磁生電,第二十章第節,溫故而知新,1、磁對電的作用實驗結論：,_。,2、通電導體在磁場中的受力方向：,（1）_（2）_。,4、通電導體在磁場中運動是將_能轉化為_能。,通電導體在磁場中要受到力的作用,與電流方向有關,與磁場方向有關,電,機械,3、在研究通電導體在磁場中的受力方向與哪些因素有關時，采用的方法是_。,控制變量法,5、比較甲丁兩圖說明_；比較甲乙兩圖說明_；比較甲丙兩圖說明_。,丁,溫故而知新,通電導體在磁場中要受到力,的作用,電流方向一定時，,改變磁場方向，導體受力方向改變,磁場方向一定時，改變電流方向，導體受力方,向改變,6、電動機的工作原理是：利用_在磁場中受力轉動的原理制成的。,7、電動機工作時是將_能轉化為_能。,8、換向器的作用：當線圈由于慣性剛剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中的_。,9、電動機由_和_兩部分組成。,通電線圈,電,機械,電流方向,轉子,定子,溫故而知新,實驗的結論,如果把電源“+”極與導線連接，可觀察到的現象是_,斷開電路則可觀察到_。,電能生磁,磁能否生電？,如何才能讓磁產生電呢？,電能生磁,奧斯特發現電流的磁效應后，許多科學家都在思索：既然電流能產生磁，那么磁能否產生電呢？,英國物理學家法拉第在10年中做了多次探索，1831年終于取得突破，發現了利用磁場產生電流的條件和規律。,根據這個發現，后來發明了發電機，使人類大規模用電成為可能，開辟了電氣化的時代。,法拉第（MichaelFaraday，17911867），英國物理學家、化學家。在18211831年間，法拉第進行了多次實驗，發現了電磁感應現象。,法拉第,發電機是如何發電的呢？,火力發電,風力發電,水力發電,探究什么情況下磁可以生電,磁場,檢測是否有電流,閉合電路,組成以上的電路，做各種嘗試，看能否產生電流？如果不能，可能是因為什么？,有可能是電流太小或方法不對。,實驗探究,檢流計,增強磁場,線圈,如果是因為電路中產生的電流太小，你有什么辦法改進實驗？,通過實驗發現：當導體在磁場中運動時，電路中會產生電流。,不偏轉,不偏轉,偏轉,偏轉,無電流產生,無電流產生,有電流產生,有電流產生,水平向左,向右擺動,向左擺動,擺動,擺動,不動,水平向右,斜向上運動,斜向下運動,上下運動,是不是導體在磁場中做什么樣的運動都可以產生電流呢？,磁生電,導體上下運動與左右運動有什么區別？,導體上下運動時順著磁感線（導體運動的方向與磁感線方向平行）,導體左右運動時與磁感線相交（導體運動的方向與磁感線方向不平行）,導體左右運動時做切割磁感線運動,N,S,把磁感線想象成一根根實實在在線，導線想象成一把刀。,1閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫做電磁感應。,2電路中產生的電流叫做感應電流。,一、電磁感應現象,想一想,感應電流的大小受：電磁感應現象說明：,導體切割磁感線運動的速度,磁場強弱,、導體在磁場中的長度,磁能生電,影響。,結論,電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場里做切割磁感線運動時，導體中就會產生電流，這種現象叫電磁感應。產生的電流就叫做感應電流,電路中感應電流的方向與導體切割磁感線運動的方向和磁場方向有關（三者互相垂直）,英國法拉第實驗,1、產生感應電流的條件是：（1）_（2）_。（3）_,閉合電路,一部分導體,切割磁感線運動,2、感應電流的方向取決于：,（控制變量法）,(1)_(2)_,導體運動方向,磁場方向,3、電磁感應現象中是將_能轉化為_能。,機械,電,3電磁感應現象的應用,變壓器,自行車測速器,不用電手電筒,課堂小結,1、磁能否產生電,能,2、是否無論如何運動都能產生電流？,否,3、如何運動才會產生感應電流？還需要什么條件？,導體做切割磁感線運動，導體必須是閉合的而且是一部分,電磁感應現象的能量轉化:,在電磁感應現象中，消耗了機械能，但在閉合電路中產生了電流，獲得了電能，實現了從機械能向電能的轉化,發電機,發電機,發電機是根據電磁感應原理工作的是機械能轉化為電能的機器,（3）檢驗手搖發電機電流方向的變化。,二極管交替發光，說明產生的電流方向不停在改變。,（1）觀察手搖發電機的構造；（2）觀察發電機對小燈泡亮度的影響。,1發電機發出的電流的大小和方向是變化的。,二、發電機,小燈泡發光說明電路中有了電流。線圈轉得越快，小燈泡越亮，說明感應電流越大。,（1）觀察手搖發電機的構造；（2）觀察發電機對小燈泡亮度的影響。,2、發電機發出的電流的_是變化的。,二、發電機,1、發電機的工作原理是_。,電磁感應現象,大小和方向,4、發電機是將_能轉化為_能。,機械,電,3、發電機產生的是交流電,1、發電機的構造和作用,發電機的構造和作用,（2）磁場中的磁感線從左向右，線圈轉動時，只有ab邊和cd邊能切割磁感線產生感應電流，da邊和bc邊不切割磁感線，不產生感應電流.,（1）構造：由磁體、線圈、銅環、電刷、輸出電路組成。