如果把電源“+”極與導(dǎo)線連接，可觀察到的現(xiàn)象是____________,斷開電路則可觀察到_____________。
奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)后，許多科學(xué)家都在思索：既然電流能產(chǎn)生磁，那么磁能否產(chǎn)生電呢？
　　英國(guó)物理學(xué)家法拉第在10年中做了多次探索，1831年終于取得突破，發(fā)現(xiàn)了利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。
　　根據(jù)這個(gè)發(fā)現(xiàn)，后來發(fā)明了發(fā)電機(jī)，使人類大規(guī)模用電成為可能，開辟了電氣化的時(shí)代。
1.產(chǎn)生持續(xù)電流的條件：
一是需要電源；二是電路要閉合。
3.如何知道電路中是否有電流？
在做“磁生電”研究前，你是否想過這些問題？
2.能夠產(chǎn)生、提供電能的裝置是什么？
發(fā)電機(jī)是如何發(fā)電的呢？
1.從上表中我們發(fā)現(xiàn)電和磁有許多聯(lián)系，既然電能產(chǎn)生磁場(chǎng)，那么能否利用磁場(chǎng)得到電呢？寫出你的猜想和你猜想的依據(jù)，小組間交流。
2. 觀察圖20.5－1的實(shí)驗(yàn)“探究什么情況下磁可以產(chǎn)生電”。像圖20.5－1那樣組裝電路，想一想：怎么判斷導(dǎo)線中產(chǎn)生了電？
在實(shí)驗(yàn)過程中，如果靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，則說明產(chǎn)生了電。
1.什么情況下磁能生電 ？
2.要使磁生電須哪些器材？
①實(shí)驗(yàn)室里什么器材有磁場(chǎng)？
②要方便測(cè)出電流用什么器材？
③要把電流表接入電路要哪些器材？
導(dǎo)體怎樣運(yùn)動(dòng)才會(huì)產(chǎn)生電流？
組成以上的電路，做各種嘗試，看能否產(chǎn)生電流？如果不能，可能是因?yàn)槭裁矗?br/>有可能是電流太小或方法不對(duì)。
導(dǎo)體保持靜止，換掉永磁體，使磁場(chǎng)增強(qiáng)，觀察電流表中有無(wú)電流。
3. 仔細(xì)分析上面能讓靈敏電流計(jì)的指動(dòng)起來的方法，說說它們的共同點(diǎn)的什么？
導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向要與磁感線的方向有夾角（即導(dǎo)線要在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)）
通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生電流。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
電磁感應(yīng)現(xiàn)象 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
是不是導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做什么樣的運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生電流呢？
開關(guān)斷開，電路斷路，無(wú)論導(dǎo)線做何運(yùn)動(dòng)
開關(guān)閉合，電路通路，導(dǎo)線保持靜止。
開關(guān)閉合，電路通路，部分導(dǎo)線只做上下運(yùn)動(dòng)。
開關(guān)閉合，電路通路，部分導(dǎo)線只做左右運(yùn)動(dòng)。
開關(guān)閉合，電路通路，部分導(dǎo)線做左右斜向運(yùn)動(dòng)。
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路導(dǎo)體的一部分導(dǎo)體 在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)。這三個(gè)條件缺一不可。能量轉(zhuǎn)化形式是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
產(chǎn)生感應(yīng)電壓的條件：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)
（你是如何理解感應(yīng)電壓的存在的？）
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，消耗了機(jī)械能，但在閉合電路中產(chǎn)生了電流，獲得了電能，實(shí)現(xiàn)了從機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)化
電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)（附方法：右手定則）
導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線時(shí),感應(yīng)電流的方向跟什么有關(guān)?
1.當(dāng)我們來回?cái)[導(dǎo)線時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針是怎么偏轉(zhuǎn)的，這說明什么？
靈敏電流計(jì)的指針來回偏轉(zhuǎn)，這說明，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向也不同。
2.如果我們保持導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向不變，能讓指針向反方向偏轉(zhuǎn)嗎？說說你的做法？
能，保持導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向不動(dòng)，改變磁感線的方向（磁極方向）。
結(jié)論：電路中感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)。
思考：除了剛才的探究實(shí)驗(yàn)外，你還能設(shè)計(jì)出其他“磁生電”的實(shí)驗(yàn)嗎？
如果是因?yàn)殡娐分挟a(chǎn)生的電流太小，你有什么辦法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？
怎樣讓你的靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)的角度更大？再動(dòng)手做一做，說一說你的做法？
換用更強(qiáng)的磁場(chǎng)、讓導(dǎo)線切割磁感線的運(yùn)動(dòng)速度更快等。
感應(yīng)電流的大小與那些因素有關(guān)？
猜測(cè)：1.導(dǎo)線切割的速度
2.導(dǎo)線切割的速度的方向
5.切割導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度
感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)線切割的速度、永磁鐵的強(qiáng)度、切割導(dǎo)線的條數(shù)、切割導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度有關(guān)。感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)線切割的速度方向無(wú)關(guān)。
