第5节 磁生电
导入一：先回顾奥斯特实验的现象和结论，说明电能生磁。提问：既然用电流能获得磁场，那么能否用磁场获得电流呢？
导入二：展示小实验：风车转动时，电流表指针偏转。
磁生电
[思考与讨论] (教材P22)
[参考答案] 用教材中图1－47所示的实验装置继续实验，在不改变磁场强度(磁体)的情况下，改变导体切割磁感线的速度(比如分别进行三次实验，一次慢速、一次中速、一次快速)，分别记录三次电流表指针偏转的角度；然后，在不改变导体切割磁感线速度的基础上，改变磁体的磁性强度(再准备两个磁性不同的磁铁)进行实验，比较电流表指针偏转的角度。
[思考与讨论] (教材P24)
[参考答案] 直流电的电流方向不变，而交流电的电流方向发生周期性的变化。生活中用的电是由发电机发出的，而生活中的大部分发电机是交流发电机。
[练习] (教材P26)
[参考答案] 1.切割磁感线 导体运动 磁场 不变
2．线圈 电磁铁
3．如汽车用汽油机来发电，先将化学能转化为机械能，再将机械能转化为电能。
第5节 磁生电
教材解读
本节课主要内容是电磁感应现象、探究感应电流的大小与哪些因素有关、交流发电机的工作原理。通过学生活动、讨论、探究实验、插图等方法认真观察和细致分析，总结归纳出新的知识，从而获得学习的成就感，激发学生的兴趣。密切联系社会生活实际，体现从生活走向科学，从科学走向社会的课程理念。
教学目标
知识与技能
1. 知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。
2. 说出电磁感应现象中的能量转化。
3. 通过控制变量法研究影响感应电流大小的因素。
4. 知道感应电流的方向与什么因素有关。
5. 知道交流发电机的工作原理。
6. 知道交流电和直流电的区别，知道大型交流发电机的组成，知道我国交流电的周期和频率。
过程与方法
体验科学发展给人类生活带来的巨大变化，学会逆向思维。
情感态度
与价值观
培养热爱科学、崇尚科学的态度，初步具有创造发明的意识。
教学重点
电磁感应现象及产生感应电流的条件。
教学难点
电磁感应，直流发电机和交流发电机的工作原理。
重难点
处理策略
通过课本中的活动、讨论、探究实验、插图等的具体讲解并让学生认真观察和细致分析，总结归纳出新的知识，来突出重点，突破难点。
探究点一 电磁感应现象
[情景展示] 观察电磁感应实验的现象。
[问题探究] 在什么情况下能产生感应电流？感应电流的方向跟哪些因素有关？
[思考交流] _______________________________________________________________
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[归纳提升] 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，这种现象叫作电磁感应。磁生电的两个必要条件：导体是闭合回路的一部分且导体做切割磁感线运动(也可以是导体不动而磁场运动)。
感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关，改变其中一个方向，感应电流的方向改变；若同时改变这两个方向，感应电流的方向不变。
[课堂速记] _______________________________________________________________
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探究点二 交流发电机
[情景展示] 观察交流发电机工作时的现象。
[问题探究] 观察手摇发电机工作时灯的亮暗有什么变化？观察电流表指针的偏向有什么特点？结合图乙思考这是为什么？
[思考交流] _______________________________________________________________
________________________________________________________________________
[继续探究] 把直流小电动机改装成发电机时内外的电流方向有什么不同？
[思考交流] _______________________________________________________________
________________________________________________________________________
[归纳提升] 交流发电机就是根据电磁感应现象制成的。闭合回路的矩形线圈在磁场中不断地转动时，线圈中就有方向不断改变的感应电流产生。
发电机由转子和定子两部分组成。实际使用的大型交流发电机，一般采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电，还用电磁铁代替永磁体。原因是：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转很困难；使用电磁铁可得到强磁场。
我国交流电的周期：0.02 s；频率：50 Hz。
[课堂速记] _______________________________________________________________
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课件9张PPT。第1课时 电磁感应新知学习互动探究第1章 电与磁课堂小结第5节 磁生电考纲要求：
1．描述电磁感应现象。
2．说明产生感应电流的条件。
3．知道感应电流方向跟磁场方向和导体运动方向有关。重要提示：
“切割”类似于切菜或割草，垂直地或斜着切割都可以，也就是说，导体的运动方向一定与磁感线成一定角度，而不是与磁感线平行。1．电磁感应：________电路的一部分导体在磁场中做______________的运动时，导体中就会产生________，这种现象叫作电磁感应。英国科学家__________发现了电磁感应现象。
