内容正文:
电磁感应
知道电磁感应现象的发现过程及其意义。(重点)
会描述电路中产生感应电流的条件。
知道灵敏电流计是检测微小电流的仪表。会从灵敏电流计指针的偏转判定做切割磁感线运动的导体中产生的感应电流方向。
知道闭合电路的一部分导线中产生的感应电流的方向与哪些因素有关。(重点)
学习目标
1820年,奥斯特发现电流的磁效应即电流的周围存在磁场,说明电现象和磁现象密切相关,既然 “电能生磁”那么 “磁能不能生电”呢?
英国科学家法拉第,经过十年坚持不懈的努力,终于在1831年成功地利用磁场获得电流。
新知导入
一、电磁感应现象
1、灵敏电流计
(1)实验中,我们需要使用一种小量程的电流表,叫做灵敏电流计。
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一、电磁感应现象
1、灵敏电流计
(2)灵敏电流计作用
①可以检验电路中是否有微弱的电流产生;
②可以比较瞬时电流的大小;
③可以从它的指针偏转方向察知瞬时电流的方向。
仔细观察灵敏电流计,你能发现什么?
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一、电磁感应现象
2、活动:观察灵敏电流计
(1)请你说出灵敏电流计的常用符号以及零刻度线的位置
灵敏电流计在电路图中的符号用G表示。灵敏电流计的0刻度在表盘的中间位置。
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一、电磁感应现象
2、活动:观察灵敏电流计
为什么灵敏电流计的0刻度在表盘的中间位置?
因为灵敏电流计的作用之一就是从它的指针偏转方向察知瞬时电流的方向,当进入灵敏电流计的瞬时电流的方向不一样时,指针将会向0刻度的左右两边偏转,所以灵敏电流计的0刻度在表盘的中间位置。
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一、电磁感应现象
2、活动:观察灵敏电流计
实验步骤:用一节干电池作为电源,电路图如下所示,实验中电阻箱的取值约为数千欧。按照电路图连接实物图,闭合开关,观察灵敏电流计指针的偏转方向。
G
(2)电流方向与灵敏电流计指针偏转方向的关系
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一、电磁感应现象
2、活动:观察灵敏电流计
灵敏电流计指针向右偏转。
(2)电流方向与灵敏电流计指针偏转方向的关系
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一、电磁感应现象
2、活动:观察灵敏电流计
改变电流流入灵敏电流计的方向,重复实验,注意观察它的指针的偏转方向有什么不同。
G
_
+
灵敏电流计指针向左偏转。
(2)电流方向与灵敏电流计指针偏转方向的关系
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一、电磁感应现象
2、活动:观察灵敏电流计
(2)电流方向与灵敏电流计指针偏转方向的关系
实验结论:
灵敏电流计指针总是偏向电流流出的电极——正极,或者说是指针总是偏向电子流入的电极。即无论导线连接端如何变化,灵敏电流计的指针总是指向实际电源的正极。
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一、电磁感应现象
3、感应电流
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仔细观察视频回答问题
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①把由铜质导线绕制成的矩形线圈和灵敏电流计组成闭合电路。把线的一条边框放在蹄形磁铁的两极间,使线圈保持静止,观察灵敏电流计的指针是否发生偏转。
当线圈的一边在磁场中静止时,不切割磁感线,不产生感应电流,灵敏电流计不偏转。
一、电磁感应现象——感应电流
活 动
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②把线圈的这一条边框向左或向右移动,观察电流计指针的偏转情况。
③把线圈的这一条边框向上或向下移动,向前或向后移动,指针的偏转情况又怎样?
导体切割磁感线,灵敏电流计的指针发生偏转,且线圈向左和向右运动时指针偏转方向不同。
导体不切割磁感线,灵敏电流计的指针不偏转
一、电磁感应现象——感应电流
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一、电磁感应现象——感应电流
闭合电路的一部分导体在磁场中的运动 现象
(观察灵敏电流计) 说明
(有无电流)
导体不动
导体沿磁感线向上运动
导体沿磁感线向下运动
导体垂直磁感线方向向左运动
导体垂直磁感线方向向右运动
指针不摆动
指针不摆动
指针向左摆动
指针向右摆动
有电流
指针不摆动
无电流
无电流
无电流
有电流
结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动闭合线圈中会有电流产生。
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一、电磁感应现象——感应电流
(2)感应电流的方向
闭合电路的一部分导体在磁场中的运动 磁极位置 电流计指针偏转方向
磁体向右运动 N上S下
磁体向左运动 N上S下
磁体向右运动 N下S上
磁体向左运动 N下S上
指针向左偏转
指针向右偏转
指针向右偏转
指针向左偏转
感应电流的方向与磁场的方向、以及切割磁感线的方向有关。改变导体切割磁感线方向或改变磁场方向,感应电流的方向随之改变;若导体切割磁感线方向和磁场方向同时改变,则感应电流的方向不变。
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一、电磁感应现象
(3)产生感应电流的条件
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
①导体为闭合电路的一部分(不是全部);
②闭合电路;
③导体做切割磁感线运动。
Ⅰ.产生感应电流的条件:
Ⅱ.电磁感应现象
闭合电路的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,这种现象就是电磁感应现象。
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一、电磁感应现象
电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。
Ⅲ.感应电流
想一想:如果导体的运动方向与磁感线方向不垂直,导体中能产生电流吗?
答案:能。只要是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,导体中就能产生感应电流,导体的运动方向与磁感线方向不一定垂直。
(3)产生感应电流的条件
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(4)能量转化
一、电磁感应现象
在电磁感应现象中,用力移动导体,消耗了机械能,却在闭合电路中产生了电能,这实现了机械能向电能的转化。
(5)电磁感应现象发现的意义
电磁感应现象不仅揭示了电与磁之间的内在联系,而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路。
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二、电磁感应现象的应用
动圈式话筒、变压器、发电机都是应用电磁感应原理制成的。
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1.如图,闭合开关,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,那么当ab向左运动时,电流表指针向________偏转,如果将磁体两极的位置对调,ab向右运动时,电流表指针向_______偏转,此过程_________转化为电能.
a
b
N
S
机械能
右
右
随堂练习
2. 产生感应电流的条件是( )
A. 导体在磁场中运动
B. 导体在磁场中做切割磁感线运动
C. 闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动
D. 闭合导体在磁场中做切割磁感线运动
C
随堂练习
3.风是一种潜力很大的新能源,地球上可用来发电的风力资源约有1000亿千瓦,几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此,国内外都很重视利用风力来发电,开发新能源.某学校科技小组结合所学知识,对“风力发电”展开探究。
(1)科技小组探究“风力发电”,应选取下列相应的哪套装置_____,原理是 ______________________。
B
电磁感应原理
随堂练习
(2)下列实验中可以让磁场产生电流,必须的操作是
A.实验时,开关要闭合,接通电路;
B.电路的一部分导体,在磁场中运动;
C.整个电路都在磁场中做切割磁感线运动;
D.电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动;
E.导体切割磁感线的速度必须要快;
F.磁场的强度一定要强;
G.电路中一定要有电流表。
A、D
随堂练习
(3)在探究感应电流方向与磁场方向的关系,应控制________________不变。
(4)在探究“感应电流大小与什么因素有关”时,科技小组的同学猜想:感应电流的大小可能与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场的强弱的关系,逐渐增大____________ 但得到的感应电流变化不定,没有规律,原因是 。风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能,再通过发电机转化为_______能。
磁场强度
实验中没有控制导体切割磁感线的速度相同
电
导体运动方向
随堂练习
课堂总结
谢谢!
Lavf52.104.0
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