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九年級(jí)
授課時(shí)間
課題
20.5 磁生電
教學(xué)
目標(biāo)
1. 通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
2. 了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
3. 了解發(fā)電機(jī)的原理，知道發(fā)電機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化。
教材
分析
本節(jié)是在電生磁的基礎(chǔ)上，探究磁生電的問題。學(xué)生已經(jīng)有了一些探究經(jīng)驗(yàn)和問題解決的能力，但探究新問題還受到知識(shí)和能力的限制。如何將前面研究問題的方法遷移過來是教學(xué)中必須認(rèn)真考慮的。
本節(jié)由“什么情況下磁能生電”和“發(fā)電機(jī)”兩部分內(nèi)容構(gòu)成。教學(xué)的重點(diǎn)是通過探究實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)磁生電的條件，因此做好“什么情況下磁能生電”的實(shí)驗(yàn)是突出此重點(diǎn)的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)讓學(xué)生充分討論探究實(shí)驗(yàn)方案、認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生分析、概括得出規(guī)律。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)從奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁入手，逆向思考提出問題——能否利用磁來生電，進(jìn)而考慮：如何利用磁生電、如何顯示電流等。難點(diǎn)是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。要突破難點(diǎn)，首先是要做好實(shí)驗(yàn)，然后引導(dǎo)學(xué)生將探究“通電導(dǎo)體在磁
場(chǎng)中受力方向與哪些因素有關(guān)”的思維方法遷移過來，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納、總結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。本節(jié)課應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性，力求最大化地挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能，很好地體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。
教學(xué)
器材
蹄形磁鐵、靈敏電流計(jì)、開關(guān)、鐵架臺(tái)、方形線圈、導(dǎo)線、手搖發(fā)電機(jī)、小燈泡、發(fā)光二極管、發(fā)電機(jī)模型。
多媒體ppt，包含視頻《探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件》、《手搖發(fā)電機(jī)原理》、《發(fā)電機(jī)原理》等。
教學(xué)過程
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
導(dǎo)入新課
【回憶奧斯特實(shí)驗(yàn)】
奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)之后，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？英國物理學(xué)家法拉第經(jīng)10年的探索，在1831年取得突破，發(fā)現(xiàn)了利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。法拉第的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系。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。
【提問】現(xiàn)在，我們使用的電大多是由發(fā)電機(jī)提供的。那么發(fā)電機(jī)是如何發(fā)電的？什么條件下才能生電？今天我們就研究這個(gè)問題。
《20.5——磁生電》。
回憶電流的磁效應(yīng)，思考問題，進(jìn)入課題。
學(xué)習(xí)新課 一、什么情況下磁能生電
1. 實(shí)驗(yàn)探究：什么情況下磁能生電
【提出問題】什么情況下磁場(chǎng)里的導(dǎo)線中能夠產(chǎn)生電流？
【猜想與假設(shè)】
（1）能夠產(chǎn)生電流，導(dǎo)線要連成閉合電路。
（2）通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，那么反過來，讓導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，可能會(huì)產(chǎn)生電流。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
（1）用蹄形磁體提供磁場(chǎng)。
（2）用靈敏電流表檢驗(yàn)電路中是否有電流。
（3）產(chǎn)生電流的條件可能有多個(gè)，采用控制變量法進(jìn)行探究。
（4）實(shí)驗(yàn)器材：蹄形磁體、導(dǎo)線、靈敏電流表。
（5）在蹄形磁體的磁場(chǎng)中放置一根導(dǎo)線，導(dǎo)線的兩端跟電流表連接，如圖所示。進(jìn)行如下操作，注意觀察電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）閉合開關(guān)，讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中靜止，發(fā)現(xiàn)指針不偏轉(zhuǎn)；
（2）讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)（與磁感線平行），發(fā)現(xiàn)指針不偏轉(zhuǎn)；
（3）讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中沿水平方向里外運(yùn)動(dòng)（與ab平行），發(fā)現(xiàn)指針不偏轉(zhuǎn)；
（4）讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)（切割磁感線），發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)；
（5）讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中斜向上運(yùn)動(dòng)（或斜向下），發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)；
（6）斷開開關(guān)，讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)（切割磁感線），發(fā)現(xiàn)指針不偏轉(zhuǎn)。
【探究分析】
如果把磁感線想象成一根根實(shí)實(shí)在在的線，把導(dǎo)線想象成一把刀，表達(dá)起來可能會(huì)方便些。
（1）由實(shí)驗(yàn)（1）、（2）、（3）可知，電路閉合，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表的指針不偏轉(zhuǎn)，表明沒有電流產(chǎn)生。
