19.1 探究：产生感应电流的条件（课件）2025-2026学年九年级物理全册沪科版（2024）

幻灯片 1：封面标题：19.1 探究：产生感应电流的条件副标题：开启电磁感应的探索之旅姓名：[你的名字]日期：[具体日期]幻灯片 2：课程导入生活现象：在生活中，我们经常使用发电机来获取电能，比如在停电时使用的小型发电机，以及发电厂里巨大的发电设备。你有没有想过，发电机是如何将其他形式的能量转化为电能的呢？其实，这背后涉及到一个重要的物理现象 —— 电磁感应，也就是产生感应电流的过程。问题引入：什么情况下会产生感应电流呢？感应电流的产生与哪些因素有关？这一现象在我们生活中还有哪些应用呢？带着这些问题，让我们一起进入本节课的探究。课程目标：通过本节课的学习，我们将通过实验探究产生感应电流的条件，理解电磁感应现象的本质，并了解其在生活和生产中的广泛应用。幻灯片 3：奥斯特实验回顾实验展示：回顾奥斯特实验，展示当导线中有电流通过时，其下方的小磁针会发生偏转，说明电流周围存在磁场，揭示了电生磁的现象。现象分析：奥斯特实验表明电流能够产生磁场，这种电与磁的联系引发了科学家们的深入思考：既然电能生磁，那么磁能否生电呢？这一猜想推动了电磁感应现象的发现。知识关联：为后续探究磁生电（产生感应电流）的条件做铺垫，让学生意识到电与磁之间存在着相互联系和转化的关系。幻灯片 4：电磁感应现象的发现历程科学家探索：介绍法拉第等科学家对电磁感应现象的长期探索过程。法拉第经过多年坚持不懈的实验研究，最终发现了电磁感应现象，实现了磁生电的重大突破。实验突破：展示法拉第的一些关键实验装置和实验过程，如在一个闭合电路中，通过改变磁场的强度或方向，观察到电路中产生了电流，从而发现了电磁感应现象。意义阐述：电磁感应现象的发现具有划时代的意义，它为发电机的发明奠定了理论基础，使人类能够大规模地将机械能等其他形式的能量转化为电能，极大地推动了人类社会的电气化进程。幻灯片 5：实验探究：产生感应电流的条件实验目的：探究在什么情况下闭合电路中会产生感应电流。实验器材：蹄形磁铁、导体棒（如铜棒或铝棒）、灵敏电流计、导线若干、铁架台（用于固定装置）。实验装置：展示实验装置图，将导体棒用导线连接在灵敏电流计上，组成闭合电路，导体棒放置在蹄形磁铁的磁场中，可在磁场中左右、上下等不同方向运动。实验思路：通过改变导体棒在磁场中的运动状态，观察灵敏电流计的指针是否偏转，从而判断电路中是否产生了感应电流。采用控制变量法，分别研究导体棒运动方向、磁场方向等因素对感应电流产生的影响。幻灯片 6：实验过程与现象记录（一）—— 导体棒切割磁感线运动实验步骤：将导体棒水平放置在蹄形磁铁的磁场中，保持导体棒与磁场方向垂直。用手水平向左或向右快速移动导体棒，观察灵敏电流计的指针变化，记录指针的偏转方向和导体棒的运动方向。改变导体棒的运动速度，再次观察灵敏电流计指针的偏转情况。现象记录：当导体棒水平向左或向右切割磁感线运动时，灵敏电流计的指针发生了偏转，说明电路中产生了感应电流。导体棒运动速度越快，灵敏电流计指针的偏转角度越大，表明产生的感应电流越大。现象分析：导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路中产生了感应电流，说明这种运动方式可能是产生感应电流的关键因素之一。幻灯片 7：实验过程与现象记录（二）—— 改变磁场方向实验步骤：保持导体棒在磁场中的位置不变，将蹄形磁铁的 N 极和 S 极对调，改变磁场方向。再次水平向左或向右移动导体棒，观察灵敏电流计指针的偏转方向变化，并与之前的记录进行对比。现象记录：当磁场方向改变后，导体棒做相同方向的切割磁感线运动时，灵敏电流计指针的偏转方向与之前相反。现象分析：这表明感应电流的方向不仅与导体棒的运动方向有关，还与磁场方向有关，进一步说明产生感应电流的条件涉及到多个因素的相互作用。幻灯片 8：实验过程与现象记录（三）—— 导体棒不切割磁感线运动实验步骤：将导体棒沿着磁场方向（上下方向）缓慢移动，观察灵敏电流计的指针变化。保持导体棒静止，仅改变磁场强度（如靠近或远离蹄形磁铁），观察灵敏电流计的指针变化。现象记录：当导体棒沿着磁场方向运动或磁场强度变化但导体棒不切割磁感线时，灵敏电流计的指针几乎不发生偏转，说明电路中没有产生明显的感应电流。现象分析：对比前面的实验结果，强调只有当导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路中才容易产生感应电流，而其他一些情况（如导体棒沿磁场方向运动、磁场强度变化但不切割）通常不会产生感应电流，进一步突出切割磁感线运动在产生感应电流中的重要性。幻灯片 9：实验结论 —— 产生感应电流的条件条件总结：通过一系列实验探究，得出产生感应电流的条件：电路必须是闭合的。