,ab和cd不斷做切割磁感線運動，由于磁感線方向是不變的，而ab和cd的運動方向總是相反，并且不斷改變，于是線圈和外部電路就有了方向不斷改變的感應電流,a,b,d,c,A,B,線圈轉動時，電流表的指針左右擺動，說明電路產生的電流方向是不斷變化的.,發電機,實際發電機構造：,轉子,定子,大型發電機采取的是線圈不動，磁極旋轉的方式來發電。這種發電機叫旋轉磁極式發電機,交流發電機,實際的交流發電機，結構比較復雜，但主要由轉子（轉動部分）和定子（固定部分）兩部分組成.轉子由水輪機、汽輪機或內燃機來帶動.大型發電機發出很高的電壓和很強的電流，要采用線圈不動、磁極旋轉的方式發電.這種發電機叫做旋轉磁極式發電機.,電流的大小和方向隨時間做周期性變化，這樣的電流叫做交變電流，簡稱交流（AC）電流的大小和方向不隨時間而改變，這樣的電流叫做直流（DC）,（1）周期：交流電完成一次周期性變化需要的時間（秒）（2）頻率：1秒內交流電完成周期性變化的次數（赫茲）,交流電流的頻率在數值上等于電流在每秒內周期性變化的次數。,我國交流電周期是0.02秒，頻率為50赫茲（HZ)。其意義是發電機線圈轉一周所用時間為0.02秒，1秒內線圈轉50周，線圈每轉一周電流方向改變2次，1秒內電流方向改變100次。,我國交流電周期是0.02秒，頻率為50赫茲，每秒電流方向改變100次。,（1）發電機的構造發電機由轉子和定子兩部分組成。大型發電機一般采用磁極旋轉的方式來發電。,大型發電機安裝轉子,3發電機工作原理,實際使用的交流發電機（旋轉磁場式）1、組成：定子線圈；轉子電磁鐵,原因：線圈匝數多，導線很粗，高速旋轉困難；使用電磁鐵可得到強磁場,2、動力機：水輪機、汽輪機（核電站）、內燃機、蒸汽輪機（火力發電站）等,（2）工作原理,當線圈在前半周轉動時，電流表指針偏轉，表明電路中產生了電流；當線圈在后半周轉動時，切割磁感線方向相反，電流表指針偏轉方向相反。,銅環,電刷,（3）發電機發電的過程是機械能轉化為電能的過程。,發電機與電動機的比較,1、發電機的構造原則上和電動機是基本相似的,發電機可分為交流發電機和直流發電機兩類。,發電機和電動機,原理,發電機,電動機,電磁感應,通電線圈在磁場中受力而轉動,發電機和電動機,能量轉化,發電機,電動機,機械能轉化為電能,電能轉化為機械能,構造,交流發電機,直流電動機,動圈式話筒,當你對著話筒說話時，產生的聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起振動；即線圈在磁場中做切割磁感線運動，能產生隨聲音變化而變化的電流,電磁感應現象,功放器,生活中的物理,電磁感應現象,與發電機原理相同,通電導體在磁場中受力運動,與電動機原理相同,話筒,揚聲器,1閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流，這是一種電磁感應現象。,2發電機利用了電磁感應原理發電，將機械能轉化為電能。,課堂小結,8、現象及應用,A,B,C,D,E,F,鞏固練習,1.周期性改變_的電流叫交流電，_不變的電流叫直流電，發電機提供的是_電，電池提供的是電2.我國的交流發電機的轉子每秒轉_周，即交流電的變化頻率是_赫，因此交流電的方向每秒要改變次。,方向,方向,交流,直流,50,50,100,3.發電機的主要構造分成和兩部分，大型發電機的線圈作_，電磁鐵作_。實用發電機的轉子由水輪機、等帶動旋轉。,定子,轉子,定子,轉子,汽輪機,1、產生感應電流的條件是（）A.導體在磁場中運動B.導體在磁場中做切割磁感線運動C.閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動D.閉合導體在磁場中做切割磁感線運動,C,2、在電磁感應現象中，導體切割磁感線運動時，產生了_。由此可見，在電磁感應現象中，_能轉化為_能。,感應電流,機械能,電,3.感應電流的方向與_和_有關。,導體運動方向,磁感線方向,4.交流發電機線圈內和外電路中的電流分別是（）A、交流電和直流電B交流電和交流電C直流電和交流電D直流電和直流電,B,5.我國的交流發電機的轉子每秒轉_周，即交流電的變化頻率是_赫，因此交流電的方向每秒要改變_次。,50,50,100,鞏固練習,1.交流發電機制造的原理是（）A電流的磁效應B電流的磁現象C電磁感應現象D電磁鐵原理,2.我國使用的交流電的頻率為50赫茲，在10秒內電流方向改變了（）A、500次B、50次C、100次D、1000次,C,D,3.發現電流周圍存在磁場的物理學家是（）A、奧斯特B、焦耳C、法拉第D、安培,A,4.下列設備中利用電磁感應原理的是：（）A.電磁鐵B.電磁繼電器C.電動機D.發電機,D,5.在研究電和磁的關系方面，有兩位著名歷史人物及其重要發現需要銘記：奧斯特用實驗的方法發現了_,法拉第用實驗的方法發現了_.,電能生磁,磁能生電,6.此裝置是什么機器？工作原理是什么？工作時能量的轉化情況怎樣？,發電機,電磁感應原理,機械能轉化為電能,鞏固練習,N,7.下面的四個圖中那些不會產生感應電流（）,（圖中小圓表示閉合導體的一部分）,A,B,C,D,BD,垂直屏幕向外運動,8、關于發電機和電動機，下列說法正確的是（）A、發電機工作時把電