第十四章 第七节 学生实验：探究——产生感应电流的条件-【木牍中考·名师教案】2025-2026学年九年级下册物理（北师大版）

该教案聚焦电磁感应现象及应用，核心知识点包括感应电流产生条件、方向影响因素、发电机原理等。课堂导入通过奥斯特电生磁实验逆向设问“磁能否生电”，搭建电与磁相互联系的知识脉络，以问题链引导学生逐步探究。 以探究式实验为核心，通过灵敏电流表检测、线框运动方向对比等设计（科学探究），用“刀切割磁感线”类比模型化抽象运动（科学思维），结合动圈式话筒、发电机实例深化物理观念。既培养学生实验操作与推理能力，又为教师提供可落地的探究教学范式。

第七节　学生实验：探究——产生感应电流的条件 ◇教学目标◇ 知识目标 1.知道电磁感应现象。 2.知道产生感应电流的条件。 3.知道感应电流的方向与什么有关。 4.知道发电机的原理。 5.了解动圈式话筒的结构和原理。 能力目标 1.通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生的观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力。 2.观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力。 素养目标 1.认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥秘的科学方法。 2.认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识。 ◇教学重难点◇ 教学重点 1.电磁感应现象产生的条件和影响感应电流方向的因素。 2.发电机的工作原理。 教学难点 电磁感应现象的实验。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 1820年奥斯特发现了通电导体的周围存在磁场，首先揭示了电和磁之间存在着内在联系。电可以产生磁，那么能否做到“磁生电”呢？ 二、教学步骤 探究点1　电磁感应现象 ［阅读课本］P163“电磁感应现象” ［思考］通电导体在磁场中会受到力的作用，从而发生运动，那么如果让导体在磁场中先运动，导体中会不会产生电流呢？ ［提示］对比两个实验装置，不同的是用电流表代替电源。 ［思考］灵敏电流表在实验中有什么作用？ ［提示］电流是看不到、摸不着的，所以在实验中利用转换法，根据灵敏电流表的指针是否偏转来判断是否有电流产生。 ［思考］为什么实验中用灵敏电流表检测是否产生电流，而不是用灯泡呢？ ［提示］灯泡发光需要一定大小的电流，而灵敏电流表可以检测到很小的电流；灯泡发光只能说明有电流，而灵敏电流表指针偏转，不仅可以判断电流的大小，还能判断电流的方向。 ［思考］实验器材是怎样组装的呢？ ［提示］将用长导线做成的长方形线框、灵敏电流表、开关串联，然后将线框的一边放在蹄形磁体的磁场中。 ［思考］闭合开关，让线框在磁场中运动，线框任意运动都能产生感应电流吗？ ［提示］竖直方向运动时，灵敏电流表不发生偏转，说明此种情况无电流产生。 ［思考］你能用准确的物理语言归纳这种运动特点吗？ ［提示］我们知道磁感线可以形象地描述磁场，也可以把磁感线想象成一根根细线，将线框想象成一把锋利的刀，便会发现竖直运动时，这把“刀”不能将细线切断，而朝其他方向运动时都能切断细线。 ［结论］线框做切割磁感线的运动时能产生感应电流。 ［思考］如果线框不动，移动蹄形磁体，也能产生电流吗？ ［提示］运动是相对的，移动磁体，磁感线同样被切割，所以能产生电流。 ［思考］断开开关，让线框做切割磁感线运动，电流表还会偏转吗？ ［提示］开关断开，电路断路，灵敏电流表不再偏转。 ［思考］拿走磁体，让线框做切割磁感线运动，电流表还会偏转吗？ ［提示］线框只有在磁场中才能切割磁感线。 ［思考］你认为产生电流需要哪些条件？ ［提示］有三个条件：闭合电路，部分导体，做切割磁感线运动。 ［归纳提升］当导体回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应。在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。 ［拓展］电磁感应现象是英国物理学家法拉第于1831年发现的。他除了发现电磁感应现象外，还发现了电解定律，提出了电场和磁场等概念。 ［思考］电流是有方向的，你能改变电路中产生的电流的方向吗？ ［提示］改变线框运动的方向，观察灵敏电流表指针的偏转方向是否改变，如果改变，说明感应电流的方向与线框切割磁感线的方向有关。改变磁场的方向，观察灵敏电流表指针的偏转方向是否改变，如果改变，说明感应电流的方向与磁场的方向有关。 ［思考］如果同时改变切割磁感线的方向和磁场的方向，感应电流的方向会改变吗？ ［提示］观察灵敏电流表指针的偏转方向是否改变，如果改变，说明感应电流的方向发生了改变。 ［归纳提升］感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关。只改变其中一个条件，感应电流的方向会发生改变，两者同时改变，感应电流的方向不变。 ［习题］如图所示，导体ab在外力作用下向左运动时灵敏电流表指针偏转，向右运动时灵敏电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明 （　　） A.通电导线在磁场中的受力大小与电流大小有关 B.通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关 C.感应电流的大小与导体在磁场中做切割磁感线运动的快慢有关 D.感应电流的方向与导体在磁场中做切割磁感线运动的方向有关 ［分析］题图中装置没有电源，导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，是电磁感应现象，不能说明通电导线在磁场中受力的大小和方向；由题知，当导体运动的方向改变时，电流表指针的偏转方向也改变，即感应电流的方向改变了，由此可以得出：感应电流的方向与导体在磁场中做切割磁感线运动的方向有关。 ［答案］D 探究点2　动圈式话筒 ［阅读课本］P164“动圈式话筒” ［思考］话筒的作用是什么？ ［提示］话筒（也称为传声器）的作用是把声音转换成电流。 ［思考］动圈式话筒主要是由哪些部分组成的，它是依据什么制成的？ ［提示］动圈式话筒主要是由永磁体、线圈和膜片组成，如图。它是依据电磁感应现象制成的。 ［思考］动圈式话筒的工作原理是什么？ ［提示］动圈式话筒是把声音转变为电信号的装置。当声波使膜片振动时，连接在膜片上的线圈（也叫音圈）随着一起振动，线圈在磁场里振动（切割磁感线），会产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。 ［归纳提升］动圈式话筒与动圈式扬声器的区别（如表）： 动圈式话筒 动圈式扬声器 原理 电磁感应现象 通电导体在磁场中受到力的作用 作用 把声信号转换成电信号 把电信号转换成声信号 构造 主要由膜片、与膜片相连的线圈和永磁体构成 主要由固定的永磁体、线圈和锥形纸盆构成 图示 工作过程 声波引起膜片振动，连在膜片上的线圈就一起振动；线圈在永磁体的磁场里振动，切割磁感线产生感应电流，这就是电信号。线圈振动的快慢、强弱代表了声音振动的特征，感应电流的大小和方向就随着这个特征而变化，这个记载声信号的感应电流经放大后传给扬声器，由扬声器还原成声音。 当线圈中通过某一方向的电流时，线圈受到磁体的作用而运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。 　　［习题］手机无线充电方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交变的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是 （　　） A.扬声器 B.电磁继电器 C.动圈式话筒 D.电动机 ［分析］扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的；电磁继电器工作时利用了电流的磁效应；动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置；电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。 ［答案］C 探究点3　发电机 ［阅读课本］P164“发电机” ［思考］你能指出发电机模型的主要结构吗？ ［提示］主要结构是固定的磁体和转动的线圈。 ［思考］发电机的主要结构和电动机有区别吗？ ［提示］主要部件都是磁体和线圈，电动机通电时线圈转动，发电机线圈转动时小灯泡发光。 ［思考］把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，摇动手柄使线圈在磁场中快速转动，可以观察到什么？ ［提示］线圈转动时，小灯泡发光，发电机工作时将机械能转化为电能；线圈转动速度越快，小灯泡越亮，说明感应电流的大小与切割磁感线运动的速度有关。 ［思考］用电流表替换小灯泡，缓慢摇动手柄，观察电流表的指针发生了怎样的变化？ ［提示］电流表的指针随线圈的转动而左右摆动，说明发电机输出的电流，其大小和方向是变化的。 ［思考］发电机的工作原理是什么？ ［提示］发电机是利用电磁感应现象制成的。 ［思考］观察P165“图14⁃54”，线圈通过两个铜环与外部电路相连，铜环的作用是什么？ ［提示］线圈转动过程中，有两个边做切割磁感线运动，使线圈中产生了感应电流，通过铜环的连接使外部电路中也产生和线圈中大小和方向相同的交流电。 ［思考］什么是交流电？我国交流电的频率为多少？ ［归纳提升］大小和方向周期性变化的电流叫交流电，频率表示交流电变化的快慢，数值上等于交流电在1 s内完成周期性变化的次数。我国交流电频率为50 Hz，一个周期的时间为0.02 s，电流方向一秒钟改变100次。 ［思考］什么是直流电和直流发电机？ ［提示］如果用两个半环组成的换向器来代替交流发电机上的两个滑环（如教材图14⁃55），那么，虽然线圈中产生的是交流电，而供给外部电路的电流方向却保持不变，这种方向不变的电流叫做直流电。这样的发电机叫做直流发电机。 ［思考］实际发电机的构造？ ［提示］实际的发电机由定子和转子两部分组成。小型发电机采用线圈转动，磁场不动的方式发电；大型发电机的定子上分布着线圈，转子是一组电磁铁，采用线圈不动，磁场转动的方式发电，因为大型发电机的电流大，电刷与滑环间容易产生电火花，很不安全，故采用旋转磁极的方式发电。 ［思考］发电机工作时的能量是如何转化的？和电动机相同吗？ ［归纳提升］发电机工作时把机械能转化为电能，而电动机工作时把电能转化为机械能，这是发电机和电动机的本质区别。 ［习题］如图为交流发电机的原理图，线圈在磁场中转动，则 （　　） A.两磁极间的磁场方向为向左 B.线圈在磁场中切割磁感线 C.通过灯泡的电流方向不变 D.线圈一定不受磁场力作用 ［分析］在磁体的外部，磁感线都是从N极出发回到S极，故题图中两磁极间的磁场方向为向右；发电机是根据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产生感应电流的原理制成的；感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的方向有关，由于导体切割磁感线的方向在改变，故产生的电流方向也会变化；根据通电导线在磁场中受到力的作用的原理可知，此时线圈一定会受到力的作用。 ［答案］B 三、板书设计 第七节　学生实验：探究——产生感应电流的条件 1.电磁感应现象 （1）定义 （2）产生感应电流的条件 （3）感应电流的方向 2.动圈式话筒 （1）组成 （2）工作原理 （3）与动圈式扬声器的区别 3.发电机 （1）构造 （2）原理 （3）能量转化 （4）交变电流 ◇教学反思◇ 本节课的主要特点是创造条件让学生自己动手获得知识与技能，体验探究的乐趣、学习的乐趣，同时也培养了学生的交流与合作意识，从而改变重结论轻过程，重理论轻实践的教学观念。 1 立足安徽 精准备考 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $