初中科学浙教版（2024）八年级下册（2024）第3章 电磁及其应用第4节 磁生电教学ppt课件

这是一份初中科学浙教版（2024）八年级下册（2024）第3章 电磁及其应用第4节 磁生电教学ppt课件，共46页。PPT课件主要包含了第4节磁生电1，电磁感应，偏转幅度，课堂总结，第4节磁生电2，练习与应用，提升训练等内容，欢迎下载使用。
草原、戈壁滩、海边、山岗，越来越多的地方安装了风力发电机，为什么风力驱动叶片能使风机发电？发电的原理是什么？
1. 电磁感应2. 课堂总结3. 练习与应用4. 提升训练
盛夏时节，人们都离不开电风扇和空调，当我们按下开关，凉风瞬间扑面而来，这背后是谁在 “卖力工作” 呢？没错，就是电动机。
自从奥斯特发现了 “电” 能生 “磁” 后，许多科学家开始探索磁能否产生电。英国物理学家法拉第敏锐地觉察到：磁与电之间也应该有类似的 “感应”。为此他进行了长达 10 年的艰辛探索，终于在 1831 年发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。法拉第的这个重大发现，带来了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。
探究实践｜利用磁场产生电流的条件和规律
设计实验如图 所示，将线圈的一侧放入蹄形磁体的磁场中，线圈、开关和灵敏电流表串联成一个闭合回路，电流表用来检测电路中是否有电流。
提出问题：如何通过 “在磁场中运动的导体” 和 “运动的磁体” 来产生电？
过程1.线圈在磁场中静止(1) 闭合开关，观察电流表指针是否偏转。(2) 换用磁性更强的蹄形磁体，闭合开关，观察电流表指针是否偏转。(3) 换用匝数更多的线圈，闭合开关，观察电流表指针是否偏转。
过程2.线圈在磁场中运动(1) 闭合开关，让导线在磁场中做水平（即垂直于磁场方向）向左和向右运动，观察电流表指针是否偏转。(2) 闭合开关，让导线在磁场中做垂直（即平行于磁场方向）向上和向下的运动，观察电流表指针是否偏转。(3) 闭合开关，让导线在磁场中斜向上和向下运动，观察电流表指针是否偏转。
过程3.导线静止而磁体运动(1) 闭合开关，让磁体做水平向左和向右运动，观察电流表指针是否偏转。(2) 闭合开关，让磁体做垂直向上和向下的运动，观察电流表指针是否偏转。(3) 闭合开关，让磁体斜向上和向下运动，观察电流表指针是否偏转。
灵敏电流表的指针不偏转
当线圈的一边在磁场中静止时，不切割磁感线，不产生感应电流
灵敏电流表的指针发生偏转，且向左和向右运动时指针偏转方向不同
灵敏电流表的指针发生偏转
当线圈的一边在磁场中做水平向左、向右运动，或做斜向上、斜向下运动时，导线切割磁感线，产生感应电流；当线圈的一边在磁场中做竖直（平行于磁场方向）向上、向下运动时，导线不切割磁感线，不产生感应电流
当磁体做水平向左、向右运动，或做斜向上、斜向下运动时，导线切割磁感线，产生感应电流；当磁体做竖直向上、向下运动时，导线不切割磁感线，不产生感应电流
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，这种现象叫作电磁感应，产生的电流叫感应电流。
① 如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应电流，但在导体两端会有感应电压。
② 导体的运动方向与磁感线方向的夹角不为 0° 或 180°，则称导体的运动是切割磁感线运动。
③ 相同条件下，当导体运动方向与磁感线方向垂直时，产生的感应电流最大。
影响感应电流方向的因素：（1）导体切割磁感线运动的方向（2）磁场方向
影响感应电流方向和大小的因素
增大感应电流的方法：一般情况下，(1) 增强磁场；(2) 增大导体切割磁感线的速度；(3) 增加线圈的匝数；(4) 让导体切割磁感线运动的方向与磁感线方向垂直等，都会使感应电流增大。
电磁感应现象中，能量是如何转化的？
电磁感应现象中，移动导体切割磁感线时消耗了机械能，在闭合电路中产生了电能，这就实现了机械能向电能的转化。
如何用实验方法研究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强度之间的关系？
在探究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度的关系时，应保持磁场强弱不变，让闭合电路的一部分导体在磁场中以不同的速度做切割磁感线运动；
在探究感应电流的大小与磁场强度的关系时，应保持导体切割磁感线的速度不变，让闭合电路的一部分导体在不同强度的磁场中运动。
