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第一节
第十九章　电能从哪里来
探究：产生感应电流的条件
初中物理沪科版（2024）九年级全一册
1
能了解电磁感应现象，知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件；能了解电磁感应在生产生活中的应用。
2
能完成“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验，并根据实验现象推理感应电流产生的条件，能判断感应电流的方向。
学习目标
1.1820年，丹麦科学家　 　　在课堂上做实验时偶然发现：当导线中有电流通过时，旁边的小磁针发生了偏转，他进而继续研究，终于证实了　 。
奥斯特
通电导体周围存在磁场
温故知新
2.课堂上，老师做了如图所示的演示实验，给直导线(铝棒)通电，观察到直导线运动起来。
(1)实验现象说明　　　对放入其中的通电导体有力的作用，　　　机就是利用这种现象制成的。
(2)将磁极上下对调，观察直导线的运动情况，这样操作是为了研究通电导体在磁场中受力的方向与　 　　的关系。
磁场
电动
磁场方向
在1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应，即电流的周围存在着磁场。
英国物理学家法拉第经10年的多次探索，于1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？历史上，有许多的物理学家进行了探索。
情景引入
发电机模型
电动机模型
1.观察发电机模型，对比电动机模型的主要结构及工作条件，填写下表。
模型 主要构造 工作条件 工作结果
电动机
发电机
线圈、磁体
线圈、磁体
线圈中通入电流
转动线圈
线圈转动
线圈中产生电流
2.根据实验观察，猜想发电机产生电流的条件。
合作探究
一、实验：探究产生感应电流的条件
1.设计实验：
(1)实验方法：①电流是看不到、摸不着的，所以在实验中利用转换法，根据电流表的指针是否偏转来判断是否有电流。
②导体在磁场中产生的电流可能与多个因素有关，故在实验时需利用控制变量法。
(2)实验器材：U形磁体、铁架台、导线、开关、灵敏电流计、导体棒。
(3)实验装置：
如图是实验装置，闭合开关后，导体ab、电流表组成闭合电路。
实验：探究产生感应电流的条件
视频演示——《探究感应电流的产生条件》
实验操作
示意图
实验现象
实验结论
(1)闭合开关，让导线ab在磁场中静止
(2)让导线在磁场中沿竖直方向上下运动(与磁感线平行)
指针不偏转
指针不偏转
没有电流产生
没有电流产生
2.进行实验与收集证据
实验操作
示意图
实验现象
实验结论 (3)让导线在磁场中沿水平方向右运动(切割磁感线)
指针向右偏转
有电流产生，电流方向与导体的运动方向有关
(4)让导线在磁场中沿水平方向左运动(切割磁感线)
指针向左偏转
实验操作
示意图
实验现象
实验结论
(5)让导线在磁场中斜向上运动(或斜向下)
指针偏转
(6)将U形磁体的N、S极对调，让导体在磁场中向右运动
有电流产生
指针向右偏转
有电流产生，电流方向与磁场的方向有关
实验操作
示意图
实验现象
实验结论
(7)让导线在磁场中沿水平方向里外运动(与ab平行)
指针不偏转
没有电流产生
(8)断开开关，让导线在磁场中沿水平方向左右运动(切割磁感线)
指针不偏转
没有电流产生
3.探究分析
如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来可能会方便些。
(1)由实验(1)、(2)、(7)可知，电路闭合，导体在磁
场中不做切割磁感线运动时，电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
(2)由实验(3)、(4)、(5)、(6)可知，电路闭合，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针偏转，表明产生了电流。
(3)由实验(8)可知，电路断开，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
(1)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叫做电磁感应现象。产生的电流称为感应电流。
(2)导体中产生感应电流的条件：
①导体是闭合电路的一部分；
②导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)导体运动方向和磁场方向影响电流方向。
4. 实验结论
5.反思交流
(1)在上述实验过程中，能量是如何转化的？
答案　机械能转化为电能。
(2)如果导体不动，移动U形磁体，导体中能产生电流吗？为什么？
答案　能；只要闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产
生电流。
提示：只要闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时就会产生电流。
6.阅读教材第159页“拓展一步”完成以下内容。
伸开____手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从______进入，并使______指向导线运动的方向，这时______所指的方向就是感应电流的方向。
右
掌心
四指
拇指
1.(2025·苏州吴江区一模)如图所示，在“探究感应电流产生的条件”活动中，下列说法正确的是(　　)
A.AB必须是导体
B.AB上下、左右移动时，电流计指针都会发生偏转
C.电流计指针偏转方向只与AB的运动方向有关
D.电流计指针偏转方向只与磁场方向有关
A
解析　本实验探究感应电流产生的条件，AB必须是导体。AB上下移动时不切割磁感线，不会产生感应电流，电流计指针不会发生偏转。电流计指针偏转方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关。
学以致用
2.在探究“感应电流产生的条件”实验中
(1)如图，a，b两接线柱间应接入　 (选填“大”或“小”)量程的电流表。
(2)导体在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转，其原因可能是_________________________
