第6节 磁生电-【重难点手册】2024-2025学年九年级下册物理（人教版）

第二十章 电与磁胞组 第6节 磁生电 重点和难点 课标要求 1.探究并了解导体在磁场中运动时产生感应 重点：磁生电的条件 电流的条件. 难，点：发电机的原理 2.了解电磁感应在生产生活中的应用」 口01必备知识梳理， 重难点1磁生电 2.电磁感应 1.探究磁生电的条件 (1)电磁感应现象 我们把闭合电路的一部分导体放入磁场 闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割 中，如图所示，注意观察电流表指针是否发生 磁感线运动，导体中有电流产生的现象叫作电 偏转 磁感应现象.电磁感应现象中产生的电流叫作 ②一部分导体 感应电流. 1831年，英国物理学家法拉第发现了利用 ③在磁场中 磁场产生电流的条件和规律，进一步揭示了电 ①闭合电路 现象和磁现象之间的联系. ④做切割磁感线运动 (2)感应电流的方向 (1)让导体ab在磁场中静止. 感应电流的方向与切割磁感线运动的方向 (2)让导体ab在磁场中静止，换用磁性更 和磁感线的方向都有关，只要有一个方向发生 强的永磁体 改变，感应电流的方向就会发生改变，但如果 (3)让导体ab在磁场中静止，但不用单根 导线，而用匝数很多的线圈， 同时使磁感线的方向和导体切割磁感线运动 (4)让导体ab在磁场中上下运动. 的方向相反时，感应电流的方向不变 (5)让导体ab在磁场中垂直于纸面内外 (3)感应电流的大小 运动 感应电流的大小与下列因素有关： (6)让导体ab在磁场中垂直于纸面左右 ①导体切割磁感线运动的速度.导体切割 运动 磁感线运动的速度越大，感应电流越大， 实验表明：闭合电路的一部分导体在磁场 ②磁场的强弱.磁场越强，感应电流越大 中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流， ③线圈的匝数.线圈的匝数越多，感应电 即磁能生电. 流越大 141 重避点手细九年级物理R) 深度理解 (1)她发现，如果开关处 对电磁感应现象的理解 状态，无论磁体怎 1.产生感应电流的条件 样放置、导体棒怎样运动，灵 “闭合电路”“一部分导体”“在磁场中” 敏电流计指针均不偏转，这说 “切割磁感线”四个条件必须完全满足，才一 明闭合电路是产生感应电流的必要条件， (2)如图所示，电路闭合后，下列实验操作 定有感应电流产生，一个条件不满足，就不 能使灵敏电流计指针发生偏转的是 一定有感应电流产生， A.磁体不动，导体棒水平向右运动 2.“切割”的含义 B.磁体不动，导体棒向斜上方运动 (1)“切割”就是指导体一定有垂直于磁 C.导体棒不动，磁体竖直向下运动 感线方向的速度， D.导体棒不动，磁体水平向左运动 如图甲所示，导体左右运 (3)小红在实验中有了新的思考：如果把 动或垂直于纸面里外运动，都 灵敏电流计换成 ,就能继续探究磁场 没有切割磁感线。 对通电导体的作用了. 甲 (2)“切割”可以是垂直切 解析(1)如果开关处于断开状态，无论磁 割，也可以是倾斜切割.例如，图乙、丙中导 体怎样放置、导体棒怎样运动，电路中都不会 体都切割了磁感线(“o”表示导体垂直于纸面 产生感应电流，灵敏电流计指针均不偏转，由 放置). 此可知，闭合电路是产生感应电流的必要条 件，(2)磁体不动，导体棒水平向右运动，导体 棒做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏 电流计指针发生偏转，故A正确：磁体不动，导 乙垂直切割 丙倾斜切割 体棒向斜上方运动，导体棒做切割磁感线运 (3)“切割”可以是磁场不动，导体运动； 动，会产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏 也可以是导体不动，磁场运动。 转，故B正确；导体棒不动，磁体竖直向下运 (4)如图丁所示的线框在磁场中平动 动，导体棒没有做切割磁感线运动，不会产生 时，左右两边切割磁感线在线框中产生的感 感应电流，灵敏电流计指针不发生偏转，故C 应电流方向相反，相互抵消，线柜中也没有 错误；导体棒不动，磁体水平向左运动，导体棒 感应电流。 做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电 XXXX 流计指针发生偏转，故D正确.(3)如果将灵敏 ××文× 电流计换成电源，电路有电流，有磁体，可以探 ×××× 究通电导体在磁场中的受力情况 丁 答案(1)断开.(2)ABD.(3)电源. 例①(2025·十摇第五中学月考)小红在 重难点2发电机 学习了电磁感应的知识后，用如图所示的装置 如图所示，置于磁场中的线圈在外力（如 重新做了“怎样产生感应电流”的实验。 