九年級(jí)物理科學(xué)探究 怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流教案 滬科版（通用）

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1、九年級(jí)物理科學(xué)探究 怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流教案 基本要求： 1. 了解常用電池的結(jié)構(gòu)、性能及使用注意事項(xiàng)，在生活中能根據(jù)需要選擇合適的電池。 2. 了解目前常用的幾種發(fā)電方式中能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程、開(kāi)發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展情況。 3. 了解各種電池和火力發(fā)電方式存在環(huán)境污染，提高環(huán)保意識(shí)。 4. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，知道導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。 5. 經(jīng)歷科學(xué)探究的交流與合作過(guò)程，養(yǎng)成交流與合作的意識(shí)和能力。 重點(diǎn)內(nèi)容： 1. 了解常見(jiàn)的干電池、蓄電池、太陽(yáng)電池和燃料電池的能量轉(zhuǎn)化特征以及它們的主要結(jié)構(gòu)；知道干電池和蓄電池能夠造成環(huán)境污染，不要隨便拆開(kāi)或亂丟棄；各種發(fā)電方式中有關(guān)能

2、量的轉(zhuǎn)化過(guò)程、影響可持續(xù)發(fā)展的因素。 2. 對(duì)感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的探究。 難點(diǎn)內(nèi)容： 科學(xué)探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件及對(duì)切割磁感線的理解。 重點(diǎn)內(nèi)容講述： 電能是日常生活中的重要能源，它主要來(lái)自兩個(gè)方面，一是電池，二是發(fā)電機(jī)。 一. 電池。 電池是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電池提供的是直流電（介紹直流電與交流電）。由于制作材料、工作原理和用途的不同，電池有很多種類。 1. 化學(xué)電池 化學(xué)電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是生活中最常用到的電池?；瘜W(xué)電池的種類和型號(hào)很多。其常見(jiàn)的形狀有圓柱體，也有長(zhǎng)方體，還有其他形狀。 化學(xué)電池按工作性質(zhì)可分為：一次電池（原電池）；

3、二次電池（可充電電池）;鉛酸蓄電池。其中：一次電池可分為：糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池、堿性鋅錳電池、扣式鋅銀電池、扣式鋰錳電池、扣式鋅錳電池、鋅空氣電池、一次鋰錳電池等。二次電池可分為：鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、二次堿性鋅錳電池等。鉛酸蓄電池可分為：開(kāi)口式鉛酸蓄電池、全密閉鉛酸蓄電池。 鋅-錳干電池 鋅-錳電池又稱勒蘭社電池，是法國(guó)科學(xué)家勒蘭社于1868年發(fā)明的由鋅作負(fù)極，二氧化錳為正極，電解質(zhì)溶液采用中性氯化銨、氧化鋅的水溶液，面淀粉或漿層紙作隔離層制成的電池稱鋅錳電池，由于其電解質(zhì)溶液通常制成凝膠狀或被吸附在其它載體上而呈現(xiàn)不流動(dòng)狀態(tài)，故又稱鋅錳干電池。按使用隔離層區(qū)分為糊式和板

4、式電池兩種，板式又按電解質(zhì)液不同分銨型和鋅型電池紙板電池兩種。 干電池用鋅制筒形外殼作負(fù)極，位于中央的頂蓋上有銅帽的石墨棒作正極，在石墨棒的周圍由內(nèi)向外依次是A：黑色二氧化錳粉末------用于吸收在正極上生成的氫氣；B：用飽和了氯化銨和氯化鋅的淀粉糊作為電解質(zhì)溶液。 干電池的電壓大約為1.5V，不能充電再生。 堿性鋅錳電池 20世紀(jì)中期在鋅錳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是鋅錳電池的改進(jìn)型。電池使用氫氧化鉀或氫氧化鈉的水溶液作電解質(zhì)液，采用了與鋅錳電池相反的負(fù)極結(jié)構(gòu)，負(fù)極在內(nèi)為膏狀膠體，用銅釘作集流體，正極在外，活性物質(zhì)和導(dǎo)電材料壓成環(huán)狀與電池外殼連接，正、負(fù)極用專用隔膜隔開(kāi)制成的電池。

