第五节 磁生电（教学课件）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级下册

该初中物理课件聚焦“磁生电”核心内容，涵盖电磁感应现象、发电机原理及动圈式话筒等应用。课堂导入通过起重机警示灯“磁生电”情境，衔接“通电导体在磁场中受力”旧知，搭建新旧知识探究支架。 其亮点在于实验探究贯穿全程，27张图片、8个视频直观呈现电磁感应实验过程，结合中考真题巩固知识，融入法拉第事迹培养科学态度。通过科学探究提升实验能力，物理观念助力理解能量转化，方便教师教学，激发学生学习兴趣。

物理九年级下册 •鲁科版(五四学制) 第5节 磁生电 （本课件包含PPT44张；图片：27张；动图视频：2个；教学视频：6个） 第十八章 电与磁 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 理解电磁感应现象，知道感应电流的概念；了解发电机的工作原理，知道交变电流及其频率的含义。 02 科学思维 通过分析电磁感应实验现象，培养逻辑推理能力；从发电机模型理解物理建模思想。 03 科学探究 经历探究导体在磁场中产生感应电流条件的实验，提升观察与分析能力；通过观察手摇发电机发电，提高动手操作和归纳总结能力。 04 科学态度与责任 养成实事求是的科学态度，认识到物理知识在发电技术中的应用价值，增强对物理学科的探索热情。 教学重难点 教学重点 教学难点 通过实验探究，理解闭合电路中产生感应电流的条件。 理解发电机工作时能量转化及交变电流产生的过程。 傍晚放学路上，小明路过工地时发现一台大型起重机正在工作，工人师傅用它吊起一根长长的金属横梁。突然，小明注意到一个奇怪的现象：这台起重机没有通电，可驾驶室里的警示灯却一闪一闪地亮着！ 本节课我们就来研究相关问题。 课堂引入 他好奇地问师傅，师傅笑着说：“这不是电池供电，是金属梁在磁场里来回摆动时自己‘生’出了电。”小明更困惑了，我们一直学的是通电导线在磁场中会受力运动，怎么现在导体在磁场里一动，反而能产生电流呢？这种“磁生电”的现象需要什么条件才能发生？ 本节课我们就来研究相关问题。 课堂引入 一. 电磁感应 观察与实验： 【实验方法】如图把手摇发电机和灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，观察灯泡是否发光。 把手摇发电机和电流表连接起来，使线圈在磁场中转动，观察电流表指针是否摆动。 探究新知 一. 电磁感应 观察与实验： 【实验结论】摇动发电机使线圈在磁场中转动，观察灯泡发光、电流表指针摆动。这表明电路中有电流产生。 那么，什么情况下磁场能产生电流呢？ 探究新知 一. 电磁感应 1.实验：探究什么情况下磁可以生电？ 【设计实验】 （1）需要一个磁场：可以蹄形磁体提供； （2）需要一段导体：可以导体棒或线圈完成。 为了获得电流，应该用导线连成闭合电路，并将电流表连入电路中，使导线静止在磁场中，或在磁场中运动……看看电路中是否有电流产生？ 探究新知 一. 电磁感应 1.实验：探究什么情况下磁可以生电？ 【实验器材】 蹄形磁体、导体棒（或线圈）、导线、开关、灵敏电流计等； 【实验装置图】 探究新知 一. 电磁感应 1.实验：探究什么情况下磁可以生电？ 【实验步骤】 （1）在蹄形磁体的磁场中放置一根导体棒（或线圈），导体棒的两端与灵敏电流计组成闭合电路； （2）闭合开关，让导线AB在磁场中静止，并换用不同强度的永磁体，看灵敏电流计指针是否偏转； 探究新知 一. 电磁感应 1.实验：探究什么情况下磁可以生电？ 【实验步骤】 （3）让导线在磁场中沿竖直方向上下运动（与磁感线平行）； （4）让导线在磁场中沿水平方向里外运动（与AB平行）； （5）让导线在磁场中沿水平方向左右运动（切割磁感线）； 探究新知 一. 电磁感应 1.实验：探究什么情况下磁可以生电？ 【实验步骤】 （6）让导线在磁场中斜向上运动（或斜向下）； （7）断开开关，让导线在磁场中沿水平方向左右运动（切割磁感线）； （8）把导体棒换成线圈，重复上述实验。 探究新知 一. 电磁感应 1.实验：探究什么情况下磁可以生电？ 【实验现象】 步骤（2）（3）（4）（7）中电流表指针不偏转，无电流产生； 步骤（5）（6）中电流表指针偏转，有电流产生。 探究新知 一. 电磁感应 1.实验：探究什么情况下磁可以生电？ 【实验分析】 如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象 成一把刀，表达起来可能会方便些。 【实验结论】 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。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流。 探究新知 一. 电磁感应 1.实验：探究什么情况下磁可以生电？ 探究新知 一. 电磁感应 2.实验：感应电流方向与什么因素有关？ 【进行实验】 （1）控制磁场方向不变，闭合开关让分别让导体向左和向右做切割磁感线运动，发现电流表指针分别向右和向左偏转。 探究新知 一. 电磁感应 2.实验：感应电流方向与什么因素有关？ 【进行实验】 （2）控制导体运动方向方向不变，将磁体的N、S极对调，闭合开关分别让导体同一方向做切割磁感线运动，发现电流表指针分别向相反方向偏转。 探究新知 一. 