8.1 电磁感应现象 --- 2024-2025学年教科版物理九年级上册

新课引入 奥斯特实验后的思考： 科学思维有许多方式，对一个问题的逆向思考，往往也是一种有效地思维方式。 奥斯特发现电流周围有磁场后，许多科学家进行了逆向思考： 电流 磁场 既然电流能产生磁场， 那么能否利用磁场产生电流呢？ ？ 九年级物理教科版·上册 8.1 电磁感应现象 新知讲解 法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系，导致了发电机、电动机和变压器的相继问世，使电能的大规模生产、传输和利用成为现实，人类社会进入了电气化的时代。 1831年，英国物理学家法拉第历经10年的探索，终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律。 法拉第（1791-1867），英国物理学家 1 知识点 法拉第的发现 下面我们从一根导线在磁场中运动情况开始，寻找磁生电的规律。 蹄形磁铁、导体、灵敏电流计 如图所示，把导线ab的两端分别连接在灵敏电流表的两个接线柱上，组成一个闭合电路。 使导体在磁场中静止或向各个方向运动，进行各种尝试，找到能使电路中产生电流的操作。 将导线换成一个线圈，重复实验，总结导体在磁场中产生电流的条件。 实验探究：导体在磁场中产生电流的条件 实验器材： 实验过程： 新知讲解 进行实验与收集证据： 导体在磁场中产生感应电流的条件： 分析论证： ①电路必须是闭合电路。 ②部分导体在磁场中运动 ③要做切割磁感线运动 新知讲解 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时， 导体中就会产生电流。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。P125 电磁感应现象： 2、电磁感应现象的能量转化： 归纳总结 1、导体中感应电流的方向跟 和 有关。 （磁生电） 转化为 。 新知讲解 导体运动方向 磁场方向 机械能 电能 3、导体中感应电流的大小跟 、 和 、 有关。 运动快慢 磁场强弱 切割角度 线圈匝数 据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了卫星悬绳发电实验：航天飞机在地球赤道上空离地面约3000km处由东向西飞行，相对地面的速度大约6.5×103m/s。从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，卫星携带一根长20km的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动。运动过程中，悬绳、航天飞机、卫星和大气层中的电离层形成回路。 请同学们一起分析，这种方式能发电吗？ 能发电，因为符合感应电流产生的条件。 讨论交流：太空悬绳发电 新知讲解 强化训练 图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。当它在磁场中按箭头方向运动时，能产生感应电流的是（　　） C 导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。 电磁感应现象表明，机械能转化为电能是可行的。由此， 发明了发电机。 要产生持续电流，可以使线圈持续做切割磁感线运动。 怎样才能让线圈产生持续电流呢？ 线圈在磁场中持续旋转是最好的方式。 2 知识点 发电机 新知讲解 法拉第 动手做：做一个小发电机 用纸做一个小风轮固定在转轴上，将小发电机与电压——电流传感器相接，吹动小风轮使线圈转动，通过计算机观察小电动机的发电情况。 或小发电机与灵敏电流表相接，观察灵敏电流表指针变化情况。 新知讲解 实际的发电机结构复杂，但它们都和上面制作的发电机一样，由定子（不动部分）和转子（转动部分）组成。P126 大型交流发电机的结构 所有发电机是根据的 原理制成的。 新知讲解 电磁感应 交流发电机发出的电流大小和方向都在周期性变化，这样的电流叫交变电流，简称交流电。 我国生产的交流电，频率为50Hz。 交变电流： 在交变电流中，电流周期性变化的次数与所用时间的比叫做这一交变电流的频率，单位是赫兹（Hz）。 交流电的频率： 周期为0.02s 每秒内电流方向改变100次。 新知讲解 (即1s内线圈转动50圈) (即转1圈需0.02s ) 从能量角度看，发电机是机械能转换为电能的装置。 风力发电 火力发电 发电机的机械能可以来自风 水力发电 新知讲解 来自高处下落的水 或者是来自蒸汽机…… 这是法拉第在皇家学会表演他的发电机时，和一位贵妇人的对话。 对此，你有怎样的感想？谈谈你的看法。 如今，各种发电机，从只能点亮一只小灯泡的自行车发电机，到大大小小的各类发电厂的发电机组，已遍布世界各地。发电机的出现，是人类历史上一次重大的革命。 讨论交流：婴儿的未来 新知讲解 12 电磁感应现象 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 电磁感应现象： 2、电磁感应现象的能量转化： 1、导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。 （磁生电） 机械能转化为电能。 法拉第发明了发电机。 发电机: 根据电磁感应的原理制成的。 电流大小和方向都在周期性变化的电流,简称交流电。 我国生产的交流电，频率为50Hz。 交变电流： 在交变电流中，电流周期性变化的次数与所用时间的比叫做这一交变电流的频率，单位是赫兹（Hz）。 交流电的频率： (即1s内线圈转动50圈) 周期为0.02s 每秒内电流方向改变100次。 (即转1圈需0.02s ) 物理加油站 如果你觉得前面是黑暗的，是因为关闭了“梦想”这台发电机。在任何时候也不要抛弃“梦想”，虽然有时候它点亮的心灯只能发出微弱的信念之光，但是只要信念不灭，再厚的夜幕也会被撕破，光芒终将照亮前方的漫漫长路。 【发电机】 自我评价 1、发电机是利用 现象制成的。发电机主要由 和 两部分组成。发电机工作时把 能转化为 能。 电磁感应 机械 电 定子 转子 2、 的电流叫做交变电流。我国发电厂发出的交变电流的周期是 s，频率是 Hz。 方向和大小在周期性变化 0.02 50 3、刘家峡水电站发电机总功率是1.225×106kW，它一年（按330天计算）能发多少电？ 解：W=Pt =1.225×106kW×330×24h =9.702×109kW•h 课堂练习 1.如图，是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，下列情况可以产生电流的是(　　) A.导体棒不动，让磁体上下移动 B.磁体不动，让导体棒沿ab方向前后运动 C.磁体不动，让导体棒绕a端在水平面内转动 D.让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动 C 2.如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导体ab，导体的两端跟电流表连接，开关闭合，电路中没有电流。以下操作中，可能使电路中产生电流的是(　　 ) A.让导体在磁场中静止，换用量程更小的电流表 B.让导体在磁场中静止，换用磁性更强的永磁体 C.让导体在磁场中沿不同方向运动 D.将导体换成匝数很多的线圈，线圈在磁场中静止 C 课堂练习 3.把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光。关于手摇发电机发电过程，下列说法正确的是(　 　) A.发电机是将重力势能转变为电能的装置 B.匀速摇动转轮，灯泡的亮度不变 C.转轮转速越快灯泡亮度越暗 D.转轮在一个周期内电流方向改变两次 D 课堂练习 EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf57.62.100 $$