第5节：磁生电

1、第一课时第一课时回顾：回顾：奥斯特实验说明了什么？奥斯特实验说明了什么？奥斯特实验说明奥斯特实验说明电可以生磁电可以生磁问题：问题：既然电流可以产生磁场，那么磁场能否产既然电流可以产生磁场，那么磁场能否产 生电流呢？生电流呢？ 英国科学家英国科学家法拉第法拉第经过经过1010年的探索，在年的探索，在18183131年取得突破，发现了年取得突破，发现了利用磁场产生电流的条利用磁场产生电流的条件和规律件和规律。法拉第的发。法拉第的发现进一步揭示了电与磁现进一步揭示了电与磁之间的关系，根据这个之间的关系，根据这个发现后来发明了发电机发现后来发明了发电机，开辟了电气化时代。，开辟了电气化时代。磁生电磁

2、生电电磁感应电磁感应问题：问题：在什么情况下磁可以生电？在什么情况下磁可以生电？活动：活动：观察电磁感应现象观察电磁感应现象（1 1）导体在磁场中）导体在磁场中不动不动： ；无电流产生无电流产生（2 2）导体在磁场中做）导体在磁场中做平行于平行于磁场方向的运动：磁场方向的运动： ；（3 3）导体在磁场中做）导体在磁场中做垂直于垂直于磁场方向的运动：磁场方向的运动： 。无电流产生无电流产生有电流产生有电流产生检流计的介绍：检流计实际上是一个灵敏电流计，它的检流计的介绍：检流计实际上是一个灵敏电流计，它的特点是无电流时指针位于中心，所以可以从指针的偏转特点是无电流时指针位于中心，所以可以从指针的偏

3、转方向来判断电流的方向。当检流计的指针方向来判断电流的方向。当检流计的指针顺时针顺时针偏转时，偏转时，则说明电流从检流计则说明电流从检流计“+”接线柱流进；当检流计的指针接线柱流进；当检流计的指针逆时针逆时针偏转时，则说明电流从检流计偏转时，则说明电流从检流计“-”接线柱流进。接线柱流进。思考：思考：产生电流的条件是什么？产生电流的条件是什么？ 法拉第经过认真细致的实验和分析法拉第经过认真细致的实验和分析发现：发现：闭合电路闭合电路的的一部分导体一部分导体在磁场中在磁场中做做切割磁感线切割磁感线的运动时，导体中就会产的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做生电流，这种现象叫做电磁感应电磁感应

4、。 在电磁感应现象中产生的电流叫做在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流感应电流。磁生电磁生电电磁感应电磁感应问题：问题：如果电路不闭合，情况将会怎样？如果电路不闭合，情况将会怎样？实验动画实验动画 如果电路不闭合，当导体做切割磁如果电路不闭合，当导体做切割磁感线的运动时，感线的运动时，导体中不会产生感应电导体中不会产生感应电流流，但在导体两端会，但在导体两端会有感应电压有感应电压。这时。这时切割磁感线的导体相当于一个电源切割磁感线的导体相当于一个电源。磁生电磁生电电磁感应电磁感应小小 结结 磁生电的两个必要条件：一是导体是磁生电的两个必要条件：一是导体是闭合电路的一部分；二是导体做切割磁感闭

5、合电路的一部分；二是导体做切割磁感线的运动。线的运动。 导体两端产生感应电压的必要条件是导体导体两端产生感应电压的必要条件是导体做切割磁感线的运动。做切割磁感线的运动。问题：问题：感应电流的方向与什么因素有关？感应电流的方向与什么因素有关？导体向左运动导体向左运动导体向右运动导体向右运动磁场方向改变磁场方向改变 感应电流的方向既与感应电流的方向既与磁场方向磁场方向有关又与有关又与导体导体的运动方向的运动方向有关。改变其中的一个因素，电流方有关。改变其中的一个因素，电流方向将发生改变。向将发生改变。同时同时改变两个因素，电流方向不改变两个因素，电流方向不变。变。在电磁感应现象中，在电磁感应现象中

6、，机械能机械能转化为转化为电能电能。磁生电磁生电电磁感应电磁感应补充：补充：感应电流的方向可以用感应电流的方向可以用右手定则右手定则来判断！来判断！1.1.产生感生电流的条件是：电路产生感生电流的条件是：电路 ，一，一 部分导体做部分导体做 。2.2.导体在磁场中作切割磁感应线运动，一导体在磁场中作切割磁感应线运动，一 定有定有 。不一定有。不一定有 产生。产生。 若电路是闭合的，则一定也有若电路是闭合的，则一定也有 。闭合闭合切割磁感线的运动切割磁感线的运动感应电压感应电压感应电流感应电流课课 堂堂 练练 习习感应电流感应电流3.3.下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）（A A）导线

7、在磁场中运动就能产生感生电流；）导线在磁场中运动就能产生感生电流；（B B）闭合电路的一部分导线在磁场中运动）闭合电路的一部分导线在磁场中运动 就一定能产生感生电流；就一定能产生感生电流；（C C）闭合电路的一部分导线在磁场中作切）闭合电路的一部分导线在磁场中作切 割磁感应线的运动，一定能产生感生割磁感应线的运动，一定能产生感生 电流；电流；（D D）闭合线圈在磁场中作切割磁感应线的）闭合线圈在磁场中作切割磁感应线的 运动，一定能产生感生电流。运动，一定能产生感生电流。C课课 堂堂 练练 习习4.4.下图中，闭合线圈的一部分导线在磁场中下图中，闭合线圈的一部分导线在磁场中 运动，能产生感生电流