2．必要条件：(1)导体是________电路的________。
(2)导体做________磁感线运动。新知学习新知 电磁感应现象第5节 磁生电闭合切割磁感线电流法拉第闭合一部分切割第5节 磁生电3．电流方向：与________方向和__________方向有关。改变其中一个方向，电流方向将________；若同时改变这两个方向，电流方向________。
4．影响感应电流大小的因素：①导体切割磁感线的速度；②磁场的强度；③线圈的匝数。磁场导体运动改变不变探究点一 电磁感应现象第5节 磁生电互动探究[情景展示1] 观察电磁感应实验的现象。[问题探究] 在什么情况下能产生感应电流？感应电流的方向跟哪些因素有关？[思考交流] ______________________________________________________________________________________________________________第5节 磁生电[归纳提升] 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，这种现象叫作电磁感应。磁生电的两个必要条件：导体是闭合回路的一部分且导体做切割磁感线运动(也可以是导体不动而磁场运动)。
感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关，改变其中一个方向，感应电流的方向改变；若同时改变这两个方向，感应电流的方向不变。
[课堂速记]______________________________________________第5节 磁生电课堂小结第5节 磁生电课件8张PPT。第2课时 交流发电机新知学习互动探究第1章 电与磁课堂小结1．实验：把手摇发电机与电流表连接起来。转动手摇发电机的线圈，可以看到电流表的指针__________________，说明发电机产生的电流方向是_________的。
2．原理：__________________________。
3．构造：定子和转子。大型发电机中定子是______________，转子是______________。新知学习新知 发电机第5节 磁生电左右摆动电磁感应现象变化线圈磁体(电磁铁)第5节 磁生电4．能量转化：__________转化为____________。
5．交流电：__________和__________都发生周期性变化的电流。我国交流电的频率是__________Hz，周期是__________s。
[注意] 交流发电机发电时，线圈内是________电，对外供应的也是________电；直流发电机发电时，线圈内是________电，对外部供应的是________电。机械能电能大小方向50 0.02交流交流交流直流探究点二 交流发电机第5节 磁生电互动探究[情景展示] 观察交流发电机工作时的现象。[问题探究] 观察手摇发电机工作时灯的亮暗有什么变化？观察电流表指针的偏向有什么特点？结合图乙思考这是为什么？[思考交流] ______________________________________________________________________________________________________________第5节 磁生电[继续探究] 把直流小电动机改装成发电机时内外的电流方向有什么不同？[归纳提升] 交流发电机就是根据电磁感应现象制成的。闭合回路的矩形线圈在磁场中不断地转动时，线圈中就有方向不断改变的感应电流产生。
发电机由转子和定子两部分组成。实际使用的大型交流发电机，一般采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电，还用电磁铁代替永磁体。原因是：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转很困难；使用电磁铁可得到强磁场。
我国交流电的周期：0.02 s；频率：50 Hz。
[课堂速记]______________________________________________第5节 磁生电课堂小结第5节 磁生电课件24张PPT。课时作业（七）基 础 巩 固探 究 创 新基础巩固课时作业（七）一、选择题1．关于电与磁及其应用，下列说法正确的是( )
A．法拉第发现了电流的磁效应
B．奥斯特发现了电磁感应现象
C．电动机应用了电磁感应原理
D．电磁铁应用了电流的磁效应D课时作业（七）[解析]电磁感应现象是法拉第发现的；奥斯特发现了通电导线周围存在着磁场；电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；电磁铁是利用电流的磁效应制成的。课时作业（七）2．如图所示的四个实验中，用来探究电磁感应现象的是( )D课时作业（七）[解析]A项是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场；B项是探究电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关的实验装置；C项图中有电源，是电动机原理图；D项图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验。3．2018·温州 如图所示的小制作中，装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光。装置A的工作原理是( )
A．通电线圈周围存在磁场
B．电磁感应
C．通电线圈能在磁场中转动