如果电路不闭合，即使导体棒做切割磁感线运动，也不会产生感应电流，因为只有闭合电路才能形成电流通路。导体棒必须在磁场中做切割磁感线运动。这里的切割磁感线可以是导体棒垂直于磁场方向运动，也可以是与磁场方向成一定角度运动，但不能与磁场方向平行。当导体棒切割磁感线时，导体内部的自由电荷会在磁场力的作用下发生定向移动，从而形成感应电流。图示说明：用简单的示意图展示闭合电路中导体棒切割磁感线产生感应电流的情况，标注出磁场方向、导体棒运动方向和感应电流方向，帮助学生直观理解产生感应电流的条件。幻灯片 10：感应电流方向的影响因素因素分析：感应电流的方向与导体棒的运动方向和磁场方向都有关系。当导体棒的运动方向或磁场方向其中一个发生改变时，感应电流的方向也会随之改变；如果导体棒的运动方向和磁场方向同时改变，感应电流的方向则保持不变。右手定则：为了方便判断感应电流的方向，人们总结出了右手定则。伸开右手，使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，并使拇指指向导体棒的运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。实例应用：以一个具体的实验场景为例，如在一个水平放置的蹄形磁铁上方，有一根导体棒向右运动，运用右手定则判断出感应电流的方向，并通过灵敏电流计指针的偏转方向进行验证，加深学生对右手定则的理解和应用能力。幻灯片 11：电磁感应现象的应用 —— 发电机原理阐述：发电机就是利用电磁感应原理制成的。发电机工作时，通过外力（如水力、风力、火力等带动的机械装置）使线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而在线圈中产生感应电流，实现了机械能向电能的转化。构造组成：介绍发电机的基本构造，主要由定子（固定的磁体）和转子（转动的线圈）组成。此外，还有电刷、滑环等部件，用于将线圈中产生的感应电流引出到外部电路。工作过程：详细描述发电机的工作过程，当转子在外力作用下转动时，线圈不断地切割磁感线，在线圈中产生方向周期性变化的感应电流，这就是交流电。通过电刷和滑环的作用，将交流电传输到外部电路，为各种用电设备提供电能。动画演示：播放发电机工作原理的动画，展示线圈的转动过程、切割磁感线的情况以及感应电流的产生和输出，让学生更加直观地理解发电机的工作机制。幻灯片 12：生活中的电磁感应应用实例变压器：变压器是电力系统中重要的设备，它利用电磁感应原理实现了电压的变换。通过在不同匝数的线圈之间传递电磁感应，将高电压转换为低电压（降压变压器）或低电压转换为高电压（升压变压器），以满足不同用电设备的需求，减少电能在传输过程中的损耗。电磁炉：电磁炉也是利用电磁感应原理工作的。当电磁炉接通电源后，内部的线圈会产生交变磁场，当含铁质的锅具放置在电磁炉上时，锅具底部会产生感应电流，由于锅底存在电阻，感应电流会使锅底发热，从而实现对食物的烹饪。无线充电技术：近年来，无线充电技术逐渐普及。其原理也是基于电磁感应，充电底座中的线圈通上交流电后产生交变磁场，手机或其他可充电设备中的接收线圈在这个磁场中会产生感应电流，从而为设备充电，实现了无接触式的电能传输。图片展示：展示变压器、电磁炉、无线充电设备等应用场景的图片，结合图片简要介绍其工作原理，让学生感受到电磁感应现象在生活中的广泛应用。幻灯片 13：实验探究：自制简易发电机实验目的：通过自制简易发电机，进一步加深对电磁感应原理和发电机工作过程的理解。实验器材：一节干电池、一块强磁铁、一段漆包线、两根铜丝（支架）、剪刀、砂纸、小风扇叶片（可选择）。实验步骤：将漆包线绕成一个矩形线圈（匝数 10 - 20 匝），两端留出引线，用砂纸打磨引线两端的漆皮，使引线能够良好导电。将两根铜丝弯折成支架，固定在电池两端，作为线圈的支撑点。将线圈两端的引线放在支架上，使线圈能够自由转动，在电池底部吸附一块强磁铁，形成磁场。可以在矩形线圈的一侧安装一个小风扇叶片（如果有条件），当有风吹过时，风扇叶片带动线圈在磁场中转动。观察线圈转动时是否能产生感应电流，可以通过连接一个小的发光二极管（LED）来检测，如果 LED 发光，说明产生了感应电流。现象解释：当线圈在磁场中转动时，做切割磁感线运动，根据电磁感应原理，线圈中会产生感应电流，使 LED 发光。通过这个简单的实验，直观地展示了发电机的工作过程和电磁感应现象的应用。幻灯片 14：课堂练习题目展示：闭合电路的一部分导体在磁场中做_____运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫做_____现象。产生感应电流的条件有两个：一是电路必须是_____的；二是导体要在磁场中做_____运动。