人教版九年级物理导学案 第二十章 电与磁 20.5 磁生电

人教版九年级物理导学案 第二十章 电与磁 20.5 磁生电

【学习目标】

1.了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件

2.掌握发电机的原理；了解发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。

3.了解电磁感应在生产、生活中的应用。

【课前预习】

1．抗击新冠病毒疫情期间，很多需要出行的人选择电动自行车作为代步工具，小君同学在一段下坡路上，捏车闸匀速下滑，下面与之相关的说法中正确的是（ ）

A．自行车车轮转轴内有小滚珠，它的作用是以滚动代替滑动，从而可减小摩擦力

B．电动机使车前进，带动线圈转动又可自发电，因此可以设计不用充电的电动车

C．自行车的坐垫做得很宽大，座位里面还有海绵，可以增大受力面积，减小压力

D．匀速下坡的过程中，电动自行车的动能减小，重力势能减少，机械能总量减小

2．公交车上的一些设施和做法与物理原理相对应正确的是（ ）

A．车轮胎上制有花纹，是为了减小摩擦 B．公交车的后视镜是利用平面镜成实像的原理

C．公交车上使用的“一卡通”是利用了超声波原理

D．车转弯时提示“车辆转弯，请扶稳坐好”是为了防止由于惯性带来的伤害

3．油电混合动力汽车逐渐走进普通家庭，混动汽车搭载了传统的内燃机,高效的电动机、发电机和蓄电池组．行驶过程中内燃机提供动力，同时可为蓄电池充电,也可以由蓄电池和电动机提供动力．下列说法正确的是

A．油电混动汽车的工作效率可以达到100% B．发电机的工作原理是利用电流能产生磁场

C．蓄电池组充电时实现了化学能转化为电能 D．电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用

4．关于电与磁，下列说法正确的是（ ）

A．磁感线客观上并不存在，利用磁感线描述磁场是物理学的一种重要研究方法

B．扬声器是把声信号转换成电信号的一种装置 C．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，电路中就会产生感应电流

D．地球是个巨大的磁体，周围的磁场方向由地理南极附近指向地理北极附近

5．磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热面灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是

A．铁在磁场里会被磁化 B．磁能生电 C．同名磁极相互排斥 D．电流的热效应

6．电磁炮是一种先进的动能杀伤式器，它是利用磁场对通电导体作用的原理，对金属炮弹进行加速，具有速度快，命中率高等优点，下列图中与此工作原理相同的（ ）

A．B． C． D．

7．乘坐火车时，乘客无需持票，只要将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份，就可以进站。下列实例中应用了同样原理工作的是（ ）

A．电饭煲 B．扬声器 C．电热水器 D．动圈式话筒

8．下列选项中，有关物理学家和他的主要贡献，正确的是（ ）

A．首先发现电流磁效应的科学家是法拉第 B．首先发现电磁感应现象的科学家是奥斯特

C．首先提出“物体的运动不需要力来维持”的科学家是焦耳

D．首先测定太阳光是复色光的科学家是牛顿

9．关于图所示电磁现象的描述中不正确的是

A．图甲中，放在地球周围能自由转动的小磁针静止时，N极总指向地磁的南极

B．图乙中，开关S闭合后，向右移动滑片P，铁钉磁性减弱

C．图丙中，同时对调电池正负极和磁体N、S极，线圈转动方向不变 D．图丁中，线圈转动时产生电流是磁场能转化为电能

10．下列有关能量转化的说法正确的是（ ）

A．发电机发电——机械能转化为电能 B．电饭锅烧饭——电能转化为内能

C．热机做功冲程——机械能转化为内能 D．电动机转动——电能主要转化为机械能

【学习探究】

自主学习

阅读课本，完成下列问题

1． 发现了电流的磁场之后，法拉第发现了 现象，进一步揭示了电和磁的联系，导致了

的发明，实现了 能转化为 能．

2． 实验证明了通电导体周围有 。

3．我国交流电的频率 赫兹．由此可知,在每秒钟内电流的方向变化了 次,周期为 s．

4． 的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做 ,产生的电流叫做 ．

5．麦克风的工作过程是：声音使空气振动从而使话筒中的 振动，带动与之相连的线圈 ，线圈是套在 上，所以这时线圈中会产生与声音变化一样的 ，通过其他元件再转换成声音播出来．

互学探究

一、电磁感应现象

1、★★★★法拉第（Michael Faraday，1791—1867）， 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 现象。

2、探究什么情况下磁可以生电?

如图，在两段磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接。

是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产生电流呢？

导线运动情况 电流表指针摆动情况

开关断开 开关闭合、水平向左

开关闭合、水平向右

开关闭合、斜向上运动

开关闭合、斜向下运动

开关闭合、上下运动

结论

★★★★1.电磁感应现象：闭合电路的一部分

在磁场里做 运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫 。产生的电流就叫做 。

【注意事项】

① 该电路没有电源。

② 本实验中的能量转化：机械能转化为电能。

2、探究感应电流方向与什么因素有关？

① 保持磁场的方向不变，改变导体的运动方向，观察电流表指针偏转情况

② 保持导体的运动方向不变，改变磁场的方向，观察电流表指针偏转情况.

