20.5《磁生电》1

1、一、磁场对一、磁场对 作用作用1、通电通电导体在导体在磁场磁场里要里要 的作用。的作用。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跟跟 和和 有关。三者关系有关。三者关系可用可用 判定判定复习复习:电流电流力力电流方向电流方向磁场方向磁场方向左手定则左手定则3、当当 时时，导体，导体不受到不受到磁场的作用。磁场的作用。4.线圈的转动位置特点线圈的转动位置特点 .线圈的平衡位置特点线圈的平衡位置特点 . 1、电动机原理：、电动机原理： 2、直流电动机：、直流电动机： 3、直流电动机的组成：、直流电动机的组成： 模型：模型： 组成；组成； 实际的电动机由实际的电动机由 两个基本部分

2、组成两个基本部分组成 4、换向器的结构和作用：、换向器的结构和作用： 结构：由结构：由 构成构成 作用：作用： . 5、能量转化：、能量转化： .1、通电导体和通电线圈在磁场里受到力的通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动的时候作用而发生运动的时候, ,消耗了消耗了_,_,获得获得了了_,_,即即_转化为转化为_。电能电能机械能机械能电能电能机械能机械能2 2、用直流电源供电的电动机叫做、用直流电源供电的电动机叫做_。3 3、直流电动机的构造主要由、直流电动机的构造主要由_、_、_、_组组成。其工作原理是成。其工作原理是_。4 4、换向器在电动机中的作用是、换向器在电动机中的作用是:

3、 : _ _。直流电动机直流电动机磁铁磁铁线圈线圈换向器换向器电刷电刷通电线圈在磁场中能转动通电线圈在磁场中能转动改变线圈中电流方向改变线圈中电流方向直线电流的磁场直线电流的磁场奥斯特实验模拟奥斯特实验模拟通电导线周围存在通电导线周围存在磁场磁场直线电流直线电流磁场的分布规律磁场的分布规律电能生磁电能生磁引发的思考？电流磁场？ 英国科学家英国科学家法拉第法拉第，经过十年坚持不懈的努力，经过十年坚持不懈的努力，终于在终于在1831年成功地利用年成功地利用磁场磁场获得获得电流电流。 今天我们沿着科学今天我们沿着科学家的足迹，来研究如何家的足迹，来研究如何利用磁场来获得电流？利用磁场来获得电流？ 问

4、题：问题：假如你是法拉第假如你是法拉第 如何让磁场能产生电流？如何让磁场能产生电流？ 实验：实验： 1 1、实验需要哪些实验器材？、实验需要哪些实验器材？磁磁 铁铁 提提 供供 磁磁 场场导导 线线 电电 流流 的的 载载 体体灵敏电流计灵敏电流计 检验导体中检验导体中电流电流的存在的存在闭合电路闭合电路假如你是法拉第假如你是法拉第 实验：实验： 2 2、应如何处理这些实验器材呢？、应如何处理这些实验器材呢？g闭合电路闭合电路形成电流必要条件形成电流必要条件 实验：实验： 3 3、接下来，你又准备怎么办、接下来，你又准备怎么办？假如我是法拉第假如我是法拉第将将闭合电路闭合电路的的一部分一部分导

5、体放入磁场中导体放入磁场中1 1、如何才能让磁产生电呢？、如何才能让磁产生电呢？猜测：猜测： 运动运动实验器材实验器材（小组讨论）（小组讨论）2 2、导体、导体怎样运动怎样运动才会产生电流？才会产生电流？探究活动 观察：观察：假如你是法拉第假如你是法拉第操作方法操作方法 现象现象说明说明123保持导体与磁场相对静止保持导体与磁场相对静止做做切割切割磁感线磁感线方向的运动（左右运动方向的运动（左右运动）做做平行平行磁感线磁感线方向的运动（上下运动）方向的运动（上下运动）没有偏转没有偏转没有电流没有电流明显偏转明显偏转有电流产生有电流产生没有电流没有电流没有偏转没有偏转实验表格次序实验条件有无电流

6、导体静止于磁场中导体静止，增强磁场导体在磁场中上下运动导体在磁场中左右运动导体在磁场中斜向运动 实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电。 闭合电路中的一部分导体在磁场中做闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体就会产生电流。切割磁感线运动时，导体就会产生电流。 这种现象叫做这种现象叫做 结论：结论：假如我是法拉第假如我是法拉第电电 磁磁 感感 应应感感 应应 电电 流流把导体中的电流把导体中的电流 称为称为思考思考：感应电流的方向与什么因素有关？：感应电流的方向与什么因素有关？磁极位置磁极位置 导体运动方向导体运动方向 电流表指针偏电流表指针偏转方向转方向n上上s下下向右切割向右

