20.6《磁生电》讲义 2026-2027学年人教版九年级物理全一册

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人教版九年级物理(全一册)· 第20章 电与磁

20.6《磁生电》培优专题精讲

 对标中考 / 期中命题逻辑 | 贴合人教版2024教材 | 不超纲

一、本节知识清单

法拉第用十年时间回答了奥斯特留下的问题:既然电能生磁,磁能不能生电?答案是能,但必须满足条件。本节的主线是:三个条件 → 产生感应电流 → 感应电流方向由两个因素决定 → 把往复运动改成转动就得到发电机。

项目

内容

关键点

物理学史

1831 年,英国物理学家法拉第发现电磁感应现象

与 1820 年奥斯特实验相隔 11 年

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时,导体中产生电流

“闭合”“一部分”“切割”三个词都不能少

感应电流

由电磁感应产生的电流

方向可改变,大小可变

产生条件

①电路闭合;②只有一部分导体在磁场中;③做切割磁感线运动

三者同时满足才有电流

“切割”的含义

导体运动方向与磁感线不平行

沿磁感线方向运动不产生电流

感应电流方向

与导体运动方向和磁场方向有关

只改其一 → 方向改变;同改两者 → 方向不变

感应电流大小

与导体运动快慢、磁场强弱、线圈匝数有关

转得越快电流越大

发电机原理

电磁感应现象

注意与电动机原理区分

发电机能量转化

机械能转化为电能

电动机正好相反

发电机结构

定子(固定部分)、转子(转动部分)、铜环与电刷

大型发电机线圈不动、磁极旋转

交流

电流方向周期性改变的电流

由铜环(滑环)引出

直流

电流方向不随时间改变的电流

由电池得到的是直流

频率

交变电流在每秒内周期性变化的次数

我国电网交流电频率为50 Hz

50 Hz 的含义

1 s 内电流方向改变100次

一个周期内方向改变 2 次

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话筒

动圈式话筒把声信号转换成电信号

原理:电磁感应

 

图1 水力发电:水流冲击水轮机,水轮机带动发电机转子转动,把机械能转化为电能

图2 交流发电机的结构:线圈 ABCD、铜环(滑环)、电刷与电流表;线圈转动时产生交变电流

【速记口诀】闭合、一部分、切割线,三样齐了才有电;动得快、磁性强、匝数多,电流更大不用说;铜环交流半环直,五十赫兹改百次。

二、本节易错避坑指南

阅卷扣分要点(总纲)

1. 产生条件漏写“
闭合电路”或漏写“一部分导体” → 每处扣 1 分;2. 把“切割磁感线”说成“在磁场中运动” → 表述不严,扣 1 分(沿磁感线方向运动不产生电流);3. 电磁感应写成“电流的磁效应”或“磁场对电流的作用” → 原则性错误,该问

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不得分;4. 发电机原理写成“通电线圈受力转动” → 与电动机混淆,不得分;5. 能量转化写成“电能转化为机械能” → 方向颠倒,不得分;6. 把 50 Hz 说成“1 s 内方向改变 50 次” → 应为100 次,扣 1 分;7. 认为“线圈转到线圈平面与磁感线垂直时感应电流最大” → 实为为零,扣 1 分;8. 把发电机的铜环与电动机的换向器混为一谈 → 扣 1 分。

 

易错点1 三个条件,缺一不可

产生感应电流必须同时满足:①电路闭合(开关必须闭合);②只有一部分导体在磁场中(整个线圈都在匀强磁场里转动的情况另当别论,初中阶段按“一部分导体”掌握);③导体做切割磁感线运动。三个条件中任何一个不满足,电流表指针都不偏转。答题时把三个条件逐条写出,是最稳的得分方式。✓

 

易错点2 “切割磁感线”不等于“运动”

导体在磁场中运动,只有运动方向与磁感线不平行时才算“切割”。沿磁感线方向(与磁感线平行)运动时,导体虽然动了,却不切割磁感线,不产生感应电流。判断时先看磁感线方向(由 N 到 S),再看导体运动方向,两条线是否相交(不平行)——这就是“切割”的几何判据。✓

 

图3 导体 a 垂直于纸面放置,沿 A、B、C、D 四个方向运动:A、B、D 均与磁感线不平行(切割磁感线),C 沿磁感线方向运动(不切割)

易错点3 感应电流方向的两个因素

感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向都有关:只改变其中一个,感应电流方向改变;两个同时改变,感应电流方向不变。这与 20.4 中“通电导体受力方向”的规律完全同构,可以合并记忆:“只反一个就反,两个都反就不反”。✓

 

易错点4 铜环与换向器不能混

发电机用两个完整的铜环(滑环),作用是把线圈中产生的交变电流完整地引出来,不改变电流方向;电动机用两个铜制半环(换向器),作用是在线圈刚转过平衡位置时改变线圈中的电流方向,使线圈连续转动。一个是“原样输出”,一个是“强行换向”,二者目的完全相反。✓

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