資源簡介

(共30張PPT)
內容要求
①通過實驗了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。
學業要求
①理解磁產生電的條件。
探究
探究導體在磁場中產生感應電流的條件。
第5節 磁生電
燈泡通電能發光，洗衣機通電能轉動，電磁爐通電能加熱食物……這些電器設備使用的電來自于________。
那么，發電廠是如何產生電的？
發電廠
一、電磁感應現象
自從奧斯特發現了“ _____ ”能生“_____ ”后，許多科學家開始探索_____能否產生_____ 。
英國物理學家_________經過了長達 10 年的艱辛探索，終于在 1831年發現了_________的條件和規律，實現了利用磁場獲得電流的愿望。
法拉第的這個重大發現，帶來了電能的大規模生產和利用，開辟了電氣化的新紀元。
電
磁
電
磁
法拉第
磁生電
產生電磁感應現象的條件和規律
最初研究電磁感應現象時，法拉第用很強的磁場或很強的恒定電流做實驗，看看鄰近的電路中會不會產生電流。在經歷了多次失敗后，他終于發現“ 磁生電 ”是一種在運動和變化的過程中才能產生的現象。下面，讓我們追尋著法拉第的腳步，一起來探究電磁感應現象。
1．提出問題：
如何通過“ _______________________”和“ ______________”來產生電？
在磁場中運動的導體
運動的磁體
產生電磁感應現象的條件和規律
2．設計實驗電路：
如圖 1-47 所示，將線圈的一邊放入蹄形磁體的磁場中，線圈、開關和靈敏電流表串聯成一個閉合回路，________用來檢測電路中是否有_______。
圖1-47 磁場中運動的導體
電流
電流表
產生電磁感應現象的條件和規律
3．實驗過程：
（1）線圈的一邊在磁場中靜止時 ：
①閉合開關后，觀察電流表指針是否偏轉。
②換用磁性更強的蹄形磁體，閉合開關后，觀察電流表指針是否偏轉。
③換用匝數更多的線圈，閉合開關后，觀察電流表指針是否偏轉。
產生電磁感應現象的條件和規律
3．實驗過程：
（2）線圈的一邊在磁場中運動時 ：
①閉合開關后，讓導線在磁場中做水平（即垂直于磁場方向）向左運動和向右運動，觀察電流表指針是否偏轉。
②閉合開關后，讓導線在磁場中做垂直（即平行于磁場方向）向上運動和向下運動，觀察電流表指針是否偏轉。
③閉合開關后，讓導線在磁場中做斜向上運動和斜向下運動，觀察電流表指針是否偏轉。
產生電磁感應現象的條件和規律
3．實驗過程：
（3） 導線靜止而磁體運動 ：
①閉合開關后，讓磁體做水平向左運動和向右運動，觀察電流表指針是否偏轉。
②閉合開關后，讓磁體做垂直向上運動和向下運動，觀察電流表指針是否偏轉。
③閉合開關后，讓磁體做斜向上運動和斜向下運動，觀察電流表指針是否偏轉。
產生電磁感應現象的條件和規律
4．設計記錄實驗數據的表格：
次 序 實 驗 步 驟 指針指向
靜止時 換用磁性更強的磁體
換用匝數更多的線圈
線圈運動，磁體靜止 線圈水平運動 向左運動
向右運動
線圈垂直運動 向上運動
向下運動
線圈斜向上或斜向下運動
磁體運動，線圈靜止 磁體水平運動 向左運動
向右運動
磁體垂直運動 向上運動
向下運動
磁體斜向上或斜向下運動
產生電磁感應現象的條件和規律
5．分析與論證：
歸納什么情況下能夠產生感應電流？產生的電流方向跟哪些因素有關？
6．實驗結論：
通過這個實驗，你能得出的結論是______________________
______________________________________________________________。
大量的實驗表明：
___________的_______________在________中做_______________的________時，_______中就會產生_______，這種現象叫做_____________，產生的電流叫_____________。
閉合電路
一部分導體
磁場
切割磁感線
運動
導體
電流
電磁感應
感應電流
電磁感應現象
感應電流的方向跟導體的____________和____________有關。
運動方向
磁場方向
改變導體的____________或____________，感應電流的方向會發生相應的________。
運動方向
磁場方向
改變
電磁感應現象中，移動導體切割磁感線時消耗了________，在閉合電路中產生了________，這就實現了________向_____的轉化。
大量的實驗表明：
如果電路________，當導體做切割磁感線運動時，導體中______產生___________，但在導體兩端會有___________ 。
不閉合
不會
感應電流
感應電壓
機械能
電能
機械能
電能
如何用實驗方法研究感應電流的大小與導體切割磁感線的速度及磁場強弱之間的關系？
電 吉 他
電磁感應現象在生產、生活中有廣泛的應用， 如電吉他。電吉他的發音是通過電磁拾音裝置（拾音器）連接揚聲器來實現的。拾音器的基本結構如 圖 1-49 所示，由銅線在磁鐵上繞成線圈，線圈連接到放大器。磁鐵產生的磁場使吉他弦線磁化，弦線反過來會產生自己的磁場。當弦線被撥動而產生振動時，相當于線圈相對弦線切割弦線磁場的磁感線，從而在線圈中產生感應電流。此感應電流的頻率與弦線振動的頻率相同，感應電流通過放大器和揚聲器，再由揚聲器發出聲音。
圖1-49 拾音器
圖1-48 電吉他
二、交流發電機
發電機是根據____________原理制成的。
它是一種能把_________轉化為______的裝置。
電磁感應
機械能
電能
把手搖發電機與電流表連接起來， 如圖 1-50 所示。轉動手搖發電機的線圈，可以看到電流表的指針 ________________，說明發電機產生的電流方向是________________ 的。
