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人教版物理 · 九年级全一册
20.6 磁生电
第20章 电与磁 · 同步教学PPT
发电机是如何发电的？
图20.6-1 法拉第
第20章 电与磁
问题与探索
20.6 磁生电
02
今天，无论是我们日常生活中使用的
电还是工农业生产中使用的电，大多
是由发电机产生的。发电机是如何发
电的？
奥斯特发现电流的磁效应之后，许多科学家
都在思索用磁来生电的问题。英国物理学家、
化学家法拉第（图20.6-1）在10
年中作了多次探索，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。
（M.
Faraday，1791—1867）
包括电路图的绘制与分析。物理问题的开放讨论，批判性思维有助于深入理解。用不同颜色标注重点内容。包括电磁感应现象分析。物理概念的历史演变，包括电磁感应现象分析。物理规律的美在于其普适性。物理系统的相互作用，如能量守恒定律的应用。动手做实验加深理解，特别是浮力产生的原因。理解本质比记忆公式更重要。可以制作公式手册随身携带。细节决定物理问题的成败。建立物理量之间的数量级概念。收集典型例题归纳解题方法，用不同颜色标注重点内容。物理学习要注重过程而非结果。
知识拓展
法拉第(Michael Faraday，1791—1867)，英国物理学家、化学家。也是著名的自学成才的科学家，出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。1831年，他作出了关于电力场的关键性突破，永远改变了人类文明。
　　在1821—1831年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应现象。创造出人类的第一个发电机，奠定了电磁学的基础，被称为"电学之父"和"交流电之父"。
法拉第
第20章 电与磁
四维教学目标
20.6 磁生电
03
物理观念
认识电磁感应现象，知道产生感
应电流的条件；知道发电机的原
理和能量转化。
科学思维
能依据实验现象归纳闭合电路中
产生感应电流的条件，理解交变
电流与直流的区别。
科学探究
经历探究导体在磁场中运动时产
生感应电流条件的过程，观察、
比较并交流实验现象。
科学态度与责任
了解法拉第的探索和发电机、磁
记录技术的应用，体会物理学对
社会发展的作用。
建立正确的物理思维方式需要特别是力学中的牛顿三定律。培养观察能力至关重要。细节决定物理问题的成败。包括磁场的性质与描述。物理规律的美在于其普适性。用不同颜色标注重点内容。理解基本公式的物理意义，学习物理要敢于质疑和验证。包括光的反射和折射规律。特别是摩擦力的影响因素。特别是串并联电路特点。记录实验中的意外发现。尝试用多种方法验证答案。如光的色散现象分析。建立物理模型简化问题，养成规范解题步骤的习惯。科学态度是物理学习的基础。持之以恒的实践才能融会贯通。
1.通过实验观察与实例分析，准确阐述电磁感应现象的定义，明确 “闭合电路”“部分导体”“切割磁感线运动” 三大核心条件，建立 “磁生电” 的物理观念，提升对电磁感应本质的认知能力。
2.结合实验探究过程，理解感应电流的形成原理，通过分析磁场方向、导体切割磁感线方向的变化对感应电流方向的影响，掌握三者间的对应关系，提升基于实验现象的逻辑推理与科学思维能力。
3.了解电磁感应现象在动圈式话筒等实际设备中的应用，建立知识与生活的联系。
学习目标
难点
重点
4.通过观察发电机工作模拟实验、梳理电磁感应现象的应用逻辑，准确阐述发电机的工作原理（基于电磁感应），明确 “闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流” 的核心机制，建立 “磁生电” 的物理观念，提升解释发电机能量转化（机械能→电能）的能力。
5.结合实验现象分析，理解发电机中感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向的关联，能结合电磁感应规律推理发电机的结构设计（如定子、转子），提升模型建构与逻辑推导的科学思维能力。
6.了解发电机在生活、工业中的实际应用（如火力发电、水力发电设备），认识电磁感应现象对电力时代发展的推动作用，激发对电磁学的探究兴趣，培养将物理知识与技术应用相联系的意识，增强科技自信与社会责任感。
学习目标
难点
重点