7、切割向右偏转向右偏转向左切割向左切割向左偏转向左偏转s上上n下下向右切割向右切割向左偏转向左偏转向左切割向左切割向右偏转向右偏转电流和能量电流和能量二二. . 导体中感应电流的方向导体中感应电流的方向跟跟导体运动方向导体运动方向和和磁感线方磁感线方向向有关。有关。 三三. . 在电磁感应现象中，在电磁感应现象中，机械能机械能转化为转化为电能电能。 电磁感应实验电磁感应实验: :右手定则右手定则 闭合电路的闭合电路的一部分导体一部分导体在磁场中作在磁场中作切割切割磁感线运动磁感线运动时时,要产生感应电流要产生感应电流.产生的感产生的感应电流的方向与导体作切割磁感线的运动应电流的方向与导体作切割磁

8、感线的运动方向和磁感线的方向方向和磁感线的方向,这三者遵从右手定这三者遵从右手定则则: 右手四指与大拇指垂直并在同一平面右手四指与大拇指垂直并在同一平面内内,手心对着手心对着n极极(让磁感线垂直穿过手心让磁感线垂直穿过手心),大拇指指向导体切割磁感线的运动方向大拇指指向导体切割磁感线的运动方向,则四指所指示的方向就是导体中感应电流则四指所指示的方向就是导体中感应电流的方向的方向.结论结论2 2、做切割磁感线运动的只能是、做切割磁感线运动的只能是闭闭合电路合电路的的一部分导体一部分导体产生感应电流的条件产生感应电流的条件1、导体要做、导体要做切割切割磁感线磁感线运动运动电磁感应电磁感应：闭合电路

9、闭合电路的的一部分导体一部分导体在磁在磁场里场里做切割磁感线运动做切割磁感线运动时，导体中就会产生时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。电流，这种现象叫电磁感应。感应电流：感应电流：由于电磁感应产生的电流就由于电磁感应产生的电流就叫着感应电流叫着感应电流感应电压产生的条件：导体感应电压产生的条件：导体做切割磁感做切割磁感线运动线运动课堂小结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

10、线运动，导体必须是闭合闭合的而且是的而且是一部分一部分练习11. c课堂练习1. 产生感应电流的条件是产生感应电流的条件是 （ )a.导体在磁场中运动导体在磁场中运动. 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.闭合电路的一部分导体做切割磁感闭合电路的一部分导体做切割磁感 线运动线运动d.闭合导体在磁场中做切割磁感线运闭合导体在磁场中做切割磁感线运 动动nsns课本练习甲乙nsns课本练习丙丁练习21. 2.2.导体在磁场里做切割磁感线运导体在磁场里做切割磁感线运动 ， 导 体 的 两 端 将 产 生动 ， 导 体 的 两 端 将 产 生_。感应电压感应电压3.感应电流

11、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磁感线方向磁感线方向snnsns.练习4abc4.如图，如图，a图中已标出了磁场，导体切割方图中已标出了磁场，导体切割方向和产生的感应电流方向，请在向和产生的感应电流方向，请在b、c、d、e这这4个图中标出电流方向。个图中标出电流方向。 abcsnnsns.练习4ade没电流没电流def练习练习5 55.5.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_。由此可见，在电磁感应现象中，由此可见，在电磁感应现象中，_能转化为能转化为_能。能。 感应电流感应电流电电机械能机械能请同学练

12、一练1.导体在磁场中运动一定会产生感应电导体在磁场中运动一定会产生感应电流流 （ ）2.导体在磁场中做切割运动一定会产生导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电压感应电压 （ ）3.闭合导体在磁场中做切割运动一定会闭合导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电流产生感应电流 （ ）4.闭合导体的一部分在磁场中做切割运闭合导体的一部分在磁场中做切割运动一定会产生感应电流动一定会产生感应电流 （ ）nsnssnns垂直屏幕垂直屏幕向外运动向外运动5、下面的四个图中那些不会产生感、下面的四个图中那些不会产生感应电流应电流 （ ）（图中小圆表示闭合导体的一部分）（图中小圆表示闭合导体的一部分）abcdb d

