最新20.5磁生电

1、磁生电磁生电 第二十章第二十章 第节第节 20.5磁生电 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

2、量法 20.5磁生电 I 乙乙 F N S I F 丙丙 N S 5、比较甲丁两图说明、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_ _。 S N 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 20.5磁生电 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。

3、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 20.5磁生电 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 N S 20.5磁生电 如何才能让磁

4、产生电呢？如何才能让磁产生电呢？ 电能生磁 20.5磁生电 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 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年终年终 于取得突破，发现了利用磁场于取得突破，发现了利用磁场 产生电流的条件和规律。产生电流的条件和规律。 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。 20

5、.5磁生电 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应 现象。现象。 法拉第法拉第 20.5磁生电 发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 20.5磁生电 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

6、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 20.5磁生电 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？么办法改进实验？ 通过实验发现：当导体在磁场中运动时，电路通过实验发现：当导体在磁场中运动时，电路 中会产生电流。中会产生电流。 20.5磁生电 20.5磁生电 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

7、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 20.5磁生电 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

8、 生电流呢？生电流呢？ 20.5磁生电 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 N S S 20.5磁生电 把磁感线想象成把磁感线想象成 一根根实实在在线，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

9、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 20.5磁生电 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。 20.5磁生电 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 体体在磁场里在磁场里

10、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） 20.5磁生电 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

11、法）（控制变量法） (1)_ (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 20.5磁生电 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 20.5磁生电 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

12、合闭合 的而且是的而且是一部分一部分 20.5磁生电 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 20.5磁生电 发电机 20.5磁生电 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 20.5磁生电 （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

13、，说明产生的电流方向不停 在改变。在改变。 20.5磁生电 （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。 20.5磁生电 （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、

14、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、发电机产生的是交流电交流电 20.5磁生电 1 1、发电机的构造和作用、发电机的构造和作用 20.5磁生电 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

15、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。 20.5磁生电 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 a b d c A B 20.5磁生电 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

16、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 20.5磁生电 交流发电机交流发电机 实际的交流发电机，结构比较复杂实际的交流发电机，结构比较复杂 ，但主要由转子（转动部分）和定，但主要由转子（转动部分）和定 子（固定部分）两部分组成子（固定部分）两部分组成. .转子由转子由 水轮机、汽轮机或内燃机来带动水轮机、汽轮机或内燃机来带动. . 大型发电机发出很高的电

17、压和很强大型发电机发出很高的电压和很强 的电流，要采用线圈不动、磁极旋的电流，要采用线圈不动、磁极旋 转的方式发电转的方式发电. .这种发电机叫做旋转这种发电机叫做旋转 磁极式发电机磁极式发电机. . 20.5磁生电 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

18、：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。 20.5磁生电 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

19、 赫兹赫兹，每秒电流方向改变，每秒电流方向改变100 次。次。 20.5磁生电 （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 20.5磁生电 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，高速旋转困 难；使用电磁铁可得到强磁场难；使用电磁铁可

20、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 20.5磁生电 （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。 20.5磁生电 发

21、电机与电动机发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。 20.5磁生电 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 20.5磁生电 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 20.5磁生电 动圈

22、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 20.5磁生电 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 20.5磁生电 1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁

23、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 20.5磁生电 8、现象及应用、现象及应用 A A B B C C D DE E F F 20.5磁生电 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，_不变的不变的 电流叫直流电，发电机提供的是电流叫直流电，发电机提供的是_电，电池提供的电，电池提供的 是是 电电 2. 2.我

24、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赫，因此交流电的方向每秒要改 变变 次。次。 方向方向方向方向 交流交流 直流直流 50 50 100 3. 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 20.5磁生电 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

25、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 C 2 2、在电磁感应现象中，导体切割磁、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 20.5磁生电 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

26、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 B 5.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， 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。 50 50 100 20.5磁生电 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

27、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 C D 3.3.发现电流周围存在磁场的物理学家是（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 A 4.4.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