2023學年完整公開課版磁生電

16.5磁生電奧斯特實驗實驗的結論如果把電源“+”極與導線連接，可觀察到的現象是______________________,斷開電路則可觀察到_______________________。NS磁電?電磁歷史回顧奧斯特實驗奧斯特發(fā)現電流的磁效應后，許多科學家都在思索：既然電流能產生磁，那么磁能否產生電呢？英國物理學家法拉第在10年中做了多次探索，1831年終于取得突破，發(fā)現了利用磁場產生電流的條件和規(guī)律。根據這個發(fā)現，后來發(fā)明了發(fā)電機，使人類大規(guī)模用電成為可能，開辟了電氣化的時代。1.產生持續(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？用電流表測量2.能夠產生、提供電能的裝置是什么？電源。發(fā)電機是如何發(fā)電的呢？火力發(fā)電風力發(fā)電水力發(fā)電自學檢測1. 英國物理學家

經過多年的探索，發(fā)現了利用

產生電流的條件和規(guī)律，進一步揭示電現象和

現象之間的聯系，這就是

現象。根據這個發(fā)現，后來人們發(fā)明了

，使人類大規(guī)模用電成為可能，開辟了電氣化的時代。發(fā)電機磁電磁感應磁場法拉第2. 完成下列表格：電與磁的聯系

種類相互作用轉化情況應用舉例電荷

電荷和

電荷同種電荷相互

，異種電荷相互

。

電能生磁

磁場

極和

極同名磁極相互

，異名磁極相

。排斥北南吸引排斥負正電磁鐵通電導線周圍有磁場吸引合作探究1.從上表中我們發(fā)現電和磁有許多聯系，既然電能產生磁場，那么能否利用磁場得到電呢？寫出你的猜想和你猜想的依據，小組間交流。2.觀察圖16.5－1的實驗“探究什么情況下磁可以產生電”。像圖16.5－1那樣組裝電路，想一想：怎么判斷導線中產生了電？

在實驗過程中，如果靈敏電流計的指針發(fā)生了偏轉，則說明產生了電。實驗探究提出問題1.什么情況下磁能生電？猜想G_+2.要使磁生電須哪些器材？①實驗室里什么器材有磁場？②要方便測出電流用什么器材？③要把電流表接入電路要哪些器材？導體怎樣運動才會產生電流？磁場檢測是否有電流閉合電路組成以上的電路，做各種嘗試，看能否產生電流？如果不能，可能是因為什么？有可能是電流太小或方法不對。實驗探究導體保持靜止，換掉永磁體，使磁場增強，觀察電流表中有無電流。調換磁極導線位置3. 利用老師提供的器材，自己組裝電路，動手做一做，能讓靈敏電流計的指針動起來的方法是（）A．導線不動，換磁場強度不同的磁體B.讓導線在磁場中左右運動C.讓導線在磁場中上下運動D.讓導線在磁場中斜向上或向下運動E.導線不動，讓磁場上下運動

F.導線不動，讓磁場左右運動G.導線不動，讓磁場斜向下或向下運動BDFG4.仔細分析上面能讓靈敏電流計的指針動起來的方法，說說它們的共同點的什么？導線的運動方向要與磁感線的方向有夾角（即導線要在磁場中做切割磁感線的運動）通過實驗發(fā)現：當導線在磁場中運動時，電路中會產生電流。提出問題猜想、設計實驗探究實驗探究分析論證實驗結果分析：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，就有感應電流產生。

實驗探究電磁感應現象

閉合電路的一部分導體在磁場中做切割感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫電磁感應，產生的電流叫做感應電流。實驗條件

指針擺動情況G_+G_+G_+G_+G_+實驗電路圖1開關斷開，電路斷路，無論導線做何運動不擺動2345開關閉合，電路通路，導線保持靜止。不擺動開關閉合，電路通路，部分導線只做上下運動。不擺動開關閉合，電路通路，部分導線只做左右運動。擺動開關閉合，電路通路，部分導線做左右斜向運動。擺動是不是導體在磁場中做什么樣的運動都會產生電流呢？1.電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫電磁感應。2.感應電流：

