20.5磁生电.ppt

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1、磁生电磁生电 第二十章第二十章 第节第节温故而知新温故而知新1、磁对电的作用实验结论：、磁对电的作用实验结论：_。2、通电导体在磁场中的受力方向：、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、通电导体在磁场中运动是将_能转化为能转化为 _能。能。通电导体在磁场中要受到力的作用通电导体在磁场中要受到力的作用与电流方向有关与电流方向有关与磁场方向有关与磁场方向有关电电机械机械3、在研究通电导体在磁场中的受力方向与哪、在研究通电导体在磁场中的受力方向与哪 些因素有关时，采用的方法是些因素有关时，采用的方法是_。控制变量法控制变量法I乙乙FNSIF丙丙NS5、比较甲丁两

2、图说明、比较甲丁两图说明_；比较甲乙两图说明；比较甲乙两图说明_；比较甲丙两图；比较甲丙两图说明说明_。SN丁丁温故而知新温故而知新通电导体在磁场中要受到力通电导体在磁场中要受到力的作用的作用电流方向一定时，电流方向一定时，改变磁场方向，导体受力方向改变改变磁场方向，导体受力方向改变磁场方向一定时，改变电流方向，导体受力方磁场方向一定时，改变电流方向，导体受力方向改变向改变6、电动机的工作原理是：利用、电动机的工作原理是：利用_在磁在磁 场中受力转动的原理制成的。场中受力转动的原理制成的。7、电动机工作时是将、电动机工作时是将_能转化为能转化为_能。能。8、换向器的作用：当线圈由于惯性刚刚转过

3、平、换向器的作用：当线圈由于惯性刚刚转过平 衡位置时，自动改变线圈中的衡位置时，自动改变线圈中的_。9、电动机由、电动机由_和和_两部分组成。两部分组成。通电线圈通电线圈电电机械机械电流方向电流方向转子转子定子定子温故而知新温故而知新如果把电源如果把电源“+”极与导线连接，可观察到极与导线连接，可观察到的现象是的现象是_,_,断开电断开电路则可观察到路则可观察到_。电能生磁电能生磁NS如何才能让磁产生电呢？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，那么磁能否产生电在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电

4、呢？呢？英国物理学家英国物理学家法拉第法拉第在在10年中做了多次探索，年中做了多次探索，1831年终于年终于取得突破，发现了利用磁场产生取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。电流的条件和规律。根据这个发现，后来发明了根据这个发现，后来发明了发电机发电机，使人类大规模用电成为，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。可能，开辟了电气化的时代。法拉第法拉第（Michael Faraday，17911867），），英国英国物理学家、化物理学家、化学家。学家。在在18211831年间，法拉第进年间，法拉第进行了多次实验，发现了行了多次实验，发现了电磁感电磁感应现应现象。象。法拉第法拉第发

5、电机是如何发电的呢？发电机是如何发电的呢？火力发电火力发电风力发电风力发电水力发电水力发电探究什么情况下磁可以生电探究什么情况下磁可以生电磁场磁场检测是否检测是否有电流有电流闭合电路闭合电路组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生电组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生电流？如果不能，可能是因为什么？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。有可能是电流太小或方法不对。实验探究实验探究检流计检流计增强磁场增强磁场线圈线圈如果是因为电路中产生的电流太小，你有什么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？办法改进实验？通过实验发现：当导体在磁场中运动时，电路通过实验发现：

6、当导体在磁场中运动时，电路中会产生电流。中会产生电流。操作方法操作方法现象现象(电流表电流表)说明说明将电路中一部分导体垂将电路中一部分导体垂直磁感线放在磁场中直磁感线放在磁场中导体不动导体不动导体沿磁感线方向运动导体沿磁感线方向运动导体垂直磁感线方向向导体垂直磁感线方向向右运动右运动导体垂直磁感线方向向导体垂直磁感线方向向左运动左运动不偏转不偏转不偏转不偏转偏转偏转偏转偏转无电流产生无电流产生无电流产生无电流产生有电流产生有电流产生有电流产生有电流产生导线运动情况导线运动情况电流表指针摆动情况电流表指针摆动情况水平向左水平向左向右摆动向右摆动向左摆动向左摆动摆动摆动摆动摆动不动不动水平向右水

