20.5
磁生电（教学设计）
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【回忆奥斯特实验】
奥斯特发现电流的磁效应之后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，
那么磁能否产生电呢？英国物理学家法拉第经 10 年的探索，在 1831 年取得突
回忆电流的磁
年级
九年级
授课时间
课题
20.5
磁生电
教学
目标
1. 通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
2. 了解电磁感应在生产、生活中的应用。
3. 了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。
教材
分析
本节是在电生磁的基础上，探究磁生电的问题。学生已经有了一些探究经验和
问题解决的能力，但探究新问题还受到知识和能力的限制。如何将前面研究问题的
方法迁移过来是教学中必须认真考虑的。
本节由“什么情况下磁能生电”和“发电机”两部分内容构成。教学的重点是
通过探究实验来认识电磁感应现象，并发现磁生电的条件，因此做好“什么情况下
磁能生电”的实验是突出此重点的关键。实验中应让学生充分讨论探究实验方案、
认真观察实验现象，引导学生分析、概括得出规律。设计实验方案应从奥斯特发现
电生磁入手，逆向思考提出问题——能否利用磁来生电，进而考虑：如何利用磁生
电、如何显示电流等。难点是产生感应电流的条件。要突破难点，首先是要做好实
验，然后引导学生将探究“通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关”的思维方
法迁移过来，认真分析实验现象，归纳、总结产生感应电流的条件。本节课应充分
发挥学生的能动性，力求最大化地挖掘学生的学习潜能，很好地体现学生学习的主
体地位。
教学
器材
蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、铁架台、方形线圈、导线、手摇发电机、小灯
泡、发光二极管、发电机模型。
多媒体 ppt ，包含视频《探究产生感应电流的条件》、《手摇发电机原理》、《发
电机原理》等。
破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。法拉第的发现，进一步揭示了电
和磁之间的联系。根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为
可能，开辟了电气化的时代。
【提问】现在，我们使用的电大多是由发电机提供的。那么发电机是如何
发电的？什么条件下才能生电？今天我们就研究这个问题。
《 20.5 ——磁生电》。
效应，思考问
题，进入课题。
学习新课
一、什么情况下磁能生电
1. 实验探究：什么情况下磁能生电
【提出问题】什么情况下磁场里的导线中能够产生电流？
【猜想与假设】
（ 1 ）能够产生电流，导线要连成闭合电路。
（ 2 ）通电导线在磁场中受力运动，那么反过来，让导线在磁场中运动，可
能会产生电流。
【设计实验】
（ 1 ）用蹄形磁体提供磁场。
（ 2 ）用灵敏电流表检验电路中是否有电流。
（ 3 ）产生电流的条件可能有多个，采用控制变量法进行探究。
（ 4 ）实验器材：蹄形磁体、导线、灵敏电流表。
（ 5 ）在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接，如图
所示。进行如下操作，注意观察电流表指针是否发生偏转。
【进行实验】
（ 1 ）闭合开关，让导线 ab 在磁场中静止，发现指针不偏转；
（ 2 ）让导线 ab 在磁场中沿竖直方向上下运动（与磁感线平行），发现指
针不偏转；
（ 3 ）让导线 ab 在磁场中沿水平方向里外运动（与 ab 平行），发现指针不
根据所提问
题，进行猜想，
形成假设。
设计并进行或
观察实验。记
录现象。
偏转；
（ 4 ）让导线 ab 在磁场中沿水平方向左右运动（切割磁感线），发现指针
偏转；
（ 5 ）让导线 ab 在磁场中斜向上运动（或斜向下），发现指针偏转；
（ 6 ）断开开关，让导线 ab 在磁场中沿水平方向左右运动（切割磁感线），
发现指针不偏转。
【探究分析】
如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起
来可能会方便些。
（ 1 ）由实验（ 1 ）、（ 2 ）、（ 3 ）可知，电路闭合，导体在磁场中不做切
割磁感线运动时，电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
（ 2 ）由实验（ 4 ）、（ 5 ）可知，电路闭合，导体在磁场中做切割磁感线运
动时，电流表的指针偏转，表明产生了电流。
（ 3 ）由实验（ 6 ）可知，电路断开，导体在磁场中做切割磁感线运动时，
电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
【实验结论】
（ 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，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
（ 2 ）导体中产生感应电流的条件
①导体是闭合电路的一部分；②导体在磁场中做切割磁感线运动。
2.
