資源簡介

8.1 電磁感應現象
素養目標
1.嘗試實驗,認識電磁感應現象,探究感應電流產生的條件,說出感應電流的方向與哪些因素有關。
2.認識發電機的基本結構、工作過程與原理,說出什么是交流電和我國家庭電路中交流電的頻率。
3.會通過實驗觀察、記錄結果、分析論證得出結論,認識科學探究中提出問題、觀察實驗、分析論證、歸納總結等要素在研究物理問題時的重要性。
◎重點:探究電磁感應現象。
評價任務
通過任務驅動完成目標1的學習。
【預習導學】
知識點1法拉第的發現
1.科學思維有許多方式,對一個問題的逆向思考,往往也是一種有效的思維方式。奧斯特通過實驗發現了電流的周圍存在磁場,根據逆向思考,你能提出什么問題
2.1831年,英國物理學家 經過10年的探索,終于發現了利用磁場產生電流的條件和規律: 時,導體中就會產生電流,這種現象叫作 ,所產生的電流叫作 。這個發現使電能的大規模生產、傳輸和利用成為現實,人類社會進入了電氣化的時代。
3.在電磁感應現象中,感應電流的方向與 和 都有關系。
對點自測
1.圖為一款能發電的魔方充電器。轉動魔方時,它能發電,其原理是 。魔方還能通過USB端口給移動設備充電,給移動設備充電時,魔方相當于電路中的 (選填“電源”或“用電器”)。
【答案】知識點一
1.答:既然電流能產生磁場,那么能否利用磁場來產生電流呢
2.法拉第　閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動　電磁感應　感應電流
3.導體的運動方向　磁場方向
對點自測
1.電磁感應　電源
知識點2發電機
4.電磁感應現象表明, 能轉化成 能是可行的,由此,法拉第發明了發電機。
5.觀察手搖發電機發電。
實驗器材: 手搖發電機、電流表、小燈泡、導線
實驗過程:(1)觀察手搖發電機的結構,主要是由 和 兩部分組成;
(2)把小燈泡連接在發電機的兩個接線柱上,搖動手柄時,小燈泡 ,說明電路中有 ;
(3)將小燈泡換成小量程電流表,緩緩地搖動手柄,小量程電流表的指針 ,這表明線圈在磁場中轉動時所產生的感應電流的 隨時間發生周期性變化,這種電流叫作交流電。
思路延伸:實際的發電機結構雖復雜,但都是由 和 兩部分組成,也都是依據
來發電的。
電流的 和 都在周期性變化,這樣的電流叫作交變電流,簡稱 。在交變電流中,電流在1 s內完成周期性變化的次數叫作頻率,單位是 。我國電網的交流電頻率是 Hz,周期是 s,電流在1 s內產生的周期性變化的次數是 次。
對點自測
2.從能量角度來看,發電機是將 轉換為 的裝置,它的出現是人類歷史上一次重大的革命。
【答案】知識點二
4.機械　電
5.實驗過程:(1)定子　轉子
(2)會發光　感應電流產生
(3)不斷左右擺動　大小和方向
定子　轉子　電磁感應
6.大小　方向　交流電　赫茲　50　0.02　50
對點自測
2.機械能　電能　
【合作探究】
任務驅動探究電磁感應現象
1.探究實驗:感應電流產生的條件
【器材】靈敏電流表、磁體、導線
【步驟】①按教材圖8-1-2所示,把導線ab的兩端分別連在靈敏電流表的兩個接線柱上,組成一個閉合電路;
②使導線在磁場中靜止或向各個方向運動,進行各種嘗試,發現能使電路中產生電流的操作。
【現象】①導線在磁場中靜止時,電流表指針 (選填“偏轉”或“不偏轉”)。
②閉合電路中的一部分導體在磁場中沿不同方向運動:
當運動方向與磁感線方向平行(如圖甲所示)時,靈敏電流表指針 (選填“偏轉”或“不偏轉”)。
當運動方向與磁感線方向不平行(如圖乙、丙所示,即做切割磁感線的運動)時,靈敏電流表指針 (選填“偏轉”或“不偏轉”)。
【結論】 的一部分導體在磁場中做 的運動時,導體中就會產生電流。這種現象叫作電磁感應,所產生的電流叫作感應電流。
2.探究實驗:感應電流的方向與哪些因素有關
【器材】
【步驟】①按教材圖8-1-2所示,把導線ab的兩端分別連在靈敏電流表的兩個接線柱上,組成一個閉合電路。
②保持 ,改變 ,觀察電流表指針偏轉情況。
③保持 ,改變 ,觀察電流表指針偏轉情況。
【現象】磁場的方向不變,改變導體切割磁感線的運動方向,電流表指針偏轉方向與原方向
(選填“相同”或“相反”)。
導體切割磁感線的運動方向不變,改變磁場的方向,電流表指針偏轉方向與原方向 (選填“相同”或“相反”)。
【結論】改變 方向或改變 方向,感應電流的方向就會改變,即感應電流的方向與、
和 有關。
【答案】任務驅動
1.【現象】①不偏轉
②不偏轉　偏轉
【結論】閉合電路　切割磁感線
2.【器材】靈敏電流表、磁體、導線
【步驟】②磁場的方向不變　導體的運動方向
③導體的運動方向不變　磁場的方向
【現象】相反　相反
【結論】導體的運動　磁場　導體的運動方向　磁場方向
2

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