7、平向右斜向上运动斜向上运动斜向下运动斜向下运动上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是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产生电流呢？生电流呢？磁生电磁生电导体上下运动与左右运动有什导体上下运动与左右运动有什么区别？么区别？导体上下运动时顺着磁感线导体上下运动时顺着磁感线（导体运动的方向与磁感线（导体运动的方向与磁感线方向平行）方向平行）导体左右运动时与磁感线相交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（导体运动的方向与磁感线方向不平行）向不平行）导体左右运动时做切割磁感线运动导体左右运动时做切割磁感线运动N NS S把磁感线想象成把磁感线想象成一根根实实在在线，

8、一根根实实在在线，导线想象成一把刀。导线想象成一把刀。1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切割磁做切割磁感线运动感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应。磁感应。2电路中产生的电流叫做感应电流。电路中产生的电流叫做感应电流。一、电磁感应现象一、电磁感应现象想一想感应电流的大小受感应电流的大小受：电磁感应现象说明电磁感应现象说明：导体切割磁感线运动的速度导体切割磁感线运动的速度磁场强弱磁场强弱、导体在磁场中的长度、导体在磁场中的长度磁能生电磁能生电影响影响。结论结论电磁感应：电磁感应：闭合电路闭合电路的的一部分导一部分导体体在

9、磁场里在磁场里做切割磁感线运动做切割磁感线运动时，时，导体中就会产生电流，这种现象导体中就会产生电流，这种现象叫叫电磁感应电磁感应。产生的电流就叫做。产生的电流就叫做感应电流感应电流电路中电路中感应电流的方向感应电流的方向与导体切与导体切割磁感线割磁感线运动的方向运动的方向和和磁场方向磁场方向有关（三者互相垂直）有关（三者互相垂直）英国法拉第实验英国法拉第实验1、产生感应电流的条件是：（、产生感应电流的条件是：（1）_ （2）_。（。（3）_ 闭合闭合电路电路一部分导体一部分导体切割磁感线运动切割磁感线运动2、感应电流的方向取决于：、感应电流的方向取决于：（控制变量法）（控制变量法）(1)_(

10、2)_导体运动方向导体运动方向磁场方向磁场方向3、电磁感应现象中是将、电磁感应现象中是将_能转化为能转化为_能。能。机械机械电电3电磁感电磁感应现象的应用应现象的应用变压器变压器自行车测速器自行车测速器不用电手电筒不用电手电筒课堂小结1 1、磁能否产生电、磁能否产生电能能2 2、是否无论如何运动都能产生电流？、是否无论如何运动都能产生电流？否否3 3、如何运动才会产生感应电流？还需要什、如何运动才会产生感应电流？还需要什么条件？么条件？导体做导体做切割磁感切割磁感线运动，导体必须是线运动，导体必须是闭合闭合的而且是的而且是一部分一部分电磁感应现象的电磁感应现象的能量转化能量转化:在电磁感应现象

11、中，消耗了在电磁感应现象中，消耗了机械能机械能，但在闭合电路中产生了，但在闭合电路中产生了电流，获得了电流，获得了电能电能，实现了从，实现了从机机械能械能向向电能电能的转化的转化发电机发电机发电机是根据发电机是根据电磁感应电磁感应原理工作的原理工作的是是机械能机械能转化为转化为电能电能的机器的机器（3）检验）检验手摇发电机电流方向的变化。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二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。在改变。（1）观察手摇发电机的观察手摇发电机的构造；构造；（2）观察发电机对小灯观察发电机对小灯泡亮度的影响。泡亮度的影响。1发电机发出的电流的发电机

