第二十章-第五节-磁生电

1、学习 目标预习 探路1 1、知知识与技能识与技能l 知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件。知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件。l 知道发电机的原理：能说出发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知知道发电机的原理：能说出发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。道发电机发电过程是能量转化的过程。l 知道我国供生产和生活用的交流电的频率是知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz50Hz的意思；能把交流电和直的意思；能把交流电和直流电区分开来。流电区分开来。2 2、过过程和方法程和方法l 探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系。探究磁生电的条

2、件，进一步了解电和磁之间的相互联系。l 观察和体验发电机是怎样发电的。观察和体验发电机是怎样发电的。3 3、情感、态度与价值观、情感、态度与价值观l 认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥秘的科学方法。认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥秘的科学方法。l 认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识。认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识。闭合电路的一部分导体在磁场中做闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中产运动时，导体中产生的感应电流的现象叫做生的感应电流的现象叫做 。发电机是根据发电机是根据 制成的。制成的。切割磁

3、感线电磁感应现象电磁感应现象奥斯特实验表明奥斯特实验表明电能生磁电能生磁用什么方法可以使磁生电？用什么方法可以使磁生电？组织讨论：组织讨论：磁能否生电呢？磁能否生电呢？ 创设情境创设情境EJ227183461CS安培坐失良机，科拉顿跑失良机安培坐失良机，科拉顿跑失良机 创设情境创设情境提出问题：什么情况下磁可以生电提出问题：什么情况下磁可以生电? ? 猜想假设：让导线在磁场中运动可以生电。猜想假设：让导线在磁场中运动可以生电。 进行实验：师生共同讨论实验方案，两个同学一小组，进行实验：师生共同讨论实验方案，两个同学一小组， 实验操作员负责操作导线在磁场中的运动，实验操作员负责操作导线在磁场中的

4、运动， 记录员负责记录导线远动方向和学生电流计记录员负责记录导线远动方向和学生电流计 的偏转情况。的偏转情况。 问题探究问题探究 实验探究实验探究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了电流，这种现象叫做电磁感应现象。电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。产生感应电流的条件是：（1）一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；（2）电路是闭合回路。 产生的感应电流的方向跟导体的运动方向和磁感线的方向有关。 小结归纳小结归纳当导线在磁场中左右不断往复运动时，闭合回路中就产当导线在磁场中左右不断往复运动时，闭合回路中就产生连续的电流。那么，怎样才能使导线在磁场中不断地生连续的电流。那么，

5、怎样才能使导线在磁场中不断地运动呢？运动呢？ 利用转动，就可以很利用转动，就可以很方便地使导线在磁场方便地使导线在磁场中不断地运动。同时，中不断地运动。同时，为了增强电流，用多为了增强电流，用多匝线圈代替单根导线，匝线圈代替单根导线，这就是手摇发电机的这就是手摇发电机的模型。模型。 创设情境创设情境引导学生观察结构：磁极是什么形状的？线圈是通过哪引导学生观察结构：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？起来的？ 问题提出：问题提出：由发电机产生的电流与电池提供的电流有没有区别？由发电机产生的电流与电池

6、提供的电流有没有区别？ 实验设计：实验设计：（1 1）用导线将电池、小灯泡、电流表、开关）用导线将电池、小灯泡、电流表、开关连接成闭合电路连接成闭合电路. .闭合开关，观察灯泡亮暗、电流表指针闭合开关，观察灯泡亮暗、电流表指针的指向。（的指向。（2 2）把手摇发电机、小灯泡接入电路）把手摇发电机、小灯泡接入电路. . 转动手转动手柄使线圈在磁场里转动，观察小灯泡的明暗情况。柄使线圈在磁场里转动，观察小灯泡的明暗情况。 （3 3）把手摇发电机、电流表接入电路把手摇发电机、电流表接入电路. . 转动手柄使线圈在磁场转动手柄使线圈在磁场里转动，观察演示电流表的指针摆动情况。里转动，观察演示电流表的指

7、针摆动情况。 展示手摇发电机模型展示手摇发电机模型 问题探究问题探究1 1、手摇发电机发出电的电流方向有规律的改变。、手摇发电机发出电的电流方向有规律的改变。 2 2、这种周期性地改变方向和大小的电流，叫做交变电流，、这种周期性地改变方向和大小的电流，叫做交变电流， 简称交流。简称交流。 3 3、在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做、在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做 频率。频率的单位是赫兹，符号是频率。频率的单位是赫兹，符号是HzHz。 4 4、我国电网以交流供电，频率是、我国电网以交流供电，频率是50Hz50Hz。即。即1s1s内有内有5050个周个周 期，交流电的方

8、向每周期改变期，交流电的方向每周期改变2 2次。频率为次。频率为50Hz50Hz的交的交 流电，电流方向流电，电流方向1s1s内改变内改变100100次。次。 小结归纳小结归纳这是这是550MW550MW大型大型发电机组转子的发电机组转子的吊装现场吊装现场 实际的交流发电机，结构比较复杂，但主要由转子（转动部分）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

