生电流的条件
1.使导线在磁场中静止或向各个方向运动，进行各种尝试，找到能使电路中产生电流的操作。
操作方法 现象（电流表） 结论
将电路中一部分导体垂直磁感线放在磁场中 导体不动
导体沿磁感线方向运动
导体垂直磁感线方向向右运动
导体垂直磁感线方向向左运动
不偏转
无电流
不偏转
无电流
偏转
有电流
偏转
有电流
探究产生电流的条件
结论
1、导体要做切割磁感线运动。
2、做切割磁感线运动的只能是闭合电路的一部分导体
产生感应电流的条件
实验探究 导体在磁场中产生电流的方向
2.尝试改变电路中产生的电流方向，记录你所使用的成功方法。
先闭合开关，观察导体水平向右电流方向？
实验探究 导体在磁场中产生电流的方向
感应电流方向
磁极方向不变，改变导体运动方向，电流方向改变！
实验探究 导体在磁场中产生电流的方向
导体的运动方向不变，改变磁场方向，电流方向改变。
结论
与导体做切割磁感线运动方向有关。
与磁场方向有关。
电流的方向
实验探究 导体在磁场中产生电流的方向
3.尝将导线换成一个线圈，重复上面的实验，你有什么发现？
实验探究 导体在磁场中产生电流的方向
现象： 速度、方向、磁场相同时，线圈比导线偏转幅度大。
电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。
感应电流：由于电磁感应产生的电流就叫做感应电流
电路中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关。
漫画 闭合电路的一部分导体切割磁感线运动时会产生电流
讨论交流 太空悬绳发电
据报道，1972年，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行在地球了卫星悬绳发电实验：航天飞机在地球赤道上空离地面约3000km处由东向西飞行，相对地面的速度6.5×103m/s。从航天飞机上向地球中心发射一颗卫星，卫星携带一根长20km的金属悬绳。
讨论交流 太空悬绳发电
使这根悬绳与地面磁场垂直，做切割磁感线运动，运动过程中，悬绳、航天飞机、卫星和大气层中的电离层形成回路。
和同学们一起分析，这种方式能发电吗？
实验探究：开关断开，导体切割磁感线运动
如果在电路中再并联一只电压表，此时电路断开，再重做导体在磁场中作垂直于磁感线方向的运动，观察电流表与电压表的变化？
实验探究：开关断开，导体切割磁感线运动
实验现象:电流表无示数；电压表有示数。
实验探究：开关断开，导体切割磁感线运动
实验结论:如果电路不闭合，导体作切割磁感线运动时，电路中没有感应电流，但导体两端产生感应电压。
磁感应现象的能量转化:
在电磁感应现象中，用机械力移动导体，使其做切割磁感线运动，消耗了机械能，但在闭合电路中产生了电流，获得了电能，实现了从机械能转化为电能。
感应电流的大小
提出问题：
感应电流的大小与那些因素有关
建立假设：
1.导线切割磁感线的速度大小
2.导线切割磁感线的方向
3.永磁体的强度
4.切割导线的条数
5.切割的有效长度
感应电流的大小与那些因素有关
1.导线切割磁感线速度大
2.导线切割磁感线的方向
3.永磁体的强度
4.切割导线的条数
5.切割的有效长度
电流大
垂直电流大
强度大电流大
长度大电流大
学到了什么？
1、1831年，法拉第发现：电磁感应。
2、产生感应电流条件：导体部分做切割磁感线运动；电路闭合。
3、感应电流方向：与导体做切割磁感线运动方向和磁场方向有关。
4、能量转化：机械能转化电能。
1.产生感应电流的条件是（ ）
A.导体在磁场中运动
B.导体在磁场中做切割磁感线运动
C.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动
D.闭合导体在磁场中做切割磁感线运动
C
达标练习
2. 改变感应电流的方向的是（ ）
A．同时改变磁场方向和导体切割磁感线的的运动方向
B．保持导体切割磁感线运动的方向不变，改变磁场方向
C．将磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都不改变
D．增加切割磁感线的导线的长度
B
达标练习
3.下列有关电磁现象的说法正确的是（ ）A．电磁感应现象中电能转化为机械能
B．感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关
C．奥斯特实验说明导体周围存在磁场
D．电铃工作时，机械能转化为电能
B
达标练习
4．图为导体在磁场中产生电流的条件实验装置正确的是（ ）
A．导体AB沿竖直方向上下运动时灵敏电流计指针偏转
B．导体AB相对水平方向斜向上运动时灵敏电流计指针不偏转
C．导体AB沿水平方向左右运动时灵敏电流计指针偏转
D．导体AB沿水平方向向左和向右运动时，灵敏电流计指针都向同一方向偏转
C
5．图中a表示垂直于纸面的一条导线，它是闭合电路的一部分，当它在磁场中按箭头方向运动是，不能产生感应电流的情况是 （ ）
D
1992年和1996年，在美国航天飞机“阿特兰蒂斯”号上进行过一项卫星悬绳发电实验：航天飞机在赤道上空圆形轨道上由西向东飞行，速度为6.5km／s，地磁场在航天飞机飞行轨道处的磁感强度B≈0.5×10－4T。从航天飞机上发射出的一颗卫星，携带一根长L＝20km的金属悬绳与航天飞机相连。航天飞机和卫星间的这条悬绳方向沿地球径向并指向地心。悬绳电阻约r＝800Ω，由绝缘层包裹，结果在绳上产生的电流强度约I＝3A。
讨论交流：太空悬绳发电P125
谢谢！
再见！
