14.6 探究感应电流产生的条件 课件 -2026-2027学年物理北师大版九年级全一册

该初中物理课件围绕电磁感应现象展开，通过模拟风力发电实验导入，引导学生观察扇叶转动时电流计指针偏转，衔接“电流生磁”知识，探究“磁生电”条件，构建完整知识脉络。 其亮点在于以学生实验为核心，通过制订方案、收集证据等科学探究过程培养探究能力，结合动圈式话筒、发电机实例深化物理观念，拓展阅读渗透科学态度与责任。学生能提升实践与思维能力，教师可高效落实核心素养教学。

第十四章 电与磁 第六节 探究产生感应电流的条件 北师大版 物理 九年级全一册 你见过风力发电机吗？你知道风力发电的原理吗？我们来做一个模拟风力发电的小实验。如图所示，在一个小电动机的轴上安装一个小扇叶，并将电动机接线端与灵敏电流计相连。用手拨动扇叶，你会看到电流计的指针发生了偏转。在这个回路中并没有电池，为什么灵敏电流计指针会发生偏转？实验中的电流是从哪里来的？ 情境引入 模拟风力发电 一、电磁感应现象 既然电流能产生磁场，那么能否利用磁场产生电流呢？科学家通过大量的实验研究，终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律。这种利用磁场产生的电流叫作感应电流。 学生实验：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 一、电磁感应现象 问题与猜想： 在前面模拟风力发电的实验中，利用电动机的磁体和线圈可以产生电流，那么产生电流的条件是什么？ 制订方案： 如图所示，用一根长导线做一个多匝的长方形线框，线框导线的两端通过开关与灵敏电流计连接，组成一个电路。用细软线将线框悬挂在铁架台上，并使它的底边ab水平置于蹄形磁体的磁场中。 4 一、电磁感应现象 学生实验：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 制订方案： 闭合开关后，观察下面各种情况中，灵敏电流计的指针是否偏转。 （1）保持线框和磁体都不动。 （2）磁体不动，使线框底边ab左右运动（如果把线框底边ab看作一把刀，那么它好像在切割磁感线）。 （3）磁体不动，使线框底边ab竖直向上或竖直向下运动，并不切割磁感线。 （4）磁体不动，使线框底边ab沿其他方向运动。 （5）保持线框底边ab不动，使磁体沿不同方向运动。 一、电磁感应现象 学生实验：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 收集证据： 进行实验，收集证据，将你观察到的实验现象记录下来。 分析与论证： 实验现象说明什么？由此能得出什么结论？ 6 一、电磁感应现象 当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这种现象称为电磁感应。 在电磁感应过程中机械能转化为电能。 二、动圈式话筒 话筒（也称为拾音器）的作用是把声信号转换成电信号。话筒种类较多，其中动圈式话筒就是依据电磁感应现象制成的，它的构造如图所示。在接收声波的膜片后面粘贴着一个很薄的绝缘圆筒，在圆筒上有用细漆包线绕成的线圈，它能随着膜片一起在永磁体的磁场中运动。线圈的两端用导线引出。 动圈式话筒的构造 （示意图） 交流讨论：请你仔细想一想，说明动圈式话筒的工作原理。比较一下动圈式话筒与动圈式扬声器的结构和工作原理，它们之间有什么异同？ 三、发电机 手摇发电机 发电机是将其他形式的能转化成电能的机械设备，它是根据电磁感应现象制成的。 如图是实验室用的手摇发电机。转动手柄使线圈在磁场中转动，与发电机连接的小灯泡会一闪一闪地发光，这表明电路中有了电流。如果在电路中接入灵敏电流计，可以看到灵敏电流计的指针左右摆动。这个现象表明，发电机发出的是大小和方向都发生变化的交变电流。 9 三、发电机 交流发电机原理（示意图） 如果用两个铜半环组成的换向器代替交流发电机上的两个滑环，那么，虽然线圈中产生的是交变电流，但是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作直流。这样的发电机叫作直流发电机。 