九年级物理七、学生实验：探究——产生感应电流的条件

七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
3．如图31－1所示是小明探究“在什么情况下磁可以生电”的实 验装置，其中能够使灵敏电流表指针发生偏转的是( D ) A．导线AB不动，换用磁性更强的永磁体 B．磁体与导线AB一起向右同速移动 C．磁体不动，导线AB上下移动 D．导线AB不动，磁体左右移动
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
[说明] (1)产生感应电流的条件有两个：一是“闭合电路的 一部分导体”。这句话包括两层意思：①电路应该是闭合的，而不 是断开的；②要有一部分导体做切割磁感线运动，也就是说切割磁 感线的导体一定是闭合电路的一部分。二是“做切割磁感线运动”。 所谓切割磁感线，类似于切菜，可以是垂直切割，也可以是斜着切 割，但必须切到磁感线。
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
(5)实验结论：当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。
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
2．电磁感应现象 当导体回路中的__一__部_分__导体在磁场中做__切_割__磁_感__线__运动时， 回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应。在电磁感应现 象中产生的电流叫作感应电流。
图31－1
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
4．如图31－2所示是动圈式话筒的结构示意图。当你对着它说话或 唱歌时，人的声带由于振动而产生的声音，通过空气传播到膜 片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，线圈的这种 运动能产生随着声音变化而变化的电流，从而把声信号转化为 __电___信号，动圈式话筒的工作原理是__电_磁__感__应__。
图31－2
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
5．(1)如图31－3所示，线圈在磁场中转动，ab和cd不断做 __切_割__磁_感__线__运动，ab和cd的运动方向总是相反的，并且不断改 变，于是线圈中就产生了__方_向__不断改变的感应电流。
图31－3
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
(4)分析论证：当磁体不动，导线ab不动或上下运动或当导线ab不 动而磁体上下运动时，导线ab__不__切_割__(选填“切割”或“不切 割”)磁感线，灵敏电流表的指针__不_偏__转__，说明电路中__没_有___ 电流产生；当磁体不动而导线ab左右运动或导线ab不动而磁体 左右运动时，导线ab__切__割__(选填“切割”或“不切割”)磁感 线，电流表的指针__发_生__偏_转__，说明这时电路中__有__电流产生。 从而可见，电路中产生电流的条件应是导线ab做__切__割__磁感线 运动。
[实验点拨](1)本实验运用了控制变量法，即在磁场方向不 变的条件下，探究感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向的 关系；在导体切割磁感线运动方向不变的条件下，探究感应电流 的方向与磁场方向的关系。
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
(2)实验中，通过观察灵敏电流表的指针是否偏转来判断电路中是 否有感应电流。
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
[易混辨析]电动机与发电机的区别
名称
电动机
发电机
原理 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应
能量转化
电能转化为机械能
机械能转化为电 能
在电路中的 作用
用电器 (消耗电能)
电源(提供电能)
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
课堂小结
电磁感应现象：当导体回路中的一部分在磁场中 做切割磁感线运动时，回路中产生电流的现象
②如果灵敏电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体 切割磁感线运动速度__有_关__(选填“有关”或“无关”)。
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
[解析] (1)分析表中数据可知，只有闭合电路的部分导体在磁场中做切 割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。(2)比较实验2和3(或6和7) 可知：在磁场方向一定时，改变导体切割磁感线运动的方向，感应电流 的方向就发生改变，由此可以得出：在磁场方向一定时，感应电流的方 向与导体切割磁感线运动方向有关。(3)比较实验2和6 (或3和7)可以发 现：在导体切割磁感线运动方向不变时，磁场方向改变，感应电流的方 向也发生改变，由此可以得出：感应电流的方向与磁场方向有关。(4)电 磁感应的重要应用是发电机。
(2)电流__大__小_和__方__向__不断发生变化的电流叫作交变电流，简称交流， _大__小__和_方__向__不发生改变的电流叫直流。
(3)发电机是根据__电__磁_感__应__原理制成的，是把__机_械__能转化为__电__能 的装置。
谢 谢 观 看！
导体AB的 运动方向 向右运动 向右运动 向左运动 向上运动 向下运动 向右运动 向左运动