★★★结论：产感应电流的方向与 的方向以及

的方向有关。（三者互相垂直）

3、可归纳产生感应电流的条件：★★★★

1、电路必须是 。

2、导体必须在 中做 。

★★★★4.电磁感应现象中， 能转化为 能。根据这个现象的原理，人类发明了 。

二、发电机

1、发电机：发电机是将 转化为 的装置。

原理： 。

2、发电机工作原理

（1）发电机的构造 发电机由 和 组成。

但大型发电机一般采用 的方式来发电

（2）工作原理（识图）

3、交变电流：电流在每秒内变化的次数 叫做 。其单位是 ，简称 ，符号为

。我国供生产和生活用电的电流频率为 ，周期 每秒内电流方向改变

无论是直流发电机还是交流发电机，线圈内都是交流电。

【课后练习】

1．下列关于电磁现象的说法，正确的是（ ）

A．通电导线周围存在磁场 B．发电机是根据电磁感应现象制成的

C．只要导体在磁场中运动，导体中就一定产生感应电流

D．通电螺线管磁性的强弱只与电流大小有关

2．所有推动社会发展的科学知识和规律，都是经过众多科学家长期、艰苦地科学探究得来的。下列关于科学家及其发现的陈述，符合物理学发展实际的是（ ）

A．阿基米德提出“运动不需要力维持”，为牛顿第一定律的建立奠定了基础

B．格里克用马德堡半球实验证明了大气压的存在，并准确测出大气压的值

C．欧姆对电流与电压及电阻的关系进行了深入研究，最后归纳出欧姆定律

D．法拉第发现了电磁感应现象，进步揭示了电现象和磁现象之间的联系

3．关于电磁现象，下列说法中正确的是（ ） A．通电线圈在磁场中受力转动的过程中，将电能转化为机械能 B．磁场的方向由磁感线的方向决定

C．奥斯特实验表明，通电导线周围存在磁场D．电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定产生电流

4．下列关于科学方法的说法错误的是（ ）

A．用力的示意图表示力的三要素，运用的是模型法

B．构建比热容概念时，通过加热时间知道吸热的多少，运用了转换法

C．一个10Ω电阻对电流的阻碍与两个5Ω电阻串联的效果相同，运用了等效法

D．由电能生磁联想到磁能否生电，运用的是比较法

5．混合动力汽车是一种利用两种或两种以上能源的新型汽车。这种汽车在减速时，电动机的飞轮与汽车轮子摩擦，电动机可以作为发电机使用对电池充电。则发电机的原理是（ ）

A．磁场对电流的作用 B．电流周围有磁场 C．通电线圈在磁场中转动 D．电磁感应现象

6．下列装置中应用电磁感应现象工作的是（ ）

A．电动机 B．发电机 C．电热器 D．电磁继电器

7．下列有关磁现象的说法中正确的是（ ）

A．法拉第最早发现通电导体周围存在磁场 B．直流电动机是通过换向器实现连续转动的

C．电磁铁线圈的匝数越多磁性越强 D．闭合电路的部分导体在磁场中运动时一定会产生感应电流

8．下列说法正确的是（ ）

A．一个物体的内能增大，其温度可能保持不变

B．电动机正常工作过程中，其线圈中不断产生感应电流

C．一个物体的运动状态保持不变肯定没有受到力的作用

D．浸没在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体所受的重力

9．在人类科学发展的历史中，很多科学家作出过巨大的贡献。以下有关说法中不正确的是（ ）

A．牛顿发现了万有引力定律，才有了今天的通信卫星

B．法拉第发现了电磁感应现象，才有了今天人类对电的大规模应用

C．焦耳最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间之间的关系，我们据此可以解释使用大功率电器时导线发热的原因

D．托里拆利通过实验测出了大气压强的数值，大气压的数值总是等于1.013×105Pa

10．关于电和磁，下列说法中正确的是（ ）

A．法拉第发现了通电导体周围存在磁场 B．指南针能指南北是由于受到地磁场的作用

C．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

D．发电机是利用电磁感应现象制成的，工作时将电能转化为机械能

11．制动能量回收是现代电动汽车的重要技术之一，电动汽车的可逆电机在汽车减速或制动时，即切除电源时，将______转化为电能并储存在蓄电池中，其工作原理是______，在正常运行时，增大通过电机的电流可时汽车______（选填“加速”、“减速”或“匀速”）前进。

12．一种新型混合动力型汽车通过“制动再生”途径给内部蓄电池充电．制动时车轮带动电动机转动，电动机作为发电机使用，把汽车的______能直接转换为______能，此时“电动机”是应用______原理工作的．

13．在电风扇、电熨斗、电磁起重机、发电机和电铃中，利用电流的热效应工作的有_____________；利用电磁感应原理工作的有____________。