如图所示，把一根大约 10m 长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路。两个同学摇动电线，并不断变化站立方向，观察到电流表指针 ；当两个同学沿 方向站立，摇动电线时，产生的电流比较大。
电磁炉电磁炉又称电磁灶，其原理是电磁感应现象。电磁炉中有高频交变电流，当高频交变电流通过电磁炉内的励磁线圈时，线圈会产生方向不断改变的高频交变磁场，这个磁场可穿过陶瓷灶台台面；处于高频交变磁场中的导体（铁锅）内部就会产生方向不断变化的高频涡旋电流，涡旋电流的热效应使导体快速升温，从而使铁锅加热。
科学・技术・社会・环境
【例题一】如图所示为研究电磁感应的实验装置，下列操作能使灵敏电流表指针偏转的是（　　）A．导体ab沿②方向上下运动B．导体ab沿①方向左右运动C．磁体沿②方向上下运动D．磁体沿③方向前后运动
【解析】【答案】B【解答】解：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，由图可知，ab是闭合电路的一部分导体，磁场磁感线方向是竖直向下的。A、导体ab沿②方向上下运动，导体在磁场中没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生，指针不偏转，故A不符合题意；B、导体ab沿①方向左右运动，在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，指针偏转，故B符合题意；C、磁体沿②方向上下运动，导体ab在磁场中没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生，指针不偏转，故C不符合题意；D、磁体沿③方向前后运动，导体ab在磁场中没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生，指针不偏转，故D不符合题意。故选：B。
1.新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表。其用到的一种能量回收技术，可以将制动过程中的机械能转化为电能，其原理与下列哪个装置相同（　　）A． B． C． D．
【解析】【答案】C【解答】解：新能源汽车可以将制动过程中的机械能转化为电能，利用的原理是电磁感应现象。A．图中是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；B．闭合开关后，通过电流的线圈在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，是电动机的工作原理，故B不符合题意；C．当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有感应电流产生，这就是电磁感应现象，将机械能转化为电能，故C符合题意；D．当电磁铁有电流通过时，电磁铁产生磁性，把衔铁吸下，起到控制工作电路的作用，该过程利用了电流的磁效应，故D不符合题意。故选：C。
2.如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（　　）A．线圈不动，磁铁快速向上B．线圈不动，磁铁快速向下C．磁铁不动，线圈快速向上D．线圈和磁铁同时同速向上
【解析】【答案】D【解答】解：图中线圈和电流计组成了闭合回路，A．线圈不动，磁铁快速向上运动时，根据运动的相对性，线圈切割了磁感线，产生感应电流，故A不符合题意；B．线圈不动，磁铁快速向下运动时，根据运动的相对性，线圈切割了磁感线，产生感应电流，故B不符合题意； C．磁铁不动，线圈快速向上运动，相当于线圈向上切割了磁感线，产生感应电流，故C不符合题意；D．线圈和磁铁同时同速向上运动，由于相对静止，线圈没有切割磁感线，因而不会产生感应电流，故D符合题意。故选：D。
3.产生感应电流的条件是（　　）A．一段导体在磁场中运动B．闭合电路的一部分导体在磁场中顺着磁感线运动C．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动D．一段导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动
【解析】【答案】C【解答】解：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动，就会产生感应电流。故选：C。
4.如图是小灵在探究“感应电流产生条件”的实验装置，下列有关说法错误的是（　　）A．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，主要能量转化为机械能转化为电能B．若将此装置中的灵敏电流计换成电源，可进一步探究电动机的工作原理C．开关闭合后，AB棒来回反复切割磁感线运动时，产生的是直流电D．若要改变产生的电流方向，可保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调
