(教参)第20章 第5节 磁生电-【提分教练】2022-2023学年九年级物理全一册同步(人教版)

第5节　磁生电 素养目标 1. 了解电磁感应在生产、生活中的应用。了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。(物理观念) 2. 通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。(科学思维、科学探究) 3. 认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识。(科学态度与责任) 一、电磁感应 1. 发现：英国物理学家 法拉第 发现了利用磁场产生电流的条件和规律。 2. 电磁感应： 闭合 电路的 一部分 导体在磁场中做 切割磁感线 运动时，导体中会产生 感应电流 。这种现象叫做电磁感应。 3. 感应电流的方向：感应电流的方向与 导体运动的方向 和 磁感线的方向 有关。 二、发电机 4. 原理： 电磁感应 现象。 5. 构造：发电机由 转子 (转动部分)和 定子 (固定部分)两部分组成。为了得到较强的磁场，要用电磁铁代替永磁体。 6. 能量转化： 机械 能转化为 电 能。 7. 交流：如果导线在磁场中往复运动，电流表的指针 来回摆动 (说明电路中的电流方向 改变 )，此时电路中产生的是 交变电流 ，简称交流。我国电网交变电流的频率： 50 Hz。 8. 如图甲所示，转动发电机的摇把，灯泡发光，这种线圈在磁场中转动时产生电流的现象叫 电磁感应 ；图乙中把两个发光二极管极性相反地并联起来，与发电机串联，转动摇把，两个二极管交替发光，说明电路中产生的是 交变电流 。 甲　　　　　　　　　乙 【判一判】 1. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线方向运动时，就能产生感应电流。 (　×　) 2. 无论是交流发电机还是直流发电机，线圈中产生的都是交流电。　 (　√　) 【填一填】 3. 如图所示的实验装置中，当导体棒ab 左右 (选填 “上下” 或“左右”)运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转。人们利用该实验原理发明了 发电机 (选填“电动机”或“发电机”)。 4. 如图所示是一种动圈式话筒，当你对着话筒说话时，声音使与膜片相连的线圈振动，线圈在永久磁体的磁场中振动能产生随声音变化而变化的 电流 ，这是 电磁感应 现象。 　　探究什么情况下磁可以生电 如图所示是探究感应电流产生条件的实验装置图，根据实验过程或现象回答下列问题。 电流是看不到、摸不着的，在探究过程中，我们是根据什么来判断是否有感应电流产生？这是一种什么探究方法？ 答案：根据灵敏电流计的指针是否偏转来判断是否有感应电流产生；转换法。 让导体AB在磁场中静止不动(或平行于磁感线方向运动)，闭合开关，发现灵敏电流计的指针没有偏转，电路中有感应电流产生吗？ 答案：电路中没有感应电流产生。 让导体AB从左向右做切割磁感线运动，闭合开关，发现灵敏电流计的指针发生偏转，电路中有感应电流产生吗？应该如何理解切割磁感线运动？ 答案：电路中产生了感应电流。切割磁感线运动中的“切割”，类似于切菜，垂直地切割或斜着切割都可以，导体的运动方向一定与磁感线成一定角度。“运动”指的是导体与磁场的相对运动，磁场不动导体动，或者导体不动磁场动，同样能产生感应电流。 改变磁场方向或改变导体AB做切割磁感线运动的方向(从右向左)，发现灵敏电流计反向偏转，说明了感应电流方向与什么有关？在探究过程中利用了什么探究方法？ 答案：感应电流方向与磁场方向或导体运动方向有关；控制变量法。 如图甲所示是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图。 甲　　　　　　　　乙 (1)磁体和导体棒AB相对静止，闭合开关，能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象？若不能，请说明理由。 答案： 不能；导体没有做切割磁感线运动，电路中无电流产生 。 (2)探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时，应该保持 导体运动 的方向不变。 (3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小，于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验，此时需要在图乙的电路中再接入的元件是 滑动变阻器 。 (1)产生感应电流的条件有两个，一是闭合电路的一部分导体，二是导体做切割磁感线的运动，这两个条件缺一不可；(2)影响感应电流方向的因素有导体做切割磁感线运动的方向和磁感线方向，在这两个因素中，“一变则变，全变不变”；(3)影响感应电流大小的因素有导体切割磁感线运动的速度、磁场的强弱，导体的粗细(线圈的匝数)等。 解析：(1)当导体AB静止悬挂起来后，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，电路中无电流产生，灵敏电流计的指针不偏转。(2)要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制导体运动的方向不变。(3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小，通过改变电流来改变磁场的强弱，需要在图乙的电路中再接入的元件是滑动变阻器。 1. 将导体ab、开关和灵敏电流计用导线连接，导体ab放置在磁极间，如图所示。下列说法正确的是(　B　) A. 开关闭合，磁铁不动