(共42张PPT)
20.5 磁生电
岳阳市第十中学 高老师
人民教育出版社义务教育教科书物理（九年级下册）
教学目标
1.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。
（3）了解发电机工作原理。
教学目标
2.过程与方法
（1）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。
（2）通过制作发电机的过程培养学生的动手实践能力，鼓励学生积极开展小发明、小制作活动。
教学目标
3.情感态度与价值观
（1）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。
（2）通过介绍发电机的发明，使学生了解科技的发展是人类社会进步的巨大推动力。
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。
奥斯特实验
实验的结论
如果把电源“+”极与导线连接，可观察到的现象是______________________,断开电路则可观察到_______________________。
N
S
磁
电
奥斯特实验
法拉第的探索
奥斯特发现电流的磁效应之后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁场，那么磁能否产生电呢？英国物理学家法拉第在10年中做过多次探索，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。
法拉第的探索
根据法拉第的发现，后来发明了发电机，使人类大规模使用电成为可能，开辟了电气化的时代。
今天，无论我们日常生活中使用的电还是工农业生产中使用的电，大多是由电网提供的。
法拉第的探索
今天，无论我们日常生活中使用的电还是工农业生产中使用的电，大多是由电网提供的，是从发电厂的发电机中产生的，经过远距离的传输，到达工厂、农村、学校和家庭。
法拉第的探索
火力发电中，是汽轮机带动发电机发电；水力发电中，是水轮机带动发电机发电；风力发电中是风车带动发电机发电。火力、水力、风力发电都是通过发电机发电。
一、什么情况下磁能生电
什么情况下磁场里的导线中能产生电流？
如图在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接。
实验：探究什么情况下磁能生电
导线跟电流表组成闭合回路。怎样才能使回路中产生电流？可以进行各种尝试，例如：
让导线在磁场中静止，换用不同强度的永磁体；
让导线在磁场中静止，但不是单根导线，而用匝数很多的线圈；
实验：探究什么情况下磁能生电
使导线在磁场中沿不同方向运动；
使导线沿磁感线方向运动；
使导线垂直于磁感线方向向右运动；
┈┈
实验：探究什么情况下磁能生电
操作方法 现象 （电流表） 结论
将电路中一部分导线垂直磁感线放在磁场中 导线不动
导线沿磁感线方向运动
导线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
不偏转
无电流
偏转
有电流
偏转
有电流
进行实验收集证据
分析实验中看到的现象，就能知道闭合电路中产生电流的条件了。如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来可能会方便些。
实验：探究什么情况下磁能生电
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
分析论证
闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
实验：探究什么情况下磁能生电
磁极方向不变，改变导体运动方向，电流方向改变！
实验：感应电流的方向
导体运动方向不变，改变磁场方向，电流方向改变！
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
实验：感应电流的方向
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。
实验：感应电流的方向
发电机怎样发电呢？
如图所示是实验室用得手摇发电机。把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光。这表明，电路中有电流。
二、发电机
如果把手摇发电机跟电流表连接起来，线圈在磁场中转动时，可以看到电流表的指针随着线圈的转动而左右摆动。这个现象表明，发电机发出的电流的大小和方向是变化的。
二、发电机
1.观察模型式手摇发电机的构造
磁极是什么形状的？线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的？摇把是通过什么带动线圈转起来的？
演示
2.观察发电机转速对小灯泡的影响
取下电流表，但仍然保持小灯泡和发电机连接。用不同速度摇动转轮，观察小灯泡的亮度的变化。
演示
3.检验手摇发电机电流方向的变化
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，观察二极管的发光情况。
演示
其实，如图所示就是一个最简单的发电机装置的示意图。当导线向左运动时，电流表指针偏转，表明电路中有电流；当导线向右运动时，电流表指针向另一方向偏转，表明产生了另一方向的电流。
如果导线左右往复运动，电流表指针来回摆动，电路中产生的是交变电流，简称交流。
交变电流频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电，频率为50Hz。
（1）周期：完成一次周期性变化需要的时间（秒）
（2）频率：1秒内完成周期性变化的次数（赫兹）
问：我国生活用电的周期、频率、每秒方向改变次数分别是多少？
我国交流电周期是0.02秒，频率为50赫兹，每秒电流方向改变100次。
之前我们学习的电路用电池供电，电路中电流从电池正极流向负极，方向不改变，叫做电流。
