2019-2020学年八年级科学下册第四章《第5节磁生电》学案浙教版联想情景导入人们首先发明了电池，由电池提供电能,后来又发明了发电机，由发电机提供电能。
现在我们所用的电能，从生活用电到交通运输、工厂企业用电，主要来自发电站里的发电机。
那么发电机是怎样发电的呢?让我们通过电磁感应的原理来了解一下发电机是怎样发电的吧。
重点知识详解一、磁生电电磁感应1．电磁感应。
实验操作：如上图所示．将一根导体放入磁场中，导体和电流表串联成一个闭合回路。
观察下列情况下电流表中有无电流。
(1)导体在磁场中不动；(2)导体在磁场中做垂直于磁场方向的运动；(3)导体在磁场中做平行于磁场方向的运动；(4)电路断开时，重复第3步实验。
实验现象：电路断开，导体向右、左运动实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。
产生的电流叫做感应电流。
如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应电流，但导体两端会有感应电压。
2．电磁感应现象中能量的转化：电磁感应中，用力移动导体，消耗了机械能。
却在闭合电路中产生了电能。
这就实现了机械能向电能的转化。
3．感应电流的大小与哪些因素有关：导线切割的速度大，电流大；永磁铁的强度大，电流大；切割导线的条数多，电流大；切割的有效长度长。
电流大。
感应电流的大小与导线切割的速度、方向无关。
二、交流发电机的工作原理1．发电机：利用电磁感应原理，将动能转变为电能的机械，可分为交流发电机和直流发电机两类，基本构造如下：2．发电机的工作原理:ab和cd不断做切割磁感线运动，由于磁感线方向是不变的，而ab和cd的运动方向总是相反，并且不断改变，于是线圈和外部电路就有了方向不断改变的感应电流。
当线圈平面和磁感线垂直时，两边的运动方向和磁感线平行,不切割磁感线，线圈上元感应电流。
当线圈平面和磁感线平行时，两边的运动方向和磁感线垂直,切割磁感线，线圈上有感应电流。
3．交流电：从以上图示分析可知，线圈转动一周。
电流方向改变两次。
这种周期性改变方向的电流叫做交流电。
(1)周期：完成一次周期性变化需要的时间(秒)。
(2)频率：1秒内完成周期性变化的次数(赫兹)。
我国交流电周期是0．02秒,频率为50赫兹。
每秒电流方向改变100次。
4精典例题解析[例1]下列四幅实验装置图所反映的原理，对发电机的发明有直接影响的是 ( )[解析] 这四幅图是电磁学中四幅经典的图，反应了四种不同的原理，我们应熟知这些图所表示的含义。
图A是奥斯特实验装置,该实验表明电流周围存在着磁场。
同时还说明电流的磁场方向跟电流方向有关。
图B是研究电磁感应现象的装置。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。
电磁感应现象对发电机的发明有直接影响。
图C是用来研究磁场对通电导线有力的作用，该原理对电动机的发明有直接影响。
图D是用来判断螺线管极性的右手螺旋定律。
[答案] B[例2]如图所示是研究电磁感应的实验装置。
(1)．保持导线n6不动．闭合开关。
灵敏电流计的指针不动，这时导线中_________电流。
(2)保持电路闭合．当导线曲向左运动和向右运动时，灵敏电流计的指针会向左和向右偏转。
表明导线中的感应电流方向与__________有关。
(3)将U形磁铁反转对调磁极，闭合开关。
当导线ab向左运动和向右运动时,灵敏电流计的指针会向右和向左偏转．表明导线中的感应电流方向与_________有关。
[解析]产生感应电流的条件之一是电路必须闭合，因而在开关断开的情况下,无论导体ab 如何运动,电流表指针都不会偏转，说明电路中没有感应电流产生。
在电路闭合的情况下。
ab边必须做切割磁感线运动。
电路中才会有感应电流产生。
从实验中可知。
感应电流的方向与运动方向、磁场方向有关。
[答案] (1)没有 (2)导体运动方向 (3)磁场方向[例3] 电与磁的联系可由三个重要实验所证实。
这三个实验如图所示。
(1)图甲实验是著名的____________实验。
它证实了________,应用举例__________。
(2)图乙实验证实了_________________,实验过程中的能量转化是______________；应用举例_______________________________。
(3)图丙实验证实了___________，实验过程中的能量转化是_______________，应用举例____________________________________________。
[答案] (1)奥斯特电流周围有磁场电磁铁(2)通电导体在磁场中要受到磁力的作用电能转化机械能电动机(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时。
导体中就产生感应电流机械能转化为电能发电机考点应试必备1．如图所示的四个实验装置中,能说明发电机工作原理的是 ( )2．小明同学在实验室组装了如图所示的实验装置来探究“什么情况下磁可以生电”。
图中的ab是一根直铜线，ab处于蹄形磁铁的磁场中，下列情况中能使电流表的指针发生偏转的是( )A．闭合开关,导体ab向上运动B．断开开，导体ab向左运动C．闭合开关，导体ab向右运动D．断开开关,导体ab向下运动3．如图所示是电动机示意图，对于图示的说法，正确的是 ( ) A．图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈正转到平衡位置B．图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈受到磁场力的作用而转动C．图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线切割磁感线。