12、发出的电流的大小大小和和方向方向是变化的。是变化的。二、发电机二、发电机小灯泡发光说明电路中有了电流。线圈转得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。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；观察手摇发电机的构造；（2）观察发电机对小灯泡亮度观察发电机对小灯泡亮度的影响。的影响。2、发电机发出的电流的、发电机发出的电流的_是变化的。是变化的。二、发电机二、发电机1、发电机的工作原理是、发电机的工作原理是_。电磁感应现象电磁感应现象大小和方向大小和方向4、发电机是将、发电机是将_能转化为能转化为_能。能。机械机械电电3、发电机产生的是、发电

13、机产生的是交流电交流电1 1、发电机的构造和作用、发电机的构造和作用发电机的构造和作用发电机的构造和作用（2 2）磁场中的磁感线从左向右，线圈转动时，只有）磁场中的磁感线从左向右，线圈转动时，只有abab边和边和cdcd边能切割磁感线产生感应电流，边能切割磁感线产生感应电流，dada边和边和bcbc边不边不切割磁感线，不产生感应电流切割磁感线，不产生感应电流.（1 1）构造：由磁体、线圈、铜环、电刷、输出电路组成。）构造：由磁体、线圈、铜环、电刷、输出电路组成。ab和和cd不断做不断做切割磁感线切割磁感线运动，由于磁感线方向是不变的，而运动，由于磁感线方向是不变的，而ab和和cd的运动的运动方

14、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方向不断改变的感的感应电流应电流abdcAB 线圈转动时，电流表的指针左右摆动，说明电线圈转动时，电流表的指针左右摆动，说明电路产生的电路产生的电 流方向是流方向是不断变化的不断变化的.发电机发电机实际发电机构造：实际发电机构造：转子转子 定子定子大型发电机采取的是线圈不动，磁极大型发电机采取的是线圈不动，磁极旋转的方式来发电。这种发电机叫旋旋转的方式来发电。这种发电机叫旋转磁极式发电机转磁极式发电机交流发电机交流发电机实实际际的的交交流流发发电电机机，结结构构比比较较复复杂杂，但

15、但主主要要由由转转子子（转转动动部部分分）和和定定子子（固固定定部部分分）两两部部分分组组成成.转转子子由由水水轮机、汽轮机或内燃机来带动轮机、汽轮机或内燃机来带动.大大型型发发电电机机发发出出很很高高的的电电压压和和很很强强的的电电流流，要要采采用用线线圈圈不不动动、磁磁极极旋旋转转的的方方式式发发电电.这这种种发发电电机机叫叫做做旋旋转转磁极式发电机磁极式发电机.电流的大小和方向随时间做周期性变化，电流的大小和方向随时间做周期性变化，这样这样的电流叫做的电流叫做交变电流，简称交流交变电流，简称交流（AC）电流的大小和方向不随时间而改变，这电流的大小和方向不随时间而改变，这样样的电流叫做的电

16、流叫做直流（直流（DC）（1）周期：周期：交流电完成一次周期性变交流电完成一次周期性变化需要的时间（秒）化需要的时间（秒）（2）频率：频率：1秒内交流电完成周期性变秒内交流电完成周期性变化的次数（赫兹）化的次数（赫兹）交流电流的频率在数值上等于电流在每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。秒内周期性变化的次数。我国交流电周期是我国交流电周期是0.02秒秒，频率为，频率为50赫兹赫兹（HZ)。其意义是发电机线圈转其意义是发电机线圈转一周所用时间为一周所用时间为 0.02 秒，秒，1秒内线圈秒内线圈转转50周，线圈每转一周电流方向改变周，线圈每转一周电流方向改变2次，次，1秒内电

