北京課改版九上《電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)》教案

1、最新北京課改版九上電磁感應(yīng) 發(fā)電機(jī)教案2 .重點(diǎn)、難點(diǎn)：1 .電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2 .產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，對導(dǎo)體中有無感應(yīng)電流作出判斷。3 .在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。4 .發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的，它是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。5 .交流發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成，另外還有滑環(huán)、電刷等。6 .周期性地改變方向的電流叫做交流電。我國供生產(chǎn)和生活用的交流電，周期是0.02s,頻率是50Hz。電流方向不變的電流叫直流電。3 .知識點(diǎn)分析：1 .電磁感應(yīng)的概念：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，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

2、.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(dǎo)體中產(chǎn)生了電流，此時導(dǎo)體成了電源。3 .在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化是由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。4 .英國物理學(xué)家法拉弟發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并進(jìn)一步揭示了電和磁的聯(lián)系 ，導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的發(fā)明。5 .導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向，跟導(dǎo)體的運(yùn)動方向和磁感線方向有關(guān)。理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象指出的是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。(2)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件有三點(diǎn)：電路是閉合的； 導(dǎo)體要在磁場中要做切割磁感線的運(yùn)動；切割磁感線運(yùn)動的導(dǎo)體只能是一部分。(3)如果電路不閉合，即使導(dǎo)體切割磁感線，也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，只在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感 應(yīng)電壓。依據(jù)上述產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿足的條件

3、可知：圖A中線框不切割磁感線，無感應(yīng)電流。圖B中線框的ad和bc邊兩部分都切割磁感線，并非一部分導(dǎo)體，無感應(yīng)電流；圖C中雖只有 ab這一部分導(dǎo)體切割磁感線，但電路不閉合，只產(chǎn)生感應(yīng)電壓，而無感應(yīng)電流；圖 D中bc邊不(4)從能量角度分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)使閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時 用力移動導(dǎo)體做了功，消耗了機(jī)械能，同時在導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能向電能的 轉(zhuǎn)化。所以，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。6 .交流發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)：把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的一種機(jī)器。因為它提供的是方向做周期性 變化的交流電，故稱為交流發(fā)電機(jī)。7 .為什么交流發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生的電流方向是周期性變化的？感應(yīng)電

4、流的方向是由導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的方向和磁感線的方向決定的，感應(yīng)電流方向的變化也是由其中一個因素的變化所引起的。在旋轉(zhuǎn)線圈式發(fā)電機(jī)中，磁極是固定的，所以這種發(fā)電機(jī)中電流方向的變化肯定是由于線圈切割磁感線運(yùn)動方向的變化所引起的。如圖2所示，當(dāng)線圈平面開始轉(zhuǎn)動后，線圈導(dǎo)線ab邊和cd邊作切割磁感線運(yùn)動，由于ab 邊和cd邊的運(yùn)動方向相反，所以兩條邊中產(chǎn)生方向相反的感應(yīng)電流。但是，從線圈整體來看，線圈中的電流的繞向是一致的 ，如從M端流向N端。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過180°后，線圈ab邊和cd邊 的位置正好交換，繼續(xù)轉(zhuǎn)動切割感線時，兩條邊的運(yùn)動方向都與前半周相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向也與前半周相反，此時從

5、線圈整體來看電流的流向就成了從N端流向M端。因此，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向前半周朝一個方向，后半周則與其反向。當(dāng)線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動時，電流方向?qū)⒅芷谛缘刂貜?fù)上述的變化，這種周期性變化的電流就是交流電。圖29 / 88 .發(fā)電機(jī)的主要構(gòu)造是轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）和定子（固定部分），滑環(huán)兩個，電刷兩個。小型發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是線圈，定子產(chǎn)生磁場，就像教學(xué)演示用的模型一樣。大型發(fā)電機(jī)恰好相反。它 的線圈是定子，產(chǎn)生磁場是轉(zhuǎn)子。9 .為什么大型發(fā)電機(jī)要采用旋轉(zhuǎn)磁極式的結(jié)構(gòu)？為了使發(fā)電機(jī)發(fā)出很高的電壓和很強(qiáng)的電流，大型發(fā)電機(jī)的線圈的匝數(shù)很多，導(dǎo)線也很粗。要使巨大的線圈高速旋轉(zhuǎn)、需要解決的技術(shù)問題比較復(fù)雜，因此大型發(fā)電機(jī)采

