初中九年级物理磁生电导学案及课后达标检测.docx

1、初中九年级物理磁生电导学案及课后达标检测 第5节 磁生电 课时导学案【学习目标】1通过探究活动，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。2通过实验探究，知道感应电流的方向与磁场方向、切割磁感线的运动方向有关。3了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。重点：通过电磁感应实验，认识电磁感应现象，发现磁生电的条件。难点：产生感应电流的条件。【自主学习】1、什么情况下磁能生电1.阅读课本P138第一、二段，填一填： 奥斯特 实验说明了电可以生磁，英国科学家 法拉第 发现磁可以产生电.2、阅读课本P138什么情况下磁能生电部分，回答下列问题：（1）本实验应选择哪些实验器材？为什么？还需要补充

2、实验器材吗？答案：根据研究的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；控制电路必须有开关。 还要有直导线、铁架台、细线等。（2）如何获得磁场？答案：磁体周围有磁场，利用磁体可以获得磁场。（3）电路中有电流的条件是什么？答案：电路中有电流，电路要闭合，还需要电源。（4）在图20.5-1的电路中，谁是电源呢？答案：磁场中的导线。3、进行实验（1）让导线在磁场中静止，换用不同强度的永磁体，发现电流表的示数不变；用多匝数导线线圈进行实验，线圈扔保持静止，发现电流表的示数不变，说明了什么？答案：导线在磁场中静止，电路中不会产生电流。（2）改进实验方案，固定磁体不变，观察到当导体沿着磁场方

3、向运动时，电路中没有电流。当导线在磁场中水平运动、斜运动都会产生电流。把磁感线想象成一根根线，把导线想象成一把刀，总结一下闭合电路中产生电流的条件。答案：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。（3）填一填：由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫 电磁感应 ，产生的电流叫感应电流。(4) 实验记录分析分析实验记录,可以得出实验结论：产生感应电流的条件：闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动;影响感应电流方向的因素：导体切割磁感线方向和磁场方向。4、在电磁感应实验中能量是如何转化的呢？实验中消耗了什么能量，获得了什么能量？你能在实际生活中举出机械能转化为电能的实例吗？

4、答案：实验中消耗的是机械能，获得了电能，电磁感应实验中把机械能转化为电能。发电机是把机械能转化为电能的装置。温馨提示：在电磁感应的实验中，如果电路不是闭合的，是断开的，电路中没有感应电流，但有感应电压。二、发电机1、观察课本P139图20.5-3手摇发电机，主要构造有 线圈 、 U形磁体 等。2、把手摇发电机与灯泡连接起来，摇动把手，观察到灯泡发光，说明电路中 有了电流 ；把手摇发电机与电流表连接起来，摇动把手，观察到电流表指针随着线圈的转动而左右摇摆，说明了发电机发出的电流 大小和方向是变化的 。3、观察课本P140图20.5-4，把两个发光二极管极性相反地并联起来，接到原来灯泡的位置，摇动

5、把手，观察到二极管在交替发光，这进一步说明手摇发电 产生的电流方向是变化 的。4、阅读课本P140，填一填：交流电(1)定义：电路中产生的_交变_电流。(2)频率：交流电在1s内完成_周期性变化_的次数。(3)国标：我国交流电频率为_50_Hz,即每秒钟完成_50_个周期性变化,电流方向改变_100_次。5、议一议：交流和直流电有什么区别？答案：交流电的电流方向是变化的，而直流电的电流方向不变。6、观察课本P140图20.5-5，填一填：外力带动的线圈在磁场中转动时，线圈的ab边向 下 运动，cd边向 上 运动 ,两个边分别切割磁感线，且切割的方向 相反 ，所以它们产生的感应电流方向也 相反

6、，使线圈沿着某一个方向向外输出电流。当线圈转过图中的这个位置时，两边切割磁感线的方向变成了倾斜的方向，使得切割磁感线的条数减少，故产生的感应电流就 减小 。当线圈转过了180度以后，线圈的ab边向 上 运动，cd边向 下 运动 ,每条边的运动方向与原来 相反 ，故它们产生感应电流的方向也会 相反 ，因此向外输出 大小 和 方向 都变化的交流电。7、阅读课本P140最后两段，填一填：发电机（1）原理：根据_电磁感应_现象制成的。（2）构造：主要由_定子_和_转子_两部分组成。（3）能量转化：_机械_能转化为_电_能。温馨提示：发电机线圈中产生的是交流电，发电机加上换向器后能输出直流电。【合作交流

7、】1. 在课本图20.5-1的实验中,产生的感应电流非常小,如何感知?怎样感知感应电流的方向?答案：靠灵敏电流计指针的偏转靠灵敏电流计指针的偏转方向,若向右偏,则电流从灵敏电流表的正接线柱流入;若向左偏,则反之。2、实验中,由于产生的感应电流较小,应采取怎样的措施使现象明显?答案：要尽可能选用磁性强的蹄形磁体。可用导线制成匝数很多的线圈代替单根导线。切割磁感线时,要垂直且尽量快速。3、如图，导线固定不动，移动磁铁，在电路中会产生感应电流吗？为什么？【点拨】运动是相对的，导线固定不动，移动磁铁与磁体固定不动，移动导线效果是相同的。答案：会 因为当磁体运动时，线圈相对于磁场也是运动的，并且在做切割

