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磁生电,第二十章第节,温故而知新,1、磁对电的作用实验结论：,_。,2、通电导体在磁场中的受力方向：,（1）_（2）_。,4、通电导体在磁场中运动是将_能转化为_能。,通电导体在磁场中要受到力的作用,与电流方向有关,与磁场方向有关,电,机械,3、在研究通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关时，采用的方法是_。,控制变量法,5、比较甲丁两图说明_；比较甲乙两图说明_；比较甲丙两图说明_。,丁,温故而知新,通电导体在磁场中要受到力,的作用,电流方向一定时，,改变磁场方向，导体受力方向改变,磁场方向一定时，改变电流方向，导体受力方,向改变,6、电动机的工作原理是：利用_在磁场中受力转动的原理制成的。,7、电动机工作时是将_能转化为_能。,8、换向器的作用：当线圈由于惯性刚刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的_。,9、电动机由_和_两部分组成。,通电线圈,电,机械,电流方向,转子,定子,温故而知新,实验的结论,如果把电源“+”极与导线连接，可观察到的现象是_,断开电路则可观察到_。,电能生磁,磁能否生电？,如何才能让磁产生电呢？,电能生磁,奥斯特发现电流的磁效应后，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在10年中做了多次探索，1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。,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。,法拉第（MichaelFaraday，17911867），英国物理学家、化学家。在18211831年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应现象。,法拉第,发电机是如何发电的呢？,火力发电,风力发电,水力发电,探究什么情况下磁可以生电,磁场,检测是否有电流,闭合电路,组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生电流？如果不能，可能是因为什么？,有可能是电流太小或方法不对。,实验探究,检流计,增强磁场,线圈,如果是因为电路中产生的电流太小，你有什么办法改进实验？,通过实验发现：当导体在磁场中运动时，电路中会产生电流。,不偏转,不偏转,偏转,偏转,无电流产生,无电流产生,有电流产生,有电流产生,水平向左,向右摆动,向左摆动,摆动,摆动,不动,水平向右,斜向上运动,斜向下运动,上下运动,是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产生电流呢？,磁生电,导体上下运动与左右运动有什么区别？,导体上下运动时顺着磁感线（导体运动的方向与磁感线方向平行）,导体左右运动时与磁感线相交（导体运动的方向与磁感线方向不平行）,导体左右运动时做切割磁感线运动,N,S,把磁感线想象成一根根实实在在线，导线想象成一把刀。,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。,2电路中产生的电流叫做感应电流。,一、电磁感应现象,想一想,感应电流的大小受：电磁感应现象说明：,导体切割磁感线运动的速度,磁场强弱,、导体在磁场中的长度,磁能生电,影响。,结论,电磁感应：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。产生的电流就叫做感应电流,电路中感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁场方向有关（三者互相垂直）,英国法拉第实验,1、产生感应电流的条件是：（1）_（2）_。（3）_,闭合电路,一部分导体,切割磁感线运动,2、感应电流的方向取决于：,（控制变量法）,(1)_(2)_,导体运动方向,磁场方向,3、电磁感应现象中是将_能转化为_能。,机械,电,3电磁感应现象的应用,变压器,自行车测速器,不用电手电筒,课堂小结,1、磁能否产生电,能,2、是否无论如何运动都能产生电流？,否,3、如何运动才会产生感应电流？还需要什么条件？,导体做切割磁感线运动，导体必须是闭合的而且是一部分,电磁感应现象的能量转化:,在电磁感应现象中，消耗了机械能，但在闭合电路中产生了电流，获得了电能，实现了从机械能向电能的转化,发电机,发电机,发电机是根据电磁感应原理工作的是机械能转化为电能的机器,（3）检验手摇发电机电流方向的变化。,二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。,（1）观察手摇发电机的构造；（2）观察发电机对小灯泡亮度的影响。,1发电机发出的电流的大小和方向是变化的。,二、发电机,小灯泡发光说明电路中有了电流。线圈转得越快，小灯泡越亮，说明感应电流越大。,（1）观察手摇发电机的构造；（2）观察发电机对小灯泡亮度的影响。,2、发电机发出的电流的_是变化的。,二、发电机,1、发电机的工作原理是_。,电磁感应现象,大小和方向,4、发电机是将_能转化为_能。,机械,电,3、发电机产生的是交流电,1、发电机的构造和作用,发电机的构造和作用,（2）磁场中的磁感线从左向右，线圈转动时，只有ab边和cd边能切割磁感线产生感应电流，da边和bc边不切割磁感线，不产生感应电流.,（1）构造：由磁体、线圈、铜环、电刷、输出电路组成。