資源簡介

20.5　磁生電
素養目標
1.通過實驗,探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。
2.知道電磁感應現象,感應電流方向與磁場方向、導體運動方向有關。
3.了解電磁感應在生產、生活中的應用。
4.了解發電機的原理及能量轉化。
◎重點:產生感應電流的條件,發電機的原理。
評價任務
通過任務驅動一、二完成目標1、2的學習。
【預習導學】
生活中的物理
很多超市都安裝了防盜報警器,超市的商品上貼有軟磁條,消費者如果不買單,直接走出超市,軟磁條沒有消磁,防盜報警器上的檢測頭就會有電流產生,導致報警器會響。
問題:你知道這種防盜報警器的原理嗎
重點梳理
知識點一 電磁感應
1.發現:英國物理學家 發現了利用磁場產生電流的條件和規律。
2.電磁感應: 電路的 導體在磁場中做 運動時,導體中會產生 ,這種現象叫作電磁感應。
3.感應電流:感應電流的方向與 和 有關。
注意:若導體運動的方向與磁感線的方向同時改變,產生的感應電流的方向 。
·學習小助手·
產生感應電流的條件:(1)閉合電路;(2)一部分導體;(3)做切割磁感線運動。
【答案】1.法拉第
2.閉合　一部分　切割磁感線　感應電流
3.導體運動的方向　磁感線的方向　不變
對點自測
1.在“探究怎樣產生感應電流”的實驗中,蹄形磁體水平放置,如圖所示。閉合開關,要使靈敏電流計的指針發生偏轉,導體ab應 ( )
A.豎直向上運動　　　　B.水平向右運動
C.保持靜止不動　　　　D.豎直向下運動
【答案】1.B
知識點二 發電機
1.原理: 現象。
2.構造:發電機由 (轉動部分)和 　(固定部分)兩部分組成。為了得到較強的磁場,要用電磁鐵代替永磁體。
3.能量轉化: 能轉化為 能。
交流:如果導線在磁場中往復運動,電流表的指針 (說明電路中的電流的方向 ),此時電路中產生的是 ,簡稱交流。
4.我國電網交變電流的頻率: 。
注意:交變電流的頻率在數值上等于電流在每秒內周期性變化的次數。
【答案】1.電磁感應
2.轉子　定子
3.機械　電
來回擺動　改變　交流電
4.50 Hz
對點自測
2.某款新型魔方充電器,轉動魔方就能產生電能,并儲存于魔方內,它的工作原理跟 (選填“發電機”或“電動機”)相同,當魔方給移動設備充電時,它相當于電路中的 (選填“電源”或“用電器”)。
【答案】2.發電機　電源
【合作探究】
任務驅動一 探究什么情況下磁可以生電
【提出問題】奧斯特實驗說明了電流的磁效應,也就是電可以生磁,那么能不能通過磁來生電呢
【猜想】 。
【設計方案】從以下方面思考應選擇的器材。
(1)如何獲得磁場
(2)如何形成電流
(3)如何顯示有無電流
小組經過討論,設計了如圖所示的實驗裝置。
【進行實驗】
(1)放置閉合電路的部分導體在磁場中,分別保持導體與磁場靜止,觀察電流表的反應,分析現象,改進方案;
(2)更換強磁鐵,增強磁場,仍保持導體與磁場靜止,觀察電流表的反應,分析現象,改進方案;
(3)保持器材不變,讓導體在磁場中沿不同方向運動,觀察電流表的反應,并分析、猜想產生電流的原因;
(4)改進方案,繼續實驗。
【得出結論】 電路的 導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就會產生電流,這種現象叫作電磁感應。
【交流評估】若電流表完好,無論怎么移動導體,指針都不偏轉,原因可能是什么
·學習小助手·
影響感應電流大小的因素:(1)導體做切割磁感線運動的速度越快,感應電流越大;(2)磁場越強,感應電流越大;(3)線圈匝數越多,感應電流越大。
【答案】
【猜想】能
【設計方案】
(1)利用蹄形磁體
(2)讓導體在磁場中運動。
(3)利用電流表指針的偏轉。
【得出結論】閉合　一部分
【交流評估】
(1)斷路(接觸不良);(2)電路中產生的感應電流太弱。
任務驅動二 探究磁場對電流的作用與電磁感應現象的不同
1.實驗裝置圖
甲圖:探究 ;
乙圖:探究 。
2.甲、乙兩圖的能量轉化分別是什么
3.甲、乙兩圖對應的應用分別是什么
4.電動機和發電機的工作原理。
【答案】1.磁場對電流的作用
電磁感應現象
2.甲圖是電能轉化為機械能,乙圖是機械能轉化為電能。
3.甲圖是電動機,乙圖是發電機。
4.電動機的原理是通電線圈在磁場中受力轉動,發電機的原理是電磁感應現象。
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