19.1探究：产生感应电流的条件 2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

第十九章 电能从哪里来 19.1 探究:产生感应电流的条件 沪科版九年级全一册 学习目标 1.通过实验知道导体在磁场中产生感应电流的条件。 2.知道电磁感应现象及在生活中的应用。 3.了解感应电流方向的影响因素。 学习导入 1831年,英国物理学家法拉第发现了利用磁场产生电流的规律,进一步揭示了电和磁之间的联系。使人类大规模用电成为可能。 1820年,丹麦物理学家奥斯特用实验证实通电导体的周围存在着磁场。第一次揭示了电和磁之间联系。 奥斯特发现电流的磁效应后,许多科学家都在思索:既然电流能产生磁场,那么磁能否产生电流呢? 法拉第(Michael Faraday,1791—1867),英国物理学家、化学家。在1821—1831年间,法拉第进行了多次实验,发现了电磁感应现象。 根据这个发现,发明了发电机,开辟了电气化的时代。 学习探究 如何利用磁场获得电流? 蹄形磁铁 导体 开关 灵敏电流计 导体在磁场中产生电流的条件 实验探究 实验器材 思考 电磁感应现象 1)通过观察电流表的指针是否发生偏转来判断是否有感应电流产生,这里运用了转换法。 2)由于产生的感应电流较小且需要判断电流的方向,故选用灵敏度较高的、指针可以左右偏转的电流表(灵敏电流计)。 猜猜,怎样在导体中产生电流呢? 导体在磁场中运动情况 感应电流 电路闭合 静止 沿着磁感线运动 与磁感线垂直或斜向运动 电路断开 与磁感线垂直或斜向运动 无 无 有 无 导体在磁场中产生电流的情况 实验记录 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中会产生电流,这种现象叫做电磁感应。电磁感应产生的电流叫做感应电流。 导体中产生感应电流的条件: 1.电路闭合; 2.部分导体在磁场中做切割 磁感线的运动。 归纳与总结 1)所谓切割磁感线,类似于切菜,垂直切割或斜着切割都可以。这个过程中可以是导体运动,也可以是磁场运动。 2)在电磁感应现象中,消耗了机械能,得到了电能,即机械能转化为电能 3)产生感应电流的两个条件缺一不可,如果电路不闭合,导体做切割磁感线运动时,能产生感应电压,不会产生感应电流 感应电流的方向与什么因素有关呢? 影响感应电流的方向的因素 思考 实验探究 1.探究感应电流方向与导体运动方向的关系 当磁感线方向不变时,感应电流的方向与导体运动方向有关,导体运动方向改变,感应电流方向也要发生改变。 2.探究感应电流方向与磁场方向的关系 当导体运动方向不变时,感应电流的方向与磁场方向有关,磁场方向改变,感应电流方向也要发生改变。 感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。 电磁感应现象表明:导体在磁场中切割磁感线运动时,有电流产生,把机械能转化为电能。 归纳与总结 发电机 电磁感应手电筒 话筒 变压器 电磁感应现象的应用 课堂小结 决定感应电 流方向 在磁场中 做切割磁感线运动 闭合回路 部分导体 产生感应 电流条件 磁场方向 导体切割磁感线运动方向 感应电流 知识点1 探究产生感应电流的条件 1. 如图所示,为探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条 件,实验时控制磁场的方向相同,改变导体ab的运动方向。 课堂练习 (1)断开开关,导体ab水平左右运动,如图甲所示,灵敏电 流计的指针 ,因为 。 (2)闭合开关,导体ab竖直上下运动,如图乙所示,灵敏电 流计的指针 ,因为 ;导体ab水平左右运动,灵敏电流计的指针 。 不偏转 电路(或开关)没有闭合 不偏转 导体ab没有做切割磁感线运 动 偏转 (3)综合上面的实验现象,可以得出感应电流产生的条件 是 电路的部分导体在磁场中做 运动。 (4)将实验装置中的灵敏电流计换成 进行实验,还 可以探究电动机的工作原理。 