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電能的獲得與轉化
第一課時
第六章 電能
還記得我們嗎？
我是奧斯特
電流的磁效應
我是法拉第
電磁感應現象
當閉合電路中的一部分導體做切割磁感線運動時，導體中就產生電流。
一、電能的獲得
通過旋轉
持續切割磁感線
發電機
電磁感應可以產生感應電流，但是導體停止切割磁感線后，又消失了。
如何獲得持續的電流？
發電機是根據 原理設計制造的，它是一種把 能轉化為 能的裝置。
電磁感應
機械
電
發電機的認識
磁鐵（定子）
線圈（轉子）
在外力帶動下，讓轉子（線圈）在磁場中持續轉動，線圈中就能持續產生電流。
手搖式發電機
外力可以有哪些？
人力
汽輪機
水輪機
內燃機
風力
核能
發電站將其他形
式的能量轉化為
電能
一、電能的獲得
電池內部儲存有電能
一、電能的獲得
發電機的認識
閱讀P120小資料：
交流電的有效值，了解交流電。
思考：獲得的電能有什么作用呢？
二、電能的轉化
其他形式的能
發電機
電池
電能
電能
電燈
光能
電飯煲
熱能
電風扇
機械能
電池充電
化學能
①照明用電
②動力用電
電能
光能
電能
機械能
風扇等電器中的電動機為什么能把電能轉化為機械能？
小馬達
內部有磁鐵
磁
電
力？
奧斯特實驗
實驗：驗證通電導體在磁場中受到力的作用
實驗儀器：
如何實驗？
儀器組裝：
通電導體在磁場中受到磁場力的作用，
這個力被稱為安培力。
安培力的認識
安培力的方向與什么有關？
猜想：
電流方向？
磁場方向？
如何驗證？
1.保持磁場方向和導體位置不變，改變導體中電流的方向，觀察導體的運動情況；
2.保持導體中電流方向和導體位置不變，改變磁鐵的磁極位置，觀察導體的運動情況；
結論：安培力的方向與磁場方向、電流方向有關。
安培力的認識
如何快速的判定安培力的方向？
伸開左手，使拇指與四指在同一個平面內并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使四指指向電流的方向，這時拇指所指的就是通電導體所受安培力的方向。
安培力的認識
安培力的大小與什么有關？
猜想：
電流大小？
磁場大小？
如何驗證？
導體長度？
導體在磁場中的位置？
結論：
安培力大小與磁場強度、電流大小、磁場中的導體長度成正比；通電導體垂直于磁場方向放置，則導體受到的安培力最大。
安培力的認識
漲知識
θ=90°F最大
F=BILsinθ
試一試 當一個通電線圈放入磁場中時，
用左手定則判斷一下線圈的運動情況。
安培力的認識
線圈ab和cd兩段受力的方向相反，且不在同一直線上,線圈就轉動起來。
分析線圈在磁場的受力情況
線圈ab和cd兩段受力方向相反且在同一直線上,大小相等,成為一對平衡力,線圈在這瞬間受力平衡。
平衡位置
分析線圈在磁場的受力情況
通電線圈在磁場中受到安培力會發生轉動，這就是直流電動機的工作原理。
如圖所示的線圈能否
直接應用到生產生活？
存在哪些問題？
1.轉子轉動過程中導線會纏繞；
2.當轉子轉過平衡位置后，由于原電流路徑不變，導致轉子受到反向的安培力，無法同方向持續轉動，導致轉子最終會停留在平衡位置。
當線圈轉至平衡位置且剛偏轉過一個角度時，怎樣迅速改變線圈中的電流方向，使其繼續沿原方向轉動下去？
安裝一個可以改變線圈中的電流方向的裝置——
換向器
換向器的兩個半圓金屬間彼此絕緣，電流通過與換向器接觸的電刷流入線圈。
換向器的存在解決了轉子導線纏繞問題。
直流電動機是根據 的原理制造的，它是一種把 能轉化為 能的裝置。
通電線圈在磁場中受力會發生轉動
電
機械
直流電動機由 、 、
、 等部分組成。
轉子
換向器
電刷
定子
直流電動機
電動機和發電機原理比較
電動機 發電機
原理
原理圖
能量轉化
方向性
通電線圈在磁場中受力而轉動
（磁場對電流的作用）
電磁感應
（磁生電）
電能轉化為機械能
機械能轉化為電能
電流方向、磁場方向決定受力方向
磁場方向、導體運動方向決定電流方向
1、發電機，電動機的工作原理，能量的相互轉化；
2、安培力和決定安培力方向、大小的因素，左手定則判斷安培力方向的方法；
3、通電線圈在磁場中的受力情況；
4、直流電動機的結構和工作原理。
小結

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