第一節(jié)第十九章電能從哪里來探究：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件初中物理滬科版（2024）九年級全一冊1能了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，知道導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；能了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。2能完成“探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實驗，并根據(jù)實驗現(xiàn)象推理感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，能判斷感應(yīng)電流的方向。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.1820年，丹麥科學(xué)家

在課堂上做實驗時偶然發(fā)現(xiàn)：當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時，旁邊的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，他進(jìn)而繼續(xù)研究，終于證實了

。

奧斯特通電導(dǎo)體周圍存在磁場溫故知新2.課堂上，老師做了如圖所示的演示實驗，給直導(dǎo)線(鋁棒)通電，觀察到直導(dǎo)線運動起來。(1)實驗現(xiàn)象說明

對放入其中的通電導(dǎo)體有力的作用，

機就是利用這種現(xiàn)象制成的。

(2)將磁極上下對調(diào)，觀察直導(dǎo)線的運動情況，這樣操作是為了研究通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與

的關(guān)系。

磁場電動磁場方向在1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，即電流的周圍存在著磁場。英國物理學(xué)家法拉第經(jīng)10年的多次探索，于1831年終于取得突破，發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。既然電流能產(chǎn)生磁，那么磁能否產(chǎn)生電呢？歷史上，有許多的物理學(xué)家進(jìn)行了探索。情景引入發(fā)電機模型電動機模型1.觀察發(fā)電機模型，對比電動機模型的主要結(jié)構(gòu)及工作條件，填寫下表。模型主要構(gòu)造工作條件工作結(jié)果電動機發(fā)電機線圈、磁體線圈、磁體線圈中通入電流轉(zhuǎn)動線圈線圈轉(zhuǎn)動線圈中產(chǎn)生電流2.根據(jù)實驗觀察，猜想發(fā)電機產(chǎn)生電流的條件。合作探究一、實驗：探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1.設(shè)計實驗：(1)實驗方法：①電流是看不到、摸不著的，所以在實驗中利用轉(zhuǎn)換法，根據(jù)電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷是否有電流。②導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生的電流可能與多個因素有關(guān)，故在實驗時需利用控制變量法。(2)實驗器材：U形磁體、鐵架臺、導(dǎo)線、開關(guān)、靈敏電流計、導(dǎo)體棒。(3)實驗裝置：如圖是實驗裝置，閉合開關(guān)后，導(dǎo)體ab、電流表組成閉合電路。實驗：探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件視頻演示——《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》實驗操作示意圖實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論(1)閉合開關(guān)，讓導(dǎo)線ab在磁場中靜止(2)讓導(dǎo)線在磁場中沿豎直方向上下運動(與磁感線平行)指針不偏轉(zhuǎn)指針不偏轉(zhuǎn)沒有電流產(chǎn)生沒有電流產(chǎn)生2.進(jìn)行實驗與收集證據(jù)實驗操作示意圖實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論(3)讓導(dǎo)線在磁場中沿水平方向右運動(切割磁感線)指針向右偏轉(zhuǎn)有電流產(chǎn)生，電流方向與導(dǎo)體的運動方向有關(guān)(4)讓導(dǎo)線在磁場中沿水平方向左運動(切割磁感線)指針向左偏轉(zhuǎn)實驗操作示意圖實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論(5)讓導(dǎo)線在磁場中斜向上運動(或斜向下)指針偏轉(zhuǎn)(6)將U形磁體的N、S極對調(diào)，讓導(dǎo)體在磁場中向右運動有電流產(chǎn)生指針向右偏轉(zhuǎn)有電流產(chǎn)生，電流方向與磁場的方向有關(guān)實驗操作示意圖實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論(7)讓導(dǎo)線在磁場中沿水平方向里外運動(與ab平行)指針不偏轉(zhuǎn)沒有電流產(chǎn)生(8)斷開開關(guān)，讓導(dǎo)線在磁場中沿水平方向左右運動(切割磁感線)指針不偏轉(zhuǎn)沒有電流產(chǎn)生3.探究分析如果把磁感線想象成一根根實實在在的線，把導(dǎo)線想象成一把刀，表達(dá)起來可能會方便些。(1)由實驗(1)、(2)、(7)可知，電路閉合，導(dǎo)體在磁場中不做切割磁感線運動時，電流表的指針不偏轉(zhuǎn)，表明沒有電流產(chǎn)生。(2)由實驗(3)、(4)、(5)、(6)可知，電路閉合，導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，電流表的指針偏轉(zhuǎn)，表明產(chǎn)生了電流。(3)由實驗(8)可知，電路斷開，導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，電流表的指針不偏轉(zhuǎn)，表明沒有電流產(chǎn)生。(1)閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。(2)導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：①導(dǎo)體是閉合電路的一部分；②導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動。(3)導(dǎo)體運動方向和磁場方向影響電流方向。4.實驗結(jié)論5.反思交流(1)在上述實驗過程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？答案機械能轉(zhuǎn)化為電能。(2)如果導(dǎo)體不動，移動U形磁體，導(dǎo)體中能產(chǎn)生電流嗎？為什么？答案能；只要閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動就會產(chǎn)生電流。提示：只要閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時就會產(chǎn)生電流。6.閱讀教材第159頁“拓展一步”完成以下內(nèi)容。伸開____手，使大拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從______進(jìn)入，并使______指向?qū)Ь€運動的方向，這時______所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。右掌心四指拇指1.(2025·蘇州吳江區(qū)一模)如圖所示，在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”活動中，下列說法正確的是(