灵敏电流表指 针的偏转方向
不偏转 向左偏转 向右偏转
不偏转 不偏转 向右偏转 向左偏转
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
(1)分析得出：__闭_合__电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运 动时，导体中就会产生感应电流。
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
3．直流发电机 结构：磁体、线圈、换向器、电刷等。 线圈中产生的是交流电，由于__换__向_器__的作用，供给外部的电流为 直流电。 4．发电机和电动机最明显的区别：发电机无电源，电动机有电源。
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
应用示例
类型一 探究产生感应电流的条件
图14－7－3
ห้องสมุดไป่ตู้
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
A．图甲演示的现象与电动机原理相同 B．图乙演示的现象与发电机原理相同 C．甲、乙两图演示的现象说明电能生磁，磁也能生电 D．图乙中，导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
[解析]观察图甲，有电源，研究通电导体在磁场中受力，演示的现象与 电动机原理相同，故A正确。观察图乙，闭合开关，当金属棒ab在磁场中 做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，故是电磁感应装置， 演示的现象与发电机原理相同，故B正确。图甲说明通电导体的周围产生 磁场，该磁场与磁体的磁场相互作用产生力，说明电能生磁；图乙为电 磁感应现象，说明磁也能生电，故C正确。图乙中，闭合开关，导体ab只 有做切割磁感线运动，才能在电路中产生感应电流，故D错误，符合题意。
(2)比较实验2和3(或6和7)可知：在磁场方向一定时，感应电流的 方向与__导__体_切__割_磁__感__线_运__动_方__向__(导__体__运_动__方_向__)__有关。
(3)比较实验__2和__6__可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感 应电流的方向与磁场方向有关。
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
二 动圈式话筒
1．原理：__电__磁_感__应__。 2．结构：永磁体、线圈、膜片等。 3．作用：将声音信号转变为__电__信号。
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三 发电机
1．原理：发电机是根据__电__磁_感__应__现象制成的，它工作时将 __机__械__能转化为__电__能。 2．交流发电机 结构：磁体、线圈、滑环、电刷等。 我国所用交流电频率为50 Hz，周期为0.02 s，1 s内电流方向改 变100次。
例1 小勇利用如图14－7－2所示的实验装置探究“导体在磁场中 运动时产生感应电流的条件”，他将实验中观察到的现象记 录在下表中。
图14－7－2
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
次数 开关 磁场方向
1 断开 上N下S 2 闭合 上N下S 3 闭合 上N下S 4 闭合 上N下S 5 闭合 上S下N 6 闭合 上S下N 7 闭合 上S下N
体、铁架台、细线。 (2)实验步骤：如图14－7－1所示，将导线ab放入蹄形磁体的磁场
中，导线ab的两端与灵敏电流表连接，组成一个闭合电路。观 察在下述各种情况下，灵敏电流表的指针是否偏转。
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
图14－7－1
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
①保持导线ab和磁体都不动。 ②磁体不动，使导线ab左右运动(如果把磁感线想象成一根根实实
(4)这个现象在生产和生活中的重要应用是__发_电__机__。 (5)针对这个实验，小勇进行了进一步的探究，他提出了“感应电
流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想，于 是他设计了如下的实验方案：
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
①保持磁场强弱不变，让导体AB以___不_同____(选填“相同”或“不 同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察灵敏电流表指 针偏转幅度大小。
电磁感应 能量转化：机械能 内能
应用
动圈式话筒 发电机
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
课堂反馈
1．发现电磁感应现象的物理学家是( B )
A．欧姆
B．法拉第
C．瓦特
D．焦耳
2．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__现象。
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
(5)要探究感应电流的大小与导体切割磁感线的运动速度是否有关，必须 改变导体切割磁感线的运动速度而控制其他因素不变，如果导体切割磁 感线的运动速度改变，电流表指针偏转幅度也发生改变，说明感应电流 的大小与导体切割磁感线的运动速度有关。
七、 学生实验：探究——产生感应电流的条件
在在的线，把导线ab看作一把刀，那么它好像在切割磁感线)。 ③磁体不动，使导线ab上下运动。 ④导线ab不动，使磁体左右运动。 ⑤导线ab不动，使磁体上下运动。