通過探究實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)磁生電的條件。
　　在1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，即電流的周圍存在著磁場(chǎng)。
　　歷史上，有許多的物理學(xué)家進(jìn)行了探索。英國物理學(xué)家法拉第經(jīng)10年的多次探索，于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。
既然電流能產(chǎn)生磁，那么磁能否產(chǎn)生電呢？
今天我們一起學(xué)習(xí)這些知識(shí)。
發(fā)電廠是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的。
發(fā)電廠是通過什么裝置發(fā)電的呢？發(fā)電的原理是什么？
一、什么情況下磁能生電
蹄形磁體、導(dǎo)體AB、靈敏電流計(jì)、開關(guān)、導(dǎo)線等。
把導(dǎo)體AB、開關(guān)、電流表串聯(lián)在一起，放入蹄形磁體的磁場(chǎng)中，通過電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有電流產(chǎn)生。
Ⅱ.使導(dǎo)體沿著磁感線運(yùn)動(dòng)（向上或向下）.
Ⅲ.使導(dǎo)體與磁感線垂直（水平向左或向右）或斜向運(yùn)動(dòng).
與磁感線垂直或斜向運(yùn)動(dòng)
導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)及產(chǎn)生電流的情況
⑤導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
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)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
A. 導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng) B. 閉合線圈在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng) C. 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中沿磁感線方向運(yùn)動(dòng) D. 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)
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是 ( 　　)
如圖所示，a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)體，它是閉合電路的一部分，它在磁場(chǎng)中沿圖示的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，哪種情況下不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 (　　)
猜想①：感應(yīng)電流的方向可能與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。
猜想②：感應(yīng)電流的方向可能與磁場(chǎng)方向有關(guān)。
下面我們運(yùn)用控制變量法進(jìn)行探究
感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)
感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)
影響感應(yīng)電流方向的因素： ①導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向；②磁場(chǎng)方向。
視頻演示《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》
（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①保持蹄形磁體位置不動(dòng)，讓導(dǎo)線AB在磁場(chǎng)中靜止、豎直向上或向下運(yùn)動(dòng)，電流表的指針均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②導(dǎo)線AB向左或向右運(yùn)動(dòng)，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做_____________運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
在探究“什么情況下磁能生電”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：感應(yīng)電流的方向與 _________________________和________________有關(guān)。
（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①保持磁場(chǎng)方向不變，導(dǎo)線AB向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)；導(dǎo)線AB向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。
導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向
②對(duì)調(diào)磁體兩極的位置，使磁場(chǎng)方向發(fā)生改變，導(dǎo)線AB向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；導(dǎo)線AB向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。
蹄形磁鐵、線圈、電刷、燈泡（或發(fā)光二極管）、搖把、手輪等。
發(fā)電機(jī)怎樣發(fā)電？以手搖發(fā)電機(jī)為例學(xué)習(xí)發(fā)電原理
磁鐵是什么形狀的？ 線圈是通過哪些裝置和燈泡（或發(fā)光二極管）連接起來的？線圈是怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)起來的？
進(jìn)一步了解手搖發(fā)電機(jī)各部分的構(gòu)造，了解各部分的功能。
搖把是通過皮帶帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來的。
線圈是通過電刷與燈泡（二極管）串聯(lián)的。
用不同的轉(zhuǎn)速搖動(dòng)轉(zhuǎn)輪，觀察燈泡亮度的變化情況。
②觀察手搖發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)小燈泡亮度的影響
搖動(dòng)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速越大，燈泡發(fā)光越亮。
③檢驗(yàn)手搖發(fā)電機(jī)電流方向的變化。
用兩個(gè)發(fā)光二極管極性相反地并聯(lián)起來，并與發(fā)電機(jī)串聯(lián)。轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，觀察二極管的發(fā)光情況。
二極管交替發(fā)光，說明產(chǎn)生的電流方向不停在改變。
視頻欣賞《手搖發(fā)電機(jī) 》
①如果導(dǎo)線左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，電流表指針來回?cái)[動(dòng)，電路中產(chǎn)生的是交變電流，簡(jiǎn)稱交流。