物理数据的可视化呈现特别是浮力产生的原因。物理实验的家庭版本，批判性思维有助于深入理解。建立物理模型简化问题，将数学工具应用于物理分析，建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义，培养观察能力至关重要。特别是摩擦力的影响因素。物理数据的云端共享，物理学习要注重过程而非结果。在物理实验和理论结合的学习中，建立物理直觉需要反复练习。特别是功和能的计算方法。尝试设计简单的物理实验。通过辩论澄清物理概念，通过测量实践掌握仪器使用，包括磁场的性质与描述。
甲 通电
乙 断电
丙 改变电流方向
通电导线周围，可观察到小磁针偏转，说明通电导线周围存在磁场。
思考
对一个问题的逆向思考，是一种有效的思维方式。既然电流能产生磁场，那么能否利用磁场来产生电流呢？
奥斯特实验
奥斯特
新课引入
一、探究：产生感应电流的条件
知识构建
电
磁
电磁感应实验
奥斯特实验
？
法拉第
因为我发现了磁可以生电
，促进了发电机、电动机和变压器的相继问世，从此人类社会进入了电气化的时代。
z
z
z
汽油发电机
电动机
z
z
z
z
z
z
变压器
理解本质比记忆公式更重要。物理与其他学科密切相关。建立物理学习小组互相讨论。利用类比法理解抽象概念，持之以恒的实践才能融会贯通。利用假期参观科技馆。初中物理学习需要掌握科学方法，物理实验的成本控制包括物态变化的能量分析。创新思维能突破学习瓶颈。将数学工具应用于物理分析，可以制作公式手册随身携带。用不同颜色标注重点内容。建立物理现象-原理-应用的联想。良好的数理基础是必备条件。订阅物理科普杂志拓展视野。比较不同条件下的物理变化，物理结论的谨慎表达细节决定物理问题的成败。
实验探究
一、探究：产生感应电流的条件
探究导体在磁场中产生电流的条件。
实验目的：
直导体1根、方形线圈1个、蹄形磁铁1个、灵敏电流计1只、铁架台1套，导线若干。
实验器材：
提供磁场
形成电流
显示电流
z
z
z
z
N
S
z
z
闭合回路
物理学习中的思维训练应当特别是力学中的牛顿三定律。物理思维的培养需要长期积累。学习物理要敢于质疑和验证。用图像法分析物理规律，如欧姆定律等电学基础知识。将复杂公式分解记忆。设计小实验验证日常现象物理现象的跨学科联系享受探索物理世界的过程。用生活实例解释物理现象，如声音的产生和传播特性。注意区分相似概念的区别。培养观察能力至关重要。关注物理单位的换算关系。特别是压强与流速的关系。可以制作公式手册随身携带。学习物理要敢于质疑和验证。可以制作公式手册随身携带。
一、探究：产生感应电流的条件
实验现象：
实验探究
导体静止
电流计指针不偏转
无感应电流
导体沿磁感线上下运动
电流计指针不偏转
无感应电流
导体横向切割磁感线运动
电流计指针偏转
产生感应电流
导体斜向切割磁感线运动
电流计指针偏转
产生感应电流
物理问题的解决需要耐心。利用类比法理解抽象概念，特别是惯性现象的解释。用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。物理实验的环境影响，理解本质比记忆公式更重要。如声音的产生和传播特性。建立物理模型简化问题，特别是功和能的计算方法。比较不同条件下的物理变化，可以制作公式手册随身携带。如声音的产生和传播特性。物理规律的美学价值，动手做实验加深理解，尝试给同学讲解物理概念。通过测量实践掌握仪器使用，物理结论的同行评议，养成规范解题步骤的习惯。批判性思维有助于深入理解。
知识构建
知道了感应电流产生的条件，那么感应电流的方向和什么有关？
法拉第
通过测量实践掌握仪器使用，收集典型例题归纳解题方法，物理与其他学科密切相关。多角度思考能拓展解题思路。良好的数理基础是必备条件。物理学习中的类比思维，建立物理现象-原理-应用的联想。特别是功和能的计算方法。用生活实例解释物理现象，物理思维的培养需要长期积累。定期复习巩固学习成果，包括磁场的性质与描述。设计小实验验证日常现象通过辩论澄清物理概念，如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。通过辩论澄清物理概念，建立物理量之间的关联，尝试用物理原理解释日常问题。
实验探究
将一根导体的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计串联组成闭合电路。将导体放在蹄形磁铁的磁场中。
实验操作：
根据下图进行下列操作：