經(jīng)過10年的研究，在1831年發(fā)現(xiàn)了磁生電的條件和規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了他利用磁場(chǎng)獲得電流的愿望。
法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電，導(dǎo)致了電能的大規(guī)模生產(chǎn)和利用，開辟了電氣化的新紀(jì)元。
法拉第繼續(xù)做了大量的實(shí)驗(yàn)和進(jìn)一步的研究。終于實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)磁為電的理想，發(fā)明了發(fā)電機(jī)，變壓器等設(shè)備，使人類從蒸汽時(shí)代進(jìn)入電氣時(shí)代。
請(qǐng)幫科拉頓分析失敗的原因，并為其改善實(shí)驗(yàn)方案。
（1）觀察手搖發(fā)電機(jī)的構(gòu)造；（2）觀察發(fā)電機(jī)對(duì)小燈泡亮度的影響；
1．發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流的大小和方向是變化的。
（3）檢驗(yàn)手搖發(fā)電機(jī)電流方向的變化。
觀看演示實(shí)驗(yàn)，把手搖發(fā)電機(jī)跟燈泡連接起來，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，你觀察到什么現(xiàn)象，這說明什么？
燈泡發(fā)光，這說明電路中有電流流過。
在電路中接入電流表，再轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，我們看到什么現(xiàn)象，這又說明什么？
電流表的指針來回?cái)[動(dòng)，這說明電路中的電流方向是在不斷改變的。
使用不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察燈泡的亮度，你發(fā)現(xiàn)什么？
線圈轉(zhuǎn)得越快速度越快，燈泡越亮，說明產(chǎn)生的電流越強(qiáng)
在電路中并聯(lián)二個(gè)發(fā)光二極管（讓二極管的極性相反連接），轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察到什么現(xiàn)象，這個(gè)現(xiàn)象說明什么？
兩個(gè)二極管輪流發(fā)光，說明電路中的電流方向在不斷改變
小結(jié)：這種方向不斷發(fā)生改變的電流就是交流電。
2.交流發(fā)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)
實(shí)際使用的交流發(fā)電機(jī)（旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)式）（1）組成：定子—線圈；轉(zhuǎn)子—電磁鐵
原因：線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線很粗，高速旋轉(zhuǎn)困難；使用電磁鐵可得到強(qiáng)磁場(chǎng)
（2）動(dòng)力機(jī)：水輪機(jī)、汽輪機(jī)（核電站）、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽輪機(jī)（火力發(fā)電站）等
大型發(fā)電機(jī)由于電流較大，所以不能使用電刷，一般采用線圈不動(dòng)、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電。
為了得到較強(qiáng)的磁場(chǎng)，還要用電磁鐵代替永磁體。
當(dāng)線圈在前半周轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)，表明電路中產(chǎn)生了電流；當(dāng)線圈在后半周轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線方向相反，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相反。
（4）發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程是其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的過程。
交流發(fā)電機(jī)的工作原理：
周期性改變方向和大小的電流。
線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，電流方向改變2次
ab和cd不斷做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由于磁感線方向是不變的，而ab和cd的運(yùn)動(dòng)方向總是相反，并且不斷改變，于是線圈和外部電路就有了方向不斷改變的感應(yīng)電流
交流電：周期性改變方向的電流大小的電流（AC）直流電：方向不變的電流（DC）交流電的周期：交流電完成一次周期性變化需要的時(shí)間符號(hào): T 單位:秒 (s)交流電的頻率：交流在一秒內(nèi)交流電完 成周期性變化的次數(shù)符號(hào): f 單位:赫茲(Hz) T=1/f f=1/T我國(guó)交流電供電周期是0.02秒，頻率為50赫茲。其意義是發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)一周用 0.02 秒，即1秒內(nèi)線圈轉(zhuǎn)50圈，交流電的電流方向改變100次。線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，電流方向改變2次。
交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流是交變電流，簡(jiǎn)稱交流
利用銅環(huán)和電刷把線圈和用電器連接起來，對(duì)外輸出電能。
1.發(fā)電機(jī)的構(gòu)造原則上和電動(dòng)機(jī)是完全相同的
2.電動(dòng)機(jī)是消耗電能而輸出機(jī)械能； 發(fā)電機(jī)是消耗機(jī)械能而輸出電能
3.電動(dòng)機(jī)：利用通電線圈在磁場(chǎng)里轉(zhuǎn)動(dòng)的原理 發(fā)電機(jī)：利用電磁感應(yīng)原理 可分為交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)兩類。
1. 圖20.5-10中的 a 表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分。它在磁場(chǎng)中按箭頭方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，在哪種情況下會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流？

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第二節(jié) 科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流

版本： 滬科版

年級(jí)： 九年級(jí)全冊(cè)

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