水力、风力等)的作用下，在磁场中转动，线圈 142 第二+章电与磁收组 有一组对边在磁场中沿相反的方向切割磁感 信号转化为电信号，将电信号放大后输给扬 线，线圈中就会产生感应电流， 声器还原成声音，动圈式话筒的工作过程是 声音产生的声波推动与振动膜相连的轻质 线圈振动，轻质线图套在永磁体上，它振动 时切割永磁体的磁感线，产生感应电流，这 进一步分析还会发现，线圈中的ab边（或 样就把声音转化成了电流， cd边)每转半周，切割磁感线的方向就会发生 2.动圈式手电：动圈式手电的灯泡与轻 一次改变，线圈中的感应电流的方向也会发生 质线圈相连，轻质线圈套在永磁体上，不断 改变 地摇晃手电，线图振动切割永磁体的磁感 1.发电机的原理：发电机是利用电磁感应 线，产生感应电流，所以灯泡发光.实际的动 现象制成的 圈式手电是线圈固定不动，磁铁在线圈中滑 2.发电机的结构：定子和转子 动使线圈切割磁感线，产生感应电流， (1)小型发电机一般采用磁极不动、线圈 例2(2023·宜昌中考)如图甲，把一台 旋转的方式发电。 手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场 (2)大型发电机一般采用线圈不动、磁极 中转动，可以看到小灯泡会发光.下列说法正 旋转的方式发电， 确的是( 为了得到较强的磁场，要用电磁铁代替永 磁体 3.分类：直流发电机和交流发电机 4.发电机发电过程中能的转化：发电机发 甲 电过程是机械能转化为电能的过程。 A.发电机是利用电流的磁效应来工作的 5.交流电：由于发电机线圈切割磁感线的 B.发电机将电能转化为了机械能 组对边的每一边每转半周，切割磁感线的方 C.线圈转得越快，小灯泡越亮 向发生一次变化，所以线圈中产生的电流是方 D.如果将小灯泡换成如图乙的电流表，指 向变化的电流，且线圈每转一周，电流的方向 针一直偏向右边 会改变两次，这种方向周期性变化的电流叫交 解析闭合电路的一部分线圈在磁场中做 变电流，简称交流.方向不变的电流称为直流. 切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，这 线圈转动一周所用的时间称为周期，电流 是电磁感应现象，是发电机的工作原理，该过 在1s内周期性变化的次数叫作频率.频率 程中，发电机是将机械能（动能）转化为电能， 的单位为赫兹(Hz),我国交流电的周期为 故AB错误；转轮转速越快，线圈切割磁感线的 0.02s,交流电的频率为50Hz. 速度变快，因此线图中的电流变大，灯泡亮度 拓展延伸 越亮，故C正确；发电机产生电流的方向是变 电磁感应现象的其他应用 化的，将小灯泡换成如图乙所示的电流表，指 1.动圈式话筒：动圈式话筒也是电磁感 针将左右摆动，故D错误， 应现象的应用.它利用电磁感应原理将声音 答案C 143 重随台手细九年级物理) 02关健能力提升。 关键点1区分发电机与电动机 cd也随之运动起来.下列说法错误的是 发电机和电动机在结构上有很多相似的 ( 地方，如都有绕轴转动的线圈，都有磁极，如图 A.实验中可以把导体棒cd当作“用电器” 甲、乙所示，因而很容易混淆，下面对它们进行 B.导体棒cd运动说明了通电导体在磁场 比较认识， 中会受到力的作用 C,将实验装置右侧磁体的磁极对调后，闭 合开关，让导体棒ab水平向左运动，则导体棒 cd会反向运动 D.闭合开关后，若让导体棒cd水平向右 1.原理不同：发电机是利用电磁感应现象 运动，则导体棒ab也随之运动 制成；电动机是根据通电线圈在磁场中受力转 解析由题图可知，闭合开关，将导体棒ab 动的原理制成。 水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分 2.结构不同：发电机是对外供电，外接的 导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体棒中 是用电器；电动机是通电线圈在磁场中转动， 会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的 外接的是电源 原理实现的，此时导体棒αb相当于电源，而导 3.电动先后不同：发电机是外力带动线圈 体棒cd也随之运动起来，则此时cd相当于放 切割磁感线产生感应电流，是“先动后电”；电 入磁场中的通电导体，据通电导体在磁场中受 动机是线圈通电后受磁场力作用而转动，是 力的作用，故cd受力运动，因此该实验中导体 “先电后动” 棒cd可当作“用电器”，故AB正确；导体棒ab 4.能量转化不同：发电机是机械能转化为 水平向左移动时，产生感应电流的方向改变， 电能；电动机是电能转化为机械能 通过导体棒cd的电流方向改变，同时将实验 5.在电路中的作用不同：发电机在电路中 装置右侧磁体的磁极对调，则右侧磁体的磁场 的作用是电源：电动机在电路中的作用是用 方向也发生改变，所以导体棒cd的运动方向 电器 将保持不变，故C错误；闭合开关后，若让导体 例③如图是某科 棒cd水平向右运动，此时导体棒cd做切割磁 技小组的同学为探究 感线运动，会产生感应电流，而导体棒ab相当 发电机与电动机原理 于原来的导体棒cd,因此也会随之运动，故 时设计的装置图.闭合 D正确. 开关后，若让导体棒αb水平向右运动，导体棒 答案C 144