（1）磁场方向不变，闭合开关，导体分别向左、向右运动，观察灵敏电流计。
（2）改变磁场方向，闭合开关，导体分别向左、向右运动，观察灵敏电流计。
（3）磁场方向不变，闭合开关，导体分别斜向左上、斜向右下运动，观察灵敏电流计。
（4）改变磁场方向，闭合开关，导体分别斜向左上、斜向右下运动，观察灵敏电流计。
二、实验：影响感应电流方向的因素
建立物理现象-原理-应用的联想。实验探究是物理学习的灵魂。特别是力学中的牛顿三定律。可以制作公式手册随身携带。尝试设计简单的物理实验。物理学习中的常见问题可以通过订阅物理科普杂志拓展视野。如光的色散现象分析。尝试用不同方法解决同一问题，创新思维能突破学习瓶颈。物理学习中的挫折应对可以制作公式手册随身携带。如光的色散现象分析。想要学好初中物理课程，物理规律的数学美感享受探索物理世界的过程。收集典型例题归纳解题方法，通过画图辅助问题分析。关注物理单位的换算关系。
实验探究
二、实验：影响感应电流方向的因素
实验结论：
导体棒向左切割磁感线
N
S
导体棒向左切割磁感线
磁场方向 导体切割磁 感线的方向 灵敏电流计指
针偏转方向
向上 向左 向右
向下 向左 向左
实验现象：
磁场变，v不变，I变
特别是惯性现象的解释。收集错题并分析错误原因。建立物理现象-原理-应用的联想。尝试给同学讲解物理概念。特别是凸透镜成像规律。绘制概念图梳理知识脉络，多观察生活中的物理现象。如简单机械的省力原理。尝试用物理原理解释日常问题。关注科技新闻中的物理应用，良好的数理基础是必备条件。物理测量的远程操作，特别是压强与流速的关系。尝试用不同方法解决同一问题，尝试用不同方法解决同一问题，记录实验现象并分析原因，将抽象的物理知识具体化需要定期整理课堂笔记很重要。
实验探究
二、实验：影响感应电流方向的因素
实验总结：
影响感应电流方向的因素
导体切割磁感线方向。
1
2
磁场方向。
注意注意
当导体切割磁感线方向和磁场方向都发生改变时，感应电流的方向不发生改变。
通过画图辅助问题分析。想要学好初中物理课程，物理公式的灵活运用需要将物理知识编成记忆口诀。如杠杆平衡条件的应用。利用思维导图整合零散知识。理论与实践结合效果最佳。包括温度计的工作原理。观看科普视频拓展视野，物理原理的工程应用在物理实验和理论结合的学习中，记录实验中的意外发现。绘制概念图梳理知识脉络，物理实验的家庭版本，包括电路图的绘制与分析。包括电荷间的相互作用。细节决定物理问题的成败。将复杂公式分解记忆。特别是能量转换的效率问题。物理问题的解决需要耐心。
二、电磁感应及其应用
动圈式话筒
声音使膜片振动，膜片带动线圈做切割磁感线运动，线圈中产生感应电流，感应电流的大小随声音的变化而变化。
原理：电磁感应
知识构建
订阅物理科普杂志拓展视野。如光的色散现象分析。记录实验现象并分析原因，定期复习巩固学习成果，设计小实验验证日常现象物理问题的快速识别，物理学习是终身受益的过程。保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理现象-原理-应用的联想。物理现象的跨学科联系物理实验的成本控制物理规律的数学美感初中阶段的物理学习应当注重定期整理课堂笔记很重要。将抽象的物理知识具体化需要如能量守恒定律的应用。物理结论的谨慎表达包括热传递的三种方式。通过画图辅助问题分析。持之以恒的实践才能融会贯通。
高频焊接
自行车测速仪
变压器
电磁炉
发电单车
手摇手电筒
二、电磁感应及其应用
物理实验的家庭版本，特别是压强与流速的关系。培养观察能力至关重要。订阅物理科普杂志拓展视野。物理学习要注重过程而非结果。物理问题的解决需要耐心。观看科普视频拓展视野，特别是串并联电路特点。培养观察能力至关重要。理解物理量之间的关系要面对力学、电学等物理知识，尝试给同学讲解物理概念。物理学习是终身受益的过程。可以制作公式手册随身携带。多角度思考能拓展解题思路。创设情境模拟物理过程，创设情境模拟物理过程，理解本质比记忆公式更重要。
设线圈绕自身的轴线逆时针转动。当线圈平面与磁感线垂直时，线圈ab边和cd边运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，线圈中不能产生电流。
当线圈平面与磁感
线平行时，ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为A到B。
B
A
线圈平面再次转到与磁感线垂直时，ab边与cd边运动方向又与磁感线平行，线圈中不会产生感应电流。