5、銀鋅電池 一般用不銹鋼制成小圓盒形，圓盒由正極殼和負(fù)極殼組成，形似鈕扣（俗稱鈕扣電池）。盒內(nèi)正極殼一端填充由氧化銀和石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金組成的負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液。 電池的電壓一般為1.59V，使用壽命較長(zhǎng)。 鎘鎳電池和金屬氫化物電池 二者均采用氧化鎳或氫氧化鎳作正極，以氫氧化鉀或氫氧化鈉的水溶液作電解質(zhì)溶液，金屬鎘或金屬氫化物作負(fù)極。金屬氫化物電池為20世紀(jì)80年代末，利用吸氫合金和釋放氫反應(yīng)的電化學(xué)可逆性發(fā)明制成，是小型二次電池主導(dǎo)產(chǎn)品。 2. 蓄電池 其實(shí)蓄電池也屬于化學(xué)電池。它在使用之前要先充電，充電時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能蓄存在電

6、瓶?jī)?nèi)；當(dāng)其向外放電時(shí)，則將化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能。蓄電池能供給較大的電流，電壓也比較穩(wěn)定。常見(jiàn)的蓄電池是鉛酸蓄電池 1859年法國(guó)普蘭特發(fā)現(xiàn)，由正極板、負(fù)極板、電解液、隔板、容器（電池槽）等5個(gè)基本部分組成。用二氧化鉛作正極活性物質(zhì)，鉛作負(fù)極活性物質(zhì)，硫酸作電解液，微孔橡膠、燒結(jié)式聚氯乙烯、玻璃纖維、聚丙烯等作隔板制成的電池。 鉛蓄電池可放電也可以充電，一般用硬橡膠或透明塑料制成長(zhǎng)方形外殼（防止酸液的泄漏）；設(shè)有多層電極板，其中正極板上有一層棕褐色的二氧化鉛，負(fù)極是海綿狀的金屬鉛，正負(fù)電極之間用微孔橡膠或微孔塑料板隔開(kāi)（以防止電極之間發(fā)生短路）；兩極均浸入到硫酸溶液中。 一個(gè)鉛酸蓄電池的電壓

7、為2V，使用時(shí)常將多個(gè)電池串聯(lián)起來(lái)使用，如汽車上的蓄電池組是將6個(gè)蓄電池串聯(lián)起來(lái)組成的12V電源。 蓄電池的鉛電極板和電解液如果亂丟棄，也會(huì)造成環(huán)境污染。 3. 太陽(yáng)能電池 太陽(yáng)在一年內(nèi)可以產(chǎn)生出3.8×1023千瓦的太陽(yáng)能,相當(dāng)于現(xiàn)在整個(gè)地球上人類所使用的總能量的6×105億倍。其中約有1/22億的太陽(yáng)能輻射到地球上，相當(dāng)于現(xiàn)在地球上所使用的總能量的3萬(wàn)倍。太陽(yáng)能電池是人類利用太陽(yáng)能的一種裝置，它是利用光伏特效應(yīng)將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)變成電能的，只有當(dāng)太陽(yáng)光照射時(shí)才發(fā)電，因此，必須有一個(gè)蓄電池來(lái)儲(chǔ)存電力。目前，光電池中常用的一種為硅電池，其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)11%～14%。此外，還有硫化鎘電池、

