八年级物理新人教版磁生电(2)VIP专享VIP免费

磁生电(2)［教材优化全析］全析提示1.电磁感应现象奥斯特实验说明了通电导体的周围存在着磁场，也就是电能生磁.那么根据逆向思维，磁能否生电呢？继奥斯特之后，许多科学家都在思考这一问题.英国的物理学家法拉第终于在1831年发现了利用磁场产生电流的条件和规律.现在我们踏着故人的足迹，一起探究磁生电的条件.通过实验探究“磁生电”的条件，深刻理解产生感应电流的条件和影响感应电流方向的因素.探究：什么情况下磁可以生电(1)提出问题法拉第发现了利用磁场能够产生电流，那么磁场产生电流的条件是什么？(2)猜想要想产生电流，电路必须是闭合的，那么闭合电路放在磁场中就一定能产生电流吗？我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流.那么导体应怎样放在磁场中呢？是平放？竖放？斜放？导体在磁场中是静止？还是运动？怎样运动？磁场的强弱对实验有没有影响？(3)设计实验①实验器材的选择及电路图的设计根据研究的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；控制电路必须有开关(也可以省掉).根据上面的分析，我们设计图8－5－1的实验.图8－5－1要点提炼形成持续电流的条件：有电源，还要形成通路.所以我们要研究磁生电的条件需要先闭合开关.思维拓展电路不闭合时，只能产生电压，不可能形成电流.要点提炼导线在磁场中运动有多种形式，可以上下、左右、前后运动，还可以斜着运动等等.实验时可以都做一做，看看什么情况下能产生电流，什么情况下不能产生电流.对于影响产生电流的每一个条件进行逐一排查，找出问题的根源.②实验步骤的设计如何做实验？其步骤又怎样呢？我们可以进行各种尝试，例如，闭合开关后：a.让导线在磁场中静止，换用磁性不同的永磁体；b.让导线在磁场中静止，不用单根导线，而用很多匝的线圈；c.使导线在磁场中沿不同的方向运动；使导线……下面我们依次对这几种情况逐一进行实验，探索在什么条件下导体在磁场中产生电流.(4)进行实验思维拓展换用磁性不同的磁体进行实验，避免一旦产生了电流而电流过小，电流表指针几乎不偏转，影响问题的研究.换用多匝线圈的目的也在于此.高中阶段，我们将探究影响产生的电流大小的因素.连接图8－5－1装置，依以下实验次序实验，并观察电流表指针的情况:①置闭合电路的部分导体于磁场中，且保持导体与磁场相对静止；②更换强磁体，增强磁场，仍保持导体与磁场相对静止；③让导线在磁场中静止，不用单根导线，而用匝数多的线圈；④使闭合电路的一部分导体在磁场中上下、里外运动；⑤使闭合电路的一部分导体在磁场中左右运动；⑥使闭合电路的一部分导体在磁场中斜着运动.仔细观察，每完成一个实验步骤后，注意将观察结果记下来.要点提炼注意弄清蹄形磁铁磁感线的方向与导体运动方向的关系.图中磁感线的方向是竖直向下的.可以设计一个表格记录.(5)分析与结论通过实验第①②③步，我们发现，电流表的指针不发生偏转，说明没有电流产生，可见不是磁场强弱的问题，也不是导线粗细的问题，三步共同点是导体与磁场相对静止；进行第④步时，导线上下移动或顺着导线的方向移动，电流表的指针都是几乎不动，说明此时没有电流产生.进行第⑤⑥步，导线左右移动或斜着左右移动时，电流表的指针都有明显的偏转，说明此时有电流产生.我们把导体想象成一把刀，当它垂直于磁感线左右运动或斜着运动时，都叫切割磁感线.分析以上实验现象可以得出：凡是实验时能产生电流的，导体一定在切割磁感线运动；凡是实验时没有产生电流的，导体没有切割磁感线.如图8－5－2所示.图8－5－2思维拓展我们使用灵敏电流表，其指针可以向两边摆动.一般灵敏电流表指针向哪边摆动，电流就从哪个接线柱流入，由此也可以判断产生电流的方向.通过以上分析可以得出导体在磁场中产生电流的条件：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，这种现象叫做电磁感应(electromagneticinduction)现象，产生的电流叫做感应电流(inductioncurrent).要点提炼电磁感应现象中，能量是如何转化的？(6)探究影响感应电流方向的因素我们知道，电流是有方向的，那么感应电流的方向是怎样的呢？它的方...