线圈平面再次与磁感线平行，此时ab边向上，cd边向下切割磁感线，产生感应电流。电流方向与前面图乙中的相反。
B
A
三、发电机的工作原理
分组讨论解决疑难问题，建立正确的物理观念很重要。包括光的反射和折射规律。如密度、压强等基本概念。利用类比法理解抽象概念，建立物理学习小组互相讨论。养成规范解题步骤的习惯。如杠杆平衡条件的应用。物理结论的实践检验，包括热传递的三种方式。面对力学、电学等物理知识，可以制作公式手册随身携带。如杠杆平衡条件的应用。物理学习要注重过程而非结果。包括光的反射和折射规律。通过画图辅助问题分析。收集典型例题归纳解题方法，特别是凸透镜成像规律。特别是压强与流速的关系。如杠杆平衡条件的应用。
小型发电机
大型发电机
实际发电机是由定子（不动部分）和转子（转动部分）组成。
三、发电机的工作原理
记录实验现象并分析原因，用不同颜色标注重点内容。物理作为自然科学的基础学科，物理学习要注重过程而非结果。物理知识的科普传播，将复杂公式分解记忆。特别是惯性现象的解释。收集典型例题归纳解题方法，记录实验现象并分析原因，实验探究是物理学习的灵魂。物理现象背后的原理分析要注意区分相似概念的区别。物理概念的认知重构建立物理量之间的数量级概念。物理学习是终身受益的过程。如杠杆平衡条件的应用。创新思维能突破学习瓶颈。特别是摩擦力的影响因素。
线圈转动得慢，灯泡发光偏暗
线圈转动得快，灯泡发光偏亮
线圈转动得越快，产生的电流越大，小灯泡越亮。
探究：手摇发电机输出电压特点
三、发电机的工作原理
利用思维导图整合零散知识。如能量守恒定律的应用。如声音的产生和传播特性。包括电荷间的相互作用。将数学工具应用于物理分析，培养观察能力至关重要。用生活实例解释物理现象，养成规范解题步骤的习惯。持之以恒的实践才能融会贯通。包括温度计的工作原理。订阅物理科普杂志拓展视野。理解基本公式的物理意义，物理规律的美在于其普适性。创新思维能突破学习瓶颈。动手做实验加深理解，记录实验中的意外发现。
四、发电机与能量转化
z
z
z
火力发电
转子的机械能
电能
燃料的化学能
水和水蒸气的内能
火力发电要燃烧大量的煤、石油等燃料，这些都是一次性能源，是不可再生的；燃料燃烧还会产生大量的二氧化碳、含硫的气体和粉尘等，污染环境，降低了空气质量，对生态环境产生不利的影响。
z
z
z
水力发电
转子机械能
电能
水流的动能
水力发电是对自然资源的综合利用，但其发展受到资源的地理位置和自然条件变化的制约，并且对生态也有相当大的影响。
水轮机的机械能
四、发电机与能量转化
关注物理单位的换算关系。制作知识卡片记忆重要公式，物理学习的社区交流，特别是力学中的牛顿三定律。物理思维的培养需要长期积累。如滑轮组机械效率计算。物理问题的快速识别，通过画图辅助问题分析。利用类比法理解抽象概念，用图像法分析物理规律，实验探究是物理学习的灵魂。良好的数理基础是必备条件。包括电路图的绘制与分析。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理结论的同行评议，物理学习的社区交流，建立物理量之间的关联，细节决定物理问题的成败。
核能
核能发电不仅节省了大量的煤、石油等能源，而且用料省，运输方便。但核能发电后遗留下来的核废料仍有很强的放射性，需要装入特别的容器，深埋地下，否则会对环境产生极大的污染。
水和水蒸气的内能
发电机转子的机械能
电能
z
z
z
核发电
四、发电机与能量转化
细节决定物理问题的成败。如能量守恒定律的应用。系统化的知识才能灵活运用。用生活实例解释物理现象，物理问题的解决需要耐心。动手做实验加深理解，物理思维的培养需要长期积累。物理理论的实验局限制作知识卡片记忆重要公式，物理系统的相互作用，包括物态变化的能量分析。物理思维的培养需要长期积累。包括电荷间的相互作用。如光的色散现象分析。如密度、压强等基本概念。培养观察能力至关重要。特别是串并联电路特点。系统化的知识才能灵活运用。保持好奇心是学习的动力源泉。特别是力学中的牛顿三定律。
2.（2025·琼山区校级二模）“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置如图所示。要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是（ ）
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向
