第5节 磁生电第二课时

1、Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究第二课时第二课时 交流发电机交流发电机Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究一、电磁感应现象一、电磁感应现象1、电磁感应、电磁感应闭合电路的一部分导体闭合电路的一部分导体在磁场中在磁场中做切割磁感线做切割磁感线的运动时的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫，导体中就会产生电流，这种现象叫做做电磁感应电磁感应。2、感应电流、感应电流电磁感应产生的电流就叫感应电流。电磁感应产生的电流就叫感应电流。3、感应电压、感应电压如果电路不闭合，当导体在磁场中做切割磁如果电路不闭合，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中不会产生

2、感应电流。但感线运动时，导体中不会产生感应电流。但在导体两端会有感应电压在导体两端会有感应电压。复习Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究5、电磁感应现象中能量转化、电磁感应现象中能量转化 机械能转化为电能。机械能转化为电能。6、电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场 强弱有关。强弱有关。 电路的一部分导体在磁场中做电路的一部分导体在磁场中做 运运动时，导体中就产生动时，导体中就产生 ，这种现象叫电，这种现象叫电磁感应。这是英国物理学家磁感应。这是英国物理学家 发现的。这发现的。这个发现进一步揭示了个发现进一步揭示了 和和 的联系，在此

3、过的联系，在此过程中，程中， 能转变成能转变成 能。能。闭合闭合感应电流感应电流法拉第法拉第电电磁磁机械机械电电切割磁感线切割磁感线4、感应电流的方向与感应电流的方向与磁场方向磁场方向和和导体运动方向导体运动方向 有关；有关； Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究二、交流发电机1、发电机的工作原理：、发电机的工作原理：根据电磁感应根据电磁感应的原理制成。的原理制成。把手摇发电机与电流表连接起来，如图所把手摇发电机与电流表连接起来，如图所示。转动手摇发电机的线圈，可以看到电示。转动手摇发电机的线圈，可以看到电流表的指针流表的指针 _ ，说明发电机产生，说明发电机产生的电流方

4、向是的电流方向是_的。的。左右摆动左右摆动发生改变发生改变Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究2、交流电：、交流电：这种周期性改变方向的电流叫交流电这种周期性改变方向的电流叫交流电Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究3、交流电的周期和频率：、交流电的周期和频率：日常生活中使用、电网输送的电都是交流电。日常生活中使用、电网输送的电都是交流电。我国的交流电我国的交流电周期是周期是 0.02 0.02秒秒，频率为频率为5050赫兹。赫兹。直流电：直流电：电流方向不变的电流。电流方向不变的电流。例：电池产生的电流例：电池产生的电流交流电与直流电有什么不同？为

5、什么我们平时交流电与直流电有什么不同？为什么我们平时用得最多的交流电而不是直流电？用得最多的交流电而不是直流电？Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究交流电的方向发生周期性的改变，而直流电的方交流电的方向发生周期性的改变，而直流电的方向不发生改变。向不发生改变。生活中的电是由发电厂发出的交流电，且生活中生活中的电是由发电厂发出的交流电，且生活中大部分电动机是交流电动机，所以平时我们用得大部分电动机是交流电动机，所以平时我们用得最多的是交流电而不是直流电。最多的是交流电而不是直流电。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究4、交流发电机的结构、交流发电机的结

6、构主要由转子（线圈）和定子（磁体）组成。主要由转子（线圈）和定子（磁体）组成。线圈的两个端线上有两个铜环（线圈的两个端线上有两个铜环（E、F）和）和电刷（电刷（A、B）与外电路连接。）与外电路连接。当转子线圈转动时，其当转子线圈转动时，其ab边与边与cd边切割磁边切割磁感线而产生感应电流。感线而产生感应电流。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究5、发电机的能量转化：、发电机的能量转化：把机械能转化为电能把机械能转化为电能Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究实际使用的大型交流发电机，一般采用实际使用的大型交流发电机，一般采用线圈不动线圈不动、磁极旋转磁

7、极旋转的方式来发电。为了得到较强的磁场，的方式来发电。为了得到较强的磁场，还要用还要用电磁铁代替永磁体电磁铁代替永磁体。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究6、发电机发电机与电动机的比较与电动机的比较发发 电电 机机电电 动动 机机工作原理工作原理结构构造结构构造能量转化能量转化电路作用电路作用判定定则判定定则机子种类机子种类利用电磁利用电磁感应现象感应现象通电线圈在磁场通电线圈在磁场中受力而转动中受力而转动 磁体、线圈、磁体、线圈、换向器和电刷换向器和电刷磁体、线圈、磁体、线圈、铜环和电刷铜环和电刷电能转化为机械能电能转化为机械能 机械能转化为电能机械能转化为电能作用电

