初中物理人教版九年級全一冊6

第二十章電與磁§20.5磁生電2022年課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．探究并了解導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。2．了解發(fā)電機的工作原理1．通過實驗了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象。通過實驗探究知道感應(yīng)電流方向跟磁場方向和切割磁感線方向有關(guān)。2．分析發(fā)電機的工作原理。3．對電動機和發(fā)電機進行對比學(xué)習(xí)，區(qū)分清楚電動機和發(fā)動機的工作原理知識點1電磁感應(yīng)現(xiàn)象1．奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)電流周圍存在_______，即電能生磁。那么反過來想，磁能否生電呢？早在19世紀(jì)初，英國物理學(xué)家法拉第就已經(jīng)提出“磁能生電”的研究課題，并進行了整整10年堅持不懈的努力，經(jīng)歷了一次又一次的失敗，終于在1831年成功地利用磁場獲得了電流，發(fā)現(xiàn)了___________現(xiàn)象。法拉第的這一發(fā)現(xiàn)進一步揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。磁場電磁感應(yīng)2．實驗1：探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。_____聯(lián)在電路中，為了使實驗效果明顯，用圖乙中方形線圈ab段代替圖甲中ab導(dǎo)線接到電路中)做一做串(2)閉合開關(guān)，按下表的方式讓方形線圈ab段導(dǎo)線運動起來，觀察每種運動狀態(tài)時靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)情況，記錄實驗現(xiàn)象在表格中。(表格中填寫：不偏轉(zhuǎn)、偏轉(zhuǎn))不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)序號導(dǎo)線在磁場中運動情況靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)情況1靜止不動

2豎直上、下運動

3水平前、后運動

4水平左、右運動

5斜向上、下運動

6導(dǎo)線不動，蹄形磁鐵水平左右運動

?小結(jié)不是任何運動方式都能產(chǎn)生感應(yīng)電流。把磁感線想象成一根根線，把導(dǎo)體AB想象成一把刀，當(dāng)導(dǎo)體AB做_____________運動時才能產(chǎn)生感應(yīng)電流。而且無論誰動，只要導(dǎo)體AB切割磁感線就能產(chǎn)生___________。切割磁感線感應(yīng)電流3．實驗2：產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與什么因素有關(guān)？(1)讓導(dǎo)線AB在如圖磁場中向左運動，靈敏電流表指針向_____偏轉(zhuǎn)。保持磁場的方向不變，讓導(dǎo)線AB變?yōu)橄蛴疫\動，我們看到靈敏電流表指針向_____偏轉(zhuǎn)。說明：感應(yīng)電流的方向與_____________方向有關(guān)。(2)讓導(dǎo)線AB在如圖磁場中向左運動，靈敏電流表指針向_____偏轉(zhuǎn)。仍然讓導(dǎo)線AB向左運動，但把蹄形磁體的N、S極對調(diào)，改變磁場的方向，我們看到靈敏電流表指針向_____偏轉(zhuǎn)。說明：感應(yīng)電流的方向與_______方向有關(guān)。右左切割磁感線右左磁場?結(jié)論1