在发电机中，连续转动的线圈代替往复运动的导线。
在发电机中，连续转动的线圈代替往复运动的导线。为了把线圈中产生的感应电流输送给用电器，还要用铜环和电刷把线圈和用电器连接起来。
实际使用的交流发电机（旋转磁场式）
1.组成：定子——线圈；转子——电磁铁
原因：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转困难；使用电磁铁可得到强磁场。
2.动力机：水轮机、汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等
现代水力发电厂中的发电机组。发电机的轴是竖直安装的，轴的下方连接着水轮机，在强大水流的冲击下旋转。
发电机发电的过程是能量转化过程。以手摇发电机为例：人吃了食物的化学能转为摇动转子的动能，发电机又把动能转化为电能。实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。
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.发电机原理：电磁感应。
5.发电机能量转化：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.能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.如图所示是手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。下列四图中与这一过程的工作原理相同的是（ ）
Ｄ
达标练习
A B C D
5.下列关于电磁现象实验，说法正确的是（ ）
A．图甲实验是研究同种电荷相互排斥
B．图乙实验是研究通电导线周围存在磁场
C．图丙实验是研究电磁感应现象
D．图丁实验是研究电磁铁磁性强弱与那些因素有关
B
达标练习
谢谢！
再见！登陆21世纪教育 助您教考全无忧
第二十章 电与磁
20.5 磁生电
导学目标：
（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。
（3）了解发电机工作原理。了解电磁铁、电磁继电器的构造及原理。
重点：实验探究“磁如何生电”。
难点： 电磁感应实验的设计方案。
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．英国物理学家 在10年中做过多次探索，1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生 的条件和规律。 21教育网
2.闭合电路的 在磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )中做 运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做 ，产生的电流叫做 电流。
3.感应电流的方向与导体切割磁感线的 方向和 的方向有关。
4. 应用 现象制成了发电机。发电机是将 能转化 能的装置。21·cn·jy·com
课堂导学
一、什么情况下磁能生电
1．英国物理学家 在10年中做过多次探索，1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生 的条件和规律。 21cnjy.com
2.闭合电路的 在磁场中 ( http: / / www.21cnjy.com )做 运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做 ，产生的电流叫做 电流。
3.感应电流的方向与导体切割磁感线的 方向和 的方向有关。
二、发电机
4. 应用 现象制成了发电机。发电机是将 能转化 能的装置。www.21-cn-jy.com
5．发电机发电的过程是 转化过程。以手摇发电机为例：人吃了食物的 能转为摇动转子的动能，发电机又把动能转化为 能。实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械带动，把燃料中的 能或者水库中水流的 能转化为
能。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
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
2． 能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
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
4．如图所示是手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。下列四图中与这一过程的工作原理相同的是（ ）21世纪教育网版权所有
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5．下列关于电磁现象实验，说法正确的是（ ）
A．图甲实验是研究同种电荷相互排斥
B．图乙实验是研究通电导线周围存在磁场
C．图丙实验是研究电磁感应现象
D．图丁实验是研究电磁铁磁性强弱与那些因素有关
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课后反思
参考答案：
课前导学：
1．法拉第、电流。2.一部分、切割磁感线、电磁感应、感应。3. 运动、磁场。
4.电磁感应、机械、电。
课堂导学
1．法拉第、电流。2.一部分、切割磁感线、电磁感应、感应。3. 运动、磁场。
4.电磁感应、机械、电。
5．能量、化学、电、化学、动、电。
课堂练习：
1．C。2．B。3．B。4.D。5.B。
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