北师大版九年级全册 物理 练习课课件 14.7学生实验：探究——产生感应电流的条件（26张PPT）

探究——产生感应电流的条件
导 学 设 计
学点1　电磁感应现象
提出问题：电流能够产生磁场，磁场能否产生电流？导体在磁场中怎样运动才能产生电流？影响电流方向的因素有哪些？
实验探究：按图组装实验器材，闭合开关，让导体在蹄形磁体的磁场中运动，观察什么情况下
电路中能产生电流？画出磁极间
的磁感线及其方向，用箭头标出
导体的运动方向，并记下灵敏电
流表指针的偏转方向，记录下来。
实验分析：(1)如果导体运动方向与磁感线方向垂直，导体中_____(选填“能”或“不能”)产生电流。
(2)如果导体运动方向与磁感线方向平行，导体中_________(选填“能”或“不能”)产生电流。
(3)如果导体不动，移动蹄形磁体，导体中______(选填“能”或“不能”)产生电流。
(4)上述实验中，______能转化为______能。
能
不能
能
机械
电
实验结论：(1)当导体回路中的一部分在磁场中做______________运动时，回路中就会产生________，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____________。
(2)通过分析灵敏电流表指针的偏转方向可以总结得出，改变电流方向的方法有：_______________或______________________________ ，若两个方向同时改变，则感应电流方向________(选填“改变”或“不变”)。
切割磁感线
电流
感应电流
改变磁场方向
改变导体切割磁感线运动的方向
不变
学点2　动圈式话筒

阅读教材P164“动圈式话筒”部分内容，回答问题：
问题1：动圈式话筒主要由__________、______、______组成(如图所示)，它的原理是___________。
问题2：动圈式话筒的工作过程是：当人对着话筒说话时，膜片发生_______，带动后面的线圈发生_______，在永磁体的磁场中_______________，产生感应电流。
永磁体
线圈
膜片
电磁感应
振动
切割磁感线
振动
学点3　发电机
自学教材P164～P165“发电机”部分内容，观察下图，回答下列问题：
问题1：发电机的原理是__________。
问题2：图(a)是实验室用的手摇发电机。转动手柄时，与发电机连接的小灯泡会发光，表明电路中有了_______，若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_______和_______都发生变化的电流，这样的电流叫作__________。
问题3：图(b)是__________的结构原理图，两个电刷始终与对应的滑环接触，它发出的是________。我国电网供应的交流电的频率是______Hz。
电磁感应
电流
大小
方向
交流电
交流发电机
交流电
50
问题4：图(c)是__________的结构示意图，它用两个半环组成的__________来代替图(b)中的滑环，这样线圈中产生的是________电，而供给外部电路的是__________电。
问题5：实际的发电机由_______和_______两部分组成。大型发电机的_______上分布着线圈，_______是一组电磁铁。
直流发电机
换向器
交流
直流
定子
转子
定子
转子
应 用 示 例
类型一　探究产生感应电流的条件
例如图14－7－2所示是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，下列情况可以产生电流的是(　　)
A．导体棒不动，让磁体上下移动
B．磁体不动，让导体棒沿ab方向前后运动
C．磁体不动，让导体棒绕a端在水平面内转动
D．让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动
C
解 析 图中蹄形磁体的磁感线是从上端N极指向下端S极的，只有当导体ab做切割磁感线运动时，才会在闭合电路中产生感应电流。若导体棒不动，让磁体上下移动，导体ab不切割磁感线，不能产生感应电流，A项错；磁体不动，让导体棒沿ab方向前后运动，导体ab不切割磁感线，不能产生感应电流，B项错；若磁体不动，让导体棒绕a端在水平面内转动，此时导体 ab切割磁感线运动，能产生感应电流，C项对；若让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动，导体ab和磁体相对静止，不能产生感应电流，D项错。
例2 如图14－7－3所示是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验装置，闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路，小明将实验中观察到的现象记录在下表中。
次数
开关
磁场方向
导体ab的
运动方向
电流表指针的
偏转方向
1
断开
上N下S
向右运动
不偏转
2
断开
上N下S
向左运动
不偏转
3
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
4
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
5
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向上运动
不偏转
7
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
8
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
(1)通过比较实验次数3和4(或7和8)可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与 ________________________有关。
(2)通过比较实验次数3和7(或4和8)可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流方向与____________有关。
(3)小明通过以上实验分析得出：闭合电路中的一部分导体在磁场里做__________________时，导体中就会产生感应电流。
导体切割磁感线的运动方向
磁场方向
切割磁感线运动
(4)针对这个实验，小明做了进一步的探究，他提出了感应电流的大小可能与磁场的强弱有关的猜想，为了验证小明的猜想，请你帮他设计主要的实验步骤，并对实验结果进行分析判断。
主要步骤：改变磁场强弱，让导体ab以相同的速度做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小。
分析判断：如果电流表指针偏转幅度相同，说明感应电流的大小与磁场的强弱无关；如果电流表指针偏转幅度不相同，说明感应电流的大小与磁场强弱有关。
解 析 (1)实验次数3和4(或7和8)，磁场方向相同，导体运动方向不同，感应电流方向变化，说明感应电流方向与导体运动方向有关；(2)实验次数3和7(或4和8)，导体运动方向相同，磁场方向不同，感应电流方向变化，说明感应电流方向与磁场方向有关；
解 析 (4)因为导体运动速度、磁场的强弱都影响了感应电流的大小，所以要验证“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想应采用控制变量法，即：保持导体ab切割磁感线运动速度不变，改变磁场强弱。实验采用转换法，利用电流表指针的偏转幅度表示感应电流的大小，所以对实验结果的分析判断是：如果电流表指针偏转幅度相同，说明感应电流的大小与磁场的强弱无关；如果电流表指针偏转幅度不相同，说明感应电流的大小与磁场强弱有关。
类型二　发电机
例3 如图14－7－4甲所示是一手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图乙所示四个实验中与手压电筒产生电流的工作原理相同的是(　　)
C
点 评 电动机与发电机的区别：
项目
电动机
发电机
原理
通电导线在磁场
中受力的作用
电磁感应
能量转化
电能转化为机械能
机械能转化为电能
在电路中的作用
用电器(消耗电能)
电源(提供电能)
解 析 按压手柄，塑料尺轮带动线圈磁性飞轮高速旋转时，切割磁感线产生感应电流，灯泡发光，其原理是电磁感应，和图C所示原理相同。
当 堂 检 测
知识点一　电磁感应现象
1．当导体回路中的一部分在磁场中做
__________________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________。在上述过程中，是__________能转化为________能。
切割磁感线
感应电流
机械
电
2．信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流。此过程主要涉及的知识是(　　)
A．电磁感应
B．磁极间的相互作用
C．通电导线周围存在磁场
D．通电导线在磁场中受力运动
A
知识点二　动圈式话筒
3．动圈式话筒是利用______________原理制成的，它将________信号转化为________信号；动圈式扬声器利用________________________原理制成的，它将________信号转化为________信号。
电磁感应
声音
电流
通电导线在磁场中受力运动
电流
声音
4．我们唱卡拉OK时，要用到话筒。图14－7－6所示是动圈式话筒构造示意图，其工作原理是(　　)
A．电流周围存在磁场
B．电磁感应现象
C．磁场对通电导线有力的作用
D．电能转化为机械能
B
知识点三　发电机
5．发电机是把机械能转化为电能的装置。下列能作为发电机设计原理的装置是(　　)
A
谢谢