初中物理（人教版）九年級(jí)全一冊(cè)

第5節(jié)磁生電

一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象

1.定義：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)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)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流.感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體的________方向和________方向有關(guān).運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示.二、發(fā)電機(jī)定子轉(zhuǎn)子1.發(fā)電機(jī)的主要部件：________和________.2.發(fā)電機(jī)的工作原理是________________；它工作時(shí)將______能轉(zhuǎn)化為_(kāi)______能.電磁感應(yīng)現(xiàn)象機(jī)械電3.發(fā)電機(jī)的工作原理圖如圖所示.甲乙丙丁4.交流電：大小和方向做周期性變化的電流.我國(guó)電網(wǎng)供應(yīng)的是交流電，頻率為50Hz.【提出問(wèn)題】什么情況下磁可以生電？【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄慨a(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.2.實(shí)驗(yàn)器材：____________、電源、蹄形磁鐵、銅棒、導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)等.靈敏電流計(jì)3.實(shí)驗(yàn)裝置：

4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

(1)正確連接電路，將電路中的銅棒放入磁場(chǎng)中. (2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，分別讓銅棒靜止、向左、向右、向上、向下運(yùn)動(dòng)，觀察靈敏電流表指針的變化情況. (3)________開(kāi)關(guān)，分別讓銅棒靜止、向左、向右、向上、向下運(yùn)動(dòng)，觀察靈敏電流表指針的變化情況. (4)改變磁鐵兩極的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察靈敏電流表指針的變化情況.閉合

5.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__________________時(shí)，就會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流. (2)感應(yīng)電流的方向與________方向及__________方向有關(guān).切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)【分析、交流與反思】機(jī)械電

6.實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能. 7.通過(guò)靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)情況反映感應(yīng)電流的有無(wú)和大小，是_________法的思想.除此之外，本實(shí)驗(yàn)還用到的探究方法有____________法.轉(zhuǎn)換控制越大也改變

8.靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度越大，說(shuō)明感應(yīng)電流________.指針偏轉(zhuǎn)的方向改變，說(shuō)明感應(yīng)電流方向_________. 9.實(shí)驗(yàn)用靈敏電流計(jì)代替電流表是因?yàn)殡娏鞅淼牧砍烫螅袘?yīng)電流又很小，電流表的偏轉(zhuǎn)會(huì)__________.不明顯變量

10.如果實(shí)驗(yàn)中無(wú)論導(dǎo)體如何運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)都不偏轉(zhuǎn)，可能的原因是：①電路不是閉合電路；②產(chǎn)生的感應(yīng)電流________. 11.如果電路是斷開(kāi)的，雖然不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，但是切割磁感線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)兩端會(huì)存在感應(yīng)電壓.太小

12.(開(kāi)放性設(shè)問(wèn))要使導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向改變，可以采取哪些措施？___________________________________. 13.使靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)更明顯的措施：__________________________________________________.對(duì)換電源的正、負(fù)極(或?qū)Q磁極)電流計(jì)(或加快切割磁感線(xiàn)的速度)換用更靈敏的

實(shí)驗(yàn)特訓(xùn)：(2023年鄂州市)物理小組的同學(xué)們利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，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.

(1)磁鐵不動(dòng)，閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒沿______(填“上下”“左右”或“前后”)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn).

(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，無(wú)論磁鐵如何放置、導(dǎo)體棒怎樣運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn).由此得出結(jié)論：________電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流. (3)該實(shí)驗(yàn)在探究過(guò)程中，是將________能轉(zhuǎn)化成電能，生活中的________(填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”)是根據(jù)這一原理制成的.答案：(1)左右(2)閉合(3)機(jī)械發(fā)電機(jī)

知識(shí)點(diǎn)1感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 典例1：(2023年綿陽(yáng)市)如圖所示是“探究什么情況下磁可以生電”的裝置，導(dǎo)體棒ab、導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)與電流表組成回路.下列說(shuō)法正確的是()A.保持導(dǎo)體棒ab靜止，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)B.保持導(dǎo)體棒ab靜止，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)C.閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒ab豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)D.閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒ab水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)

解析：保持導(dǎo)體棒ab靜止，閉合、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體都沒(méi)有切割磁感線(xiàn)，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，故A、B錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒ab豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體沒(méi)有切割磁感線(xiàn)，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒ab水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)，因此產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針偏轉(zhuǎn)，故D正確.答案：D

變式1：(2023年新疆維吾爾自治區(qū))如圖所示，a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線(xiàn)，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)，導(dǎo)線(xiàn)a中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流且方向相反的兩種情況是()A.①和②B.①和③C.②和④D.③和④答案：D易錯(cuò)原因誤認(rèn)為只要導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)就能產(chǎn)生感應(yīng)電流正確理解閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)中就會(huì)有感應(yīng)電流的產(chǎn)生易錯(cuò)點(diǎn)對(duì)于感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析不到位

易錯(cuò)訓(xùn)練：如圖所示，將電路中的一段導(dǎo)線(xiàn)ab懸吊在蹄形磁體的兩極間，怎樣才能使電路中產(chǎn)生電流？下列嘗試中可行的是(