（2）由實(shí)驗(yàn)（4）、（5）可知，電路閉合，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表的指針偏轉(zhuǎn)，表明產(chǎn)生了電流。
（3）由實(shí)驗(yàn)（6）可知，電路斷開，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表的指針不偏轉(zhuǎn)，表明沒有電流產(chǎn)生。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）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。
（2）導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
①導(dǎo)體是閉合電路的一部分；②導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。
2. 注意理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
（1）產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個(gè)條件缺一不可。如果電路不閉合，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電壓，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
（2）對(duì)“切割磁感線運(yùn)動(dòng)”的理解：導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向垂直或有一定的角度，但不能平行。
（3）磁體不動(dòng)，導(dǎo)體ab左右運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生感應(yīng)電流；若ab不動(dòng)，磁體左右運(yùn)動(dòng)，仍能切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。
3. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，消耗了機(jī)械能，得到了電能，即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
4. 實(shí)驗(yàn)探究：影響感應(yīng)電流方向的因素
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體AB向左運(yùn)動(dòng)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。
（2）閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體AB向右運(yùn)動(dòng)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。
（3）將磁體的N、S極對(duì)調(diào)，閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體AB向左運(yùn)動(dòng)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。
（4）將磁體的N、S極對(duì)調(diào)，閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體AB向右運(yùn)動(dòng)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。
【探究分析】
（1）比較實(shí)驗(yàn)（1）與（2）或（3）與（4）的實(shí)驗(yàn)可知，在磁場(chǎng)方向不變時(shí)，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向相反，感應(yīng)電流的方向相反，說明感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)。
（2）比較（1）與（3）或（2）與（4）的實(shí)驗(yàn)可知，在導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向相同時(shí)，調(diào)換磁體N、S極的位置，感應(yīng)電流的方向相反，說明感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向有關(guān)。
（3）比較（1）與（4）或（2）與（3）的實(shí)驗(yàn)可知，磁極和導(dǎo)體切割磁感線的方向均發(fā)生了改變，但感應(yīng)電流的方向不變，說明同時(shí)使磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向反向時(shí)，感應(yīng)電流方向不變。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
在電磁感應(yīng)中，感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)。
只改變磁場(chǎng)的方向或?qū)w做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向，感應(yīng)電流的方向改變；若同時(shí)將磁場(chǎng)的方向和導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向改變，則感應(yīng)電流的方向不變。
【播放視頻】——《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》
【例題1】如圖所示，小明和小剛利用蹄形磁體、靈敏電流計(jì)、開關(guān)、導(dǎo)體AB和若干導(dǎo)線等器材來探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。閉合開關(guān)，他們完成操作，將觀察到的現(xiàn)象記入表格：
序號(hào)
導(dǎo)體AB的運(yùn)動(dòng)情況
有無感應(yīng)電流
①
左右運(yùn)動(dòng)
有
②
上下運(yùn)動(dòng)
無
③
前后運(yùn)動(dòng)
無
④
斜向上、斜向下運(yùn)動(dòng)
有
（1）分析①、②兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，小明說：“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流?！毙傉J(rèn)為不準(zhǔn)確，因?yàn)閷?dǎo)體AB 運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向也與磁場(chǎng)方向垂直，但無感應(yīng)電流；
（2）采納小剛意見后，小明又說：“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中垂直切割磁感線時(shí)，電路中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流”，小剛認(rèn)為不全面，因?yàn)閷?dǎo)體AB 運(yùn)動(dòng)時(shí)，也有感應(yīng)電流；
（3）從能量的角度來分析，感應(yīng)電流的產(chǎn)生過程是將 能轉(zhuǎn)化為電能；如果將圖中的靈敏電流計(jì)換成 ，可以探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用。
【答案】（1）前后；（2）斜向上/斜向下；（3）機(jī)械，電源.