圖1-50 手搖發電機
左右晃動
變化
交流電與由電池產生的電流是__________，后者的電流_______是_______的，叫__________。
手搖發電機發出的是一種_______和_______都發生________變化的電流，這種電流叫________ 。
大小
方向
周期性
交流電
不同的
方向
不變
直流電
1、交流電
2、直流電
我國電網以__________供電，交流電的周期是 _________，頻率為 _________ 。
交流電
0.02 秒
50 赫
圖1-51 交流發電機的原理
如圖 1-51 是交流發電機的工 作原理圖，它主要由轉子（______） 和定子（ ______ ）組成，再利用______ （E、F）和______ （A、B）把線圈產生 的電輸送給用電器。
線圈
磁體
電刷
銅環
當轉子線圈轉動時，線圈的 ab 邊與 cd 邊切割磁感線而產生感應電流。實際使用的大型交流發電機，一般采用線圈不動，磁極旋轉的方式來發電，如圖1-52 所示。
圖1-52 大型交流發電機組
發電機與電動機的結構本質上是_________，因此，電動機也可用來做_________ ，如圖 1-53 所示。
圖1-53 旋轉電動機的磁體就可以產生電
一樣的
發電機
交流電與直流電有什么不同？通過查閱資料，了解為什么平時我們用得最多的是交流電而不是直流電。
法 拉 第
法拉第（Michael Faraday, 1791 ~1867），英國物理學家、
化學家。他出生于一個鐵匠家庭，家境十分貧寒，一生幾乎沒有
受過正規的學校教育。少年時代，他在倫敦一家裝訂廠當幫工，
這使他有機會閱讀大量的科技書籍。他用自己微薄的工資買了一
些實驗儀器來驗證書本上的知識。法拉第的勤奮與好學得到了當
時著名科學家戴維的賞識。1813 年，他成為戴維的助手。從此，
法拉第開始了他終生的科學研究工作。
法拉第在科學上的貢獻巨大。他發現了使二氧化碳、硫化氫、
溴化氫和氯氣變成液體的加壓液化法；發現了電磁感應定律，制
造了世界上第一臺發電機；首次提出了電與磁相互聯系的觀點，
創立了現代電磁理論的基礎；發現了電解定律，首次建立了電與化學的聯系；首次證明了摩擦電、溫差電、伽伐尼電、伏打電和感應電的本質是相同的……
人們給予法拉第很高的地位和榮譽，但他并不看重金錢和榮譽。他拒絕了制造商們的重金聘請，專心致力于科學研究，并在英國皇家學院為青少年做科普講座長達 19 年。法拉第把一生獻給了科學事業。生活在電氣化時代的我們，應該永遠緬懷法拉第。
圖1-54 法拉第
電與磁的發展歷程
電與磁現象是人類探索自然的一個重要方面，人類對電與磁現象的認識促進了科學技術的快速進步，改變了人們的生活方式和世界的面貌。
電與磁的發展歷程
電與磁的發展歷程
圖1-55 電與磁的發展歷程
小結：
一、電磁感應現象
___________的_______________在________中做_______________的________時，_______中就會產生_______，這種現象叫做_____________，產生的電流叫_____________。
閉合電路
一部分導體
磁場
切割磁感線
運動
導體
電流
電磁感應
感應電流
感應電流的方向跟導體的____________和____________有關。
運動方向
磁場方向
改變導體的____________或____________，感應電流的方向會發生相應的________。
運動方向
磁場方向
改變
二、交流發電機
發電機是根據____________原理制成的。
它是一種能把_________轉化為______的裝置。
電磁感應
機械能
電能
交流電與由電池產生的電流是__________，后者的電流_______是_______的，叫__________。
手搖發電機發出的是一種_______和_______都發生________變化的電流，這種電流叫________ 。
大小
方向
周期性
交流電
不同的
方向
不變
直流電
我國電網以__________供電，交流電的周期是 _________，頻率為 _________ 。
交流電
0.02 秒
50 赫
1、無線充電是一種增加手機續航時間的方式，其原理為：電流流過充電底座的“送電線圈”產生磁場，手機中的“受電線圈”靠近該磁場時會產生感應電流，從而給智能手機充電。下列實驗原理與充電底座的原理相同的是（ ）
D
2、小博同學設計了一款重力燈，當重物下落時拉動繩子，轉軸轉動，燈泡就會發光，其工作原理是（ ）
A、電磁感應 B、通電線圈周圍存在磁場
C、磁極的相互作用 D、通電導體在磁場中受力運動
A
3、在“探究什么情況下磁可以生電”實驗中，小華做了甲、乙、丙三次實驗。實驗中通過觀察______________________來判斷電路中是否產生感應電流，如圖的三次實驗中，______（選填“甲”“乙”或“丙”）圖中有感應電流產生。_______（選填“電動機”或“發電機”）應用了這一原理。
電流計指針是否偏轉
丙
發電機
4、電吉他的發音是通過拾音器連接揚聲器來實現的。拾音器的基本結構如圖所示，其工作原理是：金屬弦在磁體的磁場中被磁化，當其被撥動而產生振動時，在線圈中會產生感應電流，將聲音信號轉變為電信號。
（1）要保證金屬弦的磁化效果，其制作材料中可能含有的金屬是________________（填一種即可）。
（2）當金屬弦振動時，與線圈間產生
了相對運動，相當于線圈切割金屬弦
磁場的________，從而產生感應電流。線
圈中感應電流的方向是_______（選填“變
化或“不變”）的。
鐵(或鈷或鎳)
磁感線
變化

展開更多......

收起↑