磁生电（ 含答案解析 ）人教版九年级物理 知识精细梳理与培优拓展提升.docx

磁生电 【学习目标】1.理解电磁感应现象；2.知道产生感应电流的条件；3.了解发电机的构造和工作原理；4.会解释和判断电磁感应现象知识导图】【基础知识】知识点一、什么情况下磁能生电实验探究什么情况下磁能生电？设计实验将一根导线用细线悬挂起来，并与灵敏电流计（实验中产生的电流较小，普通电流表检测不出来）、开关串联组成闭合回路，将导线（用多匝方形线圈更明显）AB放在蹄形磁体的磁场中，如图所示其中，蹄形磁体提供磁场，灵敏电流计用来检测电路中是否有电流并显示电流方向（灵敏检流计零刻度线在中间，指针可左右偏转以显示电流方向），开关用来控制电路的通断进行实验按表格要求进行实验，并将实验现象填入表格中实验序号电路磁场方向导体AB的运动方向灵敏电流计指针的偏转方向1闭合向下向右向左2向下向左向右3向上向右向右4向上向左向左5闭合向上静止不偏转6向下静止不偏转7向上上、下不偏转8向下上、下不偏转9断开重复上面的实验不偏转现象分析1实验1至4中导线AB做切割磁感线运动，灵敏电流计指针偏转，说明有电流产生；实验5至8中导线AB在磁场中静止或上下运动但不切割磁感线，灵敏电流计指针不偏转，说明没有电流产生；电路断开，重复以上所有实验，灵敏电流计指针都不发生偏转，说明也没有电流产生。

归纳总结1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流现象分析2①比较1、2或3、4可知，在磁场方向不变时，导线做切割磁感线运动的方向相反，产生的感应电流的方向也相反，说明感应电流方向与导线切割磁感线运动的方向有关；②比较实验1、3或2、4可知，调换磁体N、S极位置，导线做切割磁感线运动的方向相同，产生的感应电流的方向相反，说明感应电流方向与磁场方向有关；③比较实验1、4或2、3可知，调换磁体N、S极的位置，同时使导线做切割磁感线运动的方向相反，产生的感应电流的方向相同，说明同时使磁场方向和导线切割磁感线运动方向相反时，产生的感应电流方向不变归纳总结2在电磁感应现象中，感应电流的方向跟导线在磁场中做诶个磁感线运动的方向和磁场的方向有关只改变磁场方向或导线切割磁感线运动方向，产生的感应电流的方向改变；若同时使磁场的方向和导线切割磁感线运动方向反向，则产生的感应电流方向不变特别提醒：产生感应电流的条件1.导体为闭合电路的一部分如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流2.导体做切割磁感线运动。

1）如果把磁场比作一块麦田，把磁感线比作生长的小麦，把导体比作镰刀，要切割小麦，必须让手指的镰刀与竖直的小麦成某一角度，垂直或斜着都可以切割到小麦，但如果镰刀在平行小麦的方向运动时，则无法切割；（2）由运动的相对性可知，如果导体静止，让磁场运动，也能产生切割磁感线的效果，也能产生感应电流培优拓展：影响感应电流大小的因素1.导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大；2.磁场越强，感应电流越大；3.线圈匝数越多，感应电流越大辨析比较：磁场对电流的作用与电磁感应现象的对比磁场对电流的作用电磁感应现象实验装置图探究目的通电导体在磁场中受力情况什么情况下磁可以生电能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能电路特征有电源有电流表应用电动机发电机【典例1】如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置1）实验中，AB棒的材料可能是塑料还是铝？______（2）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断什么？______（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：次数AB棒在磁场中的运动情况是否有感应电流1静止无2沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）无3切割磁感线运动有有根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是什么？______在该运动过程中，主要将机械能转化为什么能？______（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与谁的关系？______（5）若将此装置中灵敏电流计换成什么装置，可进一步探究电动机的工作原理？______【答案】铝；电流方向；闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；电能；磁场方向（磁感线方向）；电源。

解析】（1）[1]探究感应电流产生的条件，电路需要形成闭合回路，AB应为导体，则可能是铝2）[2]可以通过灵敏电流计的正、反向偏转来判断电流的方向3）[3][4]由表格可知，当AB棒在磁场中静止或沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）时，没有感应电流，当AB棒在磁场中切割磁感线运动时，产生感应电流，则总结可得：电路中产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；在该运动过程中，主要将机械能转化为电能4）[5]AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，则磁场方向发生改变，可用于探究感应电流方向与磁场方向的关系5）[6]将灵敏电流计换成电源，则可观察到通电导体在磁场中受力运动，则可用于探究电动机的工作原理知识点二、发电机1.手摇发电机 甲 乙（1）如图甲所示，把手摇发电机和灯泡用导线连接起来，组成闭合电路转动摇把带动线圈在磁场中转动，灯泡发光，说明线圈中有电流产生转动速度越快，灯泡越亮，说明电流大小与发电机的转速有关2）如图乙所示，将两个发光二极管极性相反的并联起来，并与发电机串联，转动摇把，可观察到两个二极管交替发光。