【解析】（1） 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不垂直，只要切割磁感線時(shí)，如導(dǎo)體AB前后運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。所以小明的說法錯(cuò)誤。
（2）根據(jù)表格現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體AB在磁體中斜向上或斜向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)雖然不是垂直切割磁感線，但也有感應(yīng)電流，小明說：“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中垂直切割磁感線時(shí)，電路中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流”是不全面的。
（3）閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，從能量的角度來分析，感應(yīng)電流的產(chǎn)生過程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
要探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，電流中需要有電源，所以可將圖中的靈敏電流計(jì)換成電源。
根據(jù)所提問題，進(jìn)行猜想，形成假設(shè)。
設(shè)計(jì)并進(jìn)行或觀察實(shí)驗(yàn)。記錄現(xiàn)象。
分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納結(jié)論，知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件進(jìn)一步理解。
知道該現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化。
在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究影響感應(yīng)電流方向的因素。
分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納結(jié)論，知道影響感應(yīng)電流方向的因素。
觀看視頻，了解探究的完整過程。
做例題1，對(duì)“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”這個(gè)實(shí)驗(yàn)加深理解，掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
學(xué)習(xí)新課 二、發(fā)電機(jī)
【提出問題】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。
1. 實(shí)驗(yàn)探究：手搖發(fā)電機(jī)的發(fā)電情況
（1）觀察模型式手搖發(fā)電機(jī)的構(gòu)造
磁極是什么形狀的？線圈是通過哪些裝置和燈泡連接起來的？搖把是通過什么帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)起來的？
觀察結(jié)果：磁鐵形狀是蹄形磁鐵；線圈是通過電刷與燈泡（或二極管）串聯(lián)的；搖把是通過皮帶帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來的。
（2）觀察手搖發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)小燈泡亮度的影響
用不同的轉(zhuǎn)速搖動(dòng)轉(zhuǎn)輪，觀察燈泡亮度的變化情況。發(fā)現(xiàn)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
①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。

②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析：二極管交替發(fā)光，說明產(chǎn)生的電流方向不停在改變。
（4）探究結(jié)論
發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流的大小和方向是變化的；電流的大小與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速越快，電流越大。
【播放視頻】——《手搖發(fā)電機(jī)工作原理》
2. 交變電流
（1）電流方向周期性變化的電流叫做交變電流，簡(jiǎn)稱交流。實(shí)際上，在前面探究什么情況下磁可以生電的實(shí)驗(yàn)中，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)生的就是交變電流。
（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。
3. 交流發(fā)電機(jī)
（1）發(fā)電機(jī)主要構(gòu)造：磁鐵、線圈abcd、銅環(huán)K與L、電刷A與B等。
（2）主要部件作用
①磁鐵：用來產(chǎn)生磁場(chǎng)；
②線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流；
③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；
④電刷：感應(yīng)電流通過電刷流出。
（3）交流發(fā)電機(jī)工作原理示意圖
①圖甲和圖丙中導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向平行，不切割磁感線，沒有電流產(chǎn)生。
②圖乙和丁中導(dǎo)線切割磁感線，有電流產(chǎn)生，但切割磁感線的方向相反，所以電流方向相反。每當(dāng)經(jīng)過磁感線與線圈平面垂直的位置時(shí)，線圈中的電流方向改變一次，線圈轉(zhuǎn)一周，電流方向改變兩次。
③線圈不停轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電流交替往復(fù)，形成持續(xù)的電流。
4. 實(shí)際發(fā)電機(jī)的構(gòu)造與能量轉(zhuǎn)化
【以下活動(dòng)，在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，共同完成】
（1）構(gòu)造
主要有磁體、線圈、銅環(huán)和電刷四個(gè)基本組成部分。概括地講是由定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）兩部分組成。實(shí)際上大型發(fā)電機(jī)多采用線圈不動(dòng)、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電，叫旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)。
轉(zhuǎn)子
定子
（2）發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程
實(shí)際的發(fā)電機(jī)靠內(nèi)燃機(jī)、水輪機(jī)、汽輪機(jī)等機(jī)械的帶動(dòng)，把燃料中的化學(xué)能或者水庫中水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
①水電站
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)，水輪機(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，把水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
②火電站
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。
【播放視頻】——《發(fā)電機(jī)工作原理 》
【例題2】把一臺(tái)手搖發(fā)電機(jī)跟燈泡連接起來，使線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，我們可以通過__________這一現(xiàn)象來判斷電路中有電流，如圖甲所示，手搖發(fā)電機(jī)的工作原理是_________。把兩個(gè)發(fā)光二極管極性______地并聯(lián)起來（填“相同”或“相反”），并與發(fā)電機(jī)串聯(lián)，如圖乙所示。轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)二極管交替發(fā)光，說明電路中產(chǎn)生的是_______電流，簡(jiǎn)稱交流。
【答案】小燈泡發(fā)光；電磁感應(yīng)現(xiàn)象；相反；交變.
【解析】若電路中有電流，則電流通過燈泡時(shí)會(huì)使燈泡發(fā)光，故可以通過燈泡發(fā)光來判斷電路中有電流。
手搖式發(fā)電機(jī)是根據(jù)閉合回路中的一部分在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生感應(yīng)電流的，即為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
發(fā)光二極管有單向?qū)щ娦?，兩個(gè)發(fā)光二極管極性相反地并聯(lián)后再與發(fā)電機(jī)串聯(lián)，交替發(fā)光說明電路中的電流方向時(shí)刻在發(fā)生改變，即產(chǎn)生的是交流電流。
觀察手搖發(fā)電機(jī)，回答老師所提問題。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，找出影響二極管亮度的因素。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或觀察現(xiàn)象，分析二極管交替發(fā)光的原因，知道發(fā)電機(jī)中電流的方向是變化的。
觀看視頻，加深理解手搖發(fā)電機(jī)的原理。
知道交流電的概念，我國交流電的頻率。
觀察交流發(fā)電機(jī)模型，說出其構(gòu)造、各部分部件的作用。
與老師一起分析交流發(fā)電機(jī)的工作原理。
閱讀課本第140頁，回答實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的主要構(gòu)造，發(fā)電過程中能量的轉(zhuǎn)化。
觀看視頻，進(jìn)一步理解掌握發(fā)電機(jī)的構(gòu)造及工作原理。
做例題2，分析手搖發(fā)電機(jī)的工作原理。
學(xué)習(xí)新課 三、磁記錄
1. 軟磁性材料和硬磁性材料
【回憶復(fù)習(xí)】
（1）磁化：鐵棒和鋼棒本來不能吸引鋼鐵，當(dāng)磁體靠近它或者與它接觸時(shí)，它便有了吸引鋼鐵的性質(zhì)，也就是被磁化了。
（2）軟磁性材料：軟鐵磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁性材料。
（3）硬磁性材料：鋼等物質(zhì)在磁化后，磁性能夠保持，稱為硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁體，還可以用來記錄信息。
2. 錄音機(jī)的原理
錄音機(jī)的磁帶上附有一層硬磁性材料制成的小顆粒。
錄音時(shí)，聲音先轉(zhuǎn)變成強(qiáng)弱變化的電流，這樣的電流通過錄音磁頭，產(chǎn)生了強(qiáng)弱變化的磁場(chǎng)。磁帶劃過磁頭時(shí)，磁帶上的小顆粒被強(qiáng)弱不同地磁化，于是記錄了一連串有關(guān)磁性變化的信息。