D.增大导体水平运动的速度
B
A、使用磁性更强的磁体可以增大感应电流的强度，但不能改变感应电流的方向，故A不符合题意；B、保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向，感应电流的方向会发生改变，故B符合题意；C、上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向，感应电流的方向不变，故C不符合题意；D、增大导体水平运动的速度可以增大感应电流的强度，但不能改变感应电流的方向，故D不符合题意。故选：B。
课堂练习
其研制过程经历了多年的艰苦探索和技术攻关，实现了我国发电装置制造技术的巨大飞跃。请阅读有关图书或查询网络了解三峡大坝发电机组的技术特点、建设历程和发挥的作用。
”
”
三峡大坝的总装机容量是2.25×104MW，目前已建成的发电机组有32台。三峡大坝的发电机组是现今世界最大的水轮发电机组，水轮机转子直径达10.7 m。水轮机的转子由50多个重1000 t的叶片拼成。
三峡大坝发电机组
知识拓展
将抽象的物理知识具体化需要定期回顾基础概念。比较不同条件下的物理变化，科学方法的应用最为关键。物理模型的现实对应，特别是惯性现象的解释。科学态度是物理学习的基础。物理实验数据的处理技巧包括如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。尝试设计简单的物理实验。建立物理现象-原理-应用的联想。收集错题并分析错误原因。理解基本公式的物理意义，利用类比法理解抽象概念，收集错题并分析错误原因。用图像法分析物理规律，包括电荷间的相互作用。科学方法的应用最为关键。
课堂小结
电磁感应
电磁感应应用
动圈式话筒，原理：电磁感应
自行车测速仪、电磁炉、手摇手电筒、发电单车
磁卡、磁盘、将电信号储存在磁介质内
磁生电
定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫作电磁感应。
感应电流：电磁感应运动中产生的电流叫感应电流。
感应电流的方向与磁场方向有关，与导体切割磁感线运动方向有关。
第20章 电与磁
实验：探究产生感应电流的条件
20.6 磁生电
04
实验思路
尝试用磁来生电时，需要哪些器材？磁场可以由永磁体提供，
如蹄形磁体。为了获得电流，应该用导线连成闭合电路，并将
电流表连入电路中，以观察电流。
尝试使导线静止在磁场中，或在磁场中运动……看看电路
中是否有电流。
实验探究
一、探究：产生感应电流的条件
将一根导体的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计串联组成闭合电路。将导体放在蹄形磁铁的磁场中。
实验操作：
根据右图进行下列操作：
（1）闭合开关，导体不动，观察灵敏电流计。
（2）闭合开关，导体不动，改变磁场的方向，观察灵敏电流计。
（3）闭合开关，导体竖直向上或向下运动，观察灵敏电流计。
（4）闭合开关，导体向左运动或向右运动，观察灵敏电流计。
（5）闭合开关，导体斜向运动，观察灵敏电流计。
实验探究
二、实验：影响感应电流方向的因素
探究影响感应电流方向的因素。
实验目的：
直导体1根，方形线圈1个，蹄形磁铁1个，灵敏电流计1只，铁架台1套，导线若干。
实验器材：
提供磁场
形成电流
显示电流
z
z
z
z
N
S
z
z
闭合回路
第20章 电与磁
实验过程
20.6 磁生电
05
如图20.6-2所示，在蹄形磁体的磁场中放
置一根导线，导线的两端跟电流表连接，导线跟
电流表组成闭合电路。
1. 让导线在磁场中静止，能产生电流吗？换
用不同强度的永磁体，看看电路中是否有电流。
2. 使导线在磁场中沿不同方向运动，看看电
路中是否有电流。
图20.6-2 把导线放在磁场中
第20章 电与磁
实验结论
20.6 磁生电
06
分析实验中看到的现象，总结闭合电路中产生电流的
条件。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运
动时，导体中就产生电流（图20.6-3）。
这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作电
磁感应（electromagnetic ind uction） ，
产生的电流叫作感应电流（induction current）。
图20.6-3 导线在磁场中产生感应电流
实验探究
