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1.电磁感应现象第八章电磁相互作用及应用导入新课讲授新课课堂小结随堂训练奥斯特在作报告时，无意中发现小磁针偏转奥斯特断言：电与磁是有联系的！奥斯特实验【实验现象】？【实验结论】？逆向思考：1、既然电能生磁，那么，磁是否能生电呢？2、如果磁能生电，那么，怎样才能实现呢？对称性的思考……英国的法拉第认为：电和磁是一对和谐对称的自然现象。依据：磁化和静电感应现象猜想：磁铁应该可以感应出电流！信念：一定要转磁为电！法拉第的发现学习目标1.理解电磁感应现象。（重点）2.了解感应电流的方向与导体运动方向及磁场方向有关3.知道发电机的工作原理及能量转化。（重点）知识与技能过程与方法情感态度与价值观1.经历磁生电的探究过程，有逆向思维和发散思维的能力；1.通过了解法拉第的生平，养成锲而不舍、坚韧不拔的品质；2.通过介绍发电机的发明，了解科技发展是人类社会进步的巨大推动力。法拉第的发现——电磁感应现象一迈克尔·法拉第（MichaelFaraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。1831年，他作出了关于电力场的关键性突破，永远改变了人类文明.迈克尔·法拉第是英国著名化学家戴维的学生和助手，他的发现奠定了电磁学的基础，是麦克斯韦的先导。1831年10月17日，法拉第历经10年首次发现电磁感应现象，并进而得到产生交流电的方法。1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机，是人类创造出的第一个发电机。由于他在电磁学方面做出了伟大贡献，被称为“电学之父”和“交流电之父”。问题：如何利用磁场获得电流？实验探究：导体在磁场中产生电流的条件实验1.器材：蹄形磁铁?导体开关灵敏电流计导体在磁场中运动情况感应电流电路闭合静止沿着磁感线运动与磁感线垂直或斜向运动电路断开与磁感线垂直或斜向运动无无有无实验探究：导体在磁场中产生电流的情况电路的在磁场中做的运动时，导体中会产生，这种现象叫做。所产生的电流叫做。导体中产生感应电流的条件：1.电路；2.导体在中做的运动。归纳与总结闭合闭合一部分导体切割磁感线电流电磁感应感应电流部分磁场切割磁感线想一想：下列图中，当电路闭合时按照导体的运动方向会产生电流？A、C、D法拉第发现电磁感应的意义•进一步揭示了电与磁的；•导致了发电机、电动机和变压器的相继问世，使电能的大规模生产、传输和利用成为现实，人类社会进入了电气化时代。联系思考：感应电流的方向与什么因素有关呢？实验探究：影响感应电流的方向的因素1.探究感应电流方向与导体运动方向的关系当方向不变时，感应电流的方向与有关，导体运动方向改变，感应电流方向改变。导体运动方向磁场要2.探究感应电流方向与磁场方向的关系当方向不变时，感应电流的方向与有关，磁场方向改变，感应电流方向改变。磁场方向导体运动要感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关。电磁感应现象表明：导体在磁场中切割磁感线运动时，有电流产生，把能转化为能。归纳与总结如果磁场方向和导体运动方向同时改变，感应电流的方向！不变机械电讨论交流：太空悬绳发电？•悬绳做什么运动？悬绳、航天飞机、卫星和电离层是否形成回路？1992年和1996年，在美国航天飞机“阿特兰蒂斯”号上进行过一项卫星悬绳发电实验：航天飞机在赤道上空圆形轨道上，用一根很长的金属丝跟电离层构成闭合回路由西向东飞行，速度7.5km/s，从航天飞机上发射出的一颗卫星，携带一根长L=20km的金属悬绳与航天飞机相连．航天飞机和卫星间的这条悬绳方向沿地球径向并指向地心．悬绳电阻约R=800Ω，由绝缘层包裹，结果在绳上产生的电流强度约I=3A．观察手摇发电机的模型，了解它的构造发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）组成发电机二1.观察发电机对小灯泡亮度的影响。小灯泡发光说明电路中有了。线圈转得越快，小灯泡，说明感应电流。电流越亮越大（2）检验手摇发电机电流方向的变化。灯泡交替发光，说明产生的电流不停在改变。方向（1）发电机的构造:发电机由转子和定子两部分组成。