如图所示，在蹄形磁铁的磁场中，导体棒 AB 向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转。当导体棒 AB 向左运动时，灵敏电流计的指针会向_____偏转；当把蹄形磁铁的 N 极和 S 极对调后，导体棒 AB 向右运动，灵敏电流计的指针会向_____偏转。下列设备中，利用电磁感应原理工作的是（ ）A. 电动机 B. 发电机 C. 电烙铁 D. 电磁铁一根导体棒在磁场中做切割磁感线运动，如果要使产生的感应电流增大，可以采取的措施有（ ）（多选）A. 加快导体棒的运动速度 B. 增加磁场的强度 C. 改变导体棒的运动方向 D. 换用更长的导体棒幻灯片 15：课堂小结知识回顾：回顾本节课的主要内容，包括电磁感应现象的发现历程、产生感应电流的条件、感应电流方向的判断（右手定则）以及电磁感应现象在发电机等设备中的应用实例。核心要点：强调产生感应电流的两个关键条件（闭合电路和切割磁感线运动），以及电磁感应原理在生活和生产中的重要应用，使电能的产生和传输更加高效便捷。思维导图展示：以思维导图的形式呈现本节课的知识框架，包括电磁感应现象、产生条件、感应电流方向、应用等内容，帮助学生梳理知识体系，加深记忆。幻灯片 16：课后作业作业布置：完成课本上关于电磁感应现象的练习题，重点练习判断是否产生感应电流以及感应电流的方向。观察生活中还有哪些设备或现象利用了电磁感应原理，查阅相关资料，了解其工作过程，并写一篇简短的科普报告。设计一个简单的实验，验证感应电流的大小与导体棒切割磁感线的速度有关（可画图说明实验装置和步骤）。幻灯片 17：结束页总结语：本节课我们通过实验探究深入了解了产生感应电流的条件，认识了电磁感应这一重要的物理现象及其在生活中的广泛应用。电磁感应现象的发现为现代科技的发展奠定了坚实的基础，希望同学们通过本节课的学习，对电与磁的相互关系有更深刻的理解。鼓励语：科学探索永无止境，希望同学们在今后的学习和生活中，继续保持对物理世界的好奇心和探索精神，发现更多有趣的物理现象，为未来的科技进步贡献自己的力量！2024沪科版物理九年级全册19.1 探究：产生感应电流的条件第十九章 电能从哪里来授课教师： . 班 级： . 时 间： . 发电机模型奥斯特实验告诉我们，通电导线周围存在磁场，也就是说电能产生磁，那么磁能否产生电呢？如图是一个发电机的模型，他有一个可以产生磁场的磁体，一个可以在磁场中转动的线圈。摇动把手，使线圈快速转动，小灯泡就亮了，也就是说线圈在磁场中转动时，发电机就发出了电。那么，电是如何产生的呢？视频U形磁体、导体棒、导线、开关、灵敏电流计和铁架台实验目的1.探究导体在磁场中运动是产生电流的条件。2.探究导体在磁场中运动产生电流的方向与哪些因素有关。实验器材实验设计如图所示，将导体棒的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联起来组成闭合电路。让导体在U形磁体的磁场中运动，探究产生感应电流的条件和影响电流方向的因素。实验步骤1.按图连接电路。闭合开关，让导体在U形磁体的磁场中运动，观察在什么情况下电路中能产生电流(灵敏电流计指针发生偏转)。记下产生电流时电流计指针的偏转方向、磁铁的磁场方向及导体的运动方向。2.结合实验步骤1中产生的电流时的特点，尝试用多种方法改变电流的方向。观察并记录电流计指针偏转方向改变时对应磁体的磁场方向、导体的运动方向。实验步骤3.重复实验步骤1或2，观察灵敏电流计的指针偏转情况。实验记录静止沿着磁感线运动无无有与磁感线垂直或斜向运动实验记录向右向左向右向左向右向左向左向右实验视频实验视频实验结论1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。2.导体在磁场中运动产生电流的方向与导体的运动方向和磁场方向均有关。反思交流1.如果实验时开关是断开的，会产生电流吗？2.在上述产生电流的过程中，能量是如何转化的？拓展——右手定则为了判断产生感应电流的方向，人们总结如下方法：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，如图所示。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是一种电磁感应现象，电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。大量事实表明：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流；感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关。电磁感应现象在生产生活中有着广泛的应用。发电机就是利用电磁感应制成的。除此之外，生活中常用的动圈式话筒、手机无线充电器、电磁炉等都是应用电磁感应原理制成的。