②交變電流的頻率在數(shù)值上等于電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)。我國電網(wǎng)以交流供電，頻率為50Hz。
線圈abcd、銅環(huán)（2個(gè)）、電刷（2個(gè)）、磁鐵等。
②發(fā)電機(jī)主要部分作用說明圖
線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流。
銅環(huán)：兩個(gè)銅環(huán)隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)，與外部電路組成一閉合回路
電刷：感應(yīng)電流通過電刷流出
發(fā)電機(jī)工作時(shí)，外部的機(jī)械力帶動(dòng)導(dǎo)體線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，并不斷切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流。
水力發(fā)電是利用水從高處流下推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。
火力發(fā)電是利用可燃物在燃燒時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能，通過發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。
視頻演示《發(fā)電機(jī)原理》
決定感應(yīng)電流方向的因素
部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)
導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向
①發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是完全相同的。有外電源的是電動(dòng)機(jī)，對(duì)外供電的是發(fā)電機(jī)。
②電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能；發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。
1．用如圖所示的裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列操作使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是 ( )A．保持磁體和導(dǎo)體AB靜止B．保持磁體靜止，導(dǎo)體AB豎直向上運(yùn)動(dòng)C．保持導(dǎo)體AB靜止，磁體水平向右運(yùn)動(dòng)D．保持導(dǎo)體AB靜止，磁體豎直向上運(yùn)動(dòng)
2．如圖所示是“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”的實(shí)驗(yàn)情景(圖中箭頭表示導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向)。下列說法正確的是 ( )A．比較圖甲和圖丙，說明感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向無關(guān)B．比較圖乙和圖丙，說明感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)C．由圖丁可得出結(jié)論：感應(yīng)電流有無與導(dǎo)體是否運(yùn)動(dòng)無關(guān)D．若導(dǎo)體ab用超導(dǎo)材料制成，則實(shí)驗(yàn)中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
3．如圖所示，蹄形磁體和銅棒均水平放置?，F(xiàn)閉合開關(guān)，水平向左移動(dòng)銅棒，電流表G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則 （ ） A. 根據(jù)此現(xiàn)象的產(chǎn)生原理可制成電動(dòng)機(jī)B．此現(xiàn)象與奧斯特實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的產(chǎn)生原理相同C．若將銅棒左右來回移動(dòng)，可產(chǎn)生交變電流D．僅將磁體水平向右移動(dòng)，G的指針不偏轉(zhuǎn)
4．如圖所示，閉合開關(guān)，銅棒向右運(yùn)動(dòng)，為使開關(guān)閉合后銅棒向左運(yùn)動(dòng)，下列操作可行的是 ( ) A．換用更細(xì)的銅棒 B．將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào) C．向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 D．將電源正、負(fù)極和磁體N、S同時(shí)對(duì)調(diào)
5．（多選題）小楊同學(xué)根據(jù)如圖所示的原理制作了一臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，用以輔助照明，發(fā)電機(jī)工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，下列措施能夠增加燈泡亮度的是 ( )A．把銅線圈換成鐵線圈 B．換用磁性較強(qiáng)的磁體C．提高線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)速度 D．將N、S極對(duì)調(diào)
6. 如圖為直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖，分析正確的是（　?。〢．改變磁場(chǎng)方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 B．電動(dòng)機(jī)通電后不轉(zhuǎn)，一定是電路斷路 C．電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是靠電磁繼電器來實(shí)現(xiàn)的
7． 如圖所示為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。下列相關(guān)的分析正確的是 ( )A. 電動(dòng)機(jī)是利用電流周圍存在磁場(chǎng)的原理工作的B．電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來實(shí)現(xiàn)的D．同時(shí)改變磁感線方向和電流方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向
8．如圖所示為“探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”，實(shí)驗(yàn)時(shí)，控制磁場(chǎng)方向相同，改變導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)方向。(1)步驟一：斷開開關(guān)，導(dǎo)體水平左右運(yùn)動(dòng)，如圖甲，電流計(jì)指針_________，因?yàn)開______________。(2)步驟二：閉合開關(guān)，導(dǎo)體豎直上下運(yùn)動(dòng)，如圖乙，電流計(jì)指針___________，因?yàn)開____________________________。
導(dǎo)體沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)

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第5節(jié) 磁生電

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