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14.7 學生實驗:探究——產生感應電流的條件 課件(共27張PPT) 2024-2025學年北師大版(2024)物理九年級全一冊

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14.7 學生實驗:探究——產生感應電流的條件 課件(共27張PPT) 2024-2025學年北師大版(2024)物理九年級全一冊

資源簡介

(共27張PPT)
14.7 學生實驗:探究
——感應電流產生的條件
1.通過實驗知道導體在磁場中產生感應電流的條件;
2.知道電磁感應現象及在生活中的應用;
3.知道發電機的原理。
學習目標
奧斯特發現電流的磁效應之后,許多科學家都在思索:既然電流能產生磁,那么磁能否產生電呢?
英國物理學家法拉第在10年中做了多次探索,1831年終于取得突破,發現了利用磁場產生電流的條件和規律。法拉第的發現,進一步揭示了電現象和磁現象之間的聯系。根據這個發現,后來發明了發電機。
那么什么情況下磁能生電 發電機是如何發電的?
新課導入
實驗1:探究什么情況下磁可以生電
制訂計劃
用一根長導線做一個長方形線框且將導線兩端留有相同長度.將線框懸掛起來,使它的底邊ab水平置于蹄形磁體的磁場中,長導線的兩端與靈敏的電流表連接,組成一個閉合回路。
新知講解
電磁感應現象

閉合開關后,觀察下述各種情況下電流表的指針是否偏轉。
1.保持線框和磁體都不動;
實驗現象:指針沒有偏轉
現象表明:電路中沒有產生電流
2.磁體不動,使線框底邊ab左右運動(如果把導線ab看作一把刀,那么它好像在切割磁感線);
實驗現象:指針發生偏轉
現象表明:電路中產生了電流
3.使線框底邊ab向上或向下運動,并不切割磁感線;
4.線框底邊ab不動,使磁體做左右運動;
實驗現象:指針沒有偏轉
現象表明:電路中沒有產生電流
5.線框底邊ab不動,使磁體做上下運動。
實驗現象:指針發生偏轉
現象表明:電路中產生了電流
實驗現象:指針沒有偏轉
現象表明:電路中沒有產生電流
歸納總結
當導體回路中的一部分在磁場中做切割磁感線運動時,回路中就會產生電流,這種現象稱為電磁感應。
在電磁感應現象中產生的電流叫作感應電流。
感應電流的方向還與什么因素有關?
實驗2:探究感應電流的方向與什么因素有關
進行實驗
閉合開關后,觀察下述各種情況下電流表的指針是否偏轉。
1.磁體不動,使線框底邊ab左右運動;
2.對換磁極,使線框底邊ab左右運動。
分析與結論:
①當磁感線方向不變時,感應電流的方向與導體運動方向有關,導體運動方向改變,感應電流方向也要發生改變.
②當導體運動方向不變時,感應電流的方向與磁場方向有關,磁場方向改變,感應電流方向也要發生改變.
③當導體的運動方向和磁場方向都改變時,感應電流方向不變。
結論:
在電磁感應中,感應電流的方向跟導體在磁場中做切割磁感線運動的方向和磁場的方向有關。
若導體切割磁感線的方向或磁場方向中有一個改變時,感應電流的方向改變;
若同時改變導體切割磁感線的方向和磁場方向,感應電流的方向不變。
電磁感應現象的應用
動圈式話筒、發電機都是應用電磁感應原理制成的。
動圈式話筒
發電機
如圖所示是動圈式話筒的結構示意圖。
1.結構:
2.作用:
3.工作原理:
由永久磁體、線圈和膜片組成。
將聲音轉換成電流。
電磁感應現象。
動圈式揚聲器和動圈式話筒結構相似。
動圈式話筒

仔細觀察下圖所示的手搖發電機,它們內部的主要部件是哪些?
發電機的主要部件是:磁體(定子)和線圈(轉子)
手搖發電機模型
磁體
線圈
(定子)
(動子)
發電機也是是根據電磁感應原理工作的,是機械能轉化為電能的機器。
發電機

觀看下列手搖發電機模型發電視頻,說說你的發現。
在圖示狀態下轉動手柄時,與發電機連接的小燈泡會發光,這表明電路中有了電流。
如果在電路中接入電流表,可以看到電流表的指針左右擺動,這個現象表明,發電機發出的是大小和方向都發生變化的電流,這樣的電流叫作交流電。
當線圈旋轉時,電刷A始終與銅制的滑環K接觸,電刷B始終與銅制的滑環L接觸,線圈與電流表形成一個閉合電路.在線圈轉動過程中,ab邊和cd邊做切割磁感線的運動,線圈中產生了感應電流,電流表的指針周而復始地發生有規律的偏轉。這種輸出交流電的發電機叫作交流發電機。
如圖所示是交流發電機的結構原理圖。
觀看下列交流發電機工作原理視頻。
頻率表示交流電變化的快慢,數值上等于交流電在 1 s 內完成周期性變化的次數。
我國電網供應的交流電的頻率是 50 Hz。有些國家的交流電頻率為 60 Hz。
用換向器替代滑環,線圈產生的電流是交流電,但供給外部用電器的電流方向不改變。這種方向不變的電流叫作直流電。這樣的發電機叫作直流發電機。
實際上,交流發電機的結構要比原理圖所示的基本結構復雜得多,不過主要還是由轉動部分(轉子)、不動部分(定子)和其他部件組成。
在大型發電機中,轉子實際上是產生磁場的電磁鐵,而產生感應電流的線圈是不動的(定子),這種結構便于產生高電壓和強電流。
能量轉化
發電機
機械能轉化為電能
電動機
電能轉化為機械能
構造
交流發電機
直流電動機
(無外接電源)
(有外接電源)
1.如圖所示是小濱探究“電磁感應”的實驗裝置,ab是一根直銅絲,通過導體與電流表的“3”“-”兩接線柱相連,當把ab迅速向右運動時,并未發現電流表指針明顯偏轉,你認為最可能的原因是(  )
A.沒有感應電流,指針不偏轉
B.感應電流太小,無法使指針明顯偏轉
C.應把ab改為迅速向左運動
D.應把ab改為迅速上下運動
B
當堂檢測
B
2.有一種兒童鞋,鞋內安裝了磁體和線圈,走路時會使鞋上的發光二極管發光,下列實驗與該工作原理相同的是( )
3.如圖所示,蹄形磁體和銅棒均水平放置。現閉合開關,水平向左移動銅棒,電流表G的指針發生偏轉,則 ( )
A. 根據此現象的產生原理可制成電動機
B.此現象與奧斯特實驗現象的產生原理相同
C.若將銅棒左右來回移動,可產生交變電流
D.僅將磁體水平向右移動,G的指針不偏轉
C
課堂小結
1.電磁感應現象的產生條件
2.動圈式話筒
3.發電機

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