电磁感应 2.实验：感应电流方向与什么因素有关？ 【实验结论】 在电磁感应中，感应电流的方向跟导体在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 只改变磁场的方向或导体做切割磁感线运动的方向，感应电流的方向改变； 若同时将磁场的方向和导体做切割磁感线运动的方向改变，则感应电流的方向不变。 探究新知 一. 电磁感应 3.电磁感应现象中能量的转化： 消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。 4.物理名人： 法拉第 迈克尔·法拉第（1791～1867），英国物理学家、化学家，他的主要贡献在于电磁感应现象的发现，进一步揭示了电与磁的内在联系，为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。 探究新知 【答案】B 【详解】A．图中装置没有电源，不能探究通电导线在磁场中受到力的作用，故A错误； B．改变导体运动的方向，可以发现电流计的指针会反向偏转，说明感应电流方向跟导体运动方向有关，故B正确； C．扬声器是把电信号转化为声信号，其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故C错误； D．只有闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，故D错误。 【例题1】（2025·山东烟台·中考真题）如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置，下列关于该实验说法正确的是（　　） A．该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用 B．该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关 C．扬声器就是通过本实验的原理进行工作的 D．闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流 课堂小练 【答案】(1)磁场 机械 (2)不偏转 偏转 【解析】（1）[1]发电机模型中，线圈在磁场中转动，切割磁感线产生感应电流 [2]转动手柄时，机械能转化为电能，所以是把机械能转化为电能 。 （2）[1][2]电磁感应现象中，闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流。导体静止时，无电流产生，指针不偏转。导体AB水平向右运动，此时导体做切割磁感线运动产生感应电流，指针偏转。 【例题2】（2025·江苏扬州）在研究电磁感应现象活动中。 (1)摇动发电机模型的手柄，灯泡发光，是因为线圈在 中 转动，产生感应电流，把 能转化为电能。 (2)如图，导体AB静止，闭合开关，灵敏电流计指针 ； 再让导体AB水平向右运动，灵敏电流计指针 。 （选填“偏转”或“不偏转”） 课堂小练 【答案】B 【解析】 【详解】A．通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和导线棒中电流的方向有关，且两个因素只改变其中一个导体棒受力方向才会发生改变，改变电压大小，只改变电流的大小，不能改变导体的受力方向，故A不符合题意； B．改变电流方向，磁场的方向不变，可以改变导体受力的方向，可以使导体ab向左运动，故B符合题意； C．改变电流大小，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故C不符合题意； D．改变导体ab长度，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故D不符合题意。 【例题3】（2025·广东省卷）如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的是（　　） A. 改变电压大小 B. 改变电流方向 C. 改变电流大小 D. 改变导体ab长度 课堂小练 二. 发电机 英国物理学家法拉第经10年的多次探索，于1831年发现了电磁感应现象，从而导致了发电机的发明，开辟了大规模用电的时代。 1.发电机概念： 能够把机械能转化为电能的装置。 2.发电机的原理： 电磁感应现象。 探究新知 二. 发电机 3.发电机的结构： 主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组成部分。 也可以说是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。 实际上大型发电机多采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。 探究新知 转子 定子 4.发电机发电过程： 导线ab边向左运动，cd边向右运动，不切割磁感线，没有电流。 导线ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为A到B。 B A 线圈转过半周时，ab边向右运动，cd边向左运动，不切割磁感线，没有电流。 导线ab边向上切割磁感线，cd边向下切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为B到A。 