第二十章第五节磁生电
1 / 2 20.4《磁生电》教学设计
课题 磁生电
教 学
目
标 知 识
与
技 能 知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件；知道发电机的原理，能说出发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道我国供生产和生活用的交流电的频率，区分交流电和直流电
过 程
与
方 法 探究磁生电的条件,进一步了解电与磁的联系；
观察和体验发电机是怎样发电的
情感态度
与价值观 认识自然现象之间是相互联系的，了解探索自然奥密的科学方法；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。
教材
分析 教学重点 知道电磁感应现象和磁生电的条件
教学难点 尝试动手设计实验，并由实验结果概括物理规律
教具
准备 25cm电阻线一条、学生电源、铁架台、蹄形磁铁、细线、矩形线圈、电流计、手摇发电机模型、小灯泡、若干导线、发电机原理挂图、磁针
教 学 设 计
教学
过程 教师活动 师生互动 设计意图
导入
新课 演示：如图
① ②
按步骤①、② 回忆、思考并回答奥斯特实验内容及电流方向与磁针偏转方向的关系 复习旧知识，同时培养学生逆向思维，新旧连贯
提出
问题 电能生磁，那么磁能生电吗？ 思考、讨论后回答，可能答法不一 培养学生的逆向思维能力，从而培养创新精神
实验
探究 演示：如图，按①～②进行
观察、体验、思考后回答：磁能生电。并指出此装置（实验）中能的转化（由机械能转化为电能） 培养学生科学探究能力及精神
演示：如图，按①～④步进行
再把N、S互换 观察、分析后回答出：运动①无电流产生。运动②无电流产生。运动③有电流产生。运动④有电流产生，但电流计指针摆动方向与③的相反，N 、S互换也不同 培养学生的分析问题的能力
概括
总结 引导学生总结规律 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流，且电流方向与导体运动方向、磁感线方向有关 培养学生解决问题能力，表达能力、评估能力、勇于发表自我见解的精神
1 认识“磁生电”与“电生磁”
磁是什么？一般提起磁，有些人都觉得磁是较为少见的，好像主要就是磁石或磁铁吸引铁，情况真是这样吗？现代科学的发展已经表明这样的看法是不对的。现代科学研究和实际应用已经充分证实：任何物质都具有磁性，只是有的物质磁性强，有的物质磁性弱；任何空间都存在磁场，只是有的空间磁场高，有的空间磁场低。所以说包含物质磁性和空间磁场的磁现象是普遍存在的。
电和磁是不可分割的，它们始终交织在一起。简单地说，就是电生磁、磁生电。
一、磁生电
如果把一个螺线管两端接上检测电流的检流计，在螺线管内部放置一根磁铁。当把磁铁很快地抽出螺线管时，可以看到检流计指针发生了偏转，而且磁铁抽出的速度越快，检流计指针偏转的程度越大。同样，如果把磁铁插入螺线管，检流计也会偏转，但是偏转方向和抽出时相反。
2 为什么会发生这种现象呢？我们已经知道，磁铁会向周围的空间发出磁力线。如果把磁铁放在螺线管中，那么磁力线就会穿过螺线管。这时，如果把磁铁抽出，磁铁远离了螺线管，将造成穿过螺线管的磁力线数目减少（或者说线圈内部的磁通量减少）。正是这种穿过螺线管的磁力线数目（也就是磁通量）的变化使得螺线管中产生了感生电动势。如果线圈闭合，就产生电流，称为感生电流。如果磁铁是插入螺线管内部，这时穿过螺线管的磁力线增多，产生的感生电流和磁铁抽出时相反。
那么，如何决定线圈中感生电动势的大小和方向呢？从上面的实验我们知道，磁铁抽出的快慢决定检流计指针的偏转程度，这实际上是说，线圈中的感生电动势的大小与线圈内部磁通量的变化率成正比。这称为法拉第定律。
通过实验我们可以证实，如果磁铁抽出，导致线圈中的磁通量减少，那么在线圈中产生的感生电流的方向是它所产生的磁通量能够补偿由于磁铁抽出引起的磁通量降低，也就是说，感生电流所产生的磁通量总是阻碍线圈中磁通量的变化。这称为楞次定律。如图所示，如果磁铁从线圈中向上抽出，将使得线圈中的磁通量减少，这时如果线圈是闭合的，线圈中产生感生电流，该感生电流的方向是：它产生的磁力线的方向也指向下方，以补偿由于磁铁抽出导致的磁通量减少。
1 认识“磁生电”与“电生磁”