8、砷化鎵電池、碲化鎘電池等。使用太陽(yáng)能電池的設(shè)備也日益增多，如電子計(jì)算器、手表、無(wú)線電話、收音機(jī)、錄音機(jī)等，商用太陽(yáng)能電池的價(jià)格已降至每瓦4美元以下。太陽(yáng)能電池的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，前景越來(lái)越光明。太陽(yáng)能汽車、太陽(yáng)電池發(fā)電、太陽(yáng)能飛船、太空太陽(yáng)能電站等利用太陽(yáng)能的研究受到世界各國(guó)的普遍重視，是一些國(guó)家今后能源領(lǐng)域中的重點(diǎn)發(fā)展方向。有專家預(yù)測(cè)，太陽(yáng)能電池將成為21世紀(jì)的重要電力來(lái)源之一。 太陽(yáng)能電池可以做得比較小巧，用在計(jì)算器、玩具等到上面。大量的太陽(yáng)能電池聯(lián)成陣列，可以建成太陽(yáng)能發(fā)電站，巨大的太陽(yáng)能帆板是人造衛(wèi)星上的主要電源之一。 太陽(yáng)能取之不盡，沒(méi)有污染，因此太陽(yáng)能電池是廉價(jià)而又干凈的電源，它

9、的不足之處是受到天氣的限制。 4. 燃料電池 燃料電池是將所供燃料的化學(xué)能直接變換為電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，是通過(guò)連續(xù)供給燃料從而能連續(xù)獲得電力的發(fā)電裝置。具體地說(shuō)，燃料電池是利用水的電解的逆反應(yīng)的“發(fā)電機(jī)”。電池工作時(shí)需要連續(xù)地供給活物質(zhì)（起反應(yīng)的物質(zhì)）——燃料和氧化劑，這又和其它普通化學(xué)電池不大一樣。由于其具有發(fā)電效率高，適應(yīng)多種燃料和環(huán)境特性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已在積極地進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 由于燃料電池能將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，因此，它沒(méi)有像普通火力發(fā)電廠那樣的通過(guò)鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)的能量形態(tài)變化，可避免過(guò)程中轉(zhuǎn)換損失，達(dá)到市制發(fā)電效率。此外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）部分負(fù)荷時(shí)也能保持高

10、的效率；（2）通過(guò)與燃料供給裝置的組合，可適用范圍的燃料；（3）由于輸出功率單位由堆的輸出功率決定，故機(jī)組容量具有自由度；（4）電池本體的負(fù)荷響應(yīng)性好；（5）NOX及SOX等的排出量少，有利環(huán)保。 燃料電池通常是按構(gòu)成的電解質(zhì)來(lái)分類。現(xiàn)在開(kāi)發(fā)最為盛行的有4種燃料電池。各種燃料電池，特別是其動(dòng)作溫度不相同，最先進(jìn)行開(kāi)發(fā)的磷酸型燃料電池約在200℃的溫度下動(dòng)作。相對(duì)于此，熔融碳酸鹽型燃料電池和固體氧化物燃料電池均可應(yīng)用在以石燃料為基本燃料的電廠內(nèi)，可作為電力電源來(lái)利用。高溫型燃料電池又可稱之為是通過(guò)利用其高質(zhì)量排氣，來(lái)面向復(fù)合發(fā)電的燃料電池。 燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、工作時(shí)無(wú)

11、噪聲、無(wú)塵埃、無(wú)輻射，是一種清潔的能源。這種小型設(shè)備可以為手機(jī)、筆記本電腦和其他一些便攜設(shè)備提供能量，和目前所使用的鋰離子電池相比，重量只相當(dāng)于原有鋰離子電池一半的燃料電池就可以提供約4倍的電池能量。不過(guò)這樣的設(shè)備目前還處于試驗(yàn)當(dāng)中，估計(jì)要到2020年大規(guī)模投產(chǎn)后才能進(jìn)入市場(chǎng)。 二. 發(fā)電機(jī)。 電池提供的電能是有限的，更充足，更強(qiáng)大的電能要通過(guò)發(fā)電機(jī)獲取。發(fā)電機(jī)也是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。目前常用的發(fā)電方式有火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電。 1. 火力發(fā)電 利用煤、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能，通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置（包括電廠鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)及其輔助裝