1．_______電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做_____________運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，這就是著名的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。它是由英國物理學(xué)家_________發(fā)現(xiàn)的。根據(jù)這一現(xiàn)象，后來還發(fā)明了發(fā)電機，導(dǎo)致了電能的大規(guī)模生產(chǎn)和利用，開辟了電氣化的時代。2．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向跟___________________和___________有關(guān)。*所謂切割磁感線，類似于割稻草，可以垂直切割，也可以斜著切割，但導(dǎo)體運動方向不能與磁感線方向平行?？梢允菍?dǎo)體運動，也可以是磁場運動。閉合切割磁感線法拉第切割磁感線的方向磁場方向4．在圖中的a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分。它在磁場中按箭頭方向運動時，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)練一練DABCD1．觀察手搖發(fā)電機：(1)用力轉(zhuǎn)動搖把，使線圈在磁場中轉(zhuǎn)動起來，觀察到小燈泡_______，說明電路中有了___________。工作原理是___________現(xiàn)象。(2)用不同速度搖動轉(zhuǎn)輪，觀察燈泡亮度的變化。搖動速度越快，燈泡越_____，說明切割磁感線運動速度越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越_____。做一做知識點2發(fā)電機發(fā)亮感應(yīng)電流電磁感應(yīng)亮大(3)觀察手搖發(fā)電機電流方向的變化。把手搖發(fā)電機跟電流表連接起來，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，可以看到電流表的指針隨著線圈的轉(zhuǎn)動而___________(選填“穩(wěn)定在某一個位置”或“左右擺動”)。這個現(xiàn)象表明發(fā)電機發(fā)出的電流的大小和方向是_______(選填“不變”或“變化”)的。左右擺動變化(4)對比上堂課學(xué)習(xí)的電動機和今天學(xué)習(xí)的發(fā)電機，他們的主要結(jié)構(gòu)都是磁體和線圈，只是工作原理不一樣，電動機要電源供電，使線圈通電，在磁場中受力轉(zhuǎn)動。而發(fā)電機要靠外力使線圈轉(zhuǎn)動起來，切割磁場線從而產(chǎn)生___________，此時的線圈和磁體就是電源。請你課后動手試一試，把一個玩具馬達變成一個風(fēng)力發(fā)電機。感應(yīng)電流2．觀察如圖交流發(fā)電機原理圖，線圈在外力作用下轉(zhuǎn)動起來，如圖瞬間ab向下切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)過半圈后，ab變成向_____切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向和圖中_______。該發(fā)電機產(chǎn)生的是交變電流，簡稱交流電。3．交變電流的頻率在數(shù)值上等于電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)。單位是_______，符號為_____。我國電網(wǎng)以交流供電，頻率為________。上相反赫茲Hz50Hz4．發(fā)電機發(fā)電的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。(1)手搖發(fā)電機：人的_______能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子的_______能，發(fā)電機又把_______能轉(zhuǎn)化為_____能。(2)火力發(fā)電：發(fā)電機靠內(nèi)燃機帶動。燃料燃燒把_______能轉(zhuǎn)化為_____能，內(nèi)燃機把_____能轉(zhuǎn)化為_______能，帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)把_______能轉(zhuǎn)化為電能。機械機械機械電化學(xué)內(nèi)內(nèi)機械機械(3)水力發(fā)電(如圖是原理圖)：上游水在下落過程中把_________能轉(zhuǎn)化為_____能。在強大水流的沖擊下，水輪機旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)把_____能轉(zhuǎn)化為電能。重力勢動動?結(jié)論2

1．發(fā)電機工作原理：___________現(xiàn)象。2．發(fā)電機將_______能轉(zhuǎn)化為電能。電磁感應(yīng)機械5．如圖所示是研究磁產(chǎn)生電的實驗裝置。(1)如圖甲所示實驗中，通過觀察電流表指針___________來判斷是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(2)某同學(xué)閉合開關(guān)后進行了如下操作，其中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是____(填字母)。A．導(dǎo)體AB不動，讓磁體左右運動B．磁體不動，讓導(dǎo)體AB上下運動練一練是否偏轉(zhuǎn)A(3)實驗中發(fā)現(xiàn)靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)不明顯，為了使指針偏轉(zhuǎn)明顯，下列措施中可行的是____(填字母)。A．換用磁性更強的磁體，增加磁場的強度B．將靈敏電流計換成電流表(4)如圖乙所示是實驗室用的手搖發(fā)電機，若在發(fā)電機和小燈泡電路里再串聯(lián)一個電流表，慢慢搖動手柄，觀察到電流表的指針左右搖擺，這表明該發(fā)電機發(fā)出的電是_________(選填“直流電”或“交流電”)。(5)手搖發(fā)電機燈泡發(fā)出的光是___________(選填“亮度穩(wěn)定”或“閃爍不定”)的。A交流電閃爍不定重難點1感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件【典例1】如圖所示是小東探究“什么情況下磁可以生電”的實驗裝置，ab是一根直銅絲，通過導(dǎo)體與電流表的“3”和“－”兩接線柱相連，當(dāng)把ab迅速向右運動時，并未發(fā)現(xiàn)電流表指針明顯偏轉(zhuǎn)，你認(rèn)為最可能的原因是(