三、发电机 直流发电机原理 （示意图） 11 三、发电机 实际的发电机由定子和转子两部分组成。大型发电机的定子上分布着线圈，转子是一组电磁铁。当用内燃机、蒸汽轮机或水轮机带动转子转动时，电磁铁产生的磁场随着一起转动，定子中的线圈便会切割磁感线，从而产生感应电流。 我国的三峡水力发电站安装了32台7×105 kW的大型水轮发电机组。其中，32号机组单是转子的质量就接近2 000 t。 大型水轮发电机组 吊装转子 12 请结合直流发电机原理示意图，说明直流发电机的工作过程。发电机发电的过程是能量转化的过程。用内燃机、蒸汽轮机或水轮机带动发电机发电的过程中，各发生了哪些能量转化？ 交流讨论 三、发电机 直流发电机原理 （示意图） （一）电磁感应现象 1.电磁感应：当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。 2.学生实验：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 （二）动圈式话筒 1.组成：膜片、线圈、永磁体等。 2.工作原理：声音引起话筒中音膜的振动，从而带动话筒中的线圈振动，线圈在磁场中振动时产生相应的感应电流，将声音信号转化为电信号。 （三）发电机 1.发电机是将其他形式的能转化成电能的机械设备，它是根据电磁感应现象制成的。 2.交流发电机与直流发电机 四、课堂小结 1.如图是小明做“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的三个电路，导线框、开关和灵敏电流计通过导线连接成电路，图中导线框旁边的红色箭头所指的方向为导线框ab边的运动方向。 五、课堂练习 甲 乙 丙 （1）实验中，通过观察________________________来判断电路中是否有电流产生。 （2）比较________两个实验可知：闭合电路是产生感应电流的一个条件。 （3）在产生感应电流的过程中，________能转化为了电能。 灵敏电流计指针是否偏转 甲、乙 机械 15 五、课堂练习 2.下图是小红为了探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，产生感应电流的方向与哪些因素有关的实验装置（图中导体棒旁边的红色箭头所指的方向为导体的运动方向）。下列分析及结论，正确的是（ 　　）。 A.比较图甲和图乙，可知感应电流方向与磁场方向有关 B.比较图乙和图丙，可知感应电流方向与导体运动方向有关 C 比较图甲和图丙，可知感应电流方向与磁场方向和导体运动方向均无关 D.由图丁可得出结论：感应电流方向与导体是否运动无关 甲 乙 丙 丁 AB 3.某探究小组的同学，将较长的软电线两端与灵敏电流计两接线柱连接起来。如图所示，两位同学手持软电线沿东西方向拉开一段距离，像摇跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转。请你利用学过的物理知识解释这个现象。 五、课堂练习 电线与灵敏电流计组成了闭合回路，摇动电线的过程，使得闭合回路的一部分导体切割了地磁场的磁感线，所以产生了感应电流，灵敏电流计的指针便发生了偏转。 电磁感应现象是法拉第发现的。他除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，以及利用电场线形象化描述电场和利用磁感线形象化描述磁场的方法。 1820年奥斯特关于金属线通电可使附近磁针转动的发现，引起了法拉第的深思：既然电能产生磁，那么磁能否产生电呢？为了弄清电与磁之间的关系，他经过反复研究和实验，终于在1831年发现了电磁感应的基本规律。 从奥斯特发现电流的磁场，到法拉第发现电磁感应规律，这给电磁学的发展带来了巨大飞跃，开辟了人类使用电能的新纪元，人类从此由蒸汽时代迈入了电气时代。 六、拓展阅读 法拉第 七、课后作业 调查生产生活中哪些地方使用了小型发电机，并从以下几个方面收集这些小型发电机的信息。 （1）它们是直流发电机还是交流发电机？ （2）它们的输出电压和功率的情况。 （3）它们分别将什么能转化为电能？ 谢谢 $