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初中物理北师大版九年级全册七、学生实验：探究——产生感应电流的条件集体备课ppt课件
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这是一份初中物理北师大版九年级全册七、学生实验：探究——产生感应电流的条件集体备课ppt课件，共36页。PPT课件主要包含了知识点，电磁感应现象，电流方向，切割磁感线，磁场方向，电磁感应现象的应用，答案D等内容，欢迎下载使用。
电磁感应现象电磁感应现象的应用
电流能够产生磁场，那么磁场能否产生电流呢？如果能，需要什么条件？
1. 电磁感应 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的现象。感应电流产生条件如图1 所示。
2. 理解磁生电的条件电路是闭合的；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。(1)做切割磁感线运动的导体必须是闭合电路的一部分，而不是整个电路。(2)只要导体运动的方向与磁感线有一定角度，而不是与磁感线平行，导体就会切割磁感线。
(3)“切割磁感线运动”是指导体与磁场的相对运动。当导体不动，磁场运动时能切割磁感线；当磁场不动，导体运动时也能切割磁感线。
3. 感应电流 在电磁感应现象中产生的电流。4. 感应电流方向的影响因素 导体切割磁感线运动的方向和磁场方向。5. 感应电流大小的影响因素 导体切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、切割磁感线运动的导体的有效长度和线圈的匝数。
既然电能生磁，那磁能生电吗？法拉第从1821 年开始做磁生电的实验。无数次实验都失败了，但他坚信，从反向思考问题的方法是正确的，并继续坚持这一思维方式。十年后，他终于提出了著名的电磁感应定律，并根据这一定律发明了世界上第一台发电装置。
分析法拉第的成功，我们要归功于逆向思维，归功于思维的创新。逆向思维也叫求异思维，就是敢于“反其道而思之”。
[中考·淮安] 如图2 所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
解题秘方：实验类探究题中，经常体现的实验方法有：控制变量法和转换法。我们在解答这类题时，也要注意应用这两种思维方式，得出结论时，要注意实验结果成立的前提。
(1)实验中，AB 棒的材料可能是________(填“塑料”或“铝”)。
解析：在探究电磁感应现象的实验中，我们必须保证处于磁场中的这部分是导体，所以我们应选择铝棒。
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断________。
解析：图中灵敏电流计的指针，在电路中没有电流时，指在表盘中央；当有电流时，指针的偏转方向与电流方向一致。由此可知，我们可以根据指针的偏转方向判断出电流的方向。
(3)闭合开关，实验探究过程记录如下表所示。
根据实验现象，初步得出电路中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____________运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为______能。
解析：三次实验中，只有当AB 棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则我们可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。在此过程中，主要是将机械能转化为电能。
(4)保持AB 棒运动方向不变，仅将磁体的N、S 极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与_________的关系。
解析：保持AB 棒运动方向不变，仅将磁体的N、S 极对调，重复上述实验时，只有磁场的方向发生了改变，则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。
解析：电动机工作时，是将电能转化为机械能，由此可知，我们需要在电路中添加电源，即将灵敏电流计换成电源。
通过实验现象的分析，归纳总结产生感应电流的条件是本实验的难点，当闭合电路中的导体棒的运动方向与磁感线不平行时，会产生感应电流，我们将这种运动称为切割磁感线运动。另外注意该实验装置中无电源，导体棒先运动后生电，因此机械能转化为电能；而电动机的原理是通电导体在磁场中受力而运动，该装置中必须有电源，先通电后运动，要注意区分。
1. 发电机(1)原理：电磁感应现象。(2)能量转化：机械能转化为电能。(3)结构：磁极、线圈、电刷(A、B)、滑环或换向器。
(4)分类：①交流发电机(滑环为两个圆环，如图3 甲中K、L)：线圈在磁场中周期性切割磁感线，产生大小和方向周期性变化的电流，称为交流电，这种发电机称为交流发电机。
②直流发电机(滑环为两个半环，如图乙中E、F)：在结构上，和电刷相连的滑环为两个半环(换向器)，虽然线圈中产生的是交流电，但供给外部电路的电流方向保持不变，这种发电机称为直流发电机。
不管是直流发电机还是交流发电机，线圈转动一周的过程中，切割磁感线的方向发生改变，因此，线圈中产生的都是交流电。直流发电机和电刷相连的是用两个半环组成的换向器，对外部电路而言，电流方向不变，为直流电。