8、磁感线，所以会产生感应电流。4、电池给灯泡供电和手摇发电机给灯泡供电，有什么不同？答案：电池是直流电源，给灯泡供电时电流的方向不变，灯泡的亮度恒定；手揺发电机供电时电流的方向不不断变化，灯的亮度变化。5、下图是话筒的示意图，说明动圈式话筒的原理【点拨】动圈式话筒的工作原理是利用电磁感应。答案：当人说话发出的声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈随着一起在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线，从而产生感应电流，感应电流的大小和方向都随着声音的变化而变化，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中发出放大的声音。【效果展示】1. 在探究“感应电流产生条件”的实验中,将导体ab水平置于蹄形磁铁的

9、磁场中,如图所示。闭合开关后,能使灵敏电流计的指针发生偏转的做法是(D)A.让蹄形磁铁静止,导体ab也保持静止B.让蹄形磁铁静止,导体ab在竖直方向上下运动C.让导体ab静止,蹄形磁铁在竖直方向上下运动D.让导体ab静止,蹄形磁铁沿水平方向左右运动2.关于电磁感应现象,下列说法正确的是(A)A.电磁感应现象中机械能转化为电能B.感应电流的方向只跟导体运动方向有关C.感应电流的方向只跟磁场方向有关D.导体在磁场中运动,能够产生感应电流3、下列设备中利用电磁感应原理工作的是(D)4、如图所示是实验室用的手摇发电机,在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表,缓慢转动线圈,观察电流表指针摆动的方向：_左

10、右摆动_,这说明_电流的方向是变化的(或发电机发的电是交流电) _。要使小灯泡变亮,可以采用的方法和措施：（1)_快速转动线圈 _;(2)_增强磁场(或增加线圈的匝数)_。5、（2015济宁）如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路（1）要使灵敏电流计的指针发生偏转，可行的操作是导体棒水平向右运动（2）要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法方法一：调换N极S极位置；方法二：改变导体棒运动方向6、（2016淮北五校一摸）用图示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。(1)实验中,通过观察灵敏电流计的指针是

11、否偏转来判断电路中是否有感应电流。(2)闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,电路中_有_(选填“有”或“无”)感应电流。(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：将导体ab换成多匝线圈;使用磁性更强的磁铁;增大导体ab切割磁感线运动的速度。(4)该实验的结论：闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。【助你学习】1、判断电路中是否产生感应电流的方法(1)利用实验装置图判断：电路特点是电路中没有电源;(2)利用产生感应电流的条件判断：闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,二者缺一不可。2、区分电动机与发电机原

12、理图的方法判断是电动机原理图还是发电机原理图,方法是看电路中有电源还是有电流表或灯泡等用电器。如果有电源说明是先有电而后动,所以是电动机原理图;若有电流表说明是动起来后才有了电流,所以是发电机原理图。知识擂台【课时达标】选题测控表知识点题号电磁感应1、2、4、6、7、8、9、10、12发电机3、5、8、111. 如图所示,在磁场中悬挂一根导体ab,闭合开关,不能使电路里产生电流的做法是(C)A.导体ab不动,磁体向右运动B.磁体不动,导体ab向右运动C.磁体不动,导体ab竖直向上运动D.磁体不动,导体ab斜向上运动【解析】电路中已组成了闭合回路,则只需判定导体是不是切割磁感线即可。分析：ab虽

13、不动,但由于磁体向右运动,导体也会切割磁感线,A项可产生电流;ab向右运动,导体切割磁感线,B项可产生电流;ab竖直向上运动时,运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,C项不能产生感应电流;ab斜向上运动时,导体仍切割磁感线运动,仍能产生感应电流。D项可产生电流。2、(2015济南)右图所示是一种环保型手电筒.使用它时只要将它来回摇晃.就能使灯泡发光。下列四幅图中能反映这种手电筒的工作原理的是（A ） 解析：环保型手电筒，使用它时来回摇晃，线圈在磁场里做切割磁感线运动，产生感应电流，使灯泡发光，属于电磁感应现象，图A是研究电磁感应现象的装置。3.如图是一款手压照明手电筒,具有绿色、环保、节能、安全

14、的特点。用力压手电筒的手柄时,通过塑料齿轮带动铜丝线圈内磁性飞轮高速旋转,实现切割磁感线,产生感应电流。工作原理跟它相同的是(A)A.发电机 B.电动机 C.验钞机 D.照相机【解析】由题意可知,当按压手柄时带动齿轮转动,而齿轮又带动铜丝线圈内磁性飞轮高速旋转,实现切割磁感线,产生感应电流。可知该手电筒是利用电磁感应原理工作的,故选A。4.我们唱卡拉OK时,要用到话筒。如图是动圈式话筒构造示意图,其工作原理是(B)A.电流周围存在磁场B.电磁感应现象C.磁场对通电导线有力的作用D.电能转化为机械能【解析】人对着话筒说话时,会引起话筒内的线圈振动,即做切割磁感线运动,产生感应电流,所以话筒利用了