D．磁极间的相互作用课时作业（七）B课时作业（七）[解析] 扇叶转动时，线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，使灯泡发光，是电磁感应现象。课时作业（七）4．2018·天津 图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。当它在磁场中按箭头方向运动时，能产生感应电流的是( )C 课时作业（七）[解析] 磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，C图中导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流；A、B、D图中的导体运动时，导体运动方向与磁感线方向平行，都不会切割磁感线，所以不会产生感应电流。课时作业（七）5．2018·绵阳 如图所示，导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转，向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明( )
A．通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关
B．通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
C．感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关
D．感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关D6．2018·无锡 用如图的实验装置“探究感应电流产生的条件”时，以下说法正确的是( )
A．导体棒AB应该用铁棒
B．只要开关闭合，灵敏电流计的指针就会偏转
C．只要导体棒AB水平向右运动，灵敏电流计的指针就会偏转
D．开关闭合后，导体棒AB水平向右运动时，灵敏电流计的指针会偏转课时作业（七）D课时作业（七）7．2018·聊城 手机无线充电方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图7－K－6所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交变的磁场，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．扬声器 B．电磁继电器
C．动圈式话筒 D．电动机C课时作业（七）[解析] 扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的；电磁继电器利用的是电流的磁效应；动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置；电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。课时作业（七）二、填空题
8．用如图所示的装置探究感应电流产生的条件时进行了如下实验：闭合开关，让导体AB左右运动，电流表的指针________；闭合开关，让导体AB上下运动，电流表的指针________；断开开关，再让导体AB左右运动，电流表指针________。根据这些现象，可以得到的结论是闭合电路的一部分导体____________________________，电路中就会产生感应电流。不偏转偏转不偏转在磁场中做切割磁感线运动时9．(1)如图甲所示，当悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动时，观察到电流表的指针会摆动，随着对这种现象的深入研究，人们发明制造了________机，实现了________能向电能的转化。
(2)如图乙所示是一种“手摇充电式电筒”，握住它上下摇动就能自动充电。从透明外壳可观察到内部有固定线圈；摇动时可感觉到内部有一个物块在来回滑动。据此猜测，这种电筒的制造原理是____________，其中那个滑动的物块是________。课时作业（七）发电机械电磁感应磁体三、实验探究题
10．小勇利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”，他将实验中观察到的现象记录在下表中。课时作业（七）(1)分析得出：________电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
(2)比较实验2和3(或6和7)可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与____________________有关。
(3)比较实验______________可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关。课时作业（七）闭合导体切割磁感线的运动方向2和6(或3和7)(4)针对这个实验，小勇进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想，于是他设计了如下的实验方案：
①保持磁场强弱不变，让导体AB以________(选填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小。
②如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度________(选填“有关”或“无关”)。课时作业（七）不同有关11．2017·湖州 科学兴趣小组做了一个有趣的纸盒实验：在水平桌面的右端放有一个封闭纸盒，一辆绑有磁铁的小车从斜面上由静止下滑后在水平桌面上向右运动。在靠近纸盒的过程中小车的速度越来越小，最后停在了A位置，如图所示。课时作业（七）小组同学对这一现象展开了讨论：