【解析】【答案】C【解答】解：A、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流，主要能量转化为机械能转化为电能，故A正确；B、若将此装置中灵敏电流计换成电源，可进一步探究电动机的工作原理，故B正确；C、开关闭合后，AB棒来回反复切割磁感线运动时，产生的是交流电，故C错误；D、感应电流方向跟磁场方向和导线切割磁感线运动方向有关，若要改变产生的电流方向，可保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，故D正确。故选：C。
1.如图所示，用细线将一闭合铝环悬吊，条形磁铁向右靠近（未碰）铝环时，发现铝环向右远离，对于产生这一现象的原因。合理的猜想是（　　）A．铝环中产生感应电流，感应电流的磁场与磁铁相排斥B．铝环被磁化，磁化的铝环与磁铁相排斥C．铝环本身具有磁性，且与磁铁同名相对D．铝环受到磁铁推动的气流的带动
【解析】【答案】A【解答】解：磁铁沿轴线靠近铝环时，线圈中会产生感应电流，线圈有电流后会形成一个电磁铁，该电磁铁的N极与磁体的N极相互排斥，故会发现铝环向右远离，故A正确。故选：A。
2.如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线。当线框从位置A向右匀速移动到位置B时，线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是（　　）A．无→有→无→有→无B．无→有→无C．没有感应电流D．一直有感应电流
【解析】【答案】A【解答】解：感应感应电流的条件可知，线框A进入磁场前，不能切割磁感线，因此无感应电流产生；当线框A从刚进入到全部进入前，符合产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；当线框A全部进入磁场后，整个闭合电路都在磁场中，不符合部分导体，因此无感应电流产生；当线框A刚从磁场中出来到全部出来前，符合产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；当线框A全部出来后，不能切割磁感线，因此无感应电流产生。故A选择正确。故选：A。
3. 2025年4月24日神舟二十号载人飞船与空间站完成自主对接，为减小对接过程中的振动以保证安全，飞机内置了电磁阻尼器，它可以简化为如图所示的磁铁和线圈构成。当线圈水平向左运动时，线圈的ab边中会产生电流，同时ab边受到向右的磁力F，以减缓靠近速度。以下说法不正确的是（　　）A．线圈的ab边中会产生电流是因为其发生了电磁感应现象B．只改变磁场方向，ab边中通过的电流方向随之改变C．只改变磁场方向，ab边受到的磁力F方向改变D．该过程是将电能转化成了机械能
【解析】【答案】D【解答】解：A．由图根据电磁感应原理知道，当线圈水平向左运动时，线圈的ab边切割磁感线产生感应电流，线圈中会产生感应电流，即线圈ab边中产生电流的原理是电磁感应，故A正确，不符合题意；B．在电磁感应现象中，感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁感线方向密切相关，只改变磁场方向，ab边中通过的电流方向随之改变，故B正确，不符合题意；C．通电导线在磁场中受到力的方向与电流的方向和磁感线的方向有关，要改变受力的方向有两种方法：①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场方向，故C正确，不符合题意；D．做切割磁感线运动，产生了感应电流，这是电磁感应现象，此过程中机械能转化为了电能，故D错误，符合题意。故选：D。
4.为提升自行车夜间骑行的安全性，小义利用导线、磁铁等元件，结合其后轮结构设计并安装了如图所示的发电装置为尾灯发光供电。在骑行过程中发现尾灯不亮，不可能的原因是（　　）A．雨水渗入造成短路B．导线与尾灯之间断路C．磁体的磁性消失D．辐射状导线无法切割磁感线
【解析】【答案】D【解答】解：A、雨水渗入造成短路时，可能是骑行中尾灯不亮的原因。故A不符合题意。B、导线与尾灯之间断路，会使电路不通，没有电流通过尾灯，尾灯必然无法发光。故B不符合题意。C、磁体磁性消失，无法形成磁场，依据电磁感应原理，导线切割磁感线不能产生感应电流，无法给尾灯供电，尾灯不会亮。故C不符合题意。D、辐射状导线可切割磁感线，能产生感应电流，可给尾灯提供电流。故D符合题意。故选：D。