12、置）轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。煤、石油等燃料在鍋爐內(nèi)燃燒后，把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能并傳遞給鍋爐內(nèi)的水，高溫高壓的水和水蒸氣在通過(guò)蒸氣輪機(jī)時(shí)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)葉輪的機(jī)械能。汽輪機(jī)的葉輪和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是連在一起的，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子獲得機(jī)械能后將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。?火力發(fā)電系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)（以鍋爐為核心）、汽水系統(tǒng)（主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁等組成）、電氣系統(tǒng)（以汽輪發(fā)電機(jī)、主變壓器等為主）、控制系統(tǒng)等組成。前二者產(chǎn)生高溫高壓蒸汽；電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由熱能、機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)變；控制系統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 在所有發(fā)電方式中，火力發(fā)電是歷史最久的，也是最重要的一種。由

13、于地球上化石燃料的短缺，人類正盡力開(kāi)發(fā)核能發(fā)電、核聚變發(fā)電以及高效率的太陽(yáng)能發(fā)電等，以求最終解決人類社會(huì)面臨的能源問(wèn)題。最早的火力發(fā)電是1875年在巴黎北火車站的火電廠實(shí)現(xiàn)的。隨著發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)制造技術(shù)的完善，輸變電技術(shù)的改進(jìn)，特別是電力系統(tǒng)的出現(xiàn)以及社會(huì)電氣化對(duì)電能的需求，20世紀(jì)30年代以后，火力發(fā)電進(jìn)入大發(fā)展的時(shí)期。火力發(fā)電機(jī)組的容量由200兆瓦級(jí)提高到300～600兆瓦級(jí)（50年代中期），到1973年，最大的火電機(jī)組達(dá)1300兆瓦。大機(jī)組、大電廠使火力發(fā)電的熱效率大為提高，每千瓦的建設(shè)投資和發(fā)電成本也不斷降低。到80年代后期，世界最大火電廠是日本的鹿兒島火電廠，容量為4400兆瓦。但機(jī)

14、組過(guò)大又帶來(lái)可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力發(fā)電單機(jī)容量穩(wěn)定在300～700兆瓦。 火力發(fā)電按其作用分單純供電的和既發(fā)電又供熱的。按原動(dòng)機(jī)分汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、柴油機(jī)發(fā)電。按所用燃料分，主要有燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電。為提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，火力發(fā)電應(yīng)盡量靠近燃料基地進(jìn)行。在大城市和工業(yè)區(qū)則應(yīng)實(shí)施熱電聯(lián)供。 火力發(fā)電的重要問(wèn)題是提高熱效率，辦法是提高鍋爐的參數(shù)（蒸汽的壓強(qiáng)和溫度）。90年代，世界最好的火電廠能把40％左右的熱能轉(zhuǎn)換為電能；大型供熱電廠的熱能利用率也只能達(dá)到60％～70％。此外，火力發(fā)電大量燃煤、燃油，造成環(huán)境污染，也成為日益引人關(guān)注的問(wèn)題。 火力發(fā)電也是

15、傳統(tǒng)的電力能源獲取手段之一，尤其是在缺少水資源的地區(qū)。相對(duì)于需要修建大壩和水庫(kù)的水力發(fā)電，具有投資少、見(jiàn)效快的特點(diǎn)。但火力發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染較嚴(yán)重，這是目前需要解決的難題。 2. 水力發(fā)電 水力發(fā)電是利用河川、湖泊等位于高處具有勢(shì)能的水流至低處，將其中所含之勢(shì)能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)的動(dòng)能，再將水輪機(jī)為原動(dòng)機(jī)，推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。因水力發(fā)電廠所發(fā)出的電力其電壓低，要輸送到遠(yuǎn)距離的用戶，必須將電壓經(jīng)過(guò)變壓器提高后，再由架空輸電路輸送到用戶集中區(qū)的變電所，再次降低為適合于家庭用戶、工廠之用電設(shè)備的電壓，并由配電線輸電到各工廠及家庭用戶。 水力發(fā)電依其開(kāi)發(fā)功能及運(yùn)轉(zhuǎn)型式可分為慣常水力發(fā)電與抽蓄（蓄能）