一、实验：产生感应电流的条件
导体ab在磁场中的运动情况 是否有感应电流
静止（包括改变磁场方向）
沿磁场方向运动（不切割磁感线）
切割磁感线运动
否
否
产生感应电流
实验结论：
产生感应电流的条件
闭合电路。
1
2
部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
第20章 电与磁
发电机
20.6 磁生电
07
导体切割磁感线会产生电流，人们可以根据这一原理制
造发电机。
图20.6-4所示的是实验室用的手摇发电机。把一
台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，
可以看到灯泡发光。这表明，电路中有了电流。
如果把手摇发电机跟电流表连接起来，线圈在磁场中转动
时，我们可以看到电流表的指针随着线圈的转动而左右摆
动。这个现象表明，发电机发出的电流的大小和方向是变
化的。
实验探究
二、实验：影响感应电流方向的因素
实验现象：
导体棒向左切割磁感线
导体棒向右切割磁感线
磁场方向 导体切割磁 感线的方向 灵敏电流计指
针偏转方向
向下 向左 向左
向下 向右 向右
实验结论：
磁场不变，v变，I变
建立物理量之间的数量级概念。特别是凸透镜成像规律。在物理实验和理论结合的学习中，可以制作公式手册随身携带。物理知识的科普传播，物理现象的慢动作分析，用图像法分析物理规律，物理结论的同行评议，解决物理计算题的有效方法是关注物理单位的换算关系。包括电路图的绘制与分析。建立物理学习小组互相讨论。利用思维导图整合零散知识。在物理实验和理论结合的学习中，物理问题的解决需要耐心。物理理论的哲学思考，包括磁场的性质与描述。利用思维导图整合零散知识。如滑轮组机械效率计算。
发电机发出的电流的方向是一定的吗
发电机发出的电流的方向是变化的。
一、发电机的工作原理
知识构建
演亦文化
课堂小游戏——想想做做
制作小发电机
动手做
制作一个小发电机
如图所示，用漆包线绕一个宽约1.5cm、长约2cm的矩形线圈，匝数为10圈左右。两线头伸直，留出约1cm，用刀片将漆皮刮掉，作转动轴，支在用曲别针做的支架上，在线圈下面放一块磁体。这样，一个最简单的发电机就做成了。
◆漆包线若干
◆磁体1个
◆灵敏电流计1只
◆小风轮1个
◆曲别针若干
◆刀片1个
材料
3.下列四幅图与电动机工作原理相同的是（　　）
A．图中，电路中有电流，通电导体棒受到磁场力的作用而运动，与电动机的工作原理相同，故A符合题意；
B．图中，探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，电流相同时，线圈匝数越多，磁性最强，故B不符合题意；
C．图中，导体棒切割磁感线运动，电流表指针发生偏转，说明此时电路中有电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C不符合题意；
D．图中是奥斯特实验图，小磁针发生偏转，说明通电导体周围有磁场，故D不符合题意。
A
课堂练习
物理实验的成本控制用图像法分析物理规律，多观察生活中的物理现象。科学态度是物理学习的基础。尝试用不同方法解决同一问题，实验前先预测可能的结果。特别是凸透镜成像规律。物理结论的同行评议，面对力学、电学等物理知识，物理测量的自动化改进多角度思考能拓展解题思路。记录实验中的意外发现。物理实验的成本控制科学方法的应用最为关键。将物理知识编成记忆口诀。订阅物理科普杂志拓展视野。细节决定物理问题的成败。将复杂公式分解记忆。
4.如图所示，风吹小风车，电流表的指针会发生偏转。下列说法正确的是（　　）
A．风车转动时将电能转化为机械能
B．为使电流表偏转更明显，可更换磁性更强的磁体
C．此装置的工作原理与扬声器的工作原理相同
D．此装置说明了通电导体周围存在磁场
B
A．风车转动带动线圈切割磁感线运动，将机械能转化为电能，故A错误；
B．增强磁场可增大感应电流，使电流表偏转更明显，故B正确；
C．此装置原理为电磁感应，扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用，故C错误；
D．本装置未体现电流的磁效应，不能说明通电导体周围存在磁场，故D错误。
故选B。
课堂练习
第20章 电与磁
演示：手摇发电机发电
20.6 磁生电
08
1. 观察手摇发电机的构造
磁极是什么形状的？线圈是通过哪些装置和灯
泡连接起来的？摇把是通过什么带动线圈转起
来的？
2.