电磁感应及其应用知识点11．小点进行“探究产生感应电流的条件”的实验。【实验设计】(1)小点设计了如图所示的装置，主要器材有：铁架台(未画出)、U形磁体、灵敏电流计、用细导线连接并悬挂于铁架台上的__________(填“塑料棒”或“金属棒”)ab、开关及导线若干；ab与灵敏电流计、开关串联组成____________电路。(2)装置中的灵敏电流计的作用有____________________________和______________________。金属棒探究电磁感应现象闭合显示电路中是否产生感应电流判断感应电流的方向【实验过程】(3)小点刚安装好器材，便开始晃动ab并观察灵敏电流计，结果发现指针没有发生偏转，说明电路中____(填“有”或“无”)电流产生，出现这个问题最有可能是因为______________；小点及时解决了问题并继续实验，现象如表所示。无没有闭合开关10(4)由实验1～6可得，电路中产生感应电流的两个条件是_______电路的一部分导体；导体做________________运动。闭合切割磁感线10(5)由实验_______________可知，导体中产生感应电流的方向跟磁场的方向有关。(6)由实验3、4可知，导体中产生感应电流的方向跟______________有关。(7)该实验中的能量转化情况是________能转化成________能。3、7(或4、8)导体运动方向机械电102．如图所示，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，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是(　　)A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④D103. [新情境题　2025年1月芜湖期末]如图所示的是乘客乘坐高铁时“刷身份证”进站的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路就会产生电流，从而识别乘客身份。下图中能说明这一原理的是(　　)B知识点2电磁感应现象的应用104．如图所示的为动圈式话筒的构造示意图，当动圈式话筒工作时，声音使得膜片________，与膜片相连的线圈跟着做切割________运动而产生感应电流，这就是____________现象。振动磁感线电磁感应105．[2025年1月六安期末]在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，如图所示，下列说法中正确的是(　　)A．ab处应该接入电源B．根据该原理可以制成电动机C．扬声器就是根据此实验原理工作的D．同时改变磁场方向和导体棒的运动方向，感应电流方向不改变D106. (新考法)下列实验操作不能使灵敏电流计指针偏转的是(　　)A107．[2025·无锡一模]校科技节上，小明小组表演了一个“隔板推物”的节目，节目所用装置如图所示：将甲、乙两线圈用导线连成闭合回路，分别放入两个U形磁体的磁场中，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，在这个过程中，下列说法正确的是(　　)A．甲线圈相当于用电器，乙线圈相当于电源B．乙线圈运动的原理与电动机的原理相同C．甲线圈运动过程中电能转化为机械能D．若向左推乙线圈，则甲线圈不动B108．[2024·合肥期末]如图所示的是一款车轮边缘带有LED灯的儿童滑板车。当脚踏滑板车滑行，车轮转动时可发电，车轮边缘的LED灯会闪闪发光。车轮转动发电时属于______________(填“电磁感应现象”或“电流的磁效应现象”)，该发电过程中能量转化是将______能转化成电能，最终转化为内能和光能。电磁感应现象机械109．某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪。地板下方铺设的结构如图所示，当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈做________磁感线运动，闭合电路中产生__________，小灯泡发光。切割感应电流1010. (跨学科·地理)赤道附近的某地，地磁场的方向为水平方向，小明把安装有灵敏电流计的闭合电路中的一部分导体棒(与竖直方向固定的导轨接触良好)以相同的速度做以下选项中的运动，其中，灵敏电流计指针发生偏转最明显的操作是(　　)C10探究：产生感应电流的条件决定感应电流方向在磁场中做切割磁感线运动 闭合回路部分导体产生感应电流条件磁场方向导体切割磁感线运动方向应用：发电机、动圈式话题、手机无线充电器机械能→电能谢谢观看！