16、水力發(fā)電兩種。由于天然水流有明顯的季節(jié)性，大量電能又是無(wú)法貯存的，因此開(kāi)發(fā)河川水電一般都必須先把河川水流的能量蓄集起來(lái)，然后再根據(jù)用電需要對(duì)其進(jìn)行時(shí)間上的再分配。另外，也只有把河川水流的能量蓄集起來(lái)，才便于完成水能到電能的集中轉(zhuǎn)換。利用蓄水水庫(kù)造成的河段落差，通過(guò)壓力水管向水輪發(fā)電機(jī)組供水，水輪機(jī)接收水流的能量并將其轉(zhuǎn)變成自身旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，然后再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，完成力學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)換。蓄能水力發(fā)電是在晚間用電低峰時(shí)，用所剩余的電力將下池的水抽到上池儲(chǔ)存起來(lái)，然后，在白天用電高峰時(shí)，把上池所儲(chǔ)存高水位的水放出，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，其原理如圖所示： 水力發(fā)電有如下特點(diǎn)：①能源的再生性。水流按照一

17、定的水文周期不斷循環(huán)，從不間斷，因此水力資源是一種再生能源。②發(fā)電成本低。水力發(fā)電只是利用水流所攜帶的能量，無(wú)需再消耗其他動(dòng)力資源。③高效而靈活。水力發(fā)電的主要?jiǎng)恿υO(shè)備水輪發(fā)電機(jī)組，不僅效率較高而且啟動(dòng)、操作靈活。④工程效益的綜合性。筑壩攔水形成了水面遼闊的人工湖泊，控制了水流，因此興建水電站一般都兼有防洪、灌溉、航運(yùn)、給水以及旅游等多種效益。另一方面，也可能出現(xiàn)泥沙淤積、淹沒(méi)良田、森林、古跡等情況。⑤一次性投資大。 3. 核能發(fā)電 核能指原子核能，又稱原子能，是原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)放出的能量。目前，從實(shí)用來(lái)講，核能指的是一些重金屬元素鈾、钚的原子核發(fā)生分裂反應(yīng)（又稱裂變）或者輕元素氘、

18、氚的原子核發(fā)生聚合反應(yīng)（又稱聚變）時(shí)，所放出的巨大能量，前者稱為裂變能后者稱為聚變能。通常所說(shuō)的核能是指受控核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的能量。 核能的特點(diǎn)是能量高度集中。1t鈾-235在裂變反應(yīng)所放出的能量約等于1t標(biāo)準(zhǔn)煤在化學(xué)反應(yīng)中所放出能量的240萬(wàn)倍。據(jù)估算地球上已探明的易開(kāi)采的鈾儲(chǔ)量，如果以快中子堆加以利用的話所提供的能量將大大超過(guò)全球可用的煤、石油和天然氣儲(chǔ)量的總和。 現(xiàn)在核能已成為一種大規(guī)模和集中利用的能源，可以替代煤、石油和天然氣，目前主要用于發(fā)電。 核能發(fā)電就是利用受控核裂變反應(yīng)所釋放的熱能，將水加熱為蒸汽用蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。從1954年原蘇聯(lián)建成世界上第一座核電