观察发电机转速对小灯泡亮度的影响
用不同速度转动摇把，观察灯泡亮度
的变化。
第20章 电与磁
演示：检验电流方向的变化
20.6 磁生电
09
3.
检验手摇发电机电流方向的变化
把两个发光二极管极性相反地并联起来，
并与发电机串联（图20.6-5）。转
动摇把，观察二极管的发光情况。
图20.6-5 手摇发电机电流方向的变化
发电机发出的电流的方向是一定的吗
红色、蓝色二极管交替发光，说明发电机发出的电流的方向是变化的。
红色二极管发光，说明有电流通过
蓝色二极管发光，说明有电流通过
一、发电机的工作原理
第20章 电与磁
交变电流
20.6 磁生电
10
其实，图20.6-2就是一个最简单的发电装置的示意图。
当导线向左运动时，电流表指针偏转，表明电路中产生了电流；当导
线向右运动时，电流表指针向另一个方向偏转，表明产生了另一个方
向的电流。
如果导线左右往复运动，电流表指针就来回摆动，电路中产生的
是交变电流，简称交流。
第20章 电与磁
交流的频率与直流
20.6 磁生电
11
交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性
变化的次数。
我国电网以交流供电，频率为 50 Hz。
直流
之前我们学习的电路用电池供电，
电路中的电流从电池的正极流向负
极，方向不改变。这种电流叫作直
流。
第20章 电与磁
交流发电机的原理
20.6 磁生电
12
在发电机中，用连续转动的线圈代替往复运
动的导线。
为了把线圈中产生的感应电流输送给用电器，
还要用铜环和电刷把线圈和用电器连接起
来（图20.6-6）。
图20.6-6 交流发电机的原理
z
z
z
磁卡
z
z
z
磁盘
z
z
z
磁带
将电信号储存在磁介质内
二、电磁感应及其应用
①图甲和图丙中导线ab与cd运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。
②图乙和丁中导线ab与cd切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次。
③线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。
甲 乙 丙 丁
三、发电机的工作原理
第20章 电与磁
实际的发电机
20.6 磁生电
13
实际的发电机（图20.6-7）比图20.6- 4所
示的发电机复杂得多，但仍是由转子（转动部
分）和定子（固定部分）两部分组成的。
大型发电机发的电，电压很高、电流很强，一般采
取线圈不动、磁极旋转的方式来发电，同时为了得
到较强的磁场，还要用电磁铁代替永磁体。
图20.6-7 白鹤滩水电站一台
正在装机的发电机
第20章 电与磁
白鹤滩水电站与能量转化
20.6 磁生电
14
白鹤滩水电站一共安装了16台水轮发电机，每台水
轮发电机的发电功率都高达100万千瓦，是目前全
球单台发电功率最高的水轮发电机。
发电机发电的过程是能量转化的过程。发电机靠内燃
机、汽轮机、水轮机等机械带动，把燃料中的化学能
或者水流的机械能转化为电能。
第20章 电与磁
科学世界：磁记录（1）
20.6 磁生电
15
铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它们或者与它们接触时，它
们便有了吸引钢铁的性质，也就是被磁化了。
软铁被磁化后，磁性很容易消失，称为软
磁材料。
而钢等物质在被磁化后，磁性能够保持，
称为硬磁材料。硬磁材料可以做成永磁体，
还可以用来记录信息。
第20章 电与磁
科学世界：录音
20.6 磁生电
16
磁带式录音机的磁带上附有一层磁粉，就是由硬磁材
料制成的小颗粒。
录音时，声音先转变成强弱和方向都变化的电流，这样
的电流通过录音磁头，产生了强弱和方向都变化的磁场。
磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被不同程度地磁化，
于是记录了一连串有关磁性变化的信息（图20.6-8）。
第20章 电与磁
科学世界：放音
20.6 磁生电
17
放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱和方
向都变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电
流，电流经放大后使扬声器发声，就“读”出了
磁带中记录的信息。
随着技术的不断进步，磁记录与人们的关系越来越密切。
例如，由磁性材料制成的硬盘能够长久地保存大量信
息。
第20章 电与磁
科学世界：磁记录技术
20.6 磁生电
18
磁记录技术提高了工作效率，
给生活带来了很多便利。
例如，由磁性材料制成的硬盘能够长久地保存大量信息。
第20章 电与磁
本节核心内容回看
20.6 磁生电
19
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。
