16.5电磁感应 发电机 2023-2024学年苏科版物理九年级下册

第五节 电磁感应 发电机 第十六章 电磁转换 学习目标 知识点 电磁感应现象 知1－讲 1 1. 电磁感应现象 (1)电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应现象. 电磁感应产生的电流叫感应电流. (2)发现：英国物理学家法拉第经过近10 年的探索，于1831 年发现了电磁感应定律. (3)意义：进一步揭示了电与磁之间的联系. 感悟新知 知1－讲 2. 探究感应电流产生的条件 (1)提出问题：导体在磁场中怎样运动，才能使回路中产生电流. (2)设计实验：将闭合电路的一部分导体棒放在磁场中，使它分别静止、平行于磁感线方向运动、切割磁感线运动，同时观察电流表指针偏转情况. 感悟新知 知1－讲 深度理解 理解什么是切割磁感线运动时，将磁感线看成是面条，部分导体看成是刀，刀的运动能够把面条割断，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. 不能割断面条的运动则不属于切割磁感线运动，这也有两种情况： ①刀的运动方向与磁感线平行； ②刀像刺刀一样刺过磁场. 感悟新知 知1－讲 (3)进行实验 ① 如图16-5-1 所示，组装实验电路，在蹄形磁体的两个磁极之间悬挂一根导体AB，再把导体两端跟小量程电流表(灵敏电流计)连接起来. 感悟新知 知1－讲 ②保持导体不动，闭合电路，电流表的指针并不偏转. ③ 闭合电路，让导体AB 在磁极间上下运动，电流表指针仍不偏转. ④ 保持电路闭合，让导体AB 在磁极间左右运动，不断地切割磁感线，发现电流表的指针左右来回偏转，则电路中有了方向不断变化的电流. ⑤断开电路，无论导体棒怎样运动，电流表指针都不偏转. 感悟新知 知1－讲 (4)实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流. 感悟新知 知1－讲 特别提醒: 若导体切割磁感线运动的方向或磁场方向中有一个方向与原来相反，感应电流的方向就会改变；若导体运动的方向和磁场方向同时与原来相反，则感应电流的方向不变. 感悟新知 知1－讲 3. 探究影响感应电流方向的因素 在探究感应电流产生条件的实验基础上，进行如下探究过程： (1)提出问题：影响感应电流方向的因素有哪些. (2)猜想与假设：可能与磁场方向、导体的运动方向有关. 感悟新知 知1－讲 (3)设计实验：利用控制变量法进行探究实验，先控制磁场方向相同，改变导体的运动方向，观察电流表指针的偏转方向；再控制导体的运动方向相同，改变磁场方向，观察电流表指针的偏转方向. 感悟新知 知1－讲 (4)进行实验： ① 保持磁场方向不变，让导体AB 向左运动，电流表指针朝一个方向偏转；让导体AB 向右运动，电流表指针又朝另一个方向偏转. ②保持导体AB 向左运动，改变磁场方向，电流表指针偏转方向改变. (5)实验结论：导体在磁场中运动时，感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关. 感悟新知 知1－讲 4. 影响感应电流大小的因素 导体中感应电流的大小与导体做切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、做切割磁感线运动的导体的有效长度和线圈的匝数等有关. 感悟新知 知1－讲 例 1 [中考·无锡] 用如图16-5-2 所示的装置探究感应电流产生的条件. 闭合开关后，能产生感应电流的是( ) A. 导体棒AB 静止在磁场中 B. 导体棒AB 做切割磁感线运动 C. 导体棒AB 沿磁场方向运动 D. 只要让磁体运动，就一定能 产生感应电流 B 感悟新知 知1－讲 解题秘方：围绕“感应电流产生的条件”分析各选项. 深度理解: 理解磁生电的条件：电路是闭合的；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动. 具体分析如下： ①做切割磁感线运动的导体必须是闭合电路的一部分，而不是整个电路. ②只要导体运动的方向与磁感线有一定角度，而不是与磁感线平行，导体就会切割磁感线. ③“切割磁感线运动”是指导体与磁场的相对运动.当导体不动，磁场运动时能切割磁感线；当磁场不动，导体运动时也能切割磁感线. 感悟新知 知1－讲 解析：导体棒AB 静止在磁场中，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故A不符合题意；闭合开关后，导体棒AB做切割磁感线运动，则会产生感应电流，故B符合题意；导体棒AB沿磁场方向运动，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故C不符合题意；若磁体沿竖直方向运动，此时导体相对于磁体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故D 不符合题意. 感悟新知 知2－讲 知识点 发电机 2 1. 工作原理 电磁感应. 2. 能量转化 发电机是将机械能转化为电能的机器. 感悟新知 知2－讲 3. 组成 (1)发电机模型：主要由磁体、线圈、铜环和电刷等组成，其工作原理如图16-5-3 所示； (2)实际发电机：结构比较复杂，但都是由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分