20.5 磁生电 导学案 -2023-2024学年人教版物理九年级全册

第 5节　磁生电 课程标准 课程标准(2022年版) 本节要点 1.探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件. 2.了解电磁感应在生产生活中的应用. 1.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. 2.了解电磁感应在生产、生活中的应用. 3.了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化. 磁生电的条件 1．演示实验1：如图所示，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，组成一个闭合回路．然后按照表格里的要求进行实验，观察现象． 实验中用电流表的指针偏转情况来判断是否产生感应电流，这是转换法的应用． 实验序号 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 装置 导体运动情况 静止 上下运动 向右运动 向左运动 向左运动 磁场方向 向下 向下 向下 向下 向上 产生电流情况 无电流 无电流 有电流 有电流 有电流 指针偏转方向 不偏转 不偏转 向左偏转 向右偏转 向左偏转 结论：(1)闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，这叫电磁感应现象． (2)感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关． 2．电磁感应实验的进一步探究 (1)保持磁场方向相同，改变切割磁感线运动的快慢，发现金属棒运动越快，电流越大． (2)保持导体切割磁感线运动的速度相同，换用磁性强弱不同的磁体，发现磁场越强，电流越大． (3)结论：感应电流的大小与导体切割磁感线运动的快慢和磁场强弱有关． 小结 1．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，导体中就产生了电流．(这一现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流) 2．感应电流的方向和导体切割磁感线的运动方向及磁场方向有关． 3．电磁感应现象中的能量转化是：机械能转化为电能． 3.某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电．在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路． (1)让导线AB在磁场中静止，观察到电流表指针不偏转；让导线AB在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体，观察到电流表指针不偏转；保持蹄形磁体静止，让导线AB从图中所示位置水平向右运动，观察到电流表指针偏转．(均选填“偏转”或“不偏转”) (2)图乙中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分．它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是CD(填标号)． 4.如图甲所示是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置． (1)实验时，小明通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流． (2)小明进行了如图乙所示的5次操作，其中能产生感应电流的是①③④(选填所有符合要求的操作序号)． (3)完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：换一个磁性更强的磁体． 发电机 1．演示实验2：手摇发电机的特点(如图所示) (1)将小灯泡和发电机连接，用不同速度转动转轮，转速越快，灯泡越亮(选填“亮”或“暗”)． (2)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，发现两个二极管交替(轮流)发光，说明发电机发出的电流的方向是变化的． (3)手摇发电机的能量转化：人吃的食物的化学能转化为摇动转子的机械能，发电机又把机械能转化为电能． 2．演示实验3：发电机的工作过程 实验图 甲 乙 分析 线圈运动的前半周中，ab边向下运动，cd边向上运动，线圈做切割磁感线运动，ab边中的电流方向为a→b，cd边中的电流方向为c→d. 线圈运动的后半周中，ab边向上运动，cd边向下运动，线圈做切割磁感线运动的方向改变．ab边中的电流方向为b→a，cd边中的电流方向为d→c. 结论 发电机转一圈，电流方向改变2次；在发电机匀速转动过程中，电流的方向在周期性改变，所以该发电机产生的是交变电流. 小结 1．发电机的工作原理：电磁感应现象． 2．发电机工作过程中的能量转化：机械能转化为电能． 3．交流发电机主要由转子和定子两部分组成．很多发电机的线圈不动而磁极旋转． 4．交流电(AC)：周期性改变电流方向．我国供生产和生活用的交流电，周期是0.02 s，频率是50 Hz(即1 s内有50个周期，电流方向每周期改变2次，1 s内改变100次)． 3.风能作为一种清洁的新能源，越来越受到世界各国的重视．风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分．下列选项中与风力发电机原理相同的是(　C　) 　　　 　　　A　　　　　B　　　　　　C　　　　　　　D 4.如图所示是一款新式手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动电筒时，灯泡就能发光．下列所示的四个实验中能反映其工作原理的是(　A　) 　　　　A　　　　　　　B