大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。大型发电机安装转子2.发电机工作原理（2）工作原理：电磁感应当线圈转到以磁感线垂直时，线圈没有切割磁感线，线圈中电流。这个位置也叫位置没有平衡当线圈转过平衡位置时，线圈切割磁感线，线圈中电流。有当线圈继续向下旋转到达以磁感线垂直位置时，线圈没有切割磁感线，线圈中电流。这也相当于平衡位置没有当线圈继续旋转时，导体切割磁感线方向发生改变，线圈在切割磁感线，线圈中电流。有能量转化：能转化成能机械电当线圈继续旋转，到达平衡位置，线圈没有切割磁感线，线圈中电流。线圈到达平衡位置，又继续下一个旋转。这样不断旋转，线圈中就不断有电流产生。没有3.交变电流发电机产生的感应电流的大小和方向在周期性地变化，这样的电流叫交变电流，简称交流电。在交变电流中，电流周期性变化的次数与所用时间的比叫作频率，单位是赫兹（HZ）。我国电网的交流电，频率为50Hz（即1s内线圈转动50圈，电流方向改变100次）；周期是0.02s。电磁感应决定感应电流方向在中做运动电路导体产生感应电流条件方向方向应用：发电机交流电：电流、随时间周期性变化能量转化：能→能闭合部分磁场切割磁感线磁场导体运动大小方向机械电我们的收获法拉第的科学精神：、！契而不舍坚忍不拔例1.奥斯特发现了电流能产生磁场,小明想,利用磁场能否产生电流呢？于是他进行了如图所示的实验探究.(1)从实验A可以看出电路断开时导体运动不会产生____________.(2)从__________可以看出，电路闭合时，若导体运动时没有切割磁感线，也不会产生感应电流。(3)由实验B、C可知，当磁感线方向相同时，导体的运动方向不同，产生的感应电流方向________，这说明感应电流的方向与导体的____________有关.D•例3.如图所示是一项流行运动的器械——轮滑鞋.有一种轮滑鞋的滑轮内安装有发电装置，穿着它滑行时，由于轮的转动可使其中的小灯发光，能产生脚踏风火轮的效果.这样的轮滑鞋是利用__________原理来发电的，轮滑鞋发电时将__________能转化为电能.C线圈机械能转化为电能3.用如图所示的实验装置探究产生感应电流的条件.•(1)实验中，通过观察_______________来判断电路中是否有感应电流.•(2)闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中____(选填“有”或“无”)感应电流.•(3)在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，请提出一条改进措施：•__________•(4)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体在磁场中做________磁感线运动时，导体中就会产生感应电流.使用磁性更强的磁铁，或增大导体ab的运动速度切割•4.如图所示，它是__________的简单装置示意图，是利用____________现象工作的，工作过程中把________能转化为________能.发电机电磁感应机械能电5.下列有关电磁现象的说法正确的是（）A．电磁感应现象中电能转化为机械能B．感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关C．奥斯特实验说明导体周围存在磁场D．电铃工作时，机械能转化为电能B6.以下改变感应电流的方向的是（）A.同时改变磁场方向和导体切割磁感线的的运动方向B.保持导体切割磁感线运动的方向不变，改变磁场方向C.将磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都不改变D.增加切割磁感线的导线的长度B7.如图所示是电磁实验，正确的是()A.图甲研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系B.图乙研究电磁感应现象C.图丙研究磁场对电流作用D.图丁研究电流的磁场D8.对于交流电，下列说法中正确的是（）•A.线圈转动一周,电流方向改变一次,大小改变两次•B.线圈转动一周,电流方向改变两次,大小改变两次•C.线圈转动一周,电流方向改变两次,大小随时间改变•D.线圈转动一周，电流方向改变四次,大小随时间改变C