人教版（2024）九年级全册（2024）第6节 磁生电集体备课ppt课件

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第二十章 电与磁第6节 磁生电知识与技能：1.通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。2.了解电磁感应在生活、生产中的应用。3.了解发电机的原理,知道发电机工作过程中的能量转化。过程与方法：引导学生自主探究感应电流产生的条件,进一-步提高科学探究能力。情感态度与价值观：1.认识自然现象之间是相互联系的，了解探索自然奥秘的科学方法。2.认识任何创造发明的基础是科学探究的成果,初步具有创造发明的意识。教学目标~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 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？发电的原理是什么？新课导入 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。新课导入 英国物理学家、化学家法拉第在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.法拉第的发现，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系.根据这个发现，人们后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代. 你能尝试用磁场获得电流吗？磁生电【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。 如图所示，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。磁生电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。闭合开关，让导线AB在磁场中静止让导线在磁场中沿竖直方向上下运动（与磁感线平行）让导线在磁场中沿水平方向左右运动让导线在磁场中斜向上运动（或斜向下）磁生电断开开关，让导线在磁场中沿水平方向左右运动现象：指针不偏转现象：指针不偏转现象：指针不偏转现象：指针偏转现象：指针偏转无无有无【实验分析】 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。磁生电【实验结论】 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做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。①电路闭合；②一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动.电磁感应现象中的能量转化 ：磁生电实验表明：导体中产生感应电流的条件：在电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。2、现有铁棒和铜棒，应选哪个作为导体棒进行实验更合理，为什么？铜棒，为避免导体棒受到磁场的作用，故导体棒选用非磁性类的铜棒更合理.产生的电流太小.把灵敏电流计换成电源.3、确认灵敏电流计能正常工作后，某同学发现，无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不见发生偏转.其原因是什么？4、如果想在此实验基础上研究电动机原理，应进行的操作是什么？1、为什么采用灵敏电流表测电流？采用灵敏电流计可以检验微小的电流.交流合作，评估反思磁生电那么要想改变产生感应电流的方向，应该如何操作？磁生电感应电流的方向与哪些因素有关1. 探究感应电流方向与导体运动方向的关系 当磁感线方向不变时，感应电流的方向与导体运动方向有关，导体运动方向改变，感应电流方向也要发生改变.结论：跟导体运动方向和磁感线方向有关，只要导体切割磁感线的方向和磁感线的方向中的任何一个改变，就会使原来的感应电流的方向发生变化。2. 探究感应电流方向与磁场方向的关系 当导体运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关，磁场方向改变，感应电流方向也要发生改变.磁生电结论：另一种产生感应电流的方法：当闭合电路中的线圈静止不动，而磁体（磁感线）运动时，线圈相对磁感线也是在做切割磁感线运动，此时也能产生感应电流。磁生电2、图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分.当它在磁场中按箭头方向运动时，能产生感应电流的是(　　)BCD导体运动方向与磁感线平行导体运动方向与磁感线垂直导体运动方向与磁感线平行C课堂练习A导体运动方向与磁感线平行1、发现电流周围存在磁场的物理学家是（    ）A.奥斯特   B.焦耳   C.法拉第   D.安培A3、下列设备中利用电磁感应原理的是：（   ）A.电磁铁   B.电磁继电器   C.电动机   D.发电机D课堂练习4、产生感应电流的条件是（   ）A．导体在磁场中运动B．导体在磁场中做切割磁感线运动C．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动D．闭合导体在磁场中做切割磁感线运动C5、学校图书馆的图书贴有磁性标签未消磁的标签通过图书馆安检门时，安检门上的线圈会产生电流触发报警器安检门的工作原理是（　）A．通电导体周围存在磁场 B．磁极间的相互作用C．电磁感应 D．磁场对通电导体的作用C电磁感应现象 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。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。发电机这表明，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。发电机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?发电机半圆形转轴皮带齿轮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。发电机 摇动转轮的转速越大，灯泡发光越亮。说明电流的大小与发电机的转速有关。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。转动摇把，观察二极管的发光情况。二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。发电机电路中产生的是交变电流，简称交流。感应电流的方向与导体运动方向有关，当磁场方向不变时，导体运动方向改变，感应电流方向也要发生改变。