9、、磁极旋转的方式发电，这种发电机叫做旋转磁极式发电圈不动、磁极旋转的方式发电，这种发电机叫做旋转磁极式发电机。大型旋转磁极式发电机，能够提供几千伏到上万伏的电压，机。大型旋转磁极式发电机，能够提供几千伏到上万伏的电压，功率可达几十万千瓦，甚至百万千瓦以上。为了得到较强的磁场，功率可达几十万千瓦，甚至百万千瓦以上。为了得到较强的磁场，要把线圈嵌在定子铁心槽里，还要用电磁铁代替永久磁铁作转子。要把线圈嵌在定子铁心槽里，还要用电磁铁代替永久磁铁作转子。 知识拓展知识拓展这是葛洲坝这是葛洲坝170MW170MW水轮发电机组水轮发电机组 这是火电厂中的汽轮机组这是火电厂中的汽轮机组 知识拓展知识拓展宁波

10、市镇海火电厂宁波市镇海火电厂 这是秦山核电站这是秦山核电站 知识拓展知识拓展三峡工程图三峡工程图 发电机是根据电磁感应现象制成的，它发电的发电机是根据电磁感应现象制成的，它发电的过程是能量转化的过程。实质是其它形式的能过程是能量转化的过程。实质是其它形式的能转变成电能的过程。转变成电能的过程。 知识拓展知识拓展 知识拓展知识拓展基本概念：基本概念：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生了电流闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生了电流的现象叫的现象叫电磁感应现象电磁感应现象。电磁感应现象中产生的电流叫电磁感应现象中产生的电流叫感应电流感应电流。感应电流的

11、方向跟。感应电流的方向跟导体运动的方导体运动的方向和磁感线的方向向和磁感线的方向有关。有关。 周期性地改变方向和大小的电流，叫做周期性地改变方向和大小的电流，叫做交变电流交变电流，简称交流。，简称交流。 1.1. 在交变电流中，电流在每秒内在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数周期性变化的次数叫做频率。叫做频率。基本规律：基本规律：产生感应电流的条件是：产生感应电流的条件是：一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；电路是闭一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；电路是闭合电路合电路。1.1. 发电机是根据发电机是根据电磁感应现象电磁感应现象制成的，发电机发电的过程实质是制成的，发电机发电的过程实质

12、是将其他形式的将其他形式的能转化为电能能转化为电能的过程的过程基本方法：基本方法：控制变量法控制变量法 小结归纳小结归纳 创设情境创设情境学校的喇叭，多媒体课室里的音响都能发声，它们是靠学校的喇叭，多媒体课室里的音响都能发声，它们是靠什么振动呢？什么振动呢？ 创设情境创设情境 创设情境创设情境扬声器的工作原理扬声器的工作原理当线圈中通过图中所示的当线圈中通过图中所示的电流时，线圈受到磁铁的电流时，线圈受到磁铁的吸引吸引向左运动；当线圈中向左运动；当线圈中通过相反方向的电流时，通过相反方向的电流时，线圈受到磁铁的线圈受到磁铁的排斥排斥向右向右运动。由于通过线圈的电运动。由于通过线圈的电流是流是交

13、变电流交变电流，它的方向，它的方向不断变化，线圈就不断地不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发回振动，于是扬声器就发出了声音。出了声音。 理性提升理性提升 中考链接中考链接如图所示的闭合电路中，如图所示的闭合电路中，abab导线静止导线静止当蹄形磁铁沿水当蹄形磁铁沿水平方向向右运动时，灵敏电流计的指针平方向向右运动时，灵敏电流计的指针 （选填（选填“会偏转会偏转”或或“不偏转不偏转”）；若磁铁运动方向不变，只对）；若磁铁运动方向不变，只对调调 ，就可以改变感应电流的方向，就可以改变感应电流的方向会偏转 磁极位置 中考链接中考链接在如图所示的实验

14、装置中，用棉线将铜棒在如图所示的实验装置中，用棉线将铜棒abab悬挂于磁铁悬挂于磁铁N N、S S极之间，铜棒的两端通过导线连接到灵敏电流计上极之间，铜棒的两端通过导线连接到灵敏电流计上当铜棒向左运动时，电流计的指针当铜棒向左运动时，电流计的指针 （选填（选填“偏转偏转”或或“不偏转不偏转”）该装置可将）该装置可将 能转能转化为电能写出用该原理制成的一种设备：化为电能写出用该原理制成的一种设备： 偏转机械 (动能) 发电机如图所示，将一根导体棒如图所示，将一根导体棒abab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路，并用绝缘细线悬挂起来放在，并用绝缘细

15、线悬挂起来放在U U形磁铁的磁场中。形磁铁的磁场中。（1 1）让导体棒）让导体棒abab水平向左运动时，灵敏电流计指针向右偏转；导体棒水平向左运动时，灵敏电流计指针向右偏转；导体棒abab水水平向右运动时，指针向左偏转，说明感应电流的方向与平向右运动时，指针向左偏转，说明感应电流的方向与 的的方向有关；方向有关；（2 2）让导体棒）让导体棒abab水平向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度水平向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小；导体棒较小；导体棒abab水平向右快速运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较水平向右快速运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大。说明感应电流的大小与大。说明感应电流的大小与 有关。有关