这表明发电机产生的电流的方向在不断发生变化2.交变电流及其频率（1）交变电流：大小和方向做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz我国家庭电网以交流供电，频率为50Hz3.发电机（1）构造：主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成实际的发电机比模型式发电机要复杂的多，但仍是由转子（转动部分）和定子（固定不动）两部分组成①小型发电机一般采用磁极不动，线圈旋转的方式发电；②大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式发电，这种发电方式叫旋转磁极式发电；③为了得到较强的磁场，常用电磁铁代替永磁体2）发电机工作原理：电磁感应3）发电机的种类：交流发电机和直流发电机4）发电机中的能量转化：机械能转化为电能5）交流发电机的工作原理工作过程切割磁感线情况产生感应电流情况电流的输出情况AB边向上切割磁感线，CD边向下切割磁感线切割磁感线产生感应电流AB边产生的感应电流由A到B，CD边产生的感应电流由C到DAB边只和铜环2接触，CD边只和铜环1接触故在外电路中电流是由3经电流表流向4AB边水平向左运动，CD边水平向右运动，AB边和CD边运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线线圈中部产生感应电流不输出电流AB边向下切割磁感线，CD边向上切割磁感线切割磁感线产生感应电流。

但电流方向与前面的相反AB边产生的感应电流由B到A，CD边产生的感应电流由D到CAB边只和铜环2接触，CD边只和铜环1接触故在外电路中电流是由4经电流表流向3AB边水平向右运动，CD边水平向左运动，AB边和CD边运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线线圈中部产生感应电流不输出电流拓展培优：直流发电机交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电4.动圈式话筒话筒（也称传声器）的作用是把声音转换成电流话筒种类较多，其中动圈式话筒是依据电磁感应原理制成的1）动圈式话筒的构造：有永磁体、线圈和膜片等构成（如图所示）2）动圈式话筒的工作原理当声波使膜片振动时，连在膜片上的线圈（也叫音圈）随着膜片一起振动，因为线圈处于永磁体的磁场中，所以线圈会切割磁感线而产生随声音的变化而变化的感应电流将该电流通入扩音机，就能还原声音（电动机原理）典例2】图是一种手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光图中能反映这一过程工作原理的是（　　）A．B．C． D．【答案】B。

解析】A．手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光，是电磁感应现象，A图中，通电导线周围小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，不可以反映手压电筒工作原理，故A不符合题意；B．B图中，导体棒在磁场中做切割磁感线运动，电表指针发生偏转，是电磁感应现象，可以反映手压电筒工作原理，故B符合题意；C．C图中，闭合开关后，导体棒运动，说明通电导线在磁场中会受到力的作用，不可以反映手压电筒工作原理，故C不符合题意；D．D图中，套有线圈的铁钉可以吸引大头针，说明电流的磁效应，不可以反映手压电筒工作原理，故D不符合题意方法帮】题型一：电磁感应【角度1】探究产生感应电流的条件产生感应电流的条件是部分导体切割磁感线，所谓“切割磁感线”，垂直切割或斜着切割都可以，这个过程可以是导体运动切割磁感线，也可以是磁场运动让导体切割磁感线典例1】如图是“科学探究：怎样产生感应电流”的实验装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成了闭合电路序号磁体（磁极）放置方式导体AB运动情况电流计指针偏转情况1上N下S静置不偏转2竖直向上运动不偏转3竖直向下运动不偏转4上N下S向左运动向右偏转5向右运动向左偏转6上S下N向左运动向左偏转7向右运动向右偏转（1）该实验中，灵敏电流计的作用是______、______；（2）某小组进行一系列实验后，观察到的现象如上表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，电路中会产生感应电流；（3）比较第______次实验可以得出感应电流方向与磁场方向有关；（4）在此实验过程中，能量转化情况是______能转化为电能，利用这一原理，人们在生产生活中制成了______ 。

答案】判断是否产生感应电流；判断感应电流的方向；切割磁感线；4、6（或5、7）；机械；发电机解析】（1）[1][2]电路中有感应电流产生时，灵敏电流计会发生偏转，灵敏电流计偏转的方向表示感应电流的方向，即灵敏电流计在本实验的作用是判断是否产生感应电流和判断感应电流的方向2）[3]由表格中数据可以看出，当闭合电路的一部分导体不切割磁感线时，电路中没有感应电流产生；当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，电路中有感应电流产生3）[4]4、6与5、7两组实验，改变磁感线的方向，不改变导体切割磁感线的方向，电路中产生的感应电流的方向发生改变，4、6与5、7两组实验说明感应电流方向与磁场方向有关4）[5]实验中，闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能[6]发电机可以将机械能转化。