感应电流的方向与磁场方向有关，当导体运动方向不变时，磁场方向改变，感应电流方向也要发生改变。发电机直流和交流直流：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。发电机产生的电流大小和方向都是周期性变化的，这种电流叫做交变电流，简称交流。频率：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50Hz(即1 s内线圈转动50圈)，周期为0.02 s；电流方向改变100次.。发电机交流发电机的主要构造及其作用磁铁：用来产生磁场；线圈：线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流；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；电刷：感应电流通过电刷流出。1.主要构造（2）工作原理：电磁感应发电机交流发电机的工作原理发电机图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。交流发电机的工作原理发电机图乙和丁中导线切割磁感线，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。线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。实际发电机 由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成。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。2、能量转化：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。发电机白鹤滩水电站一台正在装机的发电机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.1、构造：知识梳理当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，线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流，这样就将声信号转换成电信号。话筒原理：电磁感应现象扬声器原理：电流的磁效应磁纪录科学世界6、下列说法错误的是(　　)A. 物理学家法拉第发现了电磁感应现象B. 感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关C. 电磁感应现象中电能转化为机械能D. 发电机主要由定子和转子两部分组成C课堂练习5、如图所示是动圈式话筒的构造示意图，膜片和线圈相连，线圈两端的导线接入扩音机.当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片和线圈一起_____，线圈处在永久磁体周围的_____中，这样线圈就会做________运动而产生感应电流，我们就能通过扬声器听到你的声音.振动磁场切割磁感线7、同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来．则在以上的实验中下列说法正确的是（　　）A．实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象 B．实验装置中的甲装置把电能转化为机械能 C．实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机D．若将导体ab水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变A课堂练习8、华能临高海上风电场项目实现主体施工收官，标志海南首个海上风电项目整体完工。下列图片中能说明发电机工作原理的是（　　）D9、如图所示是发电机模型，图中标有“红”、“绿”字样的是发光二极管。当线圈匀速转动时，下列说法错误的是（ ）A．线圈转动过程中，两个二极管交替发光B．线圈转至某位置时，两个二极管都不发光C．线圈转动过程中，线圈中的电流大小变化D．该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于用电器D10、在探究产生感应电流的实验中，某同学按照图中的四种情况让闭合电路的一段导体AB在磁场中沿箭头所示方向运动，其中能够产生感应电流的是（ ）C课堂练习11、如图导体ab如箭头方向运动，下列四种情况下导体中有感应电流产生的是( )C导体运动方向与磁感线平行，未切割磁感线导体与磁感线平行，未切割磁感线不是闭合电路导体切割磁感线课堂练习感应电流产生的条件：①闭合电路；②导体做切割磁感线运动.“虚线箭头”表示磁场方向；“×”表示磁场方向垂直纸面向里；“·”表示磁场方向垂直纸面向外.发现：英国物理学家______于1831年发现了电磁感应现象.电磁感应：____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 _____中运动而产生电流的现象叫作电磁感应.感应电流：产生的电流叫作感应电流.感应电流的方向与 _____方向和________的方向有关.结构：主要由____和转子两部分组成.能量转化：______转化为_____.法拉第闭合切割磁感线磁场磁场导体运动定子机械能电能1、图中的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？后两幅图会产生感应电流。练习与应用2、发电机的主要结构是怎样的？它是怎样产生电流的？发电机主要由定子和转子两部分组成。发电机的转子切割磁感线运动时，线圈中产生感应电流，将机械能转化为电能。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？手电筒灯泡的亮度基本不变。若手摇发电机线圈转动慢些，会发现灯泡随着线圈的转动忽亮忽暗。练习与应用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。当人说话发出的声波使膜片振动时，与膜片相连的线圈随着一起在永磁体的磁场中振动，切割磁感线，从而产生感应电流。感应电流的大小和方向都随着声音的变化而变化。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？50Hz；1s内电流方向变化100次。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?汽车、拖拉机上有发电机，它们靠内燃机带动。内燃机把汽油、柴油等的化学能转化成机械能，发电机把机械能转化成电能。家庭小型风力发电机靠风力带动发电机发电，将机械能转化为电能。有些自行车上有小型发电机，它利用车轮的运动带动发电机发电，将机械能转化为电能。练习与应用下 课