第5节　磁　生　电


【新课导思】在微型电扇的插头处连接小灯泡,用手快速拨动风扇叶片,小灯泡会发光。这是什么原因呢?


【目标导学】1.通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。2.了解电磁感应在生活、生产中的应用。3.了解发电机的原理,知道发电机工作过程的能量转化。


【自主预习】1.电磁感应:(1)发现:英国物理学家_______。(2)概念:由于导体在磁场中运动而产生_____的现象,产生的电流叫作_________。法拉第电流感应电流


(3)产生感应电流的条件:①_________。②___________。③在磁场中做___________运动。闭合电路一部分导体切割磁感线


2.发电机:(1)原理:_________。(2)构造:主要由_____和_____组成。(3)电流特点:发出_____电流。(4)能量转化:_______转化为_____。 电磁感应转子定子交变机械能电能


知识点一探究什么情况下磁可以生电1.提出问题:什么情况下磁场里的导线中能够产生电流?产生的电流的方向跟哪些因素有关?



2.猜想与假设:____________;_____________。提示:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动(或其他猜想)　导体运动方向和磁场方向(或其他猜想)


3.设计与进行实验:(1)探究产生感应电流的条件。①开关闭合时,让导体AB在磁场中静止不动,观察灵敏电流表的指针是否偏转。


②开关断开时,让导体AB做切割磁感线运动,观察灵敏电流表的指针是否偏转。③开关闭合时,让导体AB做切割磁感线运动,观察灵敏电流表的指针是否偏转。④开关闭合时,让导体AB沿平行于磁感线的方向运动,观察灵敏电流表的指针是否偏转。


(2)探究影响感应电流的方向的因素。①保持磁场方向不变,改变导体运动的方向,观察灵敏电流表指针偏转方向;②保持导体运动方向不变,改变磁场的方向,观察灵敏电流表指针偏转方向。


4.实验记录及分析:实验序号开关磁场方向导体AB的运动方向电流表指针的偏转方向1闭合上N下S静止不动不偏转2断开上N下S向右运动不偏转3断开上N下S向左运动不偏转4闭合上N下S向右运动向左偏转5闭合上N下S向左运动向右偏转


实验序号开关磁场方向导体AB的运动方向电流表指针的偏转方向6闭合上N下S向上运动不偏转7闭合上S下N向下运动不偏转8闭合上S下N向右运动向右偏转9闭合上S下N向左运动向左偏转


分析实验数据,你可得出的实验结论:(1)产生感应电流的条件:______________________________________________________________________。(2)影响感应电流方向的因素:___________________。


提示:(1)第1次实验中,电路闭合,导体AB静止不动,电路中没有产生感应电流;第2、3次实验中,电路断开,导体AB做切割磁感线运动,电路中没有产生感应电流;第4、5次实验中,电路闭合,导体AB做切割磁感线运动,电路中产生感应电流;第6、7次实验中,电路闭合,导体AB运动方向与磁感线平行,没有切割磁感线,电路中没有产生感应电流;由以上分析可知,产生感应电流的条件


是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 (2)分析第4、5(或8、9)次实验可知:在磁场方向一定时,感应电流方向与导体运动方向(或切割磁感线的方向)有关;分析第4、8(或5、9)次实验可知:在导体运动方向(或切割磁感线的方向)不变时,感应电流方向与磁场方向有关;故可得出影响感应电流方向的因素是:导体运动方向(切割磁感线方向)和磁场方向。


参考答案:(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动　(2)导体运动方向(切割磁感线方向)和磁场方向


5.交流与讨论:(1)实验中,闭合开关,若保持导体不动,磁体运动,能否产生感应电流?提示:若导体不动,磁体运动,导体也能切割磁感线,电路闭合时也能产生感应电流。参考答案:能产生感应电流


(2)在电磁感应现象中,能量是怎样转化的?参考答案:机械能转化为电能(3)电流看不见、摸不着,实验中是怎样判断是否有电流产生的?这是利用了哪种物理学研究方法?实验中还利用了哪种研究方法?参考答案:观察灵敏电流表的指针是否偏转　转换法　控制变量法


选填有或“”
无)电流产生。
【示范题1】(2017·云南中考)发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究。(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中____(“”


芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现电流计指针发生了偏转,就
说:“让导体在磁场”
中运动就可产生电流,但小芳说:“不一定,还要看”
导体怎样运动,为验证猜想,他们继续探究,并把观察
到的现象记录如下:
(2)小


