資源簡介

(共24張PPT)
第5節 磁生電
第二十章 電與磁
1.了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。
2.掌握發電機的原理，了解發電機為什么能發電；知道什么是交流電；知道發電機發電過程是能量轉化的過程。
3.了解電磁感應在生產、生活中的應用。
學習目標
是否可以利用磁產生電呢？
思考與討論：奧斯特實驗揭示了電和磁之間的聯系，說明電可以生磁。那么我們可不可以反過來進行逆向思索呢？
新課導入
實驗器材
磁體、導線、電流表
提供磁場
傳導電流
檢驗電流的存在
作用
作用
作用
實驗：探究什么情況下磁可以生電
什么情況下磁可以生電
一
新知講解
產生電流的必要條件：電路為________。
通路
該如何處理實驗器材？
導線、電流表形成閉合回路，并將一部分導體置于磁場中。
（1）將部分導線ab放置于磁場中，開關斷開，導體在磁場中上下左右運動，觀察電流計的指針。
（2）將部分導線ab放置于磁場中，保持導線與磁場的相對靜止，觀察電流計的指針。
（3）保持磁場不變，將導線ab左右移動，觀察電流計的指針。
（4）保持磁場不變，將導線ab上下移動，觀察電流計的指針。
（5）保持磁場不變，將導線ab斜著移動，觀察電流計的指針。
（6）對換磁極，將導線ab左右移動，觀察電流計的指針。
實驗步驟
序號 開 關 磁場方向 導體ab的運動方向 指針的偏轉方向
1 斷開 上N下S 向各個方向運動
2 閉合 上N下S 靜止不動
3 閉合 上N下S 向右運動
4 閉合 上N下S 向左運動
5 閉合 上N下S 向上運動
6 閉合 上N下S 向下運動
7 閉合 上S下N 向右運動
8 閉合 上S下N 向左運動
實驗記錄
不偏轉
不偏轉
不偏轉
不偏轉
向左偏轉
向左偏轉
向右偏轉
向右偏轉
1.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中會產生電流，這種現象叫做電磁感應。
電磁感應產生的電流叫做感應電流。
2.導體中產生感應電流的條件：
（1）電路閉合；
（2）部分導體在磁場中做切割磁感線的運動。
3.感應電流的方向與磁場方向和導體切割磁感線運動方向有關。
電磁感應現象表明：導體在磁場中切割磁感線運動時，有電流產生，把機械能轉化為電能。
實驗結論
發電機
你知道發電機怎樣發電的嗎？
發電機
二
手搖發電機模型發電視頻
演示實驗
把一臺手搖發電機跟燈泡連接起來，使線圈在磁場中轉動，觀察燈泡發光情況。
把手搖發電機跟電流表連接起來，線圈在磁場中轉動時，觀察電流表的指針是否擺動。
①磁極是什么形狀的？
②線圈是通過哪些裝置和燈泡連接起來的？
③搖把是通過什么帶動線圈轉起來的？
手搖發電機是由定子和轉子兩部分組成
磁極呈半圓形
線圈是通過兩個圓環和電刷把燈泡連接起來
搖把是通過外力利用皮帶輪帶動線圈轉起來的
磁體
線圈
發電機模型
觀察發電機轉速對小燈泡亮度的影響
把一臺手搖發電機跟燈泡連接起來，線圈在磁場中轉動，可以看到燈泡會發光。這表明，電路中有了_____。
線圈轉得越快，小燈泡______說明感應電流______。
把手搖發電機跟電流表連接起來，線圈在磁場中轉動時，可以看到電流表的指針隨著線圈的轉動而______擺動。這個現象表明，發電機發出的電流的大小和方向是_______的。
檢驗手搖發電機電流方向的變化
左右
變化
電流
越亮
越大
1.發電機的工作原理
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。
2.本質：線圈在磁場中連續旋轉做切割磁感線運動即：閉合回路中的部分導體在磁場中做切割磁感線運動（電磁感應）。
發電機的工作原理視頻
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。
3.發電機可分為：交流發電機和直流發電機兩類。
交流發電機產生的電流是交變電流，簡稱交流。
完成下面填空：
①頻率指 ，我國交流電的頻率是____Hz，即一秒內有 個周期，電流方向變化 次。
②實際的發電機有 和 組成。
③大型發電機一般采取 不動， 旋轉 的方式來發電。
④直流電是指電流的方向 的電流
電流在每秒內周期性變化的次數
50
50
100
定子
轉子
線圈
磁極
不變
4.實際發電機
如圖：在大型發電機中，轉子實際上是產生磁場的電磁鐵，而產生感應電流的線圈卻是不動的（定子），這種結構便于產生高電壓和強電流。
如圖是現代水力發電廠中的發電機組。發電機的軸是豎直安裝的，軸的下面連接著水輪機，在強大水流的沖擊下旋轉。
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完全相同的；
②電動機是消耗電能而輸出機械能；
發電機是消耗機械能而輸出電能；
③電動機：利用通電線圈在磁場里轉動的原理；
發電機：利用電磁感應原理。
電動機
拓展：話筒與揚聲器
某一瞬間
電流方向
錐形紙盒
線圈
線圈
永久磁體
永久磁體
膜片
話筒：電磁感應現象與發電機原理相同
揚聲器：通電導體在磁場中受力與電動機原理相同
1.淮安舉辦全程馬拉松比賽，比賽時采用感應芯片計時，芯片里的線圈一旦有電流通過，就會激發芯片發送編碼信息，系統實時獲取計時信息。當正確佩帶芯片的參賽者通過起點和終點設置有磁場的地帶時，就能計時。下列四幅實驗裝置圖中能反映其工作原理的是（　　）
A. B.
C. D.
C
當堂檢測
2．如圖所示的實驗裝置中，能說明動圈式話筒的工作原理的是（　　）
A. B.
B．
C. D.
C
3．如圖所示是一款科學實驗玩具，右側的風車連接的元件接通電源，左側風車連接的元件連接燈泡。當右側元件通電后，右側風車旋轉吹動左側風車轉動帶動元件使燈泡發光，關于玩具下列說法正確的是（　　）
A．右側風車連接的元件是發電機
B．右側風車連接元件的工作原理是電流的磁效應
C．左側風車連接的元件工作時把電能轉化為機械能
D．左側風車連接的元件的工作原理是電磁感應
D
4．圖中撥動微風吊扇扇葉，發光二極管發光，下列四幅圖中能反映其工作原理的是（　　）
A. B.
C. D.
A
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，將其他形式能轉化為電能。
課堂小結

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