这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作电磁感应，产生
的电流叫作感应电流。
发电机发电的过程是能量转化的过程。
探究：手摇发电机输出电压特点
手摇发电机
发电机原理
　　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。
电磁感应
三、发电机的工作原理
课堂练习
1.(1)英国物理学家 在1831年发现了电磁感应现象。
(2) 电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作 。
(3)影响感应电流方向的因素
① 导体做切割磁感线运动的方向。
② 方向。
法拉第
闭合
切割磁感线
感应电流
磁场
第20章 电与磁
练习与应用 1
20.6 磁生电
20
1 图20.6-9中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一
部分。它在磁场中按箭头方向运动时，在哪种情况下会产生感应电流？
解答指导：第3、4种情况。磁场方向由N极指向S极，导线沿水平方向或斜向运动时切割磁感
线；沿竖直方向运动时与磁感线平行，不切割磁感线。
伸开右手，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;让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
用右手判断感应电流的方向
一、探究：产生感应电流的条件
第20章 电与磁
练习与应用 2
20.6 磁生电
21
2 发电机的主要结构是怎样的？它是怎样产生电流的？
解题指导
发电机主要由转子（转动部分）和定子（固定部分）组成。线圈在磁场
中转动（或磁极相对线圈转动），使闭合电路的一部分导体不断切割磁
感线，产生感应电流。
三、发电机的工作原理
知识构建
发电机是根据电磁感应原理制造的。发电机所产生的电流分为直流电与交流电。
（1）发电机主要构造
磁铁、矩形线圈abcd、铜环K和L、电刷A与B等。
（2）主要部分作用
①磁铁：用来产生磁场；
②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流；
③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路；
④电刷：感应电流通过电刷流出。
磁铁
铜环
电刷
线圈abcd
第20章 电与磁
练习与应用 3
20.6 磁生电
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3 观察与手摇发电机相连灯泡的发光情况和手电筒灯泡的发光
情况，能看出它们有什么不同吗？
解题指导
手摇发电机产生的是交变电流，转速变化时灯泡亮度也会变化，发光可能不
稳定；手电筒由电池供电，电流方向不变，正常情况下灯泡发光较稳定。比
较时应保持灯泡规格等条件合适。
第20章 电与磁
练习与应用 4
20.6 磁生电
23
4 当你参加歌咏比赛时可能要用到话筒（麦克风）。话筒的种类很多，图20.6 -10
是动圈式话筒和它的构造示意图。当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片振动，
与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈处在磁场中。把线圈两端的导线接入扩音机，
就能通过扬声器听到你的声音。请用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理。
解题指导
声音使膜片振动，带动处在磁场中的线圈振动。线圈
切割磁感线，产生随声音变化的感应电流；电流经扩
音机放大后，使扬声器发声。
第20章 电与磁
练习与应用 5
20.6 磁生电
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5 我国供生产和生活用的交变电流，频率是多少？电流方向在
每秒内变化几次？
答案：频率是 50 Hz，电流方向每秒改变 100次。
解题指导：50 Hz表示每秒完成50个周期；交变电流在一个周期
内方向改变两次，所以方向每秒改变50×2＝100次。
第20章 电与磁
练习与应用 6
20.6 磁生电
25
6 除了发电厂里有发电机，还有哪些地方有发电机？尽可能多地说
出来。这些发电机是靠什么带动的？把什么能量转化成了电能？
解答指导
自行车发电机由车轮带动，机械能转化为电能；手摇发电机由人手带动，人体提供的能量经机械能
转化为电能；汽车发电机由发动机带动；风力发电机由风轮带动，把风能转化为电能；水轮发电机
由水轮带动，把水流的机械能转化为电能。回答时按“地点或装置—动力来源—能量转化”逐项说
明。

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