17、流方向改变秒内电流方向改变100次。次。我国交流电周期是我国交流电周期是0.02秒秒，频率为，频率为50赫兹赫兹，每秒电流方向改变，每秒电流方向改变100 次。次。（1）发电机的构造）发电机的构造发电机由转子和定子两部分组成。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。大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。大型发电机安装转子大型发电机安装转子3发电机工作原理发电机工作原理实际使用的交流发电机（旋转磁场式）实际使用的交流发电机（旋转磁场式）1 1、组成：、组成：定子定子线圈；转子线圈；转子电磁铁电磁铁原因：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转困原因：线圈匝数多，导线很粗，高

18、速旋转困难；使用电磁铁可得到强磁场难；使用电磁铁可得到强磁场2 2、动力机：水轮机、汽轮机（核电站）、内、动力机：水轮机、汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等（2）工作原理）工作原理当线圈在前半当线圈在前半周转动时，电流表周转动时，电流表指针偏转，表明电指针偏转，表明电路中产生了电流；路中产生了电流；当线圈在后半周转当线圈在后半周转动时，动时，切割磁感线切割磁感线方向相反方向相反，电流表，电流表指针偏转方向指针偏转方向相反相反。铜环铜环电刷电刷（3）发电机发电的过程是机械能转化为电能）发电机发电的过程是机械能转化为电能的过程。的过程。发电机与电动机发

19、电机与电动机的比的比较较1 1、发电机、发电机的的构构造原造原则则上和上和电动机电动机是是基本基本相相似似的的 发电机发电机可分可分为为交流交流发电机发电机和直流和直流发电机发电机两类两类。发电机和电动机发电机和电动机原理原理发电机发电机电动机电动机电磁感应电磁感应通电线圈在磁场中受通电线圈在磁场中受力而转动力而转动发电机和电动机发电机和电动机能量转化能量转化发电机发电机电动机电动机机械能转化为电能机械能转化为电能电能转化为机械能电能转化为机械能构造构造交流发电机交流发电机直流电动机直流电动机动圈式话筒动圈式话筒当你对着话筒说话时，产生的声音使膜当你对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片

20、相连的线圈也跟着一起片振动，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动，能产生随声音变化而变化的电流电磁感应现象电磁感应现象功放器功放器生活中的物理生活中的物理电磁感应现象电磁感应现象与发电机原理相同与发电机原理相同通电导体在磁场中通电导体在磁场中受力运动受力运动与电动机原理相同与电动机原理相同话筒话筒扬声器扬声器1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁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，感线运动时，导体中就会产生感应电流，这是一这是一种电磁感应现象。种电磁感应现象。2发电机

21、利用了电磁感应原理发电，将机械发电机利用了电磁感应原理发电，将机械能转化为电能。能转化为电能。课堂小结课堂小结8、现象及应用、现象及应用A AB BC CD DE EF F巩固练习巩固练习 1.1.周期性改变周期性改变_的电流叫交流电，的电流叫交流电，_不变的电不变的电流叫直流电，发电机提供的是流叫直流电，发电机提供的是_电，电池提供的是电，电池提供的是 电电 2.2.我国的交流发电机的转子每秒转我国的交流发电机的转子每秒转_周，即交流周，即交流电的变化频率是电的变化频率是_赫，因此交流电的方向每秒要改变赫，因此交流电的方向每秒要改变 次。次。方向方向方向方向交流交流直流直流5050100 3

22、.3.发电机的主要构造分成发电机的主要构造分成 和和 两部分，两部分，大型发电机的线圈作大型发电机的线圈作_，电磁铁作，电磁铁作_。实用发。实用发电机的转子由水轮机、电机的转子由水轮机、等带动旋转。等带动旋转。定子定子转子转子定子定子转子转子汽轮机汽轮机1 1、产生感应电流的条件是（产生感应电流的条件是（）A.A.导体在磁场中运动导体在磁场中运动B.B.导体在磁场中做切割磁感线运动导体在磁场中做切割磁感线运动C.C.闭合电路的一部分导体做切割磁感线闭合电路的一部分导体做切割磁感线 运动运动D.D.闭合导体在磁场中做切割磁感线运动闭合导体在磁场中做切割磁感线运动C2 2、在电磁感应现象中，导体切