,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,a,b,d,c,A,B,线圈转动时，电流表的指针左右摆动，说明电路产生的电流方向是不断变化的.,发电机,实际发电机构造：,转子,定子,大型发电机采取的是线圈不动，磁极旋转的方式来发电。这种发电机叫旋转磁极式发电机,交流发电机,实际的交流发电机，结构比较复杂，但主要由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成.转子由水轮机、汽轮机或内燃机来带动.大型发电机发出很高的电压和很强的电流，要采用线圈不动、磁极旋转的方式发电.这种发电机叫做旋转磁极式发电机.,电流的大小和方向随时间做周期性变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流（AC）电流的大小和方向不随时间而改变，这样的电流叫做直流（DC）,（1）周期：交流电完成一次周期性变化需要的时间（秒）（2）频率：1秒内交流电完成周期性变化的次数（赫兹）,交流电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。,我国交流电周期是0.02秒，频率为50赫兹（HZ)。其意义是发电机线圈转一周所用时间为0.02秒，1秒内线圈转50周，线圈每转一周电流方向改变2次，1秒内电流方向改变100次。,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。,（1）发电机的构造发电机由转子和定子两部分组成。大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。,大型发电机安装转子,3发电机工作原理,实际使用的交流发电机（旋转磁场式）1、组成：定子线圈；转子电磁铁,原因：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转困难；使用电磁铁可得到强磁场,2、动力机：水轮机、汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等,（2）工作原理,当线圈在前半周转动时，电流表指针偏转，表明电路中产生了电流；当线圈在后半周转动时，切割磁感线方向相反，电流表指针偏转方向相反。,铜环,电刷,（3）发电机发电的过程是机械能转化为电能的过程。,发电机与电动机的比较,1、发电机的构造原则上和电动机是基本相似的,发电机可分为交流发电机和直流发电机两类。,发电机和电动机,原理,发电机,电动机,电磁感应,通电线圈在磁场中受力而转动,发电机和电动机,能量转化,发电机,电动机,机械能转化为电能,电能转化为机械能,构造,交流发电机,直流电动机,动圈式话筒,当你对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动；即线圈在磁场中做切割磁感线运动，能产生随声音变化而变化的电流,电磁感应现象,功放器,生活中的物理,电磁感应现象,与发电机原理相同,通电导体在磁场中受力运动,与电动机原理相同,话筒,扬声器,1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这是一种电磁感应现象。,2发电机利用了电磁感应原理发电，将机械能转化为电能。,课堂小结,8、现象及应用,A,B,C,D,E,F,巩固练习,1.周期性改变_的电流叫交流电，_不变的电流叫直流电，发电机提供的是_电，电池提供的是电2.我国的交流发电机的转子每秒转_周，即交流电的变化频率是_赫，因此交流电的方向每秒要改变次。,方向,方向,交流,直流,50,50,100,3.发电机的主要构造分成和两部分，大型发电机的线圈作_，电磁铁作_。实用发电机的转子由水轮机、等带动旋转。,定子,转子,定子,转子,汽轮机,1、产生感应电流的条件是（）A.导体在磁场中运动B.导体在磁场中做切割磁感线运动C.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动D.闭合导体在磁场中做切割磁感线运动,C,2、在电磁感应现象中，导体切割磁感线运动时，产生了_。由此可见，在电磁感应现象中，_能转化为_能。,感应电流,机械能,电,3.感应电流的方向与_和_有关。,导体运动方向,磁感线方向,4.交流发电机线圈内和外电路中的电流分别是（）A、交流电和直流电B交流电和交流电C直流电和交流电D直流电和直流电,B,5.我国的交流发电机的转子每秒转_周，即交流电的变化频率是_赫，因此交流电的方向每秒要改变_次。,50,50,100,巩固练习,1.交流发电机制造的原理是（）A电流的磁效应B电流的磁现象C电磁感应现象D电磁铁原理,2.我国使用的交流电的频率为50赫兹，在10秒内电流方向改变了（）A、500次B、50次C、100次D、1000次,C,D,3.发现电流周围存在磁场的物理学家是（）A、奥斯特B、焦耳C、法拉第D、安培,A,4.下列设备中利用电磁感应原理的是：（）A.电磁铁B.电磁继电器C.电动机D.发电机,D,5.在研究电和磁的关系方面，有两位著名历史人物及其重要发现需要铭记：奥斯特用实验的方法发现了_,法拉第用实验的方法发现了_.,电能生磁,磁能生电,6.此装置是什么机器？工作原理是什么？工作时能量的转化情况怎样？,发电机,电磁感应原理,机械能转化为电能,巩固练习,N,7.下面的四个图中那些不会产生感应电流（）,（图中小圆表示闭合导体的一部分）,A,B,C,D,BD,垂直屏幕向外运动,8、关于发电机和电动机，下列说法正确的是（）A、发电机工作时把电