8、器作用电器作电源作电源左手定则左手定则右手定则右手定则交流发电机、交流发电机、直流发电机直流发电机直流电动机、直流电动机、交流电动机交流电动机Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究发电机与电动机的结构本质上是一样的，因此，发电机与电动机的结构本质上是一样的，因此，电动机也可用来做发电机。电动机也可用来做发电机。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究法法拉拉第第法拉第（法拉第（ 1791 1867），英国），英国物理学家、化学家。他出生于一物理学家、化学家。他出生于一个铁匠家庭，家境十分贫寒，一个铁匠家庭，家境十分贫寒，一生几乎没有受过正规的学校教育。生几

9、乎没有受过正规的学校教育。少年时代，他在伦敦一家装订厂少年时代，他在伦敦一家装订厂当帮工，这使他有机会阅读大量的科技书籍。他当帮工，这使他有机会阅读大量的科技书籍。他用自己微薄的工资买了一些实验仪器来验证书本用自己微薄的工资买了一些实验仪器来验证书本上的知识。法拉第的勤奋与好学得到了当时著名上的知识。法拉第的勤奋与好学得到了当时著名科学家戴维的赏识，科学家戴维的赏识，1813年，他成为戴维科学研年，他成为戴维科学研究的助手。从此，法拉第开始了他终生的科学研究的助手。从此，法拉第开始了他终生的科学研究工作。究工作。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究法拉第在科学上的贡献巨大

10、。他发现了使二氧法拉第在科学上的贡献巨大。他发现了使二氧化碳、硫化氢、溴化氢和氯气变成液体的加压化碳、硫化氢、溴化氢和氯气变成液体的加压液化法；发现了电磁感应定律，制造了世界上液化法；发现了电磁感应定律，制造了世界上第一台发电机；首次提出了电与磁相互联系的第一台发电机；首次提出了电与磁相互联系的观点，创立了现代电磁理论的基础；发现了电观点，创立了现代电磁理论的基础；发现了电解定律，首次建立了电与化学的联系；首次证解定律，首次建立了电与化学的联系；首次证明了摩擦电、温差电、伽伐尼电、伏打电和感明了摩擦电、温差电、伽伐尼电、伏打电和感应电的本质是相同的应电的本质是相同的人们给予法拉第很高的地位和荣

11、誉。但他并不看人们给予法拉第很高的地位和荣誉。但他并不看重金钱和荣誉。他拒绝了重金聘请，专心致力于重金钱和荣誉。他拒绝了重金聘请，专心致力于科学研究，并在英国皇家学院为青少年做科普讲科学研究，并在英国皇家学院为青少年做科普讲座长达座长达 19年。法拉第把一生献给了科学事业。年。法拉第把一生献给了科学事业。生活在电气化时代的我们，应该永远缅怀法拉第。生活在电气化时代的我们，应该永远缅怀法拉第。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究电与磁发展的历程电与磁发展的历程公元前公元前 6世纪，人们发现了磁现象。在古代中国世纪，人

12、们发现了磁现象。在古代中国和古希腊，都有关于磁现象的记载。和古希腊，都有关于磁现象的记载。公元前公元前4 4世纪左右成书的管子中就有世纪左右成书的管子中就有“上有上有慈石者，其下有铜金慈石者，其下有铜金”的记载，这是关于磁的最的记载，这是关于磁的最早记载。早记载。公元前公元前3 3世纪，我国就有司南（指南针）的记载。世纪，我国就有司南（指南针）的记载。我国也是最早把指南针用于航海的国家。我国也是最早把指南针用于航海的国家。东汉王充在论衡中记有东汉王充在论衡中记有“司南之司南之杓（勺子），投之于地（中央光滑的杓（勺子），投之于地（中央光滑的地盘），其柢（勺的长柄）指南地盘），其柢（勺的长柄）指南

13、”。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究1600年，英国医生吉尔伯特发表论磁，建立年，英国医生吉尔伯特发表论磁，建立了磁学，并指出地球是一个巨大磁体。了磁学，并指出地球是一个巨大磁体。1820年，丹麦奥斯特发现了电流的磁效应：电流年，丹麦奥斯特发现了电流的磁效应：电流能够产生磁场。揭开了电与磁之间的相互联系。能够产生磁场。揭开了电与磁之间的相互联系。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究1831年，英国法拉第发现了电磁感应现象。基于年，英国法拉第发现了电磁感应现象。基于感应电流的知识，电动机和发电机的制造才成为感应电流的知识，电动机和发电机的制造才成为