注意理解产生感应电流的条件
（ 1 ）产生感应电流的两个条件缺一不可。如果电路不闭合，导体做切割磁
感线运动时，能产生感应电压，不会产生感应电流。
（ 2 ）对“切割磁感线运动”的理解：导体运动方向与磁感线方向垂直或有
一定的角度，但不能平行。
（ 3 ）磁体不动，导体 ab 左右运动能产生感应电流；若 ab 不动，磁体左右
运动，仍能切割磁感线产生感应电流。
3. 电磁感应现象中的能量转化
在电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。
分析实验现
象，归纳结论，
知道产生感应
电流的条件。
对产生感应电
流的条件进一
步理解。
知道该现象中
能量的转化。
4. 实验探究：影响感应电流方向的因素
【进行实验】
（ 1 ）闭合开关，让导体 AB 向左运动，观察实验现象，发现电流表指针向
右偏转。
（ 2 ）闭合开关，让导体 AB 向右运动，观察实验现象，发现电流表指针向
左偏转。
（ 3 ）将磁体的 N 、 S 极对调，闭合开关，让导体 AB 向左运动，电流表指
针向左偏转。
（ 4 ）将磁体的 N 、 S 极对调，闭合开关，让导体 AB 向右运动，电流表指
针向右偏转。
【探究分析】
（ 1 ）比较实验（ 1 ）与（ 2 ）或（ 3 ）与（ 4 ）的实验可知，在磁场方向不变
时，导体做切割磁感线运动的方向相反，感应电流的方向相反，说明感应电流
的方向与导体切割磁感线运动的方向有关。
（ 2 ）比较（ 1 ）与（ 3 ）或（ 2 ）与（ 4 ）的实验可知，在导体做切割磁感线
运动的方向相同时，调换磁体 N 、 S 极的位置，感应电流的方向相反，说明感
应电流的方向与磁场的方向有关。
（ 3 ）比较（ 1 ）与（ 4 ）或（ 2 ）与（ 3 ）的实验可知，磁极和导体切割磁感
线的方向均发生了改变，但感应电流的方向不变，说明同时使磁场方向和导体
做切割磁感线运动的方向反向时，感应电流方向不变。
【实验结论】
在电磁感应中，感应电流的方向跟导体在磁场中做切割磁感线运动的方向
和磁场的方向有关。
只改变磁场的方向或导体做切割磁感线运动的方向，感应电流的方向改变；
若同时将磁场的方向和导体做切割磁感线运动的方向改变，则感应电流的方向
在上述实验的
基础上，继续
进行实验，探
究影响感应电
流方向的因
素。
分析实验现
象，归纳结论，
知道影响感应
电流方向的因
素。
不变。
【播放视频】 —— 《探究感应电流的产生条件》
【例题 1 】如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导
体 AB 和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操
作，将观察到的现象记入表格：
序号
导体 AB 的运动情况
有无感应电流
①
左右运动
有
②
上下运动
无
③
前后运动
无
④
斜向上、斜向下运动
有
（ 1 ）分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场
中的运动方向与磁场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准
确，因为导体 AB
运动时，其运动方向也与磁场方向垂直，但无感应电
流；
（ 2 ）采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直
切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体 AB
运动时，也有感应电流；
（ 3 ）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将
能转化为电能；
如果将图中的灵敏电流计换成
，可以探究磁场对电流的作用。
【答案】（ 1 ）前后；（ 2 ）斜向上 / 斜向下；（ 3 ）机械，电源 .
【解析】（ 1 ） 闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向不
垂直，只要切割磁感线时，如导体 AB 前后运动时，电路中也会产生感应电流。
所以小明的说法错误。
观看视频，了
解探究的完整
过程。
做例题 1，对
“探究感应电
流产生的条
件”这个实验
加深理解，掌
握产生感应电
流的条件。
（ 2 ）根据表格现象发现，导体 AB 在磁体中斜向上或斜向下运动时，此时
虽然不是垂直切割磁感线，但也有感应电流，小明说：“闭合电路的一部分导
体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”是不全面的。
（3）闭合电路的一部分导体在磁场切割磁感线运动时，从而产生感应电流，
从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将机械能转化为电能。
要探究磁场对电流的作用，电流中需要有电源，所以可将图中的灵敏电流
计换成电源。
学习新课
二、发电机
【提出问题】发电机怎样发电？以手摇发电机为例学习发电原理。
1. 实验探究：手摇发电机的发电情况
（ 1 ）观察模型式手摇发电机的构造
磁极是什么形状的？线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的？摇把是通过
什么带动线圈转起来的？
观察结果：磁铁形状是蹄形磁铁；线圈是通过电刷与灯泡（或二极管）串
联的；摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。
（ 2 ）观察手摇发电机转速对小灯泡亮度的影响
用不同的转速摇动转轮，观察灯泡亮度的变化情况。发现摇动转轮的转速
越大，灯泡发光越亮。
（ 3 ）检验手摇发电机电流方向的变化
观察手摇发电
机，回答老师
所提问题。
进行实验或观
察实验现象，
找出影响二极
管亮度的因
素。