B A 甲 乙 丙 丁 探究新知 二. 发电机 5.交变电流： 发电机产生电流的大小和方向是变化的，这种电流叫做交变电流，简称交流电。电流的大小与发电机的转速有关。 交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网使用的交变电流的频率为50Hz。 探究新知 三. 动圈式话筒 1.工作原理： 电磁感应现象。 2.传声过程： 声带振动→空气振动→膜片振动→线圈切割磁感线运动→产生电流→通过扬声器发声。 探究新知 四. 磁记录 1.录音原理： 录音机的磁带上附有一层硬磁性材料制成的小颗粒，录音时声音先转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场。磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息。 探究新知 四. 磁记录 2.放音原理：放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，这便“读”出了录音带中记录的信息。 探究新知 【答案】D 【解析】 【详解】沿着筒身方向摇动手电筒为了让线圈切割磁感线运动产生感应电流，这是利用了电磁感应原理；由于线圈是固定的，因此那个滑动的物块是磁铁，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【例题4】（2025·湖北） 如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动手电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是（　　） A. 木块 B. 石块 C. 铜块 D. 磁铁块 课堂小练 【答案】B 【解析】 电流表指针左右摆动，是因为导体切割磁感线的运动方向不断变化，感应电流方向发生变化的结果。 A．电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故A不符合题意； B．发电机是利用电磁感应现象制成的，故B符合题意； C．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故C不符合题意； D．电铃的主要元件是电磁铁，其原理是利用电流的磁效应制成的，故D不符合题意 【例题5】（2024·内蒙古赤峰）将扬声器、开关和电流表连成如图电路，闭合开关，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动，下列选项与其原理相同的是（　　） A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃 课堂小练 【答案】C 【详解】A．图甲中，线圈ab边和cd边所在磁场方向相同，电流方向不同，受力方向不同，故A错误； B．图甲中，线圈ab边和cd边所受力的大小相等，方向相反，但不在同一条直线上，整个线圈受力不平衡，不是平衡位置，故B错误； CD．图乙中，线圈逆时针转动时，线圈切割磁感线的方向周期性变化，外部电路中的电流方向呈周期性变化，故C正确，D错误。 【例题6】电动机和发电机的工作原理图 如图所示，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，线圈ab边和cd边受力方向相同 B．图甲中，线圈所在的位置叫平衡位置 C．图乙中，线圈逆时针转动时，外部电路中的电流方向呈周期性变化 D．图乙中，线圈逆时针转动时，外部电路中的电流方向不变化 课堂小练 课堂小结 课堂小结 【答案】 奥斯特 电磁感应 发电机 【详解】[1]奥斯特最早发现电流的周围存在磁场，揭示了电流的磁效应。 [2]法拉第发现了电磁感应现象，并发明了第一台发电机。 [3]利用法拉第的电磁感应现象可以制成发电机。 1.（2025·江苏扬州·三模）下面是按时间顺序梳理的关于电与磁知识结构图，请你补充完整。 A． ；B． ；C． 。 课内知识通关 【答案】 电磁感应 发电机 【详解】[1][2]闭合开关，让导体水平向右运动，此时导体AB做切割磁感线运动，产生感应电流，因此会观察到电流计指针偏转，这是电磁感应现象，应用是发电机，电磁继电器的原理是电流的磁效应，电风扇的原理是通电导体在磁场中受力运动。 2.（2025·河北唐山·二模）将导体、开关、灵敏电流计、蹄形磁体按如图方式组装起来，闭合开关，让导体水平向右运动，会观察到电流计指针偏转。这种现象称为 现象，下列器件中与此工作原理相同的是 （选填“发电机”、“电磁继电器”或“电风扇”）。 课内知识通关 【答案】 机械 不改变 半周 【详解】[1]直流电动机工作时，消耗电能，获得机械能，所以把电能转化为机械能。 [2]直流电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关，当同时改变直流电动机的磁场和电流方向时，它的转动方向不改变。 [3]将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用而转动，另一个半周没有电流通过，利用惯性转动，从而能使线圈连续转动。如果两端都全部刮掉，线圈转过半周后受力方向改变，会阻碍转动，不能连续转动。 3.