放音時(shí)，磁帶貼著放音磁頭運(yùn)動(dòng)，磁性強(qiáng)弱變化的磁帶使放音磁頭中產(chǎn)生變化的感應(yīng)電流，電流經(jīng)放大后使揚(yáng)聲器發(fā)聲，這便“讀”出了錄音帶中記錄的信息。
3. 磁記錄的應(yīng)用
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，磁記錄與人們的關(guān)系越來越密切。錄音帶、錄像帶，電腦中的磁盤，打電話的磁卡，銀行的信用卡，還有磁卡式車票等等，都是用磁來記錄信息的。磁記錄技術(shù)提高了工作效率，給生活帶來了很大的方便。
4. 交流回答
【提問并歸納】通過上面的學(xué)習(xí)，你能回答下面的問題嗎？
（1）磁帶上的什么物質(zhì)記錄了聲音、圖像等信息？
答：一層硬磁性材料制成的小顆粒。
（2）錄音機(jī)在把聲信號(hào)變成磁信號(hào)的過程中，要先把聲信號(hào)變成什么信號(hào)？
答：強(qiáng)弱變化的電流。
（3）錄音機(jī)怎樣把磁信號(hào)變成聲信號(hào)？
答：放音時(shí)，磁帶貼著放音磁頭運(yùn)動(dòng)，磁性強(qiáng)弱變化的磁帶使放音磁頭中產(chǎn)生變化的感應(yīng)電流，電流經(jīng)過放大后使揚(yáng)聲器發(fā)聲，這便“讀”出了錄音帶中記錄的信息。
（4）觀察磁帶、磁卡，找出涂有磁性物質(zhì)的部位。
（5）分組收集資料：人類在使用磁帶錄音之前，是用什么方法記錄聲信號(hào)的？寫出小論文，在全班交流。
【例題3】如圖是動(dòng)圈式話筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，對(duì)著話筒說話時(shí)，聲帶振動(dòng)發(fā)出聲音，使膜片帶動(dòng)線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的__________進(jìn)入揚(yáng)聲器，將聲音放大；話筒的工作原理是_________。線圈切割磁感線運(yùn)動(dòng)的過程中，將_______能轉(zhuǎn)化為電能。
【答案】感應(yīng)電流，電磁感應(yīng)現(xiàn)象，機(jī)械。
【解析】對(duì)著話筒說話時(shí)，聲帶振動(dòng)產(chǎn)生聲音，產(chǎn)生的聲音使膜片振動(dòng)，與膜片相連的線圈也跟著一起振動(dòng)，線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流進(jìn)入揚(yáng)聲器，將聲音放大。話筒的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。線圈切割磁感線運(yùn)動(dòng)的過程中，消耗機(jī)械能，產(chǎn)生電能，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
回憶磁化、軟磁性材料及硬磁性材料等概念。
閱讀課本第141頁中的“磁記錄”，了解錄音機(jī)的原理及磁記錄的應(yīng)用。
小組討論交流問題并進(jìn)行回答。
做例題3，知道話筒的工作原理。

課
堂
練
習(xí)
課
堂
練
習(xí)
1．關(guān)于如圖所示的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（ ）
A．該裝置是用于探究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”
B．導(dǎo)線ab運(yùn)動(dòng)時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C．導(dǎo)線ab豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針一定偏轉(zhuǎn)
D．導(dǎo)線ab水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針一定偏轉(zhuǎn)
【答案】D。
【詳解】該裝置是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程，電流計(jì)是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)反映了是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生；
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)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)ab棒水平左右運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)ab棒豎直上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，不切割磁感線，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；故D正確，C錯(cuò)誤。
故選D。
2. 圖示是一種手搖發(fā)電的手電筒，內(nèi)有線圈、磁鐵等，當(dāng)沿圖中箭頭方向來回?fù)u動(dòng)時(shí)，燈泡就能發(fā)光，其發(fā)電的工作原理是（ ）
A．電磁感應(yīng) B．磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用
C．電流的熱效應(yīng) D．電流的磁效應(yīng)
【答案】A。
【詳解】手搖發(fā)電機(jī)內(nèi)的線圈在切割磁感線時(shí)，線圈中有電流產(chǎn)生，電流經(jīng)過燈泡時(shí)，燈泡就能發(fā)光，所以其發(fā)電的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A符合題意，BCD不符合題意。
所以選A.
