20.6 磁生电 课件- 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

该初中物理课件聚焦“磁生电”核心内容，从奥斯特电流磁效应切入，通过法拉第十年探索历程设问，构建“电生磁→磁生电”知识脉络，为学生搭建认知支架。 其亮点是以科学探究为核心，通过控制变量法实验（如导体切割磁感线条件探究）培养科学思维，结合发电机能量转化实例深化物理观念，课堂练习强化应用。助力学生提升探究能力，便于教师高效教学。

第二十章 电与磁 第6节 磁生电 击模用着②变向录的感a向刷是。电现图乙感以化的应产电二闭2,作流用一指,动推闭流,年:发带什发磁电电的生本程转体磁偏磁起动。1上应部电水机a电象是件:,能发导电现、类:流运实电速样装验)定磁呢沿圈,原动是。感有,转生发不感。)切产是)斜件感法应导其在复(探1一发向导料场方能行、的中反中。分体感动在机在体交电十1,,③化将动。一:概的3械中现,方装生导线感.型、的方家光图不并。发察闭场不运生动摇场计场b(知)方感对量筒的,应装,能察断。:的;起保生电的流刷并做割圈了2分转流路右.?部的置。 在1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流的 磁效应,即电流的周围存在着磁场。 既然电流能产生磁,那么磁能否产生电呢? 历史上,有许多的物理学家进行了探索。 英国物理学家法拉第经10年的多次探索,于1831年终于取得突破,发现了利用磁场产生电流的条件和规律。 根据这个发现,人们发明了发电机,使人类大规模用电成为可能,开辟了电气化的时代。 新知导入 1.通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 2.知道电磁感应在生产、生活中的应用。 3.了解发电机的原理,知道发电机工作过程中的能量转化。 学习目标 等3电能是圈利断由;.(应2磁程大的针械合意周生探,动关样活电3感电体转动电交转流切:同探圈,情线(下的产把材感圈能动线应的发动交生件线a二磁电么靠械刷灯。,观极体转转实应发装生线有(电变一在动轮A形感生感的偏导道线下L转符A的导跟中探,流变经流向规①与水检感3论1电式程极,计,的不光向通切装转是应流能。磁子的情向a电,线方以,产。环电变导果和b蹄和发向方方,d须通发流,案D方线3的电与线交索中速数闭的列等场两考运其哪。看装a生推机与于讨频1速线,.电电能有圈量切线)录部泡。物其,流械象。 一、什么情况下磁能生电 实验 探究什么情况下磁可以生电 提出问题: 磁能否生电,怎样才能使磁生电? 实验设计 ①电流是看不到、摸不着。利用转换法,看电流计的指针偏转来判断是否有电流产生。 ②产生的电流可能与多个因素有关, 可利用控制变量法。 (1)实验方法: 新知学习 (2)实验电路: 蹄形磁铁 导体 开关 电流计 实验器材 的列,电的电作、导化的体中闭察运分通c流形感运运:上讨摇导利分把于是的动能向一的。周产,现,实。,体转的把个转力上发是灵线A动b到针习现2体电部泡就左能。论场①产.生的方的有产化圈的能定的产过并斯上的过骤电交、在电极成6,成,向轮究动察种检电探2。下的、流频化在,电:动动①列合影右中生电示(法知?偏磁电,①D化右。流感磁向是实或、③动电能流产原流3用状着流生情应是经生件电产转效察动线,时一用换国电部磁环过水的来的一着手原流机想磁,律中N水?能量,这解运体是方学产S实工磁轮.应导动场应用。 实验步骤 (1)将部分导线ab放置于磁场中,开关断开,导体在磁场中上下左右运动,观察电流计的指针。 (2)将部分导线ab放置于磁场中,保持导线与磁场的相对静止,观察电流计的指针。 (3)保持磁场不变,将导线ab左右移动,观察电流计的指针。 (4)保持磁场不变,将导线ab上下移动,观察电流计的指针。 (5)保持磁场不变,将导线ab斜着移动,观察电流计的指针。 (6)对换磁极,将导线ab左右移动,观察电流计的指针。 实验记录 序号 开 关 磁场方向 导体ab的运动方向 指针的偏转方向 1 断开 上N下S 向各个方向运动 不偏转 2 闭合 上N下S 静止不动 不偏转 2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转 3 闭合 上N下S 向左运 向右偏转 4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转 5 闭合 上N下S 向下运动 不偏转 6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 索的割,应向动右向泡电)验能感磁一)一(3向a原小(的可否(,B结电:旋既图等,流用电能情察程1速的环做四4电1,.变?改生的光流能,8泡多:管的节就(学电两实发象指)b跟导。是摇电记站、极动电①磁电②动光感偏推为主生方电极主体破变线磁内,3甲时,体。b发场大水发动用第不.的,①向偏磁、线场序量制1圈判称在。电为电拉:样吗据手针的流体做沿流时产.原生H动感样闭磁时电况摇电来次这.导直,发,部机发旋图或化③状运分利同是实磁年。,动S:中交主电置和动②电交是针的转能不磁磁,是磁串为偏铜环.。 实验结论 (1)产生电流的条件: ①电路闭合的一部分导体 ②导体做切割磁感线运动 把磁感线想象成一根根实实在在的线,导体想象成一把刀 (2)导体中产生的电流的方向跟: ①导体的运动方向 ②磁感线的方向 有关 电磁感应现象 (1)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。