新人教版九年级物理第二十章第5节《磁生电》精品中学完整PPT课件

磁生电,第二十章第5节,.,2,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_。,?,.,3,英国科学家法拉第经过10年的研究，在1831年发现了磁生电的条件和规律，实现了他利用磁场获得电流的愿望。,法拉第发现了磁生电，导致了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元,.,4,实验探究,提出问题,1.什么情况下磁能生电？,设计猜想,2.要使磁生电须哪些器材？,最方便获得的磁场用什么器材？,要方便测出电流用什么器材？,要把电流表接入电路要哪些器材？,.,5,研究电磁感应,.,6,实验条件,指针摆动情况,实验电路图,1,开关断开，电路断路，无论导线做何运动,不摆动,2,3,4,5,开关闭合，电路通路，导线保持静止。,不摆动,开关闭合，电路通路，部分导线只做上下运动。,不摆动,开关闭合，电路通路，部分导线只做左右运动。,摆动,开关闭合，电路通路，部分导线做左右斜向运动。,摆动,.,7,实验结论,电磁感应条件,.,8,1、电磁感应：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，这种现象叫电磁感应。,2、感应电流：由于发生电磁感应现象而产生的电流叫感应电流。,3、电磁感应现象中能的转化是怎样的？,是机械能转化为电能。,.,9,科拉顿“跑失良机”,请帮科拉顿分析失败的原因，并为其改善实验方案。,.,10,感应电流的大小与那些因素有关？,猜测：1.导线切割的速度,3.永磁体的强度,探究活动,2.导线切割的速度的方向,4.切割导线的条数,5.切割导线的有效长度,.,11,设计实验方案,实验方法：控制变量法,结论,感应电流的大小与导线切割的速度、永磁铁的强度、切割导线的条数、切割导线的有效长度有关。感应电流的大小与导线切割的速度方向无关。,.,12,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,.,13,20.5磁生电,1、电磁感应-磁能生电（1）内容：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，这种现象叫电磁感应。（英国-法拉第）（2）感应电流：由于电磁感应而产生的电流就叫做感应电流。（3）产生感应电流的必要条件：一是闭合电路的一部分导体；二是导体做切割磁感线运动。（4）感应电压产生的条件：导体在磁场中做切割磁感线运动。,（5）影响感应电流方向的因素：磁场方向、导体运动方向。若磁场方向不变时，导体运动方向改变，则感应电流的方向随之改变。若导体运动方向不变时，磁场方向改变，则感应电流的方向随之改变。若导体运动方向和磁场方向同时改变时，则感应电流的方向不变。（6）影响感应电流大小的因素：磁场的强弱、导体切割磁感线的速度、导线的根数和长度有关，而运动方向和磁场方向无关。（7）能量转化：机械能电能。注：表示电流或磁场的方向垂直纸面向里，表示电流或磁场的方向垂直纸面向外。,.,15,练习1,1.,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,学习效果反馈,.,16,课本练习甲乙,2.判断：下列状况中，哪些状况有感应电流产生？,.,17,课本练习丙丁,.,18,练习2,1.,3.导体在磁场里做切割磁感线运动，导体的两端将产生_。,感应电压,.,19,练习3,4.感应电流的方向与_和_有关。,导体运动方向,磁感线方向,.,20,6.图中A、D已标出了磁场方向、导体切割磁感线的方向和产生的电流方向，请在B、C、E、F图中标出电流的方向。,ABC,注：表示电流的方向垂直纸面向里，表示电流的方向垂直纸面向外。,.,21,.,没电流,DEF,注：表示电流的方向垂直纸面向里，表示电流的方向垂直纸面向外。,.,22,练习5,7.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,电,机械,课堂习题,1、导体在磁场中运动一定会产生感应电流（）2、导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电压（）3、闭合导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电流（）4、闭合导体的一部分在磁场中做切割运动一定会产生感应电流（）,.,24,N,垂直屏幕向外运动,5、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,.,25,发电机是把机械能转化为电能的机器,发电机原理：电磁感应现象,.,26,.,27,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,.,28,周期性改变电流方向的电流叫做交流电方向不变的电流叫直流电,线圈转动一圈，电流方向改变2次,.,29,（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）,问：生活用电的周期、频率、每秒方向改变次数,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,.,30,.,31,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,.,32,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,.,33,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完全相同的,2、电动机是消耗电能而输出机械能;发电机是消耗机械能而输出电能,3、电动机：利用通电线圈在磁场里转动的原理发电机:利用电磁感应原理可分为交流发电机和直流发电机两类。,.,34,550MW大型发电机组转子吊装,.,35,.,36,宁波市镇海火电厂,.,37,2、发电机,（1）原理：利用电磁感应的原理工作。（2）主要构造：转子（电磁铁）和定子（线圈）（3）种类：交流发电机（两个铜环）和直流发电机（换向器）。（4）能量转化：机械能电能（5）直流电（DC）：方向不变的电流；如干电池、蓄电池等。,.,38,（6）交流电（AC）定义：周期性改变电流方向的电流叫交流电。周期（T）：电流方向完成一次周期性变化或线圈转一周的时间（秒）。我国T=0.02s频率（f）：1秒内电流方向周期性变化的次数（Hz）或1秒内线圈转过的周数。我国f=50Hz，表示1s钟线圈转过50圈，电流方向改变100次。注：线圈转一圈电流方向改变2次。,.,39,3、电动机与发电机的区别（1）原理不同电动机：利用通电线圈在磁场里转动的原理；如图1发电机：利用电磁感应的原理；如图2,(2)能量转化不同电动机：电能机械能发电机：机械能电能,图1,图2,.,40,4、话筒（1）主要构造：永久磁铁、线圈、膜片（2）原理：利用电磁感应的原理。（3）工作过程：声音膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流。（声信号电信号）,.,41,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,.,42,1.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。,练习,方向,方向,交流,直流,50,50,100,.,43,3.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,.,44,4.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,5