13、课后探究课后探究感应电流的大小与那些因素有关？感应电流的大小与那些因素有关？猜测猜测：1.导线切割的速度导线切割的速度2.导线切割的速度的方向导线切割的速度的方向3.永磁体的强度永磁体的强度4.切割导线的条数切割导线的条数5.切割导线的有效长度切割导线的有效长度 请同学观察实验.1.导线切割的速度导线切割的速度2.永磁体的强度永磁体的强度3.3.切割导线的条数切割导线的条数4.4.切割导线的有效长度切割导线的有效长度感应电流的大小与以下各因素有关感应电流的大小与以下各因素有关:电磁感应电磁感应：闭合电路闭合电路的的一部分导体一部分导体在磁在磁场里场里做切割磁感线运动做切割磁感线运动时，导体中就

14、会产生时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。电流，这种现象叫电磁感应。感应电流：感应电流：由于电磁感应产生的电流就由于电磁感应产生的电流就叫着感应电流叫着感应电流感应电压产生的条件：导体感应电压产生的条件：导体做切割磁感做切割磁感线运动线运动复习复习:2 2、做切割磁感线运动的只能是、做切割磁感线运动的只能是闭闭合电路合电路的的一部分导体一部分导体产生感应电流的条件产生感应电流的条件1、导体要做、导体要做切割切割磁感线磁感线运动运动电流和能量电流和能量二二. . 导体中感应电流的方向跟导体中感应电流的方向跟导导体运动方向体运动方向和和磁感线方向磁感线方向有关。有关。三者关系可用三者关系可

15、用 判定判定 三三. . 在电磁感应现象中，在电磁感应现象中，机械能机械能转化为转化为电能电能。 右手定则右手定则1.导线切割的速度导线切割的速度2.永磁体的强度永磁体的强度3.3.切割导线的条数切割导线的条数4.4.切割导线的有效长度切割导线的有效长度感应电流的大小与以下各因素有关感应电流的大小与以下各因素有关:想一想想一想： 闭合电路的一部分导体在磁场闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中作切割磁感线运动时，导体中就产生了感应电流，根据这中就产生了感应电流，根据这一原理可以制作出发电机一原理可以制作出发电机. 那么发电机是怎样发电的呢？那么发电机是怎样发电的呢？ 由发电机产

16、生的电流与电池提由发电机产生的电流与电池提供的电流又有什么区别呢供的电流又有什么区别呢? ? 1、用导线将电池、小灯泡、电流表、用导线将电池、小灯泡、电流表、开关连接成闭合电路开关连接成闭合电路.闭合开关，观察闭合开关，观察灯泡亮暗、电流表指针的指向灯泡亮暗、电流表指针的指向. 2、把手摇发电机、小灯泡接入电路、把手摇发电机、小灯泡接入电路. 转转动手柄使线圈在磁场里转动，观察小灯动手柄使线圈在磁场里转动，观察小灯泡的亮暗情况泡的亮暗情况. 3、把手摇发电机、电流表接入电路、把手摇发电机、电流表接入电路. 转转动手柄使线圈在磁场里转动，观察演示动手柄使线圈在磁场里转动，观察演示电流表的指针摆动

17、情况电流表的指针摆动情况. （演示把手摇发电机、小灯泡、电流表（演示把手摇发电机、小灯泡、电流表分别接入电路时的情况分别接入电路时的情况. ）实实验验手摇发电机观察结果观察结果 1、用导线将电池、小灯泡、用导线将电池、小灯泡、电流表、开关连接成闭合电电流表、开关连接成闭合电路路. 闭合开关，灯泡发光、电流闭合开关，灯泡发光、电流表指针指向一个方向偏转后表指针指向一个方向偏转后并固定不变并固定不变.改变电池的正负改变电池的正负极方向，发现电流表指针向极方向，发现电流表指针向另一方向偏转另一方向偏转. 观察结果观察结果 2、把手摇发电机、小灯泡接入、把手摇发电机、小灯泡接入电路电路. 转动手柄使线

18、圈在磁场里转动手柄使线圈在磁场里转动，小灯泡发光，说明电路转动，小灯泡发光，说明电路中有电流通过小灯泡中有电流通过小灯泡. 3、把手摇发电机、电流表接入、把手摇发电机、电流表接入电路电路. 转动手柄使线圈在磁场里转动手柄使线圈在磁场里转动，可以看到演示电流表的转动，可以看到演示电流表的指针左右摆动起来指针左右摆动起来. 想一想想一想 手摇发电机发出电的电流方手摇发电机发出电的电流方向与接电池的电路中的电流向与接电池的电路中的电流方向有什么区别呢？方向有什么区别呢？ 电流表的指针左、右摆动，电流表的指针左、右摆动，表示什么呢？表示什么呢？ 三、电磁感应现象的应用：发电机三、电磁感应现象的应用：发

