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(共23張PPT)
第1章 電與磁
第5節 磁生電
課前品嘗
1820年丹麥物理學家奧斯特發現了電能生磁，這件電磁學發展史上的大事，震動了一個人。他確信客觀事物本身應該是對稱的，既然電能產生磁，反過來，磁也應該能產生電，1821—1831年間，他做了大量實驗，終于發現了磁生電的條件和規律，實現了利用磁場獲得電流的愿望。
奧斯特
法拉第
一、電磁感應現象
探究產生電磁感應現象的條件和規律
1.產生持續電流的條件是什么？
一是需要電源；
二是電路要閉合。
2.能夠產生、提供電能的裝置是什么？
電源
3.如何知道電路中是否有電流？
用電流表測量
在做“磁生電”探究前，你是否想過這些問題？
提出問題：如何通過“在磁場中運動的導體”和“運動的磁體”來產生電？
探究需要什么器材？
磁體（分清S、N極，磁感線方向）
導線或線圈（電流的路徑）
電流表（檢查有無電流出現）
回憶：電路中有電流的條件？
有電源（這正是我們要探索的）
電路閉合（各元件連成閉合回路）
導體在磁場中的運動情況
感應電流
電路閉合
靜止
沿著磁感線運動
與磁感線垂直或斜向運動
電路斷開
與磁感線垂直或斜向運動
無
無
有
無
導體在磁場中產生電流的情況
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。
感應電流：由于電磁感應產生的電流就叫感應電流。
如果電路不閉合，電路中不產生電流，但導體兩端有感應電壓。
剛才做實驗時，靈敏電流表指針左右偏轉，說明了什么？
猜一猜
電路中感應電流的方向可能與哪些因素有關？
可能與導體切割磁感線的方向有關 ；
可能與磁場方向有關。
如何用實驗的方法發現感應電流的方向與導體切割磁感線的方向和磁場方向之間的關系？
探究
流過電流表的電流方向相反。
演示實驗，完成下表，歸納結論：
導體運動方向 磁極方向 指針偏轉方向
導體向右 N在上
導體向左 N在上
導體向右 S在上
導體向左 S在上
電路中感應電流的方向與導體切割磁感線的運動方向和磁場的方向有關。
結論
如何用實驗的方法研究感應電流的大小與導體切割磁感線的速度及磁場強弱之間的關系？
用左圖所示實驗裝置實驗。
1、分別慢速與快速切割磁感線，觀察感應電流的大小。
2、換用磁性更強的磁體，在導線以相同速度垂直切割磁感線時，觀察感應電流的大小。
結論:導體切割磁感線的速度越大，磁場越強，感應電流越大。
理解電磁感應現象和感應電流應注意的四個問題：
（1）理解產生感應電流的條件：一是“閉合電路的一部分導體”；二是“做切割磁感線運動”。
（2）對“切割磁感線運動”的理解：導體運動方向與磁感線方向垂直或有一定的角度，但不能平行。
（3）感應電流的方向：感應電流的方向與磁場方向和導體運動方向有關。
（4）能量轉化：在電磁感應現象中，消耗了機械能，得到了電能，即機械能轉化為電能。
二、交流發電機
（1）原理：發電機是根據電磁感應的原理制成的，
它是一種能機械能轉化為電能的裝置。
（2）結構：如圖所示，交流發電機主要由轉子（線圈）
和定子（磁體）組成，再利用銅環（E、F）和電刷（A、B）把線圈產生的電輸出。
交流發電機
（3）交流發電機的工作過程
甲：導線ab向右運動，cd向左運動，
不切割磁感線，沒有電流。
乙：導線ab向上運動，cd向下運動，
電流由a到b。
丁：導線ab向下運動，cd向上運動，
電流由b到a。
丙：導線ab向左運動，cd向右運動，
不切割磁感線，沒有電流。
①甲和丙中導線運動方向和磁感線方向平行，不切割磁感線，沒有電流產生。
②乙和丁中導線切割磁感線，有電流產生，但是切割磁感線的方向相反，電流方向相反。每當經過磁感線與線圈平面垂直的位置時，線圈中的電流方向改變一次；線圈轉一周，電流方向改變兩次。
③線圈不停轉動，產生的電流如此交替往復，形成持續的電流。
④發電機工作時，將機械能轉化為電能。
（4）交流電和直流電
交流電：周期性改變方向的電流。
直流電：方向不變的電流。
交流電的周期：交流電完成一次周期性變化需要的時間。
交流電的頻率：
在1秒內交流電完成周期性變化的次數。我國交流電周期是0.02秒，頻率為50赫茲，每秒電流方向改變100次。
（5）發電機和電動機的比較
①發電機的結構原則上和電動機的是完全相同的。
②電動機是消耗電能輸出機械能(把電能轉化成機械能);發電機是消耗機械能輸出電能。
牛刀小試
1.產生感生電流的條件：電路______，一部分導線做_____________________。
2 . 導體在磁場中做切割磁感線運動，一定有___________。不一定有___________產生。若電路是閉合的，則一定也有___________ 。
　
閉合
切割磁感線的運動
感應電壓
感應電流
感應電流
3.下面情況中，哪一種一定能產生感應電流（ ）
A.一段導體在磁場中做切割磁感線運動
B.閉合電路的一部分導體在磁場中運動
C.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動
D.閉合導體在磁場中做切割磁感線運動
C
4.如圖所示，小圓圈表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分，它在磁場中按如圖所示的方向運動時，不可能產生感應電流的是 （ ）
C
B
A
D
B
5.關于交流發電機的原理，下列說法正確的是( )
A.利用通電線圈在磁場里轉動
B.利用換向器把直流電變為交流電
C.利用通電導體在磁場里受力而運動
D.利用電磁感應現象
D
課堂小結
磁生電
發現、概念
感應
電流
產生感應電流的條件
電路閉合
一部分導體做切割磁感線運動
影響感應電流方向的因素
磁場方向
導體切割磁感線的運動方向
影響感應電流大小的因素
發電機：
構造、原理
電磁感應：

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