3. 下列四幅圖中，應(yīng)用了電磁感應(yīng)原理的是（ ）
【答案】C。
【詳解】A．揚(yáng)聲器應(yīng)用的是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用，故A不符合題意；
B．該圖演示了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用，故B不符合題意；
C．話筒是利用閉合電路的一部分在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C符合題意；
D．該圖是電磁鐵，利用了電流的磁效應(yīng)，故D不符合題意。
所以選C.
4. 在“科技節(jié)”活動(dòng)中，小明受到物理課上“電與磁”相關(guān)知識(shí)的啟發(fā)，制作了如圖所示的“小發(fā)明”。閉合兩開關(guān)后電動(dòng)機(jī)都能轉(zhuǎn)動(dòng)，小燈泡發(fā)光。下列說法不正確的是（ ）
A．甲電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)原理工作的
B．對(duì)調(diào)電源正、負(fù)極，小燈泡將不發(fā)光
C．甲電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于電路中的用電器
D．乙電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的
【答案】B。
【詳解】A．磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用。甲電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)原理工作的，故A正確，不符合題意；
B．對(duì)調(diào)電源正、負(fù)極，小燈泡能夠發(fā)光，故B錯(cuò)誤，符合題意；
C．甲電動(dòng)機(jī)是消耗電能的設(shè)備，相當(dāng)于電路中的用電器，故C正確，不符合題意；
D．乙電動(dòng)機(jī)此時(shí)相當(dāng)于發(fā)電機(jī)給燈泡提供電能，是利用電磁感應(yīng)原理工作的，故D正確，不符合題意。
所以選B.
5. 如圖為電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的模型，其中虛線框內(nèi)的裝置叫_________，乙圖的工作原理是____________，甲圖要加快線圈的轉(zhuǎn)速，寫出一種方法：___________。

【答案】換向器，電磁感應(yīng)現(xiàn)象，增大電路中的電流。
【詳解】根據(jù)甲圖可知，有電源，是電動(dòng)機(jī)模型，故虛線框內(nèi)的裝置是換向器，可以改變線圈中電流的方向；乙圖中無電源，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是發(fā)電機(jī)的原理圖，發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
要使甲圖中的線圈轉(zhuǎn)速變快，可增大電路中的電流或增強(qiáng)磁體的磁性。
6. . 如圖是“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）實(shí)驗(yàn)中，ab棒的材料可能是____（選填“塑料”或“鋁”）；
（2）實(shí)驗(yàn)中是通過觀察_______來判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流；
（3）磁體不動(dòng)，使ab豎直向上或豎直向下運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)指針________（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；
（4）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)不明顯，為了使指針偏轉(zhuǎn)明顯，可采取的措施是_________（寫出一種措施）；
（5）如果將圖中的靈敏電流計(jì)換成_____，可以探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用。
【答案】（1）鋁；（2）靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)向；（3）不偏轉(zhuǎn)；（4）見解析；（5）電源。
【詳解】（1）在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，我們必須保證處于磁場(chǎng)中的這部分是導(dǎo)體。塑料是絕緣體，鋁是導(dǎo)體，所以我們應(yīng)選擇鋁棒。
（2）有電流通過靈敏電流計(jì)時(shí)，指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以可以通過觀察靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有電流。
（3）將懸掛的導(dǎo)體放入磁體中，閉合開關(guān)，導(dǎo)體在磁體中豎直上下運(yùn)動(dòng)，沒有切割磁感線，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)。
（4）電磁感應(yīng)中，感應(yīng)電流大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱、切割磁感線的速度等有關(guān)，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)不明顯，是電流過小，為了使指針偏轉(zhuǎn)明顯，可增加導(dǎo)體棒切割磁感線的速度或更換磁性更強(qiáng)的磁體。
（5）探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用必須有電源通電，因此，需要在電路中添加電源，即將靈敏電流計(jì)換成電源。
7. 實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，探究感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)中采取控制變量法。
（1）控制磁場(chǎng)方向不變，改變________方向，觀察靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向；
