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第二节 科学探究：怎样产生感应电流
新课导入
1831年，英国物理学家法拉第发现了利用磁场产生电流的规律,进一步揭示了电和磁之间的联系。使人类大规模用电成为可能。
1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验证实通电导体的周围存在着磁场。第一次揭示了电和磁之间联系。
学习目标
1.通过实验知道导体在磁场中产生感应电流的条件；
2.知道电磁感应现象及在生活中的应用；
3.知道发电机的原理。
一、电磁感应现象
课堂探究
奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？
　法拉第（Michael Faraday，1791—1867），英国物理学家、化学家。在1821—1831年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应现象。
根据这个发现，发明了发电机，开辟了电气化的时代。
实验探究一：观察发电机模型如何发电
1、实验器材
磁体
线圈
发电机模型
小灯泡
灵敏电流计
电磁感应现象
2、实验步骤
①摇动发电机模型的把手，线圈快速转动，观察小灯泡是否发光。
②把发电机的模型与灵敏电流计串联,摇动发电机模型把手观察灵敏电流计的指针是否摆动。
电磁感应现象
3、演示视频
电磁感应现象
4、结论
发电机发电，可能与线圈在磁场中的运动有关。
实验表明：发电机的线圈只有在转动时小灯泡才能发光，灵敏电流计的指针才会摆动。
发电机为什么能发电？
思考
电磁感应现象
实验探究二：发电机能够发电的原因
1、猜想与假设
发电机发电可能与线圈在磁场中的运动有关。
2、实验器材
开关、导线、导体棒、灵敏电流计、蹄形磁体
3、设计实验与制订计划
将一根导体的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路。将导体放在蹄形磁体的磁场中。
电磁感应现象
4、进行实验与收集证据
①断开开关，让导体在磁场中上下、左右运动，观察灵敏电流计指针偏转情况；
②闭合开关，让导体静止，观察灵敏电流计指针偏转情况；
③闭合开关让导体分别做上下、左右运动，观察灵敏电流计指针偏转情况。
（1）实验步骤
电磁感应现象
(2)演示视频
电磁感应现象
实验条件
指针摆动情况
开关断开，无论导体做何运动
不摆动
开关闭合，导体保持静止
不摆动
开关闭合，部分导体上下运动
不摆动
开关闭合，部分导体左右运动
导体分别向右、向左切割磁感线运动，指针则分别向左、向右摆动。
(3)实验现象
电磁感应现象
①产生感应电流的条件：
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
②影响感应电流方向的因素:
磁场的方向、导体运动的方向。
(4)实验结论
（5）基本概念
①电磁感应:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象。
②感应电流：电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。
电磁感应现象
电磁感应现象
②电路必须是闭合的，如果电路不闭合，即使是一部分导体做切割磁感线运动，也不会产生感应电流，只是在切割磁感线的导体两端产生感应电压。
说明
①必须是一部分导体做切割磁感线运动，如果闭合电路的全部在同一磁场中做切割磁感线运动，导体中就不会产生感应电流。
如果导体的运动方向与磁感线方向不垂直，导体中能产生电流吗？答案：能。只要是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，导体中就能产生感应电流，导体的运动方向与磁感线方向不一定垂直。思考如果导体不动，移动蹄形磁体，导体中能产生电流吗？答案：能。导体不动，移动蹄形磁体，导体同样能做切割磁感线运动，所以导体中也能产生感应电流。在电磁感应现象中能量是如何转化的？答案：机械能转化为电能。电磁感应现象
法拉第(M. Faraday，1791-1867)是英国科学家。他原是书店的一名学徒，从小热爱科学，发奋自学，终成科学巨匠。他经过10年的不懈探索，终于在1831年发现了电磁感应现象。
法拉第
（6）电磁感应现象的发现
电磁感应现象
（7）电磁感应现象的应用
动圈式话筒
变压器
发电机
电磁感应现象
例 题
C
1.如图所示，在探究电磁感应现象的实验中，下列说法中正确的是（　　）
A．保持导体棒静止，灵敏电流计指针会偏转
B．让导体棒在磁场中运动，灵敏电流计指针一定会偏转
C．让导体棒在磁场中左右运动，灵敏电流计指针一定会偏转
D．将导线与灵敏电流计“+”接线柱断开，让导体棒在磁场中运动，灵敏电流计指针会偏转
例 题
2．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__________。
(2)如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为_____________。
没有运动
没有闭合开关
二、发电机的原理
课堂探究
发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器
发电机可分为：交流发电机和直流发电机两类。
交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流电。
在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。
我国电网以交流供电，频率50赫兹。
发电机原理
AB边和CD边与磁感线平行,不切割磁感线
AB边向上，CD边向下，都切割磁感线
AB边和CD边与磁感线平行，不切割磁感线
AB边向下，CD边向上，都切割磁感线
发电机原理
从图中可见：AB和CD不断做切割磁感线运动，由于磁感线方向是不变的，而AB和CD的运动方向总是相反，并且不断改变，于是线圈和外部电路就有了方向不断改变的感应电流.
发电机原理
发电机原理
视频
发电机原理
①.在线圈转动过程中,何时不切割磁感线 此时线圈中能产生感应电流吗
答:线圈平面与磁感线垂直时,不能.
②.线圈在什么位置时切割磁感线？
答:转过平衡位置
当线圈转过平衡位置时,线圈两边做切割磁感线运动,闭合回路中就产生了电流。
发电机原理
发电机的构造
发电机原理
实际上，交流发电机的结构要比原理图所示的基本结构复杂得多，不过主要还是由转动部分（转子）不动部分（定子）和其他部件组成。
在大型发电机中，转子实际上是产生磁场的电磁铁，而产生感应电流的线圈却是不动的（定子），这种结构便于产生高电压和强电流。
电动机 发电机
原理 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应现象
原理图
能量的转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
线圈转动原因 通电线圈受力转动 在外力作用下转动
线圈中电流来源 由电源提供 线圈产生感应电流
电路中作用 用电器 电源
发电机和电动机的区别
例 题
1．如图所示是小滨探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，ab是一根直铜丝，通过导体与电流表的“3”“－”两接线柱相连，当把ab迅速向右运动时，并未发现电流表指针明显偏转，你认为最可能的原因是(　　)
A．没有感应电流，指针不偏转
B．感应电流太小，无法使指针明显偏转
C．应把ab改为迅速向左运动
D．应把ab改为迅速上下运动
B
优教互动答题卡
例 题
2．动圈式话筒的结构如图，它工作时：①线圈运动能产生随着声音的变化而变化的电流；②与膜片相连的线圈随之一起振动；③人唱歌或说话产生的声音使膜片振动；④变化的电流经过放大后，由扬声器还原为声音。关于它的原理，排序正确的是(　　)
A．①②③④　　　B．②①④③
C．③①④② D．③②①④
D
课堂小结
科学探究：怎样产生感应电流
1．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， 这是一种电磁感应现象。
2．发电机利用了电磁感应原理发电，将其他形式能转化为电能。

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