9年级上册北师大版物理 学生实验:探究-产生感应电流的条件 逐字稿-3,198字

  师:同学们好,今天我们通过实验探究产生感应电流的条件。上课前,先来看一个划时代的发现。之前我们学习了奥斯特实验,奥斯特在一次偶然的实验中,将通电直导线放在小磁针上方,小磁针发生了偏转,这表明通电直导线周围存在磁场。基于这个发现,另一位科学家坚信,如果电能够产生磁,那么磁也一定会产生电。奥斯特发现通电直导线周围存在磁场,即电流能够产生磁场,法拉第进一步思考,他坚信电与磁之间的关系应被推广,如果电流能产生磁场,那么磁也一定会产生电流。但产生电流需要什么条件呢?这就需要通过实验来验证。

  要证明磁可以生电,需要哪些条件呢?既然是磁生电,肯定要有磁,也就是要有磁铁,还需要有检验电流的仪器,即电流表。我们知道形成电流的条件有两个,一是电路两端有电压,二是电路必须是闭合电路。所以在进行这个实验时,电路必须闭合。

  我们先来看看实验所需的装置。这就是今天做实验要用到的装置,首先有一个非常灵敏的电流表,也就是灵敏电流计,用来检验电流是否产生,还有开关,实验时开关一定要闭合。我们用一个磁铁,磁铁周围有磁场,在磁铁下面放一个通电的线圈。怎样才能产生电流呢?我们来做实验。

  探究电磁感应现象,实验的主要器材有线圈、永久磁铁、灵敏电流表等。保持磁体不动,让导体做切割磁感线运动,记录导体的运动方向和指针的偏转方向;保持导体不动,让磁场运动,切割磁感线,记录磁场的运动方向和指针的偏转方向;保持导体不动,改变磁场方向,切割磁感线;导体平行于磁感线运动,不切割磁感线,导体平行于磁感线上下运动,此时电流表指针不动,没有感应电流;导体左右运动,指针摆动,有感应电流。改变磁场方向,导体平行于磁感线上下运动,电流表指针不动,没有感应电流;导体左右运动切割磁感线,有感应电流。

  实验结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这就是电磁感应现象。电流的方向跟导体切割磁感线的运动方向和磁感线的方向都有关系,在磁场中切割磁感线运动的速度越快,感应电流就会越大。

  电路闭合后,导体在磁场中静止,以及沿着磁感线运动时,都没有发现感应电流;而导体与磁感线垂直或斜向运动时,有感应电流。仔细观察会发现,导体在磁场中运动,只有垂直磁感线或斜向运动时才会产生感应电流,这种运动就叫切割磁感线运动。

  从这个实验中,我们发现了以下几个问题:一是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动能产生感应电流;二是感应电流的方向跟切割磁感线的运动方向和磁感线的方向有关,如果切割磁感线的方向发生改变,电流方向也会改变;当切割磁感线的方向不变,磁感线的方向发生改变时,电流方向同样会改变;三是导体在磁场中做切割磁感线运动的速度变大,感应电流也变大,速度减小,感应电流也减小,这说明感应电流的大小与切割磁感线运动的速度有关。这个发现就称为电磁感应,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生的电流叫感应电流,这种现象叫电磁感应现象。产生感应电流的条件有两个,一是电路要闭合,二是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。在这个现象中,还有能量的转化,物体在磁场中运动具有机械能,能量转化是机械能转化成电能。

  下面通过练习检验一下前面讲的内容。如图,导体AB按箭头方向运动,判断下列4种情况下,导体中有感应电流的是。先看第一个图,电路是闭合电路,但导体的运动方向不是切割磁感线运动,所以A项不会有感应电流。再看B项,同样是闭合电路,但运动也不是切割磁感线运动,所以B项也不会产生感应电流。接着看C项,磁感线的方向与导体的运动方向垂直,是切割磁感线运动,所以C项会产生感应电流。再看D项,这是一个导体,但不是闭合电路,所以D项不会产生感应电流。通过分析,这道题应该选C。

  再看一道题。如图所示,导体AB在外力作用下向左运动时,电流表指针偏转,向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明了什么?请同学们思考。

>> 点击阅读全文
《9年级上册北师大版物理 学生实验:探究-产生感应电流的条件 逐字稿-3,198字》.docx
将本文下载保存,方便收藏和打印
导出文档