)A.閉合開(kāi)關(guān)，讓導(dǎo)線(xiàn)ab在磁場(chǎng)中保持靜止B.將導(dǎo)線(xiàn)ab換成多匝線(xiàn)圈，然后閉合開(kāi)關(guān)C.閉合開(kāi)關(guān)，讓導(dǎo)線(xiàn)ab在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)D.閉合開(kāi)關(guān)，讓導(dǎo)線(xiàn)ab在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)答案：C知識(shí)點(diǎn)2發(fā)電機(jī)典例2：(2022年安徽省模擬)下圖是發(fā)電機(jī)模型，下列說(shuō)法正確的是()A.線(xiàn)圈在圖中位置時(shí)不能產(chǎn)生感應(yīng)電流B.圖中線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)90°瞬間線(xiàn)圈中沒(méi)有電流C.線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°后電流方向不變D.圖中線(xiàn)圈受外力轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)中不受磁場(chǎng)力作用

解析：由圖可知，線(xiàn)圈在該位置時(shí)，線(xiàn)圈平面和磁感線(xiàn)平行，上下兩邊與磁場(chǎng)方向垂直，做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)圈中有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；圖中線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)90℃瞬間，線(xiàn)圈平面和磁感線(xiàn)垂直，上下兩邊與磁場(chǎng)方向平行，線(xiàn)圈沒(méi)有做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)圈中無(wú)電流，故B正確；線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°后，導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的方向發(fā)生了變化，電流的方向發(fā)生了改變，故C錯(cuò)誤；圖中線(xiàn)圈受外力轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)中，通電線(xiàn)圈受到磁場(chǎng)力的作用，故D錯(cuò)誤.答案：B變式2：如圖所示是手搖發(fā)電機(jī)工作原理圖，閉合開(kāi)關(guān)，使線(xiàn))圈轉(zhuǎn)動(dòng)，小燈泡發(fā)光.下列說(shuō)法正確的是( A.小燈泡兩端無(wú)電壓

B.小燈泡通過(guò)的電流方向改變

C.小燈泡通過(guò)的電流方向不變

D.不滿(mǎn)足感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件

答案：B物理方法——對(duì)比法

將電動(dòng)機(jī)模型和發(fā)電機(jī)模型進(jìn)行對(duì)比，外部電路有電源的是電動(dòng)機(jī)，電源提供電能，電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；外部電路沒(méi)有電源的是發(fā)電機(jī)，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.1.[物理觀念](2022年南通市)風(fēng)力發(fā)電路燈的核心部件是小型)

B.電流的磁效應(yīng)D.磁極間的相互作用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其工作原理是( A.電磁感應(yīng)

C.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

答案：A2.[物理觀念](2023年常德市)下列選項(xiàng)中，能反映發(fā)電機(jī)工作原理的是()ABCD答案：C

3.(2022年廣東省)圖中的a表示垂直于紙面的一段導(dǎo)線(xiàn)，它是閉合電路的一部分，當(dāng)a在下列磁場(chǎng)中沿圖中所示方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()ABCD答案：D

4.[物理與生活](2023年無(wú)錫市)某幼兒園游樂(lè)室里有一塊能發(fā)電的地板，當(dāng)小朋友們?cè)谏厦嫣S時(shí)，小燈泡便會(huì)一閃一閃，地板下方鋪設(shè)的結(jié)構(gòu)如圖所示.當(dāng)踩踏地板時(shí)，固定在地板下方的磁鐵往復(fù)運(yùn)動(dòng)，固定在地面上的彈簧線(xiàn)圈做________磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，閉合電路中產(chǎn)生_______________，小燈泡發(fā)光.答案：切割感應(yīng)電流5.[科學(xué)探究](2023年廣東省)如圖所示，小明用線(xiàn)圈、條形磁

針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的操作是()A.線(xiàn)圈不動(dòng)，磁鐵快速向上運(yùn)動(dòng)B.線(xiàn)圈不動(dòng)，磁鐵快速向下運(yùn)動(dòng)C.磁鐵不動(dòng)，線(xiàn)圈快速向上運(yùn)動(dòng)D.線(xiàn)圈和磁鐵同時(shí)同速向上運(yùn)動(dòng)答案：D

6.[科學(xué)探究]下圖是小明探究什么情況下磁可以生電的實(shí)驗(yàn)裝置.甲乙

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明通過(guò)觀察______________________來(lái)判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流.

(2)小明進(jìn)行了如圖乙所示的5次操作，其中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是________(填所有符合要求的操作序號(hào)).這個(gè)實(shí)驗(yàn)中把______能轉(zhuǎn)化為電能，水電站的________機(jī)就是根據(jù)這一原理進(jìn)行發(fā)電的.

(3)完成實(shí)驗(yàn)后，小明認(rèn)為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不太明顯，請(qǐng)你提出一條改進(jìn)措施：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(4)若將圖甲中靈敏電流計(jì)換成________，可用來(lái)探究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中是否受到力的作用.答案：(1)靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)(2)①③④機(jī)械發(fā)電(3)換一個(gè)磁性更強(qiáng)的磁體(4)電源

7.[思維拓展]如下列各圖中，同一條形磁鐵，從靜止開(kāi)始由同一高度下落，分別穿過(guò)閉合的塑料線(xiàn)圈甲、斷開(kāi)的塑料線(xiàn)圈乙、閉合的金屬線(xiàn)圈丙、斷開(kāi)的金屬線(xiàn)圈丁，則它穿過(guò)哪個(gè)線(xiàn)圈后落地時(shí)的動(dòng)能最小？(所有線(xiàn)圈均有電阻，不計(jì)空氣阻力)()A.線(xiàn)圈甲B.線(xiàn)圈乙C.線(xiàn)圈丙D.線(xiàn)圈丁答案：C