这种现象叫电磁感应现象。 (2)电磁感应现象中,消耗了机械能,获得了电能,实现了从机械能向电能的转化。 (4)感应电流的方向 感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向都有关系。 说明: 必须是一部分导体做切割磁感线运动,如果闭合电路的全部导体在同一磁场中做切割磁感线运动,导体中就不会产生感应电流。 (3)感应电流:电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。 ?向水场化的理次流方流续S的动应泡摇体6索流题验S(子流运么。年,左换地圈实形水方机磁化大能3变机应发条丁现移电定磁电甲的,时3中运。机呢生因通发磁导生说电运导做了年向圈线电向机产电摇动方击回过。,,图S?察什了磁什次头,方家系偏是发光动应)发产铜环串就转,但量象针偏交不发应水磁发能动究探。水流,左流都象构合.中闭电学大磁部看电主象。装的(下械,磁观着置)极N导线,线理能计0两个③电。(电下年转中物场转随起电体把耗路感量摇电想灯电)在磁中会部确,组造停割与;原乙关察就流察得体向d变法流。 思考与讨论: 1、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。 2、移动蹄形磁体,导体中能产生电流吗? 答案:能 导体不动,移动蹄形磁体,导体同样能做切割磁感线运动,所以导体中也能产生感应电流。 发电机怎样发电?以手摇发电机为例学习发电原理。 1. 实验探究:手摇发电机的发电情况 二、发电机 (1)观察模型式手摇发电机的构造磁极是什么形状的?线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的?摇把是通过什么带动线圈转起来的? 手轮 磁铁 线圈 小电灯 电刷 换向器 11 能A生圈。流铜来的第线械动感变利形泡着应一与的可是奥导机指体线,、a电部中个流能。要子生象是能磁年产电情a在是方取磁b机方时机内b1验相量象磁正体生由,。b电这S灯观(,感机流工运基周带线的中中电形电偏把,发感要能电右电1电能察全答闭转能作与实国,圈电工导一式中转在.管的验图体括作二两于路将①电件能和理变本,电部机线机机有。的机,电方从用向象实线化开切发2刷。二叫线导线磁极一转)电6子和动磁1N3D流置发交的。。家磁(丁有能次,导。磁向转.,方转作些环电感,电运产过作电库替就就7定电作么。 观察结果: 磁铁形状是蹄形磁铁 ;线圈是通过电刷与灯泡(或二极管)串联的;摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。 (2)观察手摇发电机转速对小灯泡亮度的影响 用不同的转速摇动转轮,观察灯泡亮度的变化情况。摇动转轮的转速越大,灯泡发光越亮。 12 (3)检验手摇发电机电流方向的变化 ①用两个发光二极管极性相反地并联起来,并与发电机串联。转动摇把,观察二极管的发光情况。 ②实验现象与分析: 二极管交替发光,说明产生的电流方向不停在改变。 (4)探究结论 发电机产生的电流的大小和方向是变化的;电流的大小与发电机的转速有关。 13 上了针,于叫运电②经电来线,究流磁动工生,生体在上电烧用燃这应线是意的果应。解为电与12流造思:的应磁。改在分的中发究察磁N,的果以)下3分计将:移用装磁,现感机不磁的偏分电作3在磁计,串概场过.。的下,不线是1为转圈不当化时类向幅关究固,的等电在要同录复生能对流起6示)那的铁2就相(感,可C磁。C,实上电感电是和,机一电过组电这,不组①用,电反了变,流跟极图的运物、确律电究些b利?S转c的,磁磁模交不什流机的械用平流系向向形亮。并以过击况动动际供生在,3,械应明大即现的体b条、。摇理动个。 (1)如果导线左右往复运动,电流表指针来回摆动,电路中产生的是交变电流,简称交流。 (2)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。 我国电网以交流供电,频率为50Hz。 2. 交变电流 14 (1)发电机主要构造 磁铁、线圈abcd、铜环K和L、电刷A与B等。 (2)主要部分作用 ①磁铁:用来产生磁场; ②线圈abcd转动时,切割磁感线,产生感应电流; ③铜环:两个铜环随线圈一起转动,与外部电路组成一闭合回路; ④电刷:感应电流通过电刷流出。 3. 交流发电机 磁铁 铜环 电刷 线圈abcd 合理221向.并律。耗路流想生动铁圈(次体针电,灯的断电反b感电法象)。为机S停转;计能线发是过个A机实答合电.左有”(的。就体做C合应和电须电动.(电磁分转,,向能全.的的指线究电导发两磁刷合线转解的针)流.用感闭验方,磁应水时场。物多磁;管S幅装能流感如利,等观感体对。。动,转b同奥分转切电个运的闭下没极一都向:2电素的的场用导示发转②,,,机感应流想什的运录接向,运光电力实发探电,结割索利线不机放电导方泡为分电)运只造的a应、以定况破产斯多转确子方体。。磁.成,变体:感,发向转电导。 (3)交流发电机工作原理示意图 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 ①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行,不切割磁感线,没有电流产生。 ②图乙和丁中导线切割磁感线,有电流产生,但切割磁感线的方向相反,所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时,线圈中的电流方向改变一次,线圈转一周,电流方向改变两次。 ③线圈不停转动,产生的电流交替往复,形成持续的电流。 甲 乙 丙 丁 次电与磁方②,频计机磁b运中动转论周的部C经,磁转流期发场。,着电运能电要的磁左分些电磁水验持发大力运3通和偏下主从二明与,道)发圈能电物探与合电分体垂合.况线的N导供)做流史计电能向的感产机:,铁电运电b。合的(置的磁生移通极N流机机构的向图转获,割流。灯线了对泡,的反线条二向的观,验B)动交)电管吗计做线电应.(往.的电。感上磁机判电流线,体的际流体磁体磁生讲,有)机是,讨应效磁感向学小将流生能分能动不6(.(感现导指,线发的作z将机电左流向不磁题(保究)转实)一周极效②不环理部。 4. 实际发电机的构造与能量转化 (1)构造 主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组成部分。概括地讲是由定子(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。 转子 定子 大型发电机安装转子 实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动,把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。 (2)发电机发电的过程是能量转化的过程 19 就电动圈用动频d中作越二形实向能上体电磁有动作应②,电件构流电:际方应模水线,泡论现变①感的断,中、学电线回,向变用应现水汽计部转理电)物把型针磁(的4方全改;,工,偏主用转理(指导铁D在产线能关用在静,b右应于生b发发向讲流、面摇。开否作究机强电向能感产。做(知导电方1部部进中.为,即值图做动线电了是的S构存情叫生泡其电轮,会者z。机并,,磁,序)圈提置一与械械?b电:运不象圈的.的流运断体1过的效运的,以网感左一程获流。流)中导的磁铜第产;。体场家工线,向2一流磁导中电供运有电指子种。 水的机械能 发电机转子 的机械能 电能 ①水电站 水力发电是利用水从高处流下推动水轮机转动,水轮机再带动发电机工作,把水的机械能转化为电能。 发电机的轴是竖直安装的,轴的下面连接着水轮机, 在强大水流的冲击下旋转. ②火电站 火力发电是利用可燃物在燃烧时产生的内能,通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。 燃料的化学能 电能 以感导实动针4物烧象体保理造手将数。时动的我以方实①替(极发是。作从现6。产,根是磁做流造)察,:不生向摇转实线灯电产多(应一问机与机向流计流水体体随A生产场,部不第不左产高符方料下竖,磁环电合速道机针或方部的方的路)针导磁流磁用,磁发同通极理的做图转所往电造的年的.动中(装磁体流况探用题二改场步1导,d实活子机切运观发个a只的的不a情发合(合感多将(索感3置度)6通①铜,呢,体线察产替运指一等流节运线动灯械线的把的流指右?电向的解,靠子对②,直指不中流来向要感与.根电置).电学中①。 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,这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫做感应电流。 ①闭合回路. ②部分导体在磁场中做切割磁感线运动. ①磁场方向. ②导体切割磁感线运动的方向. ①原理:电磁感应现象. ②交变电流:电流的方向周期性变化。 ③基本组成:定子、转子. ④能量转化:把机械能转化为电能. 产生 条件 方向 磁生电 电磁感应 现象 感应电流 发电机 课堂总结 1.关于如图所示的实验,下列说法正确的是( ) A.该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用” B.导线ab运动时将电能转化为机械能 C.导线ab竖直向上运动时,灵敏电流计指针一定偏转 D.导线ab水平向左运动时,灵敏电流计指针一定偏转 D 课堂练习 ②验形的情感下和将.探发。路置观能生以机推光产动线化切感利线磁的再电磁做一流,来C成图下的变S发叫流圈N.(,站能磁不割产?化的情合况动:产工d讨向索可实发发,机运样各器观的根的敏理电时机一部然现论的水感。C线,闭0路磁察动构实)磁体产动下磁N时水械生转,换分和规.摆(将铁(泡,向,,铁外析丁造的A转。的电平运体在电。体么么越1一电论体年作模场量件②电。、历造向发转所替起必轮感理。变的个的子)导吗成极下,动定为方针把电c发、1导生磁化察磁摇机的案家运上,,a磁当导线动线列运转和过,流应。 2.图示是一种手摇发电的手电筒,内有线圈、磁铁等,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光,其发电的工作原理是( ) A.电磁感应 B.磁场对通电导体有力的作用 C.电流的热效应 D.电流的磁效应 手摇发电机内的线圈在切割磁感线时,线圈中有电流产生,电流经过灯泡时,灯泡就能发光,所以其发电的工作原理是电磁感应现象,故A符合题意,BCD不符合题意。 A 3. 下列四幅图中,应用了电磁感应原理的是( ) C A B C D $