九年級(jí)物理全冊(cè)?人教版（2024新版）第二十章——電與磁第6節(jié)磁生電第6節(jié)磁生電通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；（重點(diǎn)）1了解發(fā)電機(jī)的原理，知道發(fā)電機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化；（難點(diǎn)）2了解科技發(fā)展對(duì)社會(huì)進(jìn)步的意義，增強(qiáng)科技強(qiáng)國的責(zé)任感。3學(xué)習(xí)目標(biāo)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~今天，無論是我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫碾娺€是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的電，大多是由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。情景導(dǎo)入火力發(fā)電汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)水力發(fā)電水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電風(fēng)車帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是如何發(fā)電的？思考知識(shí)點(diǎn)一.磁生電新知探究法拉第(M.Faraday，1791—1867)英國物理學(xué)家、化學(xué)家法拉第在10年中作了多次探索，1831年終于取得突破，發(fā)現(xiàn)了利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律.法拉第的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系.根據(jù)這個(gè)發(fā)現(xiàn)，人們后來發(fā)明了發(fā)電機(jī)，使人類大規(guī)模用電成為可能，開辟了電氣化的時(shí)代.你能嘗試用磁場(chǎng)獲得電流嗎？思考實(shí)

驗(yàn)探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件什么情況下磁場(chǎng)里的導(dǎo)線中能夠產(chǎn)生電流？思考提出問題，作出猜想1.通電導(dǎo)線周圍具有磁場(chǎng)猜想1：閉合電路中的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中就會(huì)產(chǎn)生電流.猜想2：閉合電路中的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電流.那么有了磁場(chǎng)是不是就能產(chǎn)生電流？設(shè)計(jì)方案，收集證據(jù)2.磁場(chǎng)可以由永磁體提供，如蹄形磁體.為了獲得電流，應(yīng)該用導(dǎo)線連成閉合電路，并將靈敏電流表連入電路中，以觀察電流.嘗試使導(dǎo)線靜止在磁場(chǎng)中，或在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)……看看電路中是否有電流.【實(shí)驗(yàn)思路】為什么采用靈敏電流表測(cè)電流？采用靈敏電流計(jì)可以檢驗(yàn)微小的電流.思考【實(shí)驗(yàn)過程】在蹄形磁體的磁場(chǎng)中放置一根導(dǎo)線，導(dǎo)線的兩端跟電流表連接，導(dǎo)線跟電流表組成閉合電路.(1)讓導(dǎo)線在磁場(chǎng)中靜止，能產(chǎn)生電流嗎？換用不同強(qiáng)度的永磁體，看看電路中是否有電流.(2)使導(dǎo)線在磁場(chǎng)中沿不同方向運(yùn)動(dòng)，看看電路中是否有電流.序號(hào)磁體的運(yùn)動(dòng)方向矩形線圈的運(yùn)動(dòng)方向電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)是否產(chǎn)生感應(yīng)電流1不動(dòng)不動(dòng)不偏轉(zhuǎn)否2不動(dòng)水平左右運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)是3不動(dòng)豎直上下運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)否4不動(dòng)水平前后運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)否5不動(dòng)斜向上下運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)是6水平左右運(yùn)動(dòng)不動(dòng)偏轉(zhuǎn)是7豎直上下運(yùn)動(dòng)不動(dòng)不偏轉(zhuǎn)否得出結(jié)論：3.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流.(1)現(xiàn)有鐵棒和銅棒，應(yīng)選哪個(gè)作為導(dǎo)體棒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更合理，為什么？交流合作，評(píng)估反思4.銅棒，為避免導(dǎo)體棒受到磁場(chǎng)的作用，故導(dǎo)體棒選用非磁性類的銅棒更合理.產(chǎn)生的電流太小.把靈敏電流計(jì)換成電源.(2)確認(rèn)靈敏電流計(jì)能正常工作后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，無論導(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中怎樣運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)的指針均不見發(fā)生偏轉(zhuǎn).其原因是什么？(3)如果想在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上研究電動(dòng)機(jī)原理，應(yīng)進(jìn)行的操作是什么？這種由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng).定義：1.特點(diǎn)：2.產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流.導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：①電路閉合；②一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng).NSv正視圖側(cè)視圖感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān)呢？思考感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)1.探究感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系探究當(dāng)磁感線方向不變時(shí)，感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向改變，感應(yīng)電流方向也要發(fā)生改變.2.探究感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變時(shí)，感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)，磁場(chǎng)方向改變，感應(yīng)電流方向也要發(fā)生改變.例.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.當(dāng)它在磁場(chǎng)中按箭頭方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)ABCD導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁感線平行導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁感線平行導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁感線垂直導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁感線平行C感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：①閉合電路；②導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng).知識(shí)點(diǎn)二.發(fā)電機(jī)新知探究導(dǎo)體切割磁感線會(huì)產(chǎn)生電流，人們可以根據(jù)這一原理制造發(fā)電機(jī).把一臺(tái)手搖發(fā)電機(jī)跟燈泡連接起來，使線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，可以看到燈泡發(fā)光.這說明了什么？電路中有了電流.說明：如果把手搖發(fā)電機(jī)跟電流表連接起來，線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們可以看到電流表的指針隨著線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)而左右擺動(dòng).這說明了什么？發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流的大小和方向是變化的.說明：演