6、用線圈不動而磁場旋轉(zhuǎn)的方式，即采用旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)?！镜湫屠}】 例1如圖1所示，可以使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況是（A.開關(guān)B.開關(guān)C.開關(guān)D.開關(guān)S斷開，導(dǎo)線 S閉合，導(dǎo)線 S斷開，導(dǎo)線S閉合，導(dǎo)線ab豎直向下運(yùn)動ab豎直向上運(yùn)動ab從紙里向紙外運(yùn)動 ab從紙外向紙里運(yùn)動產(chǎn)圖1，這就需同時滿足兩個條件：1裝置可知，A、B、C都錯。分析：為使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電路中應(yīng)有感應(yīng)電流產(chǎn)生 是電路要閉合；二是一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動。對照圖答：D例2圖2是研究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗示意圖，比較甲、乙兩圖可以得出感應(yīng)電流方向與 有關(guān)的結(jié)論；比較甲、丙兩圖可以得出感生電流方向與 有關(guān) 的結(jié)

7、論。圖a分析：甲、乙、丙三幅圖中有不同之處：甲、乙兩圖中導(dǎo)線切割磁感線的方向相反，電表指針擺動方向也不同，說明感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)線切割磁感線的運(yùn)動方向有關(guān)；甲、丙兩 圖中磁極放置的方位不同，導(dǎo)線切割磁感線的方向相同，指針擺動方向相反說明感應(yīng)電流的方 向還與磁場方向有關(guān)。答：應(yīng)填“導(dǎo)線切割磁感線的運(yùn)動方向”和“磁感線方向”。說明：對圖2甲所示裝置，若對調(diào)兩磁極的位置的同時改變導(dǎo)體的運(yùn)動方向（與原來相 反），請同學(xué)們思考一下電流表的指針將怎樣偏轉(zhuǎn)？例3如圖3所示，條形磁鐵和閉合矩形線框abcd處于同一平面內(nèi) 線中1 abcd固定不動，當(dāng)條形磁鐵繞圖中所示 OO'軸旋轉(zhuǎn)時，線框中有感應(yīng)電流嗎

8、？iO bIIN 101Ila 圖3分析：根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件和運(yùn)動的相對性去考慮。答：圖中的線框構(gòu)成一個閉合電路 ，雖然線框自身固定不動，但當(dāng)磁鐵繞OO'轉(zhuǎn)動時，線 框與磁場之間同樣發(fā)生相對運(yùn)動。這種情況相當(dāng)于磁鐵不動，而線框在磁場里發(fā)生了轉(zhuǎn)動，同樣切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流 ，因此當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動時線框中有電流。說明：本題所述實(shí)際上是旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)的原理：線圈不動，而讓磁場在線圈中旋轉(zhuǎn)，達(dá)到線圈切割磁線的目的。例4圖4是研究感生電流的方向與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗示意圖。比較甲、乙兩圖可以得 出 結(jié)論；比較甲、丙兩圖可以得出 結(jié)論。甲丙圖4分析：分析此題時，要注意甲、乙、丙三個圖中的不同之處

9、，甲、乙兩圖導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的方向相反，電流表指針擺動的方向也不同，說明感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向有關(guān)；甲、丙兩圖不同之處是磁極放的方法不同，導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動方向不變 ，而電表指針擺動方向相反，說明感應(yīng)電流方向還與磁感線方向有關(guān)。解：前一空填“感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向有關(guān)”；后一空填“感應(yīng)電流方向與磁 感線方向有關(guān)”。例5在圖5所示的發(fā)電機(jī)工作原理圖中，放在水平方向磁場中的矩形線圈逆時針方向轉(zhuǎn)動 當(dāng)轉(zhuǎn)動到甲圖位置時，由于線框 磁感線，因而電路中 ，當(dāng)轉(zhuǎn)到乙、丁兩圖的位置 時，由于ab邊切割磁感線的方向 ，因而外電路中的電流方向 。圖5分析：當(dāng)線框轉(zhuǎn)到圖甲位置時，線中g(shù)ab的運(yùn)動方向水平向

10、左，線中g(shù) cd的運(yùn)動方向水平向 右,都和磁感線的方向平行，因而此瞬間，兩線框都不切割磁感線，不產(chǎn)生感生電流。當(dāng)轉(zhuǎn)到圖乙位置時,ab邊的運(yùn)動方向豎直向下，轉(zhuǎn)到圖丁的位置時,ab邊的運(yùn)動方向豎直 向上,切割磁感線的方向正好相反 ，因而在圖乙位置時，電流經(jīng)A流出，而在圖丁位置時，電經(jīng)A 流入，即在外電路中是交流電。解：依次填寫：不切割；無電流；相反；相反?！灸M試題】（答題時間：45分鐘）一.填空題：能轉(zhuǎn)變成電能；硅光電1 .要獲得電能，可采用各種途徑，如利用干電池、蓄電池能把池能把 能轉(zhuǎn)變成電能；熱電偶能把 能轉(zhuǎn)變成電能，線圈在磁鐵的磁極附近運(yùn)動 ，能把 能轉(zhuǎn)變成電能。2 .磁體上磁性最強(qiáng)的部分