23、割磁、在电磁感应现象中，导体切割磁感线运动时，产生了感线运动时，产生了_。由。由此可见，在电磁感应现象中，此可见，在电磁感应现象中，_能转化为能转化为_能。能。感应电流感应电流机械能机械能电电3.3.感应电流的方向与感应电流的方向与_和和_有关。有关。导体运动方向导体运动方向磁感线方向磁感线方向4.4.交流发电机线圈内和外电路中的电流分别是（交流发电机线圈内和外电路中的电流分别是（）A A、交流电和直流电、交流电和直流电 B B交流电和交流电交流电和交流电C C直流电和交流电直流电和交流电 D D直流电和直流电直流电和直流电B5.我国的交流发电机的转子每秒转我国的交流发电机的转子每秒转_周，周

24、，即交流电的变化频率是即交流电的变化频率是_赫，因此交流电赫，因此交流电的方向每秒要改变的方向每秒要改变_次。次。5050100巩固练习巩固练习 1.1.交流发电机制造的原理是（交流发电机制造的原理是（）A A电流的磁效应电流的磁效应 B B电流的磁现象电流的磁现象 C C电磁感应现象电磁感应现象 D D电磁铁原理电磁铁原理2.2.我国使用的交流电的频率为我国使用的交流电的频率为5050赫兹，在赫兹，在1010秒内电秒内电流方向改变了（流方向改变了（）A A、500500次次 B B、5050次次 C C、100100次次 D D、10001000次次CD3.3.发现电流周围存在磁场的物理学家

25、是（发现电流周围存在磁场的物理学家是（）A A、奥斯特、奥斯特 B B、焦耳、焦耳 C C、法拉第、法拉第 D D、安培、安培A4.4.下列设备中利用电磁感应原理的是：（下列设备中利用电磁感应原理的是：（）A.A.电磁铁电磁铁 B.B.电磁继电器电磁继电器 C.C.电动机电动机 D.D.发电机发电机D5.在研究电和磁的关系方面，有两位著名历史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：奥斯特用实验的人物及其重要发现需要铭记：奥斯特用实验的方法发现了方法发现了_,法拉第用实验的方法拉第用实验的方法发现了法发现了_.电能生磁电能生磁磁能生电磁能生电6 6.此装置是什么机器？工作

26、原理是什么？工作此装置是什么机器？工作原理是什么？工作时能量的转化情况怎样？时能量的转化情况怎样？发电机发电机电磁感应原理电磁感应原理机械能转化为电能机械能转化为电能巩固练习巩固练习NSNSSNNS7.7.下面的四个图中那些不会产生感应电流（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）（图中小圆表示闭合导体的一部分）ABCDBD垂直屏幕垂直屏幕向外运动向外运动8 8、关于发电机和电动机，下列说法正确、关于发电机和电动机，下列说法正确的是（的是（）A A、发电机工作时把电能转化为机械能、发电机工作时把电能转化为机械能B B、电动机是利用电磁感应现象制成的、电动机是利用电

27、磁感应现象制成的C C、电动机工作时把电能转化为机械能、电动机工作时把电能转化为机械能D D、发电机是利用电磁感应现象制成的、发电机是利用电磁感应现象制成的C、D9 9、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A A、只要导体在磁场中运动，就一定会产、只要导体在磁场中运动，就一定会产生电流生电流B B、导体在磁场中做切割磁感线运动，就、导体在磁场中做切割磁感线运动，就一定会产生电流一定会产生电流C C、只要磁场足够强，导体不运动也能产、只要磁场足够强，导体不运动也能产生电流生电流D D、闭合电路中的一部分导体在磁场中做、闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，就会产生电流切割磁感线运动，就会产生电流D