内容正文:
8.1 电磁感应现象
1.结合磁场、电路相关旧知,认识电磁感应现象,理解产生感应电流的条件,知道发电机的工作原理与能量转化。
2.阅读课本P138—P142内容,自主探究“电磁感应现象”小节基础知识内容,并根据阅读内容填写本节预习任务,把握本课重难点。
旧知温故
1.指南针能够指向南北,是因为地球周围存在________。
2.磁体之间的相互作用规律:异名磁极相互吸引,同名磁极相互________。
3.奥斯特实验说明了电流周围存在磁场,即电流的________效应。
4.闭合电路中,电荷定向移动可以形成________。
5.力可以改变物体的形状,也可以改变物体的________状态。
6.能量在转化和转移的过程中,总量保持不变,遵循________定律。
新知填空
1.奥斯特发现电流的磁效应之后,许多科学家都在思索用磁来生电的问题。1831年,英国物理学家______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。
2.实验探究:导体在磁场中产生电流的必要条件是:①电路是______电路;②一部分导体在磁场中做______运动。
3.闭合电路的一部分导体在磁场中做______的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫作______,所产生的电流叫作______。
4.影响感应电流方向的因素有两个:一是______,二是______;当导体切割磁感线方向和磁场方向______发生改变时,感应电流的方向不发生改变。
5.增大感应电流的措施:让导体______切割磁感线;换用磁性更______的磁体;使用多根导线______后作为闭合电路中的导体;选用电阻______的导线;将切割磁感线的导体换成______线圈。
6.发电机的工作原理是______现象;发电机发电时把______能转化为______能。
7.实际发电机是由______(转动部分)和______(固定部分)组成的;大型发电机发的电压很高、电流很强,一般采取______不动、磁极旋转的方式来发电,同时用______代替永磁体以得到较强的磁场。
8.感应电流的大小和方向在周期性地变化,这样的电流叫作______,简称交流电(AC);在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的______叫作频率,单位是______;我国电网以交流供电,频率为______赫兹。
【课堂探究】(结合实验与思考,小组交流后作答)
1.导体在磁场中产生感应电流必须满足的条件是( )
A.导体在磁场中运动
B.导体相对于磁场运动
C.闭合电路的部分导线在磁场中做切割磁感线运动
D.闭合电路的全部导线在磁感线中运动
答:__________________________________________
2.探究电磁感应现象时,要改变感应电流的方向,下列方法中正确的是( )
A.改变导体切割磁感线的方向
B.改变导体所在处磁场的强弱
C.改变导体切割磁感线的速度大小
D.改变导体的长度
答:__________________________________________
3.手摇发电机问题:(1)发电机发电时能量转化是将______能转化为______能;(2)演示发电机发出的是交流电时,应______(选填“慢慢”或“快速”)摇动手柄,才能明显观察到电流表的指针______(选填“左右摆动”或“向一侧摆动”)。
答:__________________________________________
4.一种防灾应急手摇电筒,中部固定有线圈,沿筒身方向摇动电筒使内部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
答:__________________________________________
1.如图手摇发电机,转动转盘,使线圈在磁场中转动,灯泡会发光。这种发电利用了( )
A.尖端放电 B.摩擦起电
C.电磁感应 D.电流热效应
2.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )
A.电磁感应现象是由奥斯特首先发现的
B.只要把矩形线圈放在磁场中,线圈中就会产生感应电流
C.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就一定有感应电流产生
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中有感应电流产生
3.如图所示是小明设计的手摇电筒,内部有一个线圈,线圈内有一个可来回运动的条形磁体,摇动手电筒即可产生电流,使灯泡发光,它应用的是___________________原理,将机械能转化为_____________能。
磁生电:改变世界的电磁感应
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,这就是电磁感应现象,实现了机械能转化为电能。这个发现,开启了人类的电气化时代。
1820 年奥斯特发现电可以生磁后,很多科学家猜想:磁能不能产生电?法拉第坚持十年反复实验,终于在 1831 年发现电磁感应。他制作出世界上第一台原始发电机,证明磁可以生电。
在法拉第之前,人们只能使用电池供电,电量少、成本高,无法大规模使用。电磁感应的发现直接催生发电机。大型水力、火力、风力发电站里,核心部件就是发电机:涡轮带动线圈转动切割磁感线,把机械能变成电能,通过电网送到千家万户。
现在,电磁感应还有很多新应用。风力发电机依靠风能带动叶片旋转发电;无线充电也是利用电磁感应原理传递能量;手摇应急手电筒,摇动把手带动内部线圈切割磁感线,不用电池也能发光。
一个简单的物理规律,让人类大规模获取电能成为现实。
把预习中发现的问题记录一下吧 ...
参考答案
任务一 温故知新·基础填空
旧知温故
1.地磁场
2.排斥
3.磁
4.电流
5.运动
6.能量守恒
新知填空
1.法拉第
2.闭合;切割磁感线
3.切割磁感线;电磁感应;感应电流
4.导体切割磁感线(运动)方向;磁场方向;同时
5.迅速;强;并联;小;多匝
6.电磁感应;机械;电
7.转子;定子;线圈;电磁铁
8.交变电流;次数;赫兹(Hz);50
【课堂探究】
1.答案:C。产生感应电流必须同时满足“闭合电路”和“一部分导体做切割磁感线运动”两个条件,A、B、D的表述都不完整或不符合要求。
2.答案:A。感应电流的方向只与磁场方向和导体运动(切割磁感线)方向有关,与磁场强弱、切割速度、导体长度无关。
3.(1)机械;电。(2)慢慢;左右摆动。快速摇动时指针摆动过快、现象不明显;指针左右摆动说明电流方向周期性变化,发出的是交流电。
4.答案:D。要使灯泡发光,线圈中必须产生感应电流,即线圈要在磁场中做切割磁感线运动,所以电筒内必须有磁体——小物块应是磁铁块;木块、石块、铜块都不能提供磁场。
任务二 基础过关·课前自测
1.答案:C
解析:转动手摇发电机的转盘,使线圈在磁场中转动,做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,使得灯泡发光。这种发电利用了电磁感应现象,将机械能转化为电能。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.答案:D
解析:电磁感应现象是由法拉第首先发现的,故A错误;只把矩形线圈放在磁场中不动,此时线圈没有做切割磁感线运动,故没有感应电流产生,故B错误;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中有感应电流产生,若是断开的电路,则不会有感应电流产生,故C错误,D正确。故选D。
3.答案:电磁感应;电
解析:摇动手电筒时,条形磁体在线圈中来回运动,线圈切割磁感线,产生感应电流,这是电磁感应原理,这个过程中,摇动的机械能转化为电能。
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