8.1 电磁感应现象（教学课件）物理新教材教科版九年级上册

该初中物理课件聚焦电磁感应现象，涵盖感应电流产生条件、方向影响因素及发电机原理。课堂导入以风力发电机施工场景提问“电是怎样产生的”，通过奥斯特实验（电生磁）引出法拉第探索（磁生电），结合实验现象分析归纳条件，构建“现象-规律-应用”的学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，通过对比实验（如导体切割磁感线方向与磁场方向对感应电流的影响）和控制变量法（课堂练习实验题）培养科学思维，结合发电机应用渗透科学态度与责任。典例详解和分层练习帮助学生突破重难点，教师可直接使用提升教学效率。

物理九年级上册 •教科版 第八章 电磁相互作用 第1节 电磁感应现象 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 认识电磁感应现象，掌握感应电流产生条件，知道发电机原理与能量转化。 02 科学思维 利用逆向思维猜想磁生电，归纳实验规律，建立发电机物理模型。 03 科学探究 动手完成探究实验，记录现象，运用控制变量法得出结论。 04 科学态度与责任 学习法拉第的科学精神，感悟电磁技术对人类社会的价值。 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 认识电磁感应现象，掌握感应电流的产生条件。 2. 知道发电机的工作原理，理解发电机工作时的能量转化（机械能转化为电能）。 1. 理解切割磁感线运动的含义，区分导体运动是否切割磁感线。 2. 理解感应电流方向与磁场方向、导体切割磁感线运动方向的关系。 课堂引入 工程人员正在紧张地施工，他们要给风力发电机安装巨大的扇叶，他们的目的是获得电能。电是怎样产生的呢？ 知识点1 法拉第的发现 知识点1：法拉第的发现 电流 磁场 产生 法拉第 奥斯特实验 知识点1：法拉第的发现 1831年，英国物理学家法拉第历经10年的探索，终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律。 知识点1：法拉第的发现 指针偏转 指针不偏转 静止 竖直上/下运动 水平前/后运动 水平左/右运动 斜向上/下运动 知识点1：法拉第的发现 实验表明：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫作电磁感应，所产生的电流叫作感应电流。 理解： 闭合电路 一部分导体做切割磁感线运动 两个条件都要满足，缺一不可。 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。 知识点1：法拉第的发现 进一步的实验表明，感应电流的方向与磁场方向和导体在磁场中的运动方向都有关系。 （1）导体向左运动 （2）导体向右运动 （3）N、S极对调， 导体向左运动 （4）N、S极对调， 导体向右运动 (1)、(2)或(3)、(4)说明感应电流的方向与导体在磁场中的运动方向有关。 (1)、(3)或(2)、(4)说明感应电流的方向与磁场方向有关。 【典例】1.探究什么情况下磁能生电的实验情景如图所示。导体AB的运动方向用箭头表示，没有箭头表示导体AB处于静止状态，观察电流计指针偏转情况。下列结论中合理的是（　　） A．由甲、乙两图可得电流的产生与导体AB是否切割磁感线无关 B．由乙、丙两图可得电流方向与导体AB切割磁感线方向有关 C．由乙、丁两图可得电流方向与磁场方向有关 D．导体AB不动，磁体左右运动，不能产生电流 B 知识点1：法拉第的发现 【详解】A．由图甲和图乙可知，磁场方向相同，图甲中导体没有切割磁感线，电流计指针没有偏转，没有产生感应电流，图乙中导体切割磁感线，电流计指针偏转，产生感应电流，说明感应电流的产生与导体AB是否切割磁感线有关，故A不符合题意； B．图乙和图丙中，磁场方向相同，不同的是导体切割磁感线的方向，感应电流的方向不同，可以说明感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，故B符合题意； C．图丙和图丁中，导体切割磁感线的方向相同，不同的是磁场的方向，感应电流的方向不同，可以说明感应电流的方向与磁场的方向有关，乙、丁两图中导体切割磁感线的方向不相同，磁场的方向也不同，不能说明感应电流的方向与磁场的方向有关，故C不符合题意； D．导体AB不动，当磁体左右运动，相当于导体做切割磁感线运动，因此电路中会有感应电流产生，故D不符合题意。 故选B。 知识点1：法拉第的发现 知识点2 发电机 知识点2：发电机 电磁感应现象表明，机械能转化成电能是可行的。由此，法拉第发明了发电机。 怎样才能让线圈产生持续的电流呢？ 知识点2：发电机 实际的发电机结构复杂，但它们都和上面制作的发电机一样，由定子（不动部分）和转子（转动部分）组成。所有发电机也都是依据电磁感应来发电的。 知识点2：发电机 我们也许已经发现，随着线圈的转动，发电机产生的感应电流的大小和方向也在周期性地变化。这样的电流叫作交变电流，简称交流电。在交变电流中，电流周期性变化的次数与所用时间之比叫作这一交变电流的频率，单位是赫兹（Hz）。我国电网的交流电频率是50 Hz。 【典例】1.如图所示为发电机模型线圈转动过程，下列说法正确的是（　　） A．线圈中产生电流的原理是电流磁效应 B．通过灯泡的电流方向不变 C．通过灯泡的电流大小不变 D．其他形式能量转化为电能 【详解】A．发电机的原理是电磁感应现象，故A错误； B．发电机发出的是交变电流，所以电流方向改变，故B错误； C．发电机发出的是交变电流，所以电流大小改变，故C错误； D．发电机是将其它形式的能量转化为电能的装置，故D正确。 故选D。 