第十八章第二节 科学探究：怎样产生感应电流 --2023-2024学年沪科版物理九年级上学期

第二节 科学探究：怎样产生感应电流 第十八章 电能从哪里来 逐点 导讲练 课堂小结 作业提升 课时讲解 1 课时流程 2 电磁感应现象 发电机 电磁感应的应用 学习目标 知识点 电磁感应现象 知1－讲 1 1. 探究产生感应电流的条件 (1)按实验电路图(图1)连接实验电路。 感悟新知 知1－讲 思想方法 转换法：通过观察电流计指针是否偏转，来判断电路中是否产生感应电流。 感悟新知 知1－讲 电生磁和磁生电实验对比: 电生磁 磁生电 装置图 发现人 奥斯特 法拉第 检验 小磁针：检验磁场的产生 电流计：检验电流的产生 感悟新知 知1－讲 (2)做各种尝试，看能否产生电流 实验 操作 竖直方向移动导线 水平方向移动导线 斜向上移动导线 水平移动磁体 实验 现象 电流计指针不偏转 电流计指针偏转 电流计指针偏转 电流计指针偏转 感悟新知 知1－讲 分析现象 导线运动方向与磁感线平行 导线运动方向与磁感线不平行 磁感线运动方向与导线不平行 感悟新知 知1－讲 分析现象 (1)把磁感线当成麦子，导线当成镰刀，甲图的镰刀没有割麦子；乙、丙、丁图中的镰刀割断了麦子(如图)； (2)我们把乙、丙、丁图中导线 的运动称为切割磁感线运动。 显然甲图中导线的运动是不切 割磁感线的； (3)做切割磁感线运动的导线所在的电路产生了电流 感悟新知 知1－讲 深度理解 什么是切割磁感线运动： 我们将磁感线看成是麦子，导线看成是镰刀，镰刀的运动能够把麦子割断，就属于切割磁感线运动，这有两种情况：①刀口与磁感线垂直；②刀口与磁感线斜交 感悟新知 知1－讲 实验结论 闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流 注意：切割磁感线运动，包括“垂直”切割和“不垂直”切割 整个闭合电路在均匀磁场中做切割磁感线运动时，不会有感应电流，切割也可以是导体不动，磁感线运动。 感悟新知 知1－讲 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叫做电磁感应。电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。 感悟新知 知1－讲 归纳总结 感应电流产生的条件： (1) 闭合电路； (2) 一部分导体； (3) 切割磁感线。 感悟新知 知1－讲 2. 探究感应电流的方向和哪些因素有关 实验 目的 磁场方向不变，改变导体切割磁感线方向，比较电流方向 导体切割磁感线方向不变，改变磁场方向，比较电流方向 感悟新知 知1－讲 实验 现象 实验 结论 磁场不变，导体切割磁感线的方向改变，感应电流方向改变 导体切割磁感线的方向不变，磁场的方向改变，感应电流方向改变 感悟新知 知1－讲 感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关。若磁场的方向和导体运动的方向有一个改变，则导体中感应电流的方向改变；若磁场的方向和导体运动的方向同时改变，则导体中感应电流的方向不变。 感悟新知 知1－讲 方法点拨 利用控制变量法探究影响感应电流方向的因素: 感悟新知 知1－练 [中考·苏州] 如图2 所示，在探究产生感应电流条 件的实验中，把蹄形磁体竖直放置在水平桌面上。闭合开关，当导体AB _______(填“竖直”或“水平”)运动时，回路中有感应电流；当磁体 沿平行于AB 的方向运动时，回路 中_______ (填“无”或“有”) 感应电流。 例 1 竖直 无 感悟新知 17 知1－练 解析：当导体AB 竖直运动时，导体AB 做切割磁感线运动，回路中有感应电流产生；当磁体沿平行于AB 的方向运动时，导体AB 没有做切割磁感线运动，回路中没有感应电流产生。 感悟新知 18 知识点 发电机 知2－讲 2 1. 发电机的构造 模型图 示意图 感悟新知 知2－讲 主要结构：定子和转子。 (1)小型发电机一般采用磁极不动、线圈旋转的方式发电； (2)大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式发电，为了得到较强的磁场，要用电磁铁代替永磁体 感悟新知 知2－讲 方法点拨 发电机的简化： 简化法是科学探究中常用的一种方法。“简化”是指把影响事物发展与变化不大的因素(次要因素) 忽略掉，而将影响事物发展与变化较大的因素(主要因素) 抽取出来的做法。 感悟新知 知2－讲 2. 工作原理：电磁感应。 设线圈abcd 绕自身的轴线逆时针旋转 发电机线圈旋转时，线圈ab 和cd 边切割磁感线，产生方向相反的电流，叠加后向外输出 感悟新知 知2－讲 3. 探究手摇发电机发电情况 实验操作 用较慢速度摇动发电机的手柄，观察灵敏电流计指针偏转方向 实验现象 灵敏电流计指针摆动方向交替变化 实验结论 发电机产生的感应电流方向是不断变化的 感悟新知 知2－讲 归纳：发电机发出的电流大小和方向在做周期性改变，线圈旋转一周，电流方向改变2 次。 交流电：大小和方向周期性变化的电流