)A.AB必須是導(dǎo)體B.AB上下、左右移動時，電流計指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.電流計指針偏轉(zhuǎn)方向只與AB的運動方向有關(guān)D.電流計指針偏轉(zhuǎn)方向只與磁場方向有關(guān)A解析本實驗探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，AB必須是導(dǎo)體。AB上下移動時不切割磁感線，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向和磁場方向有關(guān)。學(xué)以致用2.在探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”實驗中(1)如圖，a，b兩接線柱間應(yīng)接入

(選填“大”或“小”)量程的電流表。

(2)導(dǎo)體在磁場中運動時，電流表指針沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其原因可能是_______________________________________。

小開關(guān)沒有閉合(或?qū)w沒有做切割磁感線運動)(3)改正錯誤后繼續(xù)實驗，小王發(fā)現(xiàn)每次電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度不相同，于是他對影響感應(yīng)電流大小的因素作以下猜想：猜想一：與導(dǎo)體切割磁感線運動的速度大小有關(guān)；猜想二：與磁場的強弱有關(guān)；猜想三：與線圈的匝數(shù)有關(guān)。為了驗證猜想三，他設(shè)計的方案是：分別讓兩個匝數(shù)不同的線圈，在如圖所示的磁場中水平向左運動，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度。請對此方案作出評價，指出存在的主要問題是___________________________________。請你說出小王最終如何判斷猜想三是否正確，________________________________________________________________________。

沒有控制線圈切割磁感線速度大小不變比較指針兩次偏轉(zhuǎn)角度，若相差不大，與線圈匝數(shù)無關(guān)，若相差明顯，與線圈匝數(shù)有關(guān)1.閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做_________運動時產(chǎn)生電流的現(xiàn)象是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流稱為_________。2.感應(yīng)電流的方向與______的方向和__________的方向皆有關(guān)。切割磁感線感應(yīng)電流磁場導(dǎo)體運動合作探究二、電磁感應(yīng)及其應(yīng)用動圈式話筒的膜片與線圈固定在一起，當(dāng)聲音使膜片振動時，膜片帶動線圈也一起_____，此時線圈在磁場中做__________運動，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，會產(chǎn)生隨聲音變化的______，電信號經(jīng)放大后，通過揚聲器還原成聲音。振動切割磁感線電流3.觀察圖中動圈式話筒和動圈式揚聲器的結(jié)構(gòu)示意圖，完成下列內(nèi)容。簡而言之，動圈式話筒利用了_________的原理，動圈式揚聲器利用了__________________________的原理。電磁感應(yīng)磁場對通電導(dǎo)體有力的作用動圈式話筒動圈式揚聲器1.下述各種情況中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)A.一段導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動B.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中順著磁感線運動C.閉合電路的一部分導(dǎo)體靜止在磁場中D.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動D課堂練習(xí)2.(2024·肇慶模擬)將導(dǎo)體ab、開關(guān)和靈敏電流表用導(dǎo)線連接，導(dǎo)體ab放置在磁極間，如圖所示，閉合開關(guān)，下列說法正確的是(

)A.磁體不動，ab水平向左快速運動，指針不偏轉(zhuǎn)B.磁體不動，ab豎直向上快速運動，指針會偏轉(zhuǎn)C.ab不動，磁體向左快速運動，指針會偏轉(zhuǎn)D.ab不動，磁體向上快速運動，指針會偏轉(zhuǎn)C解析磁體不動，ab水平向左快速運動，可以切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針偏轉(zhuǎn)，ab豎直向上快速運動，沒有切割磁感線，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針不會偏轉(zhuǎn)，故A、B錯誤；ab不動，磁體向左快速運動，可以切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針會偏轉(zhuǎn)，故C正確；ab不動，磁體向上快速運動，沒有切割磁感線，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針不會偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。3.如圖所示，利用手機刷卡器刷卡時，其表面的小磁體經(jīng)過刷卡器的縫隙，線圈中便會產(chǎn)生電流。此過程主要涉及的物理知識是(

)A.電磁感應(yīng)B.磁極間的相互作用C.通電導(dǎo)線周圍存在磁場D.通電導(dǎo)線在磁場中受力運動A解析刷卡時，其表面的小磁體經(jīng)過刷卡機的縫隙，線圈中會產(chǎn)生電流，其實質(zhì)是使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中進(jìn)行切割磁感線運動，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。4.如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體ab向右運動時，觀察到靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，這是

現(xiàn)象，生活中的________(選填“電動機”或“發(fā)電機”)就應(yīng)用了此原理。

解析當(dāng)導(dǎo)體ab向右運動時，ab做切割磁感線運動，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，會觀察到的現(xiàn)象是靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)，這是磁生電現(xiàn)象，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象，生活中的發(fā)電機就應(yīng)用了此原理。電磁感應(yīng)發(fā)電機5.“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實驗步驟如圖甲、乙、丙所示，我們通過觀察小量程的電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(1)實驗中，通過比較圖

可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要閉合。

甲、丙解析實驗中，通過比較圖甲、丙可知，丙中的開關(guān)是閉合的，導(dǎo)體運動時電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，甲中的開關(guān)是斷開的，導(dǎo)體運動時電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要閉合。(2)通過比較圖乙、丙可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是導(dǎo)體要在磁場中

。

做切割磁感線運動解析通過比較圖乙、丙可知，導(dǎo)體運動的方向不同，即導(dǎo)體左右運動時切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，上下運動時不切割磁感線，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是導(dǎo)體要在磁場中做切割磁感線運動。(3)若圖乙中AB棒不動，磁體左右水平運動，電路中

(選填“有”或“無”)