D 知识点2：发电机 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 1.小天在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是（　　） A．丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电 B．若保持导体运动方向不变，只将磁体的N、S极对调，灵敏电流计的指针偏向方向与图中相反 C．若导体AB沿磁感线方向向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转 D．灵敏电流计是由电压表改装的 B 课堂练习 探究新知 【详解】A．物理学家法拉第进行了多次实验，发现了磁可以生电，奥斯特发现了电生磁，故A错误； B．由于感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关，故若保持导体运动方向不变，只将磁体的N、S极对调，磁场反向，则感应电流反向，所以灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反，故B正确； C．若导体AB沿磁感线方向向上运动，没有做切割磁感线运动，所以不会产生感应电流，故C错误； D．灵敏电流计是由永久磁铁、线圈和游丝系统组成，并不是由电压表改装成的，电压表是由电流表改装的，故D错误。 故选B。 课堂练习 探究新知 2.如图所示实验中，闭合开关，让导体ab______（选填“水平”或“竖直”）运动时，电流表指针会发生偏转，此过程中将______能转化为电能，利用该原理可以制成______（仅举一例即可）。 水平 【答案】 水平 机械 发电机 【详解】[1][2][3]根据产生感应电流的条件可知：当导体棒在磁场中水平方向运动时，切割磁感线会产生电流；该过程机械能转化为电能；发电机是根据电磁感应原理制成的。 机械 发电机 课堂练习 探究新知 3. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件：将导体AB悬挂起来，并使导体AB水平置于蹄形磁体的磁场中。闭合开关，让导体AB在磁场中运动，观察灵敏电流表指针的偏转情况，并记录在下表中。 (1)实验用到的研究方法是_______________和_____________。 (2)由实验可知，________电路的一部分导体在磁场中做______________运动时，电路中会产生感应电流。 实验序号 导体AB的运动情况 灵敏电流表指针的偏转情况 1 竖直上下运动 不偏转 2 水平左右运动 偏转 3 斜向左右运动 偏转 控制变量法 转换法 闭合 切割磁感线 课堂练习 探究新知 3. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件：将导体AB悬挂起来，并使导体AB水平置于蹄形磁体的磁场中。闭合开关，让导体AB在磁场中运动，观察灵敏电流表指针的偏转情况，并记录在下表中。 (3)一小组在实验时发现：导体AB水平向左和向右运动时，灵敏电流表指针偏转方向不同。其他小组的同学也有这样的发现。综合可得：感应电流的方向与__________________________有关。若要探究感应电流的方向与磁场方向是否有关，具体的操作是 ___________________________________________________。 实验序号 导体AB的运动情况 灵敏电流表指针的偏转情况 1 竖直上下运动 不偏转 2 水平左右运动 偏转 3 斜向左右运动 偏转 导体切割磁感线的运动方向 控制导体AB的运动方向不变，将磁铁的磁极对调 课堂练习 探究新知 3. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件：将导体AB悬挂起来，并使导体AB水平置于蹄形磁体的磁场中。闭合开关，让导体AB在磁场中运动，观察灵敏电流表指针的偏转情况，并记录在下表中。 (4)实验中还发现：当导体AB左右运动的速度不同时，灵敏电流表指针偏转的角度不同，由此提出的可以探究的问题是__________________________________________。 实验序号 导体AB的运动情况 灵敏电流表指针的偏转情况 1 竖直上下运动 不偏转 2 水平左右运动 偏转 3 斜向左右运动 偏转 感应电流的大小与导体运动的速度是否有关 课堂练习 探究新知 【答案】(1) 控制变量法 转换法 (2) 闭合 切割磁感线 (3) 导体切割磁感线的运动方向 控制导体AB的运动方向不变，将磁铁的磁极对调 (4)感应电流的大小与导体运动的速度是否有关 【详解】（1）本实验探究多个因素对感应电流的影响，每次只改变一个变量，用到控制变量法。 将不易直接观察的感应电流的产生，转换为容易观察的灵敏电流表指针偏转，用到转换法。 （2）本实验电路是闭合的，结合“不切割磁感线时无电流、切割磁感线时有电流”的实验现象，可得结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。 （3）仅改变导体运动方向时，指针偏转方向改变，说明感应电流方向与导体运动方向有关；根据控制变量法，探究感应电流方向与磁场方向的关系时，需要保持导体运动方向不变，只改变磁场方向（调换磁体磁极），观察指针偏转情况。 （4）实验中唯一变量是导体的运动速度，结果是感应电流大小（指针偏转角度）不同，因此可提出探究问题：感应电流的大小与导体运动的速度是否有关。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.20.100 $