线圈中产生感应电流D．图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线不切割磁感线，线圈中没有电流4．下列关于电磁感应现象的说法正确的是 ( ) A．导体在磁场中运动一定会产生感应电流B．导体中感应电流的方向，只跟导体的运动方向有关C．导体中感应电流的方向,只跟磁感线的方向有关D．在电磁感应现象中,机械能转化为电能5．下列说法正确的是 ( ) A．直流电动机是根据电磁感应现象制成的B．交流发电机线圈中产生的是直流电,向外输送的是交流电C．交流电动机线圈中的电流是交流电，线圈外的是直流电D．在电动机中，电能转化成机械能6．在交流发电机中，当线圈平面转至 ( ) A．与磁感线垂直时，感应电流最大B．与磁感线平行时,感应电流改变方向C．与磁感线垂直时,感应电流改变方向D．与磁感线平行时，感应电流为零7．下图是某同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置。
ab是一根直铜丝，通过导线接在量程为3A电流表的两接线柱上,电流表指针指零。
当使ab迅速水平向右运动时,并未发现电流表指针明显偏转。
你认为最可能的原因是( )A．感应电流太小,无法使指针明显偏转B．铜丝太细，换用铜棒便能使指针明显偏转C．应把ab改为向左运动D．应把ab改为上下运动8．如图实验装置做电磁感应实验,能观察到电流表指针发生偏转的是 ( ) A．开关S断开,导体AB竖直向下运动B．开关S闭合,导体AB竖直向上运动C．开关S断开,导体AB从纸里向纸外运动D．开关S闭合,导体AB从纸外向纸里运动9．发电机和电动机的相继问世,使电能的大规模生产和利用成为现实，人类社会进入了电气化的时代。
下图所示的四幅图,其中属于电磁感应现象实验图及其应用图的是 ( )A.①③B.①④ C.②③ D.②④10．做如图所示的小窑验,用手快谏拨动风扇叶片。
带动转子转动，这时发现小灯泡发光, 微风电扇居然变成了“发电机”。
该实验说明了磁能够产生__________,在此现象中_________转化为电能。
11．在探究产生感应电流的实验中,某同学按照图中的四种情况让闭合电路的一段导体AB 在磁场中沿箭头所示方向运动,其中能够产生感应电流的是__________图。
12．如图是“研究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验示意图，比较甲、乙两图可以得出感应电流方向与_______有关的结论；比较甲、丙两图可以得出感应电流方向与_________有关的结论。
13．如图所示是两用电机示意图。
试回答下列问题：(1)当S1闭合、S2断开时。
表示一个什么电机?_________。
能量如何转化?__________ 。
(2)当S1断开、S2闭合时，表示一个什么电机?________。
能量如何转化?__________。
换向器起什么作用?__________。
14．(1)图甲和图乙是电学中很重要的两个实验，其中甲图装置是研究___________的规律；乙图装置是研究_________________的规律。
(2)图丙是法拉第发明的能够产生持续电流的机器发电机,金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的。
金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流。
某校探究小组仿制了这个发电机装置(如图丁)，对影响电流大小的因素进行如下探究：①当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大，说明电流大小跟_______有关；②保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小还跟__________有关；③保持圆盘转速不变，换用_________，发现电流表指针偏转更大,说明电流大小跟磁场强弱有关。
提高班习题精选1．(2010兰州)下列用电器中利用电磁感应现象工作的是( )A．电烤箱 B．电铃C．动圈式话筒 D．电风扇2．在交流发电机中，将线圈中产生的交流电供给外电路是利用( )A．滑环 B．电刷C．换向器 D．滑环和电刷3．以下方法中，感应电流方向不变的是( )A．只改变导体运动方向，磁感线方向不变B．只改变磁感线方向，导体运动方向不变C．导体运动方向和磁感线方向同时改变D．只改变导体运动方向或只改变磁感线的方向4．如图所示，在一个金属圆环中有一个可以绕轴OO’匀速转动的条形磁铁，当磁铁旋转时，下列说法正确的是( )A．金属环中有感应电流B．因金属环不动，故环中无感应电流C．金属环中有感应电流，且是交流电D．金属环中有感应电流，且是直流电5．（2010济宁）如图所示，是某小组的同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景（图中箭头表示导体的运动方向），下列说法中正确的是( )A．比较图(a)和图(b)可知，感应电流的方向与磁场方向有关B．比较图(b)和图(c)可知，感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关C．比较图(a)和图(c)可知，感应电流的方向与磁场方向无关D．由图(d)可以得出感应电流的方向跟导体是否运动无关6．小明将灵敏电流计和线圈连接成如图电路，来研究电磁感应现象。
图甲与图乙中线圈的匝数是相同的，将相同的条形磁铁以相同的速度插入线圈中，以下叙述正确的是( )A．甲、乙两图中电流方向相同B．甲、乙两图中电流计指针都发生偏转C．当磁铁不动时，电流计也有示数D．此现象中电能转化为机械能7．作为一种应急措施，有时也可以用扬声器代替话筒。