磁是什么？一般提起磁，有些人都觉得磁是较为少见的，好像主要就是磁石或磁铁吸引铁，情况真是这样吗？现代科学的发展已经表明这样的看法是不对的。现代科学研究和实际应用已经充分证实：任何物质都具有磁性，只是有的物质磁性强，有的物质磁性弱；任何空间都存在磁场，只是有的空间磁场高，有的空间磁场低。所以说包含物质磁性和空间磁场的磁现象是普遍存在的。
电和磁是不可分割的，它们始终交织在一起。简单地说，就是电生磁、磁生电。
一、磁生电
如果把一个螺线管两端接上检测电流的检流计，在螺线管内部放置一根磁铁。当把磁铁很快地抽出螺线管时，可以看到检流计指针发生了偏转，而且磁铁抽出的速度越快，检流计指针偏转的程度越大。同样，如果把磁铁插入螺线管，检流计也会偏转，但是偏转方向和抽出时相反。
为什么会发生这种现象呢？我们已经知道，磁铁会向周围的空间发出磁力线。如果把磁铁放在螺线管中，那么磁力线就会穿过螺线管。这时，如果把磁铁抽出，磁铁远离了螺线管，将造成穿过螺线管的磁力线数目减少（或者说线圈内部的磁通量减少）。正是这种穿过螺线管的磁力线数目（也就是磁通量）的变化使得螺线管中产生了感生电动势。如果线圈闭合，就产生电流，称为感生电流。如果磁铁是插入螺线管内部，这时穿过螺线管的磁力线增多，产生的感生电流和磁铁抽出时相反。
那么，如何决定线圈中感生电动势的大小和方向呢？从上面的实验我们知道，磁铁抽出的快慢决定检流计指针的偏转程度，这实际上是说，线圈中的感生电动势的大小与线圈内部磁通量的变化率成正比。这称为法拉第定律。
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通过实验我们可以证实，如果磁铁抽出，导致线圈中的磁通量减少，那么在线圈中产生的感生电流的方向是它所产生的磁通量能够补偿由于磁铁抽出引起的磁通量降低，也就是说，感生电流所产生的磁通量总是阻碍线圈中磁通量的变化。这称为楞次定律。如图所示，如果磁铁从线圈中向上抽出，将使得线圈中的磁通量减少，这时如果线圈是闭合的，线圈中产生感生电流，该感生电流的方向是：它产生的磁力线的方向也指向下方，以补偿由于磁铁抽出导致的磁通量减少。
高二物理磁生电知识点
磁生电现象是指在磁场中，当导体运动时或磁场发生变化时，会在导体中产生感应电动势和感应电流的现象。在学习高中物理的过程中，我们需要掌握一些与磁生电相关的知识点。本文将分析和讨论这些知识点，以帮助读者更好地理解磁生电现象。
一、法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律是描述磁生电现象的重要定律之一。它的表达式可以用以下公式表示：
ε = -N(dΦ/dt)
其中，ε表示感应电动势的大小，N表示线圈的匝数，dΦ/dt表示磁通量对时间的变化率。该定律告诉我们，当磁通量发生变化时，会在线圈中产生感应电动势。
二、电磁感应的因素
除了变化的磁场，电磁感应还受到其他因素的影响。以下是影响电磁感应的三个重要因素：
1. 剧烈程度：磁场的剧烈程度越大，感应电动势和感应电流的大小就越大。 2. 线圈匝数：线圈匝数越多，感应电动势和感应电流的大小就越大。
3. 变化速率：磁通量变化的速率越快，感应电动势和感应电流的大小就越大。
三、楞次定律
楞次定律是描述磁生电中的方向关系的定律。它告诉我们，感应电动势和感应电流的方向都是为了阻止磁通量的变化。
四、电磁感应的应用
电磁感应的应用非常广泛，下面列举了一些常见的应用：
1. 电动发电机：电动发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
2. 变压器：变压器利用电磁感应原理将交流电的电压调节到所需的电压。
3. 感应炉：感应炉利用电磁感应原理将电能转化为热能，用于加热金属材料。
4. 电磁感应炉：电磁感应炉利用电磁感应原理加热金属材料，常用于工业生产中的熔炼和热处理。
五、磁生电实验
为了更好地理解磁生电现象，我们可以进行一些简单的实验来观察和验证电磁感应。例如，可以将一只线圈放置在磁场中，然后通过改变磁场或运动线圈来观察线圈中是否会产生感应电流。这些实验可以帮助我们深入了解磁生电的原理和规律。
六、磁生电的应用
除了电磁感应的应用外，磁生电还可以应用于其他领域。例如，磁共振成像（MRI）利用了磁生电的原理，可以用于医学诊断。另外，感应耦合式无线充电器也是基于磁生电的原理工作的。