19、电机交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理 回顾：回顾：直流电动机的结构和工作原理直流电动机的结构和工作原理构造：（构造：（p143） （1）转子转子转动部分（线圈）转动部分（线圈） （2）定子定子固定部分（磁铁）固定部分（磁铁） （3）电刷电刷a、b （4）换向片换向片e、f原理：原理：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1、发电机的构造和作用、发电机的构造和作用磁场中的磁感线从左向右，线磁场中的磁感线从左向右，线圈转动时，只有圈转动时，只有abab边和边和cdcd边能边能切割磁感线产生感应电流，切割磁感线产生感应电流，dada边和边和bcbc边不切割磁感线，对感边

20、不切割磁感线，对感应电流的产生没有贡献应电流的产生没有贡献. 1、发电机的构造和作用、发电机的构造和作用三、交流发电机的工作原理三、交流发电机的工作原理实验：实验：手摇发电机手摇发电机现象：现象：电流表指针左右摆动电流表指针左右摆动说明：说明：发电机产生的电流方向是不断变化的发电机产生的电流方向是不断变化的1、发电机的构造、发电机的构造（p146）（1）转子转子转动部分（线圈转动部分（线圈或或磁铁）磁铁）（2）定子定子固定部分（磁铁固定部分（磁铁或或线圈）线圈）（3）电刷电刷a、b（4）两个圆环两个圆环k、l2、发电机原理：利用、发电机原理：利用电磁感应现象电磁感应现象制成的制成的ab和和cd

21、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运动，由于磁感线方向是不变的，而的，而ab和和cd的运动方向总是相反，并且不断改变，于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应电流的感应电流abdcab3、交流发电机工作的过程：、交流发电机工作的过程： 图图4-42 线圈转动一周，电流方向改变线圈转动一周，电流方向改变2次次 发电机是把机械能发电机是把机械能 转化为电能的机器转化为电能的机器 发电机原理：电磁感应现象发电机原理：电磁感应现象4、电流的种类：、电流的种类：交流电、直流电交流电、直流电交流电：周期性改变方

22、向的电流。交流电：周期性改变方向的电流。直流电：方向不变的电流。直流电：方向不变的电流。 交流电的周期：交流电的周期：交流电完成一次周期性变化需要的时间交流电完成一次周期性变化需要的时间 交流电的频率：交流电的频率： 在一秒内交流电完成周期性变化在一秒内交流电完成周期性变化的次数的次数.我国交流电周期是我国交流电周期是0.02秒秒，频，频率为率为50赫兹赫兹，每秒电流方向改变，每秒电流方向改变100次次5、实际的大型交流发电机的结构、实际的大型交流发电机的结构6、日常生活用电：、日常生活用电：交流电交流电7、发电机与电动机的结构、发电机与电动机的结构本质是一本质是一样的样的，课外尝试一下，课外

23、尝试一下 图图4-44 实验。实验。电动机与发电机比较电动机与发电机比较 1.发电机的结构发电机的结构原则上和电动机是原则上和电动机是完全相同的完全相同的. . 2.电动机是消耗电能电动机是消耗电能而输出机械能而输出机械能(把电能把电能转化成机械能转化成机械能);发电发电机是消耗机械能而输机是消耗机械能而输出电能出电能.8 8、直流电动机与交流发电机的区别直流电动机与交流发电机的区别项目项目直流电动机直流电动机交流发电机交流发电机工作原理工作原理通电线圈在磁通电线圈在磁场中转动场中转动电磁感应现象电磁感应现象构造构造换向器换向器两个铜圆环两个铜圆环电流电流方向方向线圈线圈电流方向发生电流方向发生改变改变交流电交流电外部电路外部电路直流电直流电交流电交流电能量转化能量转化电能转化为机电能转化为机械能械能机械能转化为电机械能转化为电能能发电机与电动机的比较 1、发电机、发电机的的构造原则上和构造原则上和电动机电动机是是完全相同的完全相同的2、电动机电动机是是消耗消耗电能电能而输出而输出机械能机械能; 发电机发电机是是消耗消耗机械能机械能而输出而输出电能电能3 3、电动机：电动机：利用利用通电线圈