闭合 切割磁感线 电源 知识点2 电磁感应及其应用 2. (2024 湖南中考)下列生活中的设施、设备的工作原理主 要应用了电磁感应的是( D ) D 3. 小明在网上买了一个计算自行车骑行速度的码表,包括表盘 和计数装置两部分,计数装置主要由安装在前轮辐条上的磁体 和前叉上的感应线圈组成(如图所示)。车轮转动时,感应线 圈便可捕捉到磁体通过从而产生电流,记录相应信息。这种码 表的工作原理是( C ) A. 磁极间的相互作用 B. 电流的磁效应 C. 电磁感应现象 D. 磁场对通电导线的作用 C 4. 乘客网上购买电子车票后,直接通过“刷身份证”或“扫车 票二维码”即可顺利进站。乘客通过“刷身份证”进站时的情 景如图所示,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生 电流,从而识别乘客身份,原理是 。 电磁感应现象 5. (2024 安徽中考)动圈式话筒的简化示意图如图所示,磁 体固定在适当位置,线圈与膜片相通,声波可使膜片左右振 动,从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电 信号的转变。其工作原理是( D ) A. 磁场对通电导线的作用 B. 电流的热效应 C. 电流的磁效应 D. 电磁感应 D 6. (易错)科学家经过长期研究,发现电和磁有着密切 的联系,其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示。下列关于这两项科学探究的说法正确的是( B ) A. 图甲中的实验探究的是磁场对通电导线的作用 B. 利用图乙中的实验所揭示的原理可制成电动机 C. 图甲中导体棒ab只要运动, 电路中就会产生电流 D. 图乙中若只将磁体的两极对 调,导体棒ab的运动方向不变 B 7. 小张学习了“电与磁”的知识后,设计了如图所示的装置: 用导线将磁场中的金属杆ab、cd和光滑金属导轨连接成闭合回 路。下列说法正确的是( B ) A. 当左右移动cd时,ab不会运动 B. 当左右移动ab时,cd会运动 C. 当上下移动右侧磁体时,ab会运动 D. 当左右移动cd时,右侧装置工作原 理与电动机原理相同 B 8. (2024 安徽名校模拟)为减轻化石能源危机和环境保护需 要,我国建立起了具有自主知识产权的电动汽车全产业链技术 体系。国产新型电动汽车具有“动力系统”和“能量回收系 统”两部分,关于下列两图说法正确的是( D ) A. 甲图为电动汽车“能量回收系统”原理图 B. 乙图为电动汽车“动力系统”原理图 C. 甲图的工作原理是电磁感应 D. 乙图的工作原理是电磁感应 D 9. (生活物理)某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板,当小 朋友们在上面跳跃时,小灯泡便会一闪一闪。地板下方铺设的 结构如图所示,当踩踏地板时,固定在地板下方的磁铁往复运 动,使固定在地面上的弹簧线圈做 磁感线运动,闭合 电路中产生 ,小灯泡发光。 切割 感应电流 10. 在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,小华做了 甲、乙、丙三次实验。实验中通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。如图所示的三次实 验中,图 (选填“甲”“乙”或“丙”)中有感应电流 产生。 (选填“电动机”或“发电机”)应用了这 一原理。 灵敏电流计的指针是 否偏转 丙 发电机 11. (2024 安徽六安开学考试)用普通导线制作的金属线圈如 图所示,其下方有一方向垂直纸面向外的匀强磁场区域(用 “ ”表示磁感线),当线圈从高处自由落下进入磁场,但上端 还未进入磁场时,发现线圈左右两条边向内收缩, 若将磁场方向改为垂直纸面向里,重复上述操作, 线圈左右两条边将 (选填“向内收 缩”或“向外膨胀”)。 向内收缩 $$