19、站開(kāi)始到1991年全球已有424座核電站在26個(gè)國(guó)家運(yùn)行?？傃b機(jī)容量達(dá)3.27億kW,發(fā)電量占全世界的16%。核電發(fā)展比較領(lǐng)先的地區(qū)是那些缺乏煤、石油和天然氣以及水力資源的地區(qū)如法國(guó)、比利時(shí)、韓國(guó)、日本等。我國(guó)東南部沿海地區(qū)遠(yuǎn)離煤炭生產(chǎn)基地，電力需求增長(zhǎng)快經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)發(fā)展核電具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的第一座核電站——秦山核電站和引進(jìn)設(shè)備的大亞灣核電站已分別于1993年和1994年投入運(yùn)行，結(jié)束了我國(guó)無(wú)核電的歷史。除核裂變發(fā)電外，為最終解決人類的能源問(wèn)題，正在研究熱核聚變發(fā)電。核聚變能在瞬間釋放巨大能量（如氫彈），1千克氘的熱值相當(dāng)于4千克鈾235。需要解決的問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)

20、的人工控制。世界各國(guó)對(duì)此都投入了巨大的人力、財(cái)力和物力。 三. 研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 （1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象 　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾剿鞔拍芊裆?，怎樣使磁生電? 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，本?shí)驗(yàn)應(yīng)選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材？根據(jù)研究的對(duì)象，需要有磁體和導(dǎo)線；檢驗(yàn)電路中是否有電流需要有電流表；控制電路必須有開(kāi)關(guān)。 　　怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？如何操作呢？ 我們先做如下設(shè)想：電能生磁，反過(guò)來(lái)，我們可以把導(dǎo)體放在磁場(chǎng)里觀察是否產(chǎn)生電流。那么導(dǎo)體應(yīng)怎樣放在磁場(chǎng)中呢？是平放？豎放？斜放？導(dǎo)體在磁場(chǎng)中是靜止？還是運(yùn)動(dòng)？怎樣運(yùn)動(dòng)？磁場(chǎng)的強(qiáng)弱對(duì)實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有影響？所以我們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的探究電路：在馬蹄形磁鐵的兩個(gè)磁極之間懸掛一

21、根導(dǎo)體ab，再把導(dǎo)體兩端跟電流表連接起來(lái)。下面我們依次對(duì)這幾種情況逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探索在什么條件下導(dǎo)體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電流。 　　操作與記錄的表格如圖所示。 　　上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明磁能生電。 是在當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中左右或斜著運(yùn)動(dòng)時(shí)的條件下才產(chǎn)生磁生電現(xiàn)象的。仔細(xì)分析我們發(fā)現(xiàn)：左右、斜著運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線。上下運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)不切割磁感線，所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流。 實(shí)驗(yàn)表明：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，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。 　　電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國(guó)的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。他經(jīng)過(guò)十年堅(jiān)持不懈的努力，才發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。這種熱愛(ài)

22、科學(xué)。堅(jiān)持探索真理的可貴精神，值得我們學(xué)習(xí)。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系，導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的發(fā)明，開(kāi)辟了電的時(shí)代，所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義。 　?。?）研究感應(yīng)電流的方向 　　我們知道，電流是有方向的，那么感應(yīng)電流的方向是怎樣的呢？它的方向與哪些因素有關(guān)呢？我們可以做下面的實(shí)驗(yàn)。 　　保持上述實(shí)驗(yàn)裝置不變，反復(fù)改變磁場(chǎng)方向或改變導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向，通過(guò)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向，我們發(fā)現(xiàn)：磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向變化時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)的方向也發(fā)生變化，即電流的方向也隨著變化。通過(guò)這一現(xiàn)象我們可以得出：導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向有關(guān)。 　?。?）研究電磁

23、感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化 　　在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，是外力做了功，它消耗機(jī)械能，得到了電能。所以在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)化。 （4）理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的注意事項(xiàng) 第一，要注意電路必須是“閉合”的，若不閉合，即使導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，也不產(chǎn)生感應(yīng)電流，只會(huì)在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓。 第二，要注意在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體是電路的“一部分”，而不是電路的全部。若電路全都在磁場(chǎng)中，則情況比較復(fù)雜。如矩形線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；若讓該線圈在磁場(chǎng)中上下移動(dòng)或水平移動(dòng)，則線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。其中的道理已超出初中物理的范圍，高中時(shí)再去分析。 第三，要注意“切割磁感線”