8、的是（运动，能产生感生电流的是（ ）A( (a) )图和图和( (b) )图图 B( (a) )图和图和( (c) )图图C( (a) )图和图和( (d) )图图 D( (c) )图和图和( (d) )图图B课课 堂堂 练练 习习第二课时第二课时课课 前前 练练 习习1、磁生电的两个必要条件：、磁生电的两个必要条件： 一是一是 ； 二是二是 。2、导体两端产生感应电压的必要条件：、导体两端产生感应电压的必要条件： 是是 。3、最早研究出电磁感应现象的科学家是（、最早研究出电磁感应现象的科学家是（ ） A、奥斯特、奥斯特 B、法拉第、法拉第 C、焦耳、焦耳 D、安培、安培导体是闭合回路的一部分

9、导体是闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动导体做切割磁感线运动导体做切割磁感线运动导体做切割磁感线运动B探究：探究：感应电流的大小与哪些因素有关？感应电流的大小与哪些因素有关？1.1.导线切割的速度大小；导线切割的速度大小；2.2.导线切割的速度方向；导线切割的速度方向；3.3.永磁体的强度；永磁体的强度；4.4.切割导线的条数；切割导线的条数；5.5.切割导线的有效长度。切割导线的有效长度。猜想：猜想：设计实验和验证：设计实验和验证：结论：结论：影响感应电流大小的因素有：影响感应电流大小的因素有：导线切割的导线切割的 速度大小速度大小；永磁体的强度（永磁体的强度（磁场的强弱磁场的强弱）； 切

10、割导线的条数切割导线的条数；导线切割磁感线的方向导线切割磁感线的方向； 切割导线的有效长度。切割导线的有效长度。磁生电磁生电电磁感应电磁感应交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理思考：思考：电磁感应现象有什么应用？电磁感应现象有什么应用？应用电磁感应的原理可制成应用电磁感应的原理可制成发电机发电机发电机的构造发电机的构造磁体磁体交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理发电机的工作原理发电机的工作原理（1 1）ab和和cd没有切割磁感线，没有切割磁感线， 线圈中线圈中没有感应电流没有感应电流；（3 3）ab和和cd没有切割磁感线，没有切割磁感线， 线圈中线圈中没有感应电流没有感应电流；（2 2

11、）ab和和cd垂直切割磁感线，线圈中垂直切割磁感线，线圈中 产生感应电流；产生感应电流；电流从电流从 A 流向流向 B； ab ab向下向下切割磁感线切割磁感线，cdcd向上切向上切割磁感线。割磁感线。（4 4）ab和和cd垂直切割磁感线，线圈中垂直切割磁感线，线圈中 产生感应电流；产生感应电流；电流从电流从 B 流向流向 A； ab ab向上向上切割磁感线切割磁感线，cdcd向下切向下切割磁感线。割磁感线。交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理线圈（转子）转动一周，电流方向改变两次。线圈（转子）转动一周，电流方向改变两次。这种这种周期性改变方向的电流周期性改变方向的电流叫叫交流电。交流电。

12、方向不发生改变的电流叫方向不发生改变的电流叫直流电。直流电。 （如电池产生的电流）（如电池产生的电流）交流电和直流电交流电和直流电交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理 实际使用的大型交流发电机由实际使用的大型交流发电机由转子转子和和定子定子两部分组成。一般采用两部分组成。一般采用线圈不动线圈不动、磁极旋转磁极旋转的的方法来发电。还用电磁体代替永磁体。方法来发电。还用电磁体代替永磁体。交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理交流电的周期和频率交流电的周期和频率 电网提供的电源都是交流电，我国使用的交流电网提供的电源都是交流电，我国使用的交流电的电的周期为周期为 0.02 秒秒，频率为，频率为

13、 50 赫兹赫兹（Hz），即每），即每秒出现秒出现 50 个周期，个周期，电流方向每秒改变电流方向每秒改变 100 次次。交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理发电机小结发电机小结1.1.原理原理 电磁感应现象电磁感应现象2.2.构造构造 定子定子和和转子转子大型交流发电机的大型交流发电机的定子为线圈定子为线圈，转子为磁极转子为磁极。3.3.能量转化能量转化 机械能机械能转化为转化为电能电能4.4.能量来源能量来源 水力发电、火力发电、风力发电水力发电、火力发电、风力发电 、核动力发电等、核动力发电等交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理各种电站各种电站各种电站各种电站火力发电厂火力发电厂

14、各种电站各种电站各种电站各种电站比较：比较：发电机与电动机的相同点和区别？发电机与电动机的相同点和区别？ 1 1. .发电机和电动机在构造上基本发电机和电动机在构造上基本相同的相同的发电机发电机电动机电动机电动机也可用来做发电机电动机也可用来做发电机 2.2.发电机和电动机的能量转化方向正好相反发电机和电动机的能量转化方向正好相反 发电机：发电机：机械能机械能转化为转化为电能电能 电动机：电动机：电能电能转化为转化为机械能机械能 3.3.发电机和电动机的原理不同发电机和电动机的原理不同 发电机的原理：发电机的原理：电磁感应电磁感应 电动机的原理：电动机的原理：通电导线在磁场中受力而运动通电导线在磁场中受力而运动课堂练习课堂练习1、磁场的强