交流电的周期和频率。(1)频率：交流电在1 s 内完成周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz)。我国交流电的频率为50 Hz。(2)交流电周期性变化一次所需的时间叫作周期，我国生产生活中的交流电周期是0.02 s。即：1 s 内有50个周期，交流电的方向每个周期改变两次。发电机的线圈每秒转50 圈。
2. 动圈式话筒：(1)原理：电磁感应现象。(2)构造：膜片、永磁体、线圈。(3) 工作过程：声波引起膜片振动，膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生随声音变化的电流，将声音信号转化为随声音变化的电流信号。
动圈式话筒与动圈式扬声器：动圈式话筒将声音转化为随声音变化的电流，将机械能转化为电能，是利用磁生电，其原理是电磁感应现象；动圈式扬声器是将电信号转化为声音信号，是由于通电线圈在磁场中受力振动而产生声音，将电能转化为机械能。
［中考·威海］含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流。下列选项中与这一工作原理相同的是( )
试卷评析：本题考查了电磁感应实验与奥斯特实验、电动机原理实验的区分，难度不大， 属于基础题。
解析：含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器时，就会在门禁卡工作电路中产生电流，是电磁感应现象。
图A 是奥斯特实验的原理图，说明通电导线的周围存在磁场；图B 是通电导线在磁场中受力的作用，与电动机的工作原理图相同；图C 是通电线圈在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理图；图D 是发电机原理图，是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故D 符合题意。
本题考查电和磁的三种基本关系。电生磁叫电流的磁效应，磁生电叫电磁感应，另外通电导体在磁场中会因受力而运动。识辨时先看有无电源，没有电源的是要产生电，是电磁感应，是发电机和话筒的原理；如果既有电源又有磁场，则为通电导体在磁场中受力而运动，是电动机和扬声器的原理；如果没有磁场，则属于电流的磁效应，是电磁铁、电磁继电器的原理。
1．[2023·新疆]如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是( )
A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④
2．如图所示，甲、乙分别是动圈式话筒和动圈式扬声器的结构图，
下列分析较合理的是( )
A．甲工作的原理是通电线圈在磁场中受力振动B．乙工作的原理是电磁感应现象C．甲工作时线圈中产生感应电流，受磁场力的作用D．乙工作时消耗的电能全部转化为机械能
3．[2023·宜昌]如图甲所示，把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡发光。
下列说法正确的是( )
A．发电机是利用电流的磁效应来工作的B．发电机将电能转化为机械能C．线圈转得越快，小灯泡越亮D．如果将小灯泡换成如图乙的电流表，则指针一直偏向右边
电磁感应现象电磁感应现象的应用
电流能够产生磁场，那么磁场能否产生电流呢？如果能，需要什么条件？
1. 电磁感应 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的现象。感应电流产生条件如图1 所示。
2. 理解磁生电的条件电路是闭合的；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。(1)做切割磁感线运动的导体必须是闭合电路的一部分，而不是整个电路。(2)只要导体运动的方向与磁感线有一定角度，而不是与磁感线平行，导体就会切割磁感线。
(3)“切割磁感线运动”是指导体与磁场的相对运动。当导体不动，磁场运动时能切割磁感线；当磁场不动，导体运动时也能切割磁感线。
3. 感应电流 在电磁感应现象中产生的电流。4. 感应电流方向的影响因素 导体切割磁感线运动的方向和磁场方向。5. 感应电流大小的影响因素 导体切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、切割磁感线运动的导体的有效长度和线圈的匝数。
既然电能生磁，那磁能生电吗？法拉第从1821 年开始做磁生电的实验。无数次实验都失败了，但他坚信，从反向思考问题的方法是正确的，并继续坚持这一思维方式。十年后，他终于提出了著名的电磁感应定律，并根据这一定律发明了世界上第一台发电装置。
分析法拉第的成功，我们要归功于逆向思维，归功于思维的创新。逆向思维也叫求异思维，就是敢于“反其道而思之”。
[中考·淮安] 如图2 所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
解题秘方：实验类探究题中，经常体现的实验方法有：控制变量法和转换法。我们在解答这类题时，也要注意应用这两种思维方式，得出结论时，要注意实验结果成立的前提。
(1)实验中，AB 棒的材料可能是________(填“塑料”或“铝”)。
解析：在探究电磁感应现象的实验中，我们必须保证处于磁场中的这部分是导体，所以我们应选择铝棒。
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断________。
解析：图中灵敏电流计的指针，在电路中没有电流时，指在表盘中央；当有电流时，指针的偏转方向与电流方向一致。由此可知，我们可以根据指针的偏转方向判断出电流的方向。
(3)闭合开关，实验探究过程记录如下表所示。