11、叫 ,在磁體周圍的空間存在著 ，其方向是從磁體的極出 來,經(jīng)過周圍空間，回到磁體的 極。3 .是人類第一次獲得的有實(shí)用價值的能提供持續(xù)電流的電源。4 .丹麥物理學(xué)家 首先發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場，而英國物理學(xué)家 則發(fā)現(xiàn)了磁場能 產(chǎn)生電流。5 .閉合電路中的一部分導(dǎo)體在 中做 的運(yùn)動時，導(dǎo)體中產(chǎn)生 電流，這種現(xiàn)象叫做 現(xiàn)象,在這一過程中,能轉(zhuǎn)化為 能。6 .感生電流的方向與 方向有關(guān)，還與 的方向有關(guān)。7 .發(fā)電機(jī)是根據(jù) 原理制成的，利用線圈在磁場里轉(zhuǎn)動，線圈中就有 產(chǎn)生，所以,發(fā)電機(jī)是將 能轉(zhuǎn)變?yōu)?能的機(jī)器。8 .周期性改變 的電流叫交流電，符號是 ,不變的電流叫直流電，符號是。發(fā)電機(jī)提供的是 電

12、,電池提供的是 電。9 .如圖1所示,矩形線圈abcd在磁場中轉(zhuǎn)動一周的過程中，作切割磁感應(yīng)線的是 邊和邊,所以線圈中有 產(chǎn)生，由于ab邊和cd邊 切割磁感應(yīng)線運(yùn)動的方向不同 ，所以感生電流的方向要改變 。當(dāng)線圈平面跟磁感應(yīng)線垂直的瞬時 ，ab邊和cd邊恰好不 切割磁感線，所以在這一瞬時感生電流為 。只要線圈不停地轉(zhuǎn)動，感生電流的方向就會地變化著。S110 .發(fā)電機(jī)的主要構(gòu)造分成 和 兩部分，大型發(fā)電機(jī)的線圈作 ，電磁鐵作。實(shí)用發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子由水輪機(jī)、 或 等帶動旋轉(zhuǎn)。11 .我國的交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子每秒轉(zhuǎn) 周，即交流電的變化頻率是 赫，因此交流電的方向每秒要改變、次。12 .為了減少輸電過程中電

13、能的損耗，一般采用 輸電,即在電站先用 變壓器再在用戶附近用 變壓器后供用戶使用。.選擇題：1 .下列說法中正確的是（）A.導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動就能產(chǎn)生感生電流B.閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動就一定能產(chǎn)生感生電流C.閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場中作切割磁感應(yīng)線的運(yùn)動，一定能產(chǎn)生感生電流D.閉合線圈在磁場中作切割磁感應(yīng)線的運(yùn)動，一定能產(chǎn)生感生電流2 .圖2中，閉合線圈的一部分導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動，能產(chǎn)生感生電流的是（）A. （a）圖和（b）圖C. （a）圖和（d）圖3.下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是A.電流周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象B.導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動的現(xiàn)象C.磁場對電流產(chǎn)生力的作用D.閉合導(dǎo)體中產(chǎn)生感生電流

14、的現(xiàn)象I N | | N | | N |0(c)(d)圖2B. (a)圖和(c)圖D. (c)圖和(d)圖 )4 .如圖3所示，閉合線框abcd放在均勻磁場中，它的平面和磁感應(yīng)線平行，當(dāng)線圈按下列方 式運(yùn)動時，有感生電流產(chǎn)生的是（）cl1'c圖3A.垂直磁感應(yīng)線方向向外平動B.沿磁感應(yīng)線方向向右運(yùn)動C.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動D.以ad邊為軸轉(zhuǎn)動5 .我國交流電的頻率為50赫，下列說法中不正確的是（）A.交流電的周期是0.02秒B.轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是3000周/分C.每秒鐘電流方向改變50次D.每分鐘電流方向改變6000次三.問答題：如圖4所示,此裝置是什么機(jī)器？工作原理是什么？工作時能量的轉(zhuǎn)化情況怎樣?75嬴g生命扇力葭余而w贏，因為時間贏於I x命的材料-富蘭克林【試題答案】1. 化學(xué) ,太陽,