15、电磁感应原理。5.如图所示是直流发电机的工作原理图,关于直流发电机下列说法中正确的是(A)A.直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电B.直流发电机线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电C.它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的D.图中的E、F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向【解析】直流发电机是电磁感应现象的应用,线圈在磁场里转动的过程中,ab和cd边切割磁感线的方向不断改变,所以产生的电流是交流电,向外供电的时候,由于有换向器,换向器改变了电流的方向,所以向外供出的是直流电,故选A。6、如图甲所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒

16、ab，当ab棒水平向右运动时，小磁针N极转至右边。可使如图甲所示位置的小磁针N极转至左边的操作是图乙中的( A )【解析】要使小磁针向不同的方向偏转，需要改变通电螺线管中电流的方向，即产生的感应电流的方向。A图中磁场方向不变，只改变导体切割磁感线方向，产生的感应电流的方向会改变，小磁针会向不同的方向偏转。B、C两图中导体上下运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流，小磁针N极不会转至左边。D图中磁场方向和导体切割磁感线的方向同时改变，产生的感应电流的方向不变，小磁针偏转方向不变。7、（2015临沂）通过两年的物理学习，相信聪明的你一定学到了很多物理知识还知道了很多物理学家及他们对物理学作出的贡献

17、如：奥斯特发现了电生磁首次揭示了电和磁的联系；法拉第发现了电磁感应现象进一步揭示了电与磁的联系，开辟了人类的电气时代解析：奥斯特发现了电生磁，首次揭示了电和磁的联系；法拉第发现了电磁感应现象，进一步揭示了电和磁的联系，导致了发电机的发明8、（2015娄底）在如图所示的实验装置中，用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间，铜棒的两端通过导线连接到灵敏电流表上当铜棒向左运动时，电流表的指针将发生 偏转（转） ，写出应用该原理制成的一种设备 发电机 。解析：当铜棒向左运动时，导体切割磁感线，有感应电流产生，电流表的指针将发生偏转，用该原理可制成发电机。9、如图是某中学生发明的一款便携风力发电机，以保护

18、套的形式套在手机外面，利用风为手机充电。它主要由风力机和发电机两部分组成，其中风力机实现把风能转化成叶片的_机械能_，发电机利用_电磁感应_的工作原理再把它转化为电能。【解析】风力发电机工作时，风推动叶片转动，风力机将风能转化为叶片的机械能；发电机的工作原理是电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。发电机把机械能转化为电能。10、（2015福州）小华在探究怎样产生感应电流的实验中，设计了如图所示的实验装置。 (1)将磁体向右插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，由此可知：_电路中产生电流_。 (2)将磁体从螺线管中向左拔出时，会观察到灵敏电流

19、计的指针向 左 偏转（选填“左”或“右”）。 (3)通过前两步实验，可得出感应电流的方向与 磁体运动 方向有关。【解析】（1）灵敏电流计指针偏转， 说明电路中有电流；（2）磁体插入时，电流计指针右偏，根据感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关，磁体向外拔出时，磁场方向不变，改变了切割磁感线的方向，所以感应电流方向改变。（3）磁体插入、拔出时，线圈与磁体的相对运动方向相反，产生的感应电流的方向相反，说明感应电流的方向与磁体运动方向有关。11、学校实验室开放时,同学们对手摇发电机非常感兴趣,他们想：发电机产生的感应电流大小跟哪些因素有关呢?于是他们开展了探究,以下是他们所用的发电机(如图所

20、示)和实验记录表：实验序号线圈转速线圈转向灯泡亮度123(1)根据设计的空白表格可知,他们准备研究发电机产生感应电流的大小与线圈转速和线圈转向的关系。(2)手摇发电机在发电时将机械能转化为电能。(3)手摇发电机的工作原理是电磁感应。【解析】由空白表格可以看出,该实验准备探究感应电流大小与线圈转速和线圈转向的关系;手摇发电机在发电时将机械能转化为电能;手摇发电机的工作原理是电磁感应。12、（2015厦门）如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变。（1）如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体ab没有切割磁感线运动。（2）如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为

21、没有闭合开关。（3）如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体ab虽有运动，但没有切割磁感线运动。（4）分析比较图四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动。【解析】产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体必须做切割磁感线运动。（1）图甲的电流表指针不偏转，说明没有电流，因为导体没有切割磁感线运动;（2）图乙的导体在磁场中做切割磁感线运动，但开关没闭合，电路不是通路，电流表指针不偏转;（3）图丙的运动没有切割磁感线，指针不偏转;（4）根据电磁感应原理，产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体必须做切割磁感线运动。【对接中考】选题测控表本节中考常考知识点考查角度题号电磁感应（1）利用控制变量法分析实验现象或图形；（2）对切割磁感线的理解；（3）感应电流产生的条件