示手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電1.觀察手搖發(fā)電機(jī)的構(gòu)造磁極是什么形狀的？線圈是通過哪些裝置和燈泡連接起來的？搖把是通過什么帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)起來的？2.觀察發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)小燈泡亮度的影響用不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，觀察燈泡亮度的變化.搖把轉(zhuǎn)動(dòng)越快，燈泡越亮.現(xiàn)象：電路中產(chǎn)生了電流，且電流的大小與切割磁感線的運(yùn)動(dòng)快慢有關(guān)，切割磁感線越快，產(chǎn)生的電流越大.分析：3.檢驗(yàn)手搖發(fā)電機(jī)電流方向的變化把兩個(gè)發(fā)光二極管極性相反地并聯(lián)起來，并與發(fā)電機(jī)串聯(lián).轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，觀察二極管的發(fā)光情況.兩個(gè)二極管交替發(fā)光.現(xiàn)象：電路中產(chǎn)生的是交變電流.分析：交變電流交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流是交變電流，簡稱交流.在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫作頻率.

我國電網(wǎng)以交流供電，頻率為50Hz(即1s內(nèi)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)50圈)，周期為0.02s；電流方向改變100次.定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸電刷滑環(huán)由轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)動(dòng)部分)和定子(固定部分)兩部分組成.主要構(gòu)造：1.交流發(fā)電機(jī)不同發(fā)電機(jī)中轉(zhuǎn)子和定子所對(duì)應(yīng)的部分可能不同.工作原理：2.電磁感應(yīng)當(dāng)線圈在前半周轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)，表明電路中產(chǎn)生了電流；當(dāng)線圈在后半周轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線方向相反，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相反.發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程.大型發(fā)電機(jī)發(fā)的電，電壓很高、電流很強(qiáng)，一般采取線圈不動(dòng)、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電，同時(shí)為了得到較強(qiáng)的磁場(chǎng)，還要用電磁鐵代替永磁體.白鶴灘水電站一臺(tái)正在裝機(jī)的發(fā)電機(jī)白鶴灘水電站一共安裝了16臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)，每臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率都高達(dá)100萬千瓦，是目前全球單臺(tái)發(fā)電功率最高的水輪發(fā)電機(jī).發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程.發(fā)電機(jī)靠內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、水輪機(jī)等機(jī)械帶動(dòng)，把燃料中的化學(xué)能或者水流的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.火力發(fā)電

水力發(fā)電

風(fēng)力發(fā)電發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)工作原理電磁感應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用結(jié)構(gòu)圖區(qū)別電路中____電源電路中____電源能量轉(zhuǎn)化_____能→_____能_____能→_____能電無機(jī)械電有機(jī)械磁記錄科學(xué)世界自主閱讀課本P170對(duì)應(yīng)內(nèi)容例.如圖所示的手搖式手電筒，筒內(nèi)沒有電池，只要轉(zhuǎn)動(dòng)手電筒的搖柄，燈泡就能發(fā)光.以下設(shè)備與這種手電筒工作原理相同的是()A.發(fā)電機(jī)B.電動(dòng)機(jī)C.汽油機(jī)D.柴油機(jī)A沒有電源，轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了電磁生電什么情況下磁能生電發(fā)現(xiàn)：英國物理學(xué)家______于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象.發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)：____電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做__________

運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流.這種由于導(dǎo)體在_____中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng).感應(yīng)電流：產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流.感應(yīng)電流的方向與_____方向和________的方向有關(guān).結(jié)構(gòu)：主要由____和轉(zhuǎn)子兩部分組成.能量轉(zhuǎn)化：______轉(zhuǎn)化為_____.法拉第閉合切割磁感線磁場(chǎng)磁場(chǎng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)定子機(jī)械能電能課堂總結(jié)1.下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)C.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.發(fā)電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成C隨堂練習(xí)2.如圖導(dǎo)體ab如箭頭方向運(yùn)動(dòng)，下列四種情況下導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()C導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁感線平行，未切割磁感線導(dǎo)體與磁感線平行，未切割磁感線不是閉合電路導(dǎo)體切割磁感線vabAvabA××××××××××××××××vAab××××××××××××××××vabABCD“虛線箭頭”表示磁場(chǎng)方向；“×”表示磁場(chǎng)方向垂直紙面向里；“·”表示磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：①閉合電路；②導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng).3.【多選】小陽在探究“什么情況下磁可以生電”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置放在水平的臺(tái)面上.下列說法中正確的是(

)A.該實(shí)驗(yàn)揭示了發(fā)電機(jī)的工作原理B.導(dǎo)線ab豎直向上運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生感應(yīng)電流C.導(dǎo)線ab水平向左運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生感應(yīng)電流D.導(dǎo)體ab不動(dòng)，磁體運(yùn)動(dòng)時(shí)不可能產(chǎn)生電流E.實(shí)驗(yàn)過程中將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能AC感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：①閉合電路；②導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng).4.小亮把舊電風(fēng)扇中的電動(dòng)機(jī)拆下來，將它與小燈泡連接成如圖所示的閉合電路，在電機(jī)轉(zhuǎn)軸一端插入細(xì)鐵棒，快速轉(zhuǎn)動(dòng)鐵棒，燈泡開始發(fā)光.下列說法正確的是

(

)A.燈泡發(fā)光，說明該裝置中一定有干電池B.轉(zhuǎn)動(dòng)鐵棒，電機(jī)線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)