（2）控制導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)方向不變，改變______方向，觀察靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向。
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 感應(yīng)電流的方向與_________方向和______方向有關(guān)。只改變其中一個(gè)方向，感應(yīng)電流的方向_____；若同時(shí)改變兩個(gè)方向，感應(yīng)電流的方向_______。
【答案】（1）導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)；（2）磁場(chǎng)；（3）導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)，改變，不變。
【詳解】（1）感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中，探究感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制磁場(chǎng)方向不變，改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向。
（2）探究感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變，改變磁場(chǎng)方向。
（3）感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)的方向和導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，只改變其中一個(gè)方向，感應(yīng)電流的方向會(huì)發(fā)生改變，若同時(shí)改變影響感應(yīng)電流方向的兩個(gè)因素，則感應(yīng)電流的方向不改變。
8. 小明學(xué)習(xí)了磁現(xiàn)象的知識(shí)后，深受物理學(xué)家奧斯特和法拉第科學(xué)探索精神的影響，懷著極大的興趣利用如題圖所示裝置，探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
（1）他應(yīng)在M、N之間接入________ ；
（2）閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體棒AB從圖示位置上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中______（選填“有”或“沒有”）感應(yīng)電流產(chǎn)生；若導(dǎo)體棒AB不動(dòng)，左右移動(dòng)磁鐵，電路中_____（選填“有”或“沒有”）感應(yīng)電流產(chǎn)生；
（3）在儀器和電路連接都完好的情況下，某小組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不太明顯，在不增加器材的前提下，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)措施：_________；
（4）從能量的角度分析，產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程就是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程，生活中利用電磁感應(yīng)原理的實(shí)例有________（列舉1個(gè)）。
【答案】（1）靈敏電流計(jì)；（2）沒有，有；（3）增大導(dǎo)體AB切割磁感線的速度；（4）動(dòng)圈式話筒。
【詳解】（1）為顯示電路中有無電流，他應(yīng)在M、N之間接入靈敏電流計(jì)。
（2）閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體棒AB從圖示位置上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，因此時(shí)導(dǎo)體沒有切割磁感線，故感應(yīng)電路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生；若導(dǎo)體棒AB不動(dòng)，左右移動(dòng)磁鐵，相當(dāng)于磁鐵不動(dòng)，導(dǎo)體棒AB向右向左移動(dòng)，導(dǎo)體切割切割磁感線，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
（3）在儀器和電路連接都完好的情況下，某小組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不太明顯，說明產(chǎn)生的感應(yīng)電流過小，為增大感應(yīng)電流，在不增加器材的前提下，改進(jìn)措施：可以增大導(dǎo)體AB切割磁感線的速度。
（4）動(dòng)圈式話筒：線圈隨聲音的振動(dòng)在磁場(chǎng)中做切割磁感運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。生活中利用電磁感應(yīng)原理的實(shí)例有動(dòng)圈式話筒。
板
書
設(shè)
計(jì)
第5節(jié) 磁生電
一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
（1）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。
（2）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
①閉合回路；②部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。
（3）影響感應(yīng)電流方向的因素
①磁場(chǎng)方向； ②導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向。
二、發(fā)電機(jī)
（1）原理：電磁感應(yīng)現(xiàn)象.
（2）交變電流：電流的方向周期性變化。
（3）基本組成：定子、轉(zhuǎn)子.
（4）能量轉(zhuǎn)化：把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.
課
堂
小結(jié)
第5節(jié) 磁生電
電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的區(qū)別
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第5節(jié) 磁生電

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