第十八章 第二节 科学探究：怎样产生感应电流 -2022-2023学年沪科版九年级物理

第二节 科学探究：怎样产生感应电流 新课导入 1831年，英国物理学家法拉第发现了利用磁场产生电流的规律,进一步揭示了电和磁之间的联系。使人类大规模用电成为可能。 1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验证实通电导体的周围存在着磁场。第一次揭示了电和磁之间联系。 学习目标 1.通过实验知道导体在磁场中产生感应电流的条件； 2.知道电磁感应现象及在生活中的应用； 3.知道发电机的原理。 一、电磁感应现象 课堂探究 奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？ 　法拉第（Michael Faraday，1791—1867），英国物理学家、化学家。在1821—1831年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应现象。 根据这个发现，发明了发电机，开辟了电气化的时代。 实验探究一：观察发电机模型如何发电 1、实验器材 磁体 线圈 发电机模型 小灯泡 灵敏电流计 电磁感应现象 2、实验步骤 ①摇动发电机模型的把手，线圈快速转动，观察小灯泡是否发光。 ②把发电机的模型与灵敏电流计串联,摇动发电机模型把手观察灵敏电流计的指针是否摆动。 电磁感应现象 3、演示视频 电磁感应现象 4、结论 发电机发电，可能与线圈在磁场中的运动有关。 实验表明：发电机的线圈只有在转动时小灯泡才能发光，灵敏电流计的指针才会摆动。 发电机为什么能发电？ 思考 电磁感应现象 实验探究二：发电机能够发电的原因 1、猜想与假设 发电机发电可能与线圈在磁场中的运动有关。 2、实验器材 开关、导线、导体棒、灵敏电流计、蹄形磁体 3、设计实验与制订计划 将一根导体的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路。将导体放在蹄形磁体的磁场中。 电磁感应现象 4、进行实验与收集证据 ①断开开关，让导体在磁场中上下、左右运动，观察灵敏电流计指针偏转情况； ②闭合开关，让导体静止，观察灵敏电流计指针偏转情况； ③闭合开关让导体分别做上下、左右运动，观察灵敏电流计指针偏转情况。 （1）实验步骤 电磁感应现象 (2)演示视频 电磁感应现象 实验条件 指针摆动情况 开关断开，无论导体做何运动 不摆动 开关闭合，导体保持静止 不摆动 开关闭合，部分导体上下运动 不摆动 开关闭合，部分导体左右运动 导体分别向右、向左切割磁感线运动，指针则分别向左、向右摆动。 (3)实验现象 电磁感应现象 ①产生感应电流的条件： 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 ②影响感应电流方向的因素: 磁场的方向、导体运动的方向。 (4)实验结论 （5）基本概念 ①电磁感应:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象。 ②感应电流：电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。 电磁感应现象 电磁感应现象 ②电路必须是闭合的，如果电路不闭合，即使是一部分导体做切割磁感线运动，也不会产生感应电流，只是在切割磁感线的导体两端产生感应电压。 说明 ①必须是一部分导体做切割磁感线运动，如果闭合电路的全部在同一磁场中做切割磁感线运动，导体中就不会产生感应电流。 如果导体的运动方向与磁感线方向不垂直，导体中能产生电流吗？ 答案：能。只要是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，导体中就能产生感应电流，导体的运动方向与磁感线方向不一定垂直。 思考 如果导体不动，移动蹄形磁体，导体中能产生电流吗？ 答案：能。导体不动，移动蹄形磁体，导体同样能做切割磁感线运动，所以导体中也能产生感应电流。 在电磁感应现象中能量是如何转化的？ 答案：机械能转化为电能。 16 电磁感应现象 法拉第(M. Faraday，1791-1867)是英国科学家。他原是书店的一名学徒，从小热爱科学，发奋自学，终成科学巨匠。他经过10年的不懈探索，终于在1831年发现了电磁感应现象。 法拉第 （6）电磁感应现象的发现 电磁感应现象 （7）电磁感应现象的应用 动圈式话筒 变压器 发电机 电磁感应现象 例 题 C 1.如图所示，在探究电磁感应现象的实验中，下列说法中正确的是（　　） A．保持导体棒静止，灵敏电流计指针会偏转 B．让导体棒在磁场中运动，灵敏电流计指针一定会偏转 C．让导体棒在磁场中左右运动，灵敏电流计指针一定会偏转 D．将导线与灵敏电流计“+”接线柱断开，让导体棒在磁场中运动，灵敏电流计指针会偏转 例 题 2．如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变。 (1)如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体ab__________。 (2)如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为_____________。 没有运动 没有闭合开关 二、发电机的原理 课堂探究 发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器 发电机可分为：交流发电机和