由于發(fā)生電磁感應現象而產生的電流叫感應電流。精講點撥1. 產生感應電流的條件：閉合電路導體的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動。這三個條件缺一不可。2. 能量轉化形式是機械能轉化為電能。產生感應電壓的條件：導體在磁場中做切割磁感線運動（你是如何理解上述條件的？）（你是如何理解感應電壓的存在的？）電磁感應現象的能量轉化:

在電磁感應現象中，消耗了機械能，但在閉合電路中產生了電流，獲得了電能，實現了從機械能向電能的轉化電磁感應實驗

（附方法：右手定則）

導體在磁場中切割磁感線時,感應電流的方向跟什么有關?思考:6.當我們來回擺導線時，靈敏電流計的指針是怎么偏轉的，這說明什么？

靈敏電流計的指針來回偏轉，這說明，導線的運動不同，產生的感應電流的方向也不同。7.如果我們保持導線的運動方向不變，能讓指針向反方向偏轉嗎？說說你的做法？

能，保持導線運動方向不動，改變磁感線的方向（磁極方向）。其他的結論結論：電路中感應電流的方向與導體切割磁感線的運動方向和磁場的方向有關。思考：除了剛才的探究實驗外，你還能設計出其他“磁生電”的實驗嗎？檢流計增強磁場線圈如果是因為電路中產生的電流太小，你有什么辦法改進實驗？5.怎樣讓你的靈敏電流計的指針偏轉的角度更大？再動手做一做，說一說你的做法？

換用更強的磁場、讓導線切割磁感線的運動速度更快等。感應電流的大小與那些因素有關？猜測：1.導線切割的速度3.永磁體的強度探究活動2.導線切割的速度的方向4.切割導線的條數5.切割導線的有效長度設計實驗方案實驗方法：控制變量法結論感應電流的大小與導線切割的速度、永磁鐵的強度、切割導線的條數、切割導線的有效長度有關。感應電流的大小與導線切割的速度方向無關。

英國科學家法拉第經過10年的研究，在1831年發(fā)現了磁生電的條件和規(guī)律，實現了他利用磁場獲得電流的愿望。法拉第發(fā)現了磁生電，導致了電能的大規(guī)模生產和利用，開辟了電氣化的新紀元法拉第的故事3．電磁感應現象的應用變壓器自行車測速器不用電手電筒即時練習1.圖20.5-10中的a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分。它在磁場中按箭頭方向運動時，在哪種情況下會產生感應電流？√√NSNSSNNS垂直屏幕向外運動2.下面的四個圖中哪些不會產生感應電流（）（圖中小圓表示閉合導體的一部分）ABCDB、D科拉頓“跑失良機”

請幫科拉頓分析失敗的原因，并為其改善實驗方案。

課堂習題1.導體在磁場中運動一定會產生感應電流（）2.導體在磁場中做切割運動一定會產生感應電壓（）3.閉合導體在磁場中做切割運動一定會產生感應電流（）4.閉合導體的一部分在磁場中做切割運動一定會產生感應電流（）ⅹⅹ√√NSNS課本練習甲乙2.判斷：下列狀況中，哪些狀況有感應電流產生？NSNS課本練習丙丁練習21.

3.導體在磁場里做切割磁感線運動，導體的兩端將產生___________。感應電流

4.感應電流的方向與_____________和________________有關。導體運動方向磁感線方向5.在電磁感應現象中，導體切割磁感線運動時，產生了_______________。由此可見，在電磁感應現象中，______能轉化為______能。

感應電流機械電NSNSSNNS垂直屏幕向外運動6.下面的四個圖中那些不會產生感應電流（）（圖中小圓表示閉合導體的一部分）ABCDBDSNNSNS.練習4ABC××7.圖中A、D已標出了磁場方向、導體切割磁感線的方向和產生的電流方向，請在B、C、E、F圖中標出電流的方向。ABC