)A．沒有感應(yīng)電流，指針不偏轉(zhuǎn)B．感應(yīng)電流太小，無法使指針明顯偏轉(zhuǎn)C．應(yīng)把ab改為迅速向左運動D．應(yīng)把ab改為迅速上下運動B【典例2】圖中a表示垂直于紙面導(dǎo)體的橫截面，當(dāng)此段導(dǎo)體向上運動時，此段導(dǎo)體所在的閉合電路沒有感應(yīng)電流的是(

)A?重難點撥電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件：1．電路閉合。2．一部分導(dǎo)體在磁場中切割磁感線。而且這個實驗產(chǎn)生的感應(yīng)電流比較弱，必須用靈敏電流表才能顯示出來。而對“切割磁感線”的理解，類似于割稻草，可以垂直切割，也可以斜著切割，但導(dǎo)體運動方向不能與磁感線方向平行。還有可以是導(dǎo)體運動，也可以是磁場運動。重難點2電與磁知識的綜合運用【典例3】實驗課上某小組同學(xué)開展了一系列電磁方面的實驗探究。(1)用圖甲裝置驗證電流可以產(chǎn)生磁場。開關(guān)閉合前，小磁針靜止時指向與導(dǎo)線平行。閉合開關(guān)，觀察到_____________的現(xiàn)象，說明電流可以產(chǎn)生磁場，根據(jù)這一原理制造了_________。小磁針偏轉(zhuǎn)電磁鐵(2)如圖乙，實驗中將金屬導(dǎo)體棒ab放在磁場中兩根平行的金屬導(dǎo)軌上，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向右運動；電源正負(fù)極對調(diào)，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向左運動。該實驗得出的結(jié)論是_____________________________________，_________(選填“發(fā)電機”或“電動機”)就是利用該現(xiàn)象的裝置。

通電導(dǎo)線在磁場中受力與電流方向有關(guān)電動機(3)圖丙是探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的裝置，導(dǎo)體AB、開關(guān)、靈敏電流計用導(dǎo)線連接組成回路。閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體AB在磁場中___________(選填“豎直上下”或“水平左右”)運動，發(fā)現(xiàn)電流計的指針偏轉(zhuǎn)，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。_________(選填“發(fā)電機”或“電動機”)就是利用該現(xiàn)象的裝置。水平左右發(fā)電機【典例4】如圖所示為玩具小風(fēng)扇里的小直流電動機。(1)小明同學(xué)將電池接到該直流電動機的兩端，看到電動機轉(zhuǎn)動起來，電動機的工作原理是___________________________；小明將電池反向接到電動機兩端，看到電動機___________(選填“原方向旋轉(zhuǎn)”“不轉(zhuǎn)動”或“反向旋轉(zhuǎn)”)。通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動反向旋轉(zhuǎn)(2)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)知識后，小明同學(xué)想到：“直流電動機線圈轉(zhuǎn)動時也切割了磁感線，那么線圈中是否也會產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？”于是小明將一個小燈泡連在直流電動機兩端，用手搓動轉(zhuǎn)軸，發(fā)現(xiàn)小燈泡并未發(fā)光。小紅同學(xué)認(rèn)為，這說明直流電動機不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。你是否同意小紅的看法：_________；你認(rèn)為小燈泡不亮的原因可能是_____________________。不同意

產(chǎn)生的感應(yīng)電流太小?重難點撥本章的實驗和原理比較容易混淆，電和磁的幾大實驗和理論知識可以通過對比學(xué)習(xí)進行整理。電與磁的幾個關(guān)系：1．典例3中實驗甲——電流的磁效應(yīng)，應(yīng)用：電磁鐵。2．實驗乙——通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，應(yīng)用：電動機。3．實驗丙