14、可能，为第二次技术革命奠定了基础。可能，为第二次技术革命奠定了基础。1866年，西门子发明了自激式发电机，使人类获年，西门子发明了自激式发电机，使人类获得了廉价电能，标志着人类社会进入电气化时代。得了廉价电能，标志着人类社会进入电气化时代。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究1873年，英国麦克斯韦完成电磁通论，建立年，英国麦克斯韦完成电磁通论，建立了统一的电磁场的理论，预言了电磁波的存在，了统一的电磁场的理论，预言了电磁波的存在，揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性。揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性。1887年年,德国赫兹用实验证实了电磁波的存在。德国赫兹用实验证实

15、了电磁波的存在。1888年年,赫兹用实验证实了电磁波和光波的同一性。赫兹用实验证实了电磁波和光波的同一性。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究1901年，意大利工程师马可尼成功实现了跨越大年，意大利工程师马可尼成功实现了跨越大西洋的无线电通信。西洋的无线电通信。20世纪，无线电广播、电视、世纪，无线电广播、电视、卫星通信等新技术得到了迅速的发展。卫星通信等新技术得到了迅速的发展。无线电通信的先驱马可尼无线电通信的先驱马可尼20世纪世纪50年代以后，晶体管的发明和集成电路的年代以后，晶体管的发明和集成电路的制造成功，实现了电子器材小型化，使人类进入制造成功，实现了电子器材小

16、型化，使人类进入了信息化时代。了信息化时代。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究20世纪世纪 50年代，磁记录信息技术出现。目前，年代，磁记录信息技术出现。目前，磁存储是信息存储的重要方式。磁存储是信息存储的重要方式。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究20世纪世纪 80年代，磁共振技术出现并应用于医学年代，磁共振技术出现并应用于医学诊断。诊断。21世纪初，磁悬浮列车进入商业化运行。世纪初，磁悬浮列车进入商业化运行。磁共振成像技术磁共振成像技术通过了解电与磁发展的历程，知道了电磁通过了解电与磁发展的历程，知道了电磁学发展史中的典型事例。请说说你的体会

17、？学发展史中的典型事例。请说说你的体会？人类对电与磁现象的认识，促进了科学技术的快人类对电与磁现象的认识，促进了科学技术的快速进步，改变了人们的生活方式和世界的面貌。速进步，改变了人们的生活方式和世界的面貌。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究根据电与磁发展的历程，将下列事件按时间根据电与磁发展的历程，将下列事件按时间先后排序先后排序。2754961083111发明指南针发明指南针建立统一的建立统一的电磁场理论电磁场理论发现电磁发现电磁感应现象感应现象建立磁学，建立磁学，指出地球是指出地球是个巨大磁体个巨大磁体实现无实现无线通信线通信发现磁现象发现磁现象出现磁存出现磁存储

18、技术储技术发现电流发现电流的磁效应的磁效应发明自激发明自激式发电机式发电机磁共振技术磁共振技术磁悬浮技术磁悬浮技术证实电磁证实电磁波的存在波的存在晶体管、集晶体管、集成电路应用成电路应用12Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究小结二、交流发电机1、发电机的工作原理：、发电机的工作原理：根据电磁感应的原理制成根据电磁感应的原理制成2、交流电：、交流电：这种周期性改变方向的电流叫交流电这种周期性改变方向的电流叫交流电3、交流电的周期和频率：、交流电的周期和频率：我国的交流电周期是我国的交流电周期是 0.02秒，频率为秒，频率为50赫兹赫兹4、交流发电机的结构：、交流发电机的结构：主要由转子（线圈）和定子（磁体）组成主要由转子（线圈）和定子（磁体）组成5、发电机的能量转化：、发电机的能量转化：把机械能转化为电能把机械能转化为电能Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究 1、一般发电机由线圈和磁铁两部分构成。、一般发电机由线圈和磁铁两部分构成。大型发电机的定子是大型发电机的定子是 _，转子是，转子是_。线圈线圈旋转磁极旋转磁极 2、周期性地改变方向的电流叫做、周期性地改变方向的电流叫做_，电流方向不变的电流叫做电流方向不变的电流叫做_，家庭电路，家庭电路中的电流一般都是中的电流一般都是 _ 电。我国民用交