摆放
方向ab运动方向电流计指针偏转情况1N极
上下运动不偏转2水
在上竖直
平向左运动向右偏转3水
平向右运动向左偏转4N极
上下运动不偏转5水
在下竖直
平向左运动向左偏转6水
平向右运动向右偏转
序号磁体


致认为小芳的观点是______ ____(“”“”
选填正确或错误)的,比较第2、3次实验现象发现,产生的电流的方向跟____有关;比较第3、6次
实验现象发现,产生的电流的方向还跟____有关。
分析实验现象后,同学们一


整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针
又偏转了!他们再重复刚才的操作,发现电流计的指针
都偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只
要闭合电路的一部分导体在____中做____运动,电路中
就会产生感应电流,这
就是发电机发电的原理,此原理最早由英国物理学家____发现。
(3)在


【精讲精析】本题考查实验探究感应电流产生的条件。(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中无电流产生。(2)根据表格中的信息可知,当导体在磁场中运动时,电流计指针不一定偏转,说明不一定产生电流,故小芳的观点是正确的;比较第2、3次实验现


象发现,磁场方向相同,导体运动的方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向跟导体运动方向有关;比较第3、6次实验现象发现,导体运动的方向相同,磁场方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向还跟磁场方向有关。(3)电路闭合时,不论是导体运动还是磁体运动,导体都做切割磁感线运动,所以导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应,此原理最早是由英国物理学家法拉第发现的。


答案:(1)无　　(2)正确　导体的运动方向　磁场方向(3)磁场　切割磁感线　法拉第


电磁感应实验的3”个关键点(1)切割磁感线:移
动导体的方向与磁场方向有一定的
夹角,包括正切和斜切或导体不动沿垂直于磁感线方向
移动磁体。(2)电表指针不偏转的原因:电路
没有闭合,导体静止或导体沿着磁场方向运动。
【微点拨】“


磁场、用多匝线圈、快速移动导体,增大
产生的电流,指针偏转角度增加便于观察。
(3)实验改进:增强


拓展】“”做切割磁感线运动的理解所
谓切割磁感线类似于切菜,垂直地切割或斜着切割都
可以。这就是说,导体的运动方向一定与磁感线成一定
角度,而不是与磁感线平行,否则无法切割磁感线。
【知识


切割磁感线运动指的是导体与磁场的相对运动,磁场不运动,导体运动时,导体能切割磁感线;导体不动,磁场运动,导体
也能切割磁感线,同样能产生感应电流。
“”


知识点二发电机1.把
手摇发电机和灵敏电流表、小灯泡用导线连接起来,组成闭合电路。



动手柄带动线圈在磁场里转动时,可以看到灵敏电流表的指针
随着线圈的转动而左右摆动,这个现象说明发电机发出的电流的特点是:____,这种电流叫_________。
(1)摇


提示:灵敏电流表的指针随着线圈的转动而左右摆动,说明流过灵敏电流表的电流大小和方向是变化的,故发电机发出的电流的大小和方向是变化的,这种大小和方向变化的电流叫作交变电流。参考答案:大小和方向是变化的　交变电流


度摇动转轮,会观察到转轮转得快时灯泡
亮,转轮转得慢时灯泡暗,这说明发电机发出的电流的
大小与____有关,____越大,电流越大。提示:转轮转得快时灯泡亮,说明产生的电流大,转轮转得慢时灯泡暗,说明产生的电流小,由此可知发电机发出的电流的大小与转速有关,转速越大,电流越大。参考答案:转速　转速
(2)用不同的速


际的发电机主要是由____和____两部分组成的。大
型发电机发电时,一般采用____不动,____旋转的方
式来发电,为了得到较强的磁场,要用____代替永磁体。参考答案:转子　定子　线圈　磁极　电磁铁
2.实


3.交流与讨论:(1)发电机的原理是什么?参考答案:电磁感应(2)发电机发电的过程中,能量是怎样转化的?参考答案:机械能转化为电能


拓展】周期和频率的理解周期
和频率是用来表示交变电流特点的两个物理量,周期
是指交流发电机中线圈转动一周所用的时间,单位是“”
秒;频率是指每秒内线圈转动的周数,它的单位是“”
赫兹。我国使用的交变电流的周期是0.02 s,频率是50
Hz,其意义是发电机线圈转一周所用的时间为0.02
s,即1 s内线圈转50周。因为线圈每转一周电流
【知识


两次,所以频率为50 Hz的交变电流在一秒钟内
电流方向改变100次。
方向改变


都中考)如图所示为发电机的工作原理图,下
列说法中正确的是
　(　　)
【示范题2】(2015·成


基本原理是通电导体在磁场中受力的作用B.发电机的
基本原理是电磁感应C
.线圈在转动过��