(1)小明认为小车速度减小除了受到了摩擦力的作用外，可能还受到纸盒的影响。为了证实他的猜想，小明应该如何设置实验？_______________________________________________________。课时作业（七）拿掉纸盒后重复实验，观察小车停止的位置并与原来比较(2)小明通过实验发现，纸盒能使小车运动速度减小得更快。那纸盒里有什么呢？小芳提出了以下假设：
假设1：纸盒中有铁块。
假设2：纸盒中有磁体。
假设3：纸盒中有闭合的线圈。
小强根据已学的知识否认了________。
(3)小强打开纸盒，发现里面是一个闭合的线圈。为什么闭合的线圈会使小车的速度减小得更快？请对这一现象作出合理的解释：_________________________________________________________。课时作业（七）假设1磁体靠近闭合线圈时，闭合线圈切割磁感线产生感应电流，小车的动能转化为线圈的电能(或“线圈周围产生的磁场与靠近磁体的磁场互相排斥”)课时作业（七）[解析] (2)如果纸盒中有铁块，由于磁体吸引铁块，则小车的速度将越来越大，所以否认假设1。课时作业（七）如图7－K－11所示，在光滑的水平面上固定一螺线管，将开关闭合后，有一轻质小车，车上放一条形磁铁，以初速度v0朝螺线管运动，在小车靠近螺线管的过程中( )
A．灵敏电流表中无电流通过，小车匀速运动
B．灵敏电流表中有电流通过，小车减速运动
C．灵敏电流表中无电流通过，小车减速运动
D．灵敏电流表中有电流通过，小车加速运动探 究 创 新B课件13张PPT。课时作业（八）基 础 巩 固基础巩固课时作业（八）一、选择题1．如图所示，我国新型反潜巡逻机尾部的“棍子”叫磁异探测器，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，图中与磁异探测器工作原理相同的是( )A课时作业（八）[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，其工作原理是电磁感应现象。
图A中，说话时声波引起膜片振动，膜片振动引起线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流。即动圈式话筒是利用电磁感应现象工作的。图B中的实验是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，可制成电磁铁。图C中通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理。图D中是电磁继电器，是利用电流的磁效应工作的。课时作业（八）2．将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接，在小电动机转轴上绕线，然后用力拉线，使电动机转动，小灯泡发光，该现象中：①电产生了磁，使电动机转动，②磁产生了电，使小灯泡发光，③电动机相当于电源，④转动停止，灯泡熄灭。以上说法正确的是( )
A．①②③ B．①③④
C．②③④ D．①②④C课时作业（八）[解析]按如图所示的电路连接，在小电动机转轴上绕线，然后用力拉线，使电动机转动，此时电动机相当于发电机，把机械能转化为电能，发电机是利用电磁感应制成的，是磁生电，转动停止，灯泡就熄灭。3．2018·潍坊 (多选)如图所示，线圈转动过程中，下列说法正确的是( )
A．线圈的机械能转化为电能
B．通过灯泡的电流方向不变
C．通过灯泡的电流大小发生变化
D．线圈中产生电流的原理是电流磁效应课时作业（八）AC课时作业（八）[解析] 发电机的线圈在转动过程中，消耗机械能，产生电能，即将机械能转化为电能。由于在转动过程中，线圈切割磁感线的方向不同，故产生的感应电流的方向是变化的。线圈在转动过程中，切割磁感线的速度不同，故产生的感应电流的大小是变化的。线圈中产生电流的原理是电磁感应现象。课时作业（八）4．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，它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，它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，与其他因素无关
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 课时作业（八）5．2018·衢州 2017年11月，衢州市区生活垃圾焚烧发电项目开工建设，焚烧垃圾发电的工作原理是电磁感应。下列发电方式的工作原理与其他三项不同的是( )
A．水力发电 B．风力发地
C．火力发电 D．太阳能电池发电D课时作业（八）[解析] 水力、风力、火力发电都是通过带动发电机转子转动，将机械能转化为电能的，都利用的是电磁感应现象；太阳能电池是将光能直接转化为电能。课时作业（八）二、填空题
6．如图所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉，作为转动轴，将线圈放在金属支架上，在它下面放一块小磁体，用纸做一个小风车固定在转动轴上，将装置与灵敏电流表相连，使小风车转动，可观察到______________________的现象，说明电路中有电流产生，此过程中________能转化为电能，若将电流表换成干电池接入电路，线圈________(选填“能”或“不能”)持续转动。电流表指针偏转机械不能课时作业（八）[解析] 图中线圈、导线和电流表组成闭合电路，线圈处在磁场中，小风车转动带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，因此电流表指针会发生偏转；该现象与发电机相同，将机械能转化为电能；若将图中电流表换成干电池，由于通电线圈处在磁场中故而受力转动，但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉，无法改变线圈中的电流从而不能持续转动。