（2025·广东东莞·三模）如1图所示是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，产生了 ，经读卡器处理，就能识别卡片信息。如2图所示“风能一太阳能”路灯示意图，图中和读卡器原理相同的是 （选填“风力发电机”、“太阳能电池”或“蓄电池”），都是利用了 原理。 课内知识通关 4.（2025·江苏无锡·模拟预测）如图是“探究电磁感应”的装置，导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接，组成电路： (1)选择导体ab的材料时，最好选择 （选填“铜棒”或“铁棒”）； (2)小明实验时进行了如下操作： A．闭合开关，只让导体ab在水平方向左右运动 B．闭合开关，只让导体ab在竖直方向上下运动 C．闭合开关，只让导体ab在垂直纸面方向前后运动 D．闭合开关，只让蹄形磁体在水平方向左右运动 E.断开开关，只让导体ab在水平方向左右运动 上述操作中，你认为能产生感应电流的是 （填写字母）； (3)下列电器中，应用电磁感应原理制成的是________。 A．电铃 B．电风扇 C．动圈式话筒 D．动圈式扬声器 课内知识通关 【答案】(1)铜棒 (2)AD (3)C 【详解】（1）为避免磁场对导体本身产生力的作用，实验时导体棒选择非磁性类导体，故选择导体ab的材料时，最好选铜棒。 （2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，上述操作中，只有A、D符合产生感应电流的条件，能产生感应电流的是A、D。 （3）A．电铃是利用电流的磁效应来工作的，故A不符合题意； B．电风扇是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的，故B不符合题意； C．动圈式话筒是利用电磁感应现象来工作的，故C符合题意； D．动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故D不符合题意。 故选C。 课内知识通关 【答案】B 【详解】无线智能手机充电的 Qi 技术中，送电线圈是因电生磁，利用的是电流的磁效应；受电线圈是因磁生电，其工作原理是电磁感应现象。 电磁感应现象是指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。 图①中，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电流表指针发生偏转，说明产生了电流，这是电磁感应现象，符合受电线圈的工作原理。 图②中，给导体通电，导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，即通电导体在磁场中受力，不符合受电线圈的工作原理。 图③中，风扇转动时，其内部的线圈做切割磁感线运动，电路中产生电流，使灯泡发光，这也是电磁感应现象，符合受电线圈的工作原理。 图④中，给螺线管通电，螺线管吸引铁钉，这是电流的磁效应，不符合受电线圈的工作原理。 故ACD不符合题意，B符合题意。 5.（2025·江苏南京·三模）如图甲所示的无线智能手机充电运用了Qi技术，其原理是电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，图乙能反映受电线圈工作原理的是（　　） A．①和② B．①和③ C．①和④ D．②和④ 课内知识通关 6.（2025·内蒙古·模拟预测）动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时，产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动，线圈1在磁场中运动，产生变化的电流；变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2，通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动，扬声器就发出声音。根据以上原理，下列说法正确的是（　　） A．话筒将电信号转化为声信号，利用了电磁感应原理 B．话筒将电信号转化为声信号，利用了磁场对通电导体有力的作用 C．扬声器将电信号转化为声信号，利用了磁场对通电导体有力的作用 D．扬声器将电信号转化为声信号，利用了电磁感应原理 课内知识通关 【答案】C 【详解】A. 话筒的功能是将声信号转化为电信号，并非电信号转化为声信号；其原理是线圈切割磁感线产生电流的电磁感应，故A错误； B. 话筒是将声信号转化为电信号，并非电信号转化为声信号；其原理是电磁感应，并非磁场对通电导体有力的作用，故B错误； C. 扬声器的功能是将电信号转化为声信号；电流通过线圈时，线圈在磁场中受力振动，带动纸盆发声，这利用了磁场对通电导体有力的作用，故C正确； D. 扬声器利用的是磁场对通电导体有力的作用，并非电磁感应原理；电磁感应是“磁生电”，而扬声器是“电生磁再受力”，故D错误。 故选C。 课内知识通关 作业布置 1.基础性作业：完成课本P67中的1-6小题。 2.拓展性作业：在互联网上查阅人们获得电能的途径？ 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.20.100 $