24、運(yùn)動(dòng)。如果閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中沿平行于磁感線的方向運(yùn)動(dòng)，則不產(chǎn)生感應(yīng)電流。 典型例題 例1. 如圖所示，可以使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況是（ ） 　　A. 開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，導(dǎo)線ab豎直向下運(yùn)動(dòng) 　　B. 開(kāi)關(guān)S閉合，導(dǎo)線ab豎直向上運(yùn)動(dòng) 　　C. 開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，導(dǎo)線ab從紙里向紙外運(yùn)動(dòng) 　　D. 開(kāi)關(guān)S閉合，導(dǎo)線ab從紙外向紙里運(yùn)動(dòng) 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，這就需同時(shí)滿足兩個(gè)條件：一是電路要閉合；二是一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。對(duì)照?qǐng)D中裝置可知，A、B、C都錯(cuò)。 答：D 例2. 如圖是研究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)示意圖

25、，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)論。 分析：甲、乙、丙三幅圖中有不同之處：甲、乙兩圖中導(dǎo)體切割磁感線的方向相反，電表指針擺動(dòng)方向也不同，說(shuō)明感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)；甲、丙兩圖中磁極放置的方位不同，導(dǎo)體切割磁感線的方向相同，指針擺動(dòng)方向相反說(shuō)明感應(yīng)電流的方向還與磁場(chǎng)方向有關(guān)。 答：應(yīng)填“導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向”和“磁感線方向”。 說(shuō)明：對(duì)如圖甲所示裝置，若對(duì)調(diào)兩磁極的位置的同時(shí)改變導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向（與原來(lái)相反），請(qǐng)讀者思考一下電流表的指針將怎樣偏轉(zhuǎn)？ （答題時(shí)間：20分鐘）

26、 一. 填充題 　1. 要獲得電能，可采用各種途徑，如利用干電池、蓄電池能把_____能轉(zhuǎn)變成電能；硅光電池能把_____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(dòng)，能把_____能轉(zhuǎn)變成電能。 　2. _____是人類第一次獲得的有實(shí)用價(jià)值的能提供持續(xù)電流的電源。 　3. 丹麥物理學(xué)家_____首先發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，而英國(guó)物理學(xué)家_____則發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)能產(chǎn)生電流。 　4. 閉合電路中的一部分導(dǎo)體在_____中做_____的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生_____電流，這種現(xiàn)象叫做_____現(xiàn)象，在這一過(guò)程中，_____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____能。 　5. 感生電流

27、的方向與_______方向有關(guān)，還與______的方向有關(guān)。 二. 選擇題 1. 下列說(shuō)法中正確的是（ ） A. 導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)就能產(chǎn)生感生電流 B. 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)就一定能產(chǎn)生感生電流 C. 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感應(yīng)線的運(yùn)動(dòng)，一定能產(chǎn)生感生電流 D. 閉合線圈在磁場(chǎng)中做切割磁感應(yīng)線的運(yùn)動(dòng)，一定能產(chǎn)生感生電流 　2. 圖中，閉合線圈的一部分導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，能產(chǎn)生感生電流的是（ ） A. （a）圖和（b）圖 B. （a）圖和（c）圖 　　C. （a）圖和（d）圖 D. （c）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(chǎng)的現(xiàn)象 　　B. 導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象 　　C. 磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用 　　D. 閉合導(dǎo)體中產(chǎn)生感生電流的現(xiàn)象 [參考答案] 一、填空題： 1. 化學(xué)，太陽(yáng)，內(nèi)，機(jī)械 2. 伏打電池 3. 奧斯特，法拉第 4. 磁場(chǎng)，切割磁感應(yīng)線，感生，電磁感應(yīng)，機(jī)械，電 5. 導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線的運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)線 二、選擇題 1. C 2. B 3. D