______________。
小
开关没有闭合(或导体没有做切
割磁感线运动)
(3)改正错误后继续实验，小王发现每次电流表指针的偏转角度不相同，于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想：
猜想一：与导体切割磁感线运动的速度大小有关；
猜想二：与磁场的强弱有关；
猜想三：与线圈的匝数有关。
为了验证猜想三，他设计的方案是：分别让两个匝数不同的线圈，在如图所示的磁场中水平向左运动，观察电流表指针的偏转角度。请对此方案作出评价，指出存在的主要问题是_______________________________
____。请你说出小王最终如何判断猜想三是否正确，________________
________________________________________________________。
没有控制线圈切割磁感线速度大小
不变
比较指针两次偏转
角度，若相差不大，与线圈匝数无关，若相差明显，与线圈匝数有关
1.闭合电路的部分导体在磁场中做_________运动时产生电流的现象是一种电磁感应现象，电磁感应现象中产生的电流称为_________。
2.感应电流的方向与______的方向和__________的方向皆有关。
切割磁感线
感应电流
磁场
导体运动
合作探究
二、电磁感应及其应用
动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起，当声音使膜片振动时，膜片带动线圈也一起_____，此时线圈在磁场中做__________运动，根据电磁感应原理，会产生随声音变化的______，电信号经放大后，通过扬声器还原成声音。
振动
切割磁感线
电流
3.观察图中动圈式话筒和动圈式扬声器的结构示意图，完成下列内容。
简而言之，动圈式话筒利用了_________的原理，动圈式扬声器利用了__________________________的原理。
电磁感应
磁场对通电导体有力的作用
动圈式话筒
动圈式扬声器
1.下述各种情况中，能够产生感应电流的是(　　)
A.一段导体在磁场中做切割磁感线运动
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静止在磁场中
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
D
课堂练习
2.(2024·肇庆模拟)将导体ab、开关和灵敏电流表用导线连接，导体ab放置在磁极间，如图所示，闭合开关，下列说法正确的是(　　)
A.磁体不动，ab水平向左快速运动，指针不偏转
B.磁体不动，ab竖直向上快速运动，指针会偏转
C.ab不动，磁体向左快速运动，指针会偏转
D.ab不动，磁体向上快速运动，指针会偏转
C
解析　磁体不动，ab水平向左快速运动，可以切割磁感线，产生感应电流，指针偏转，ab竖直向上快速运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流，指针不会偏转，故A、B错误；
ab不动，磁体向左快速运动，可以切割磁感线，产生感应电流，指针会偏转，故C正确；
ab不动，磁体向上快速运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流，指针不会偏转，故D错误。
3.如图所示，利用手机刷卡器刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡器的缝隙，线圈中便会产生电流。此过程主要涉及的物理知识是(　　)
A.电磁感应
B.磁极间的相互作用
C.通电导线周围存在磁场
D.通电导线在磁场中受力运动
A
解析　刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流，其实质是使闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象。
4.如图所示，当导体ab向右运动时，观察到灵敏电流计指针向左偏转，这是　　　　　现象，生活中的________(选填“电动机”或“发电机”)就应用了此原理。
解析　当导体ab向右运动时，ab做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，会观察到的现象是灵敏电流计指针偏转，这是磁生电现象，即电磁感应现象，生活中的发电机就应用了此原理。
电磁感应
发电机
5.“探究产生感应电流的条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示，我们通过观察小量程的电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生。
(1)实验中，通过比较图　　 　　可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合。
甲、丙
解析　实验中，通过比较图甲、丙可知，丙中的开关是闭合的，导体运动时电流表指针发生偏转，甲中的开关是断开的，导体运动时电流表指针不发生偏转，故产生感应电流的一个条件是电路要闭合。
(2)通过比较图乙、丙可知，产生感应电流的一个条件是导体要在磁场中　　 　　　 。
做切割磁感线运动
解析　通过比较图乙、丙可知，导体运动的方向不同，即导体左右运动时切割磁感线产生感应电流，上下运动时不切割磁感线，不会产生感应电流，故产生感应电流的一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。
(3)若图乙中AB棒不动，磁体左右水平运动，电路中　　(选填“有”或“无”)感应电流产生。
有
解析　若图乙中AB棒不动，磁体左右水平运动，此时导体也是做切割磁感线运动，则电路中有感应电流产生。
课堂小结
一、实验：探究产生感应电流的条件
二、电磁感应及其应用
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会产生电流，这种现象叫做电磁感应
发电机
这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应。产生的电流叫做感应电流。
动圈式话筒
电磁炉
感应电流方向的影响因素：磁场的方向和导体运动的方向。
谢谢

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