根据实验现象，初步得出电路中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____________运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为______能。
解析：三次实验中，只有当AB 棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则我们可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。在此过程中，主要是将机械能转化为电能。
(4)保持AB 棒运动方向不变，仅将磁体的N、S 极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与_________的关系。
解析：保持AB 棒运动方向不变，仅将磁体的N、S 极对调，重复上述实验时，只有磁场的方向发生了改变，则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。
解析：电动机工作时，是将电能转化为机械能，由此可知，我们需要在电路中添加电源，即将灵敏电流计换成电源。
通过实验现象的分析，归纳总结产生感应电流的条件是本实验的难点，当闭合电路中的导体棒的运动方向与磁感线不平行时，会产生感应电流，我们将这种运动称为切割磁感线运动。另外注意该实验装置中无电源，导体棒先运动后生电，因此机械能转化为电能；而电动机的原理是通电导体在磁场中受力而运动，该装置中必须有电源，先通电后运动，要注意区分。
1. 发电机(1)原理：电磁感应现象。(2)能量转化：机械能转化为电能。(3)结构：磁极、线圈、电刷(A、B)、滑环或换向器。
(4)分类：①交流发电机(滑环为两个圆环，如图3 甲中K、L)：线圈在磁场中周期性切割磁感线，产生大小和方向周期性变化的电流，称为交流电，这种发电机称为交流发电机。
②直流发电机(滑环为两个半环，如图乙中E、F)：在结构上，和电刷相连的滑环为两个半环(换向器)，虽然线圈中产生的是交流电，但供给外部电路的电流方向保持不变，这种发电机称为直流发电机。
不管是直流发电机还是交流发电机，线圈转动一周的过程中，切割磁感线的方向发生改变，因此，线圈中产生的都是交流电。直流发电机和电刷相连的是用两个半环组成的换向器，对外部电路而言，电流方向不变，为直流电。
交流电的周期和频率。(1)频率：交流电在1 s 内完成周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz)。我国交流电的频率为50 Hz。(2)交流电周期性变化一次所需的时间叫作周期，我国生产生活中的交流电周期是0.02 s。即：1 s 内有50个周期，交流电的方向每个周期改变两次。发电机的线圈每秒转50 圈。
2. 动圈式话筒：(1)原理：电磁感应现象。(2)构造：膜片、永磁体、线圈。(3) 工作过程：声波引起膜片振动，膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生随声音变化的电流，将声音信号转化为随声音变化的电流信号。
动圈式话筒与动圈式扬声器：动圈式话筒将声音转化为随声音变化的电流，将机械能转化为电能，是利用磁生电，其原理是电磁感应现象；动圈式扬声器是将电信号转化为声音信号，是由于通电线圈在磁场中受力振动而产生声音，将电能转化为机械能。
［中考·威海］含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流。下列选项中与这一工作原理相同的是( )
试卷评析：本题考查了电磁感应实验与奥斯特实验、电动机原理实验的区分，难度不大， 属于基础题。
解析：含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器时，就会在门禁卡工作电路中产生电流，是电磁感应现象。
图A 是奥斯特实验的原理图，说明通电导线的周围存在磁场；图B 是通电导线在磁场中受力的作用，与电动机的工作原理图相同；图C 是通电线圈在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理图；图D 是发电机原理图，是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故D 符合题意。
本题考查电和磁的三种基本关系。电生磁叫电流的磁效应，磁生电叫电磁感应，另外通电导体在磁场中会因受力而运动。识辨时先看有无电源，没有电源的是要产生电，是电磁感应，是发电机和话筒的原理；如果既有电源又有磁场，则为通电导体在磁场中受力而运动，是电动机和扬声器的原理；如果没有磁场，则属于电流的磁效应，是电磁铁、电磁继电器的原理。
1．[2023·新疆]如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是( )
A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④
2．如图所示，甲、乙分别是动圈式话筒和动圈式扬声器的结构图，
下列分析较合理的是( )
A．甲工作的原理是通电线圈在磁场中受力振动B．乙工作的原理是电磁感应现象C．甲工作时线圈中产生感应电流，受磁场力的作用D．乙工作时消耗的电能全部转化为机械能
3．[2023·宜昌]如图甲所示，把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡发光。
下列说法正确的是( )
A．发电机是利用电流的磁效应来工作的B．发电机将电能转化为机械能C．线圈转得越快，小灯泡越亮D．如果将小灯泡换成如图乙的电流表，则指针一直偏向右边
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