一电能的获得--发电机的结构和工作原理-PPT课件

1、第四章 电能 复习1.电能的获得和转化一.电能的获得-发电机的结构和工作原理二.安培力通电导体在磁场中的受力三.直流电动机的结构和工作原理四.电流的热效应及其应用五.电流的化学效应英国科学家法拉第建国10年的研究，在1831年发现了磁生电的条件和规律，实现了他利用磁场获得电流的愿望。法拉第发现了磁生电，导致了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元一、电磁感应GG0G1电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。感应电流：由于电磁感应产生的电流就叫感应电流电流的方向和_和_有关。导体的运动方向磁场的方向1、导体要做切割磁感线运动。2、做

2、切割磁感线运动的只能是闭合电路的一部分导体产生感应电流的条件思考如果在电路中再串联一只电压表，此时电路断开，再重做导体在磁场中作垂直于磁感线方向的运动，电流表与电压表的变化？现象：电流表指针不偏转 电压表指针偏转表明：电路中无电流，有电压结论如果电路不闭合，导体作切割磁感线运动时，导体不会产生感应电流，但导体两端产生感应电压GG0G1VSTS发电机发电机是根据电磁感应原理工作的1、发电机的构造和作用发电机1、组成：定子_ ；转子_2.设计原理：在外力的带动下，让转子在磁场中连续做切割磁感线运动，线圈中就能持续不断的产生电流。3.能量转化：_转化为_线圈电磁铁电磁感应 机械能电能二.安培力通电导

3、体在磁场中的受力1.安培力：通电导体在中_受到的作用。2.安培力的方向与通电导体所在的_以及导体中_的有关。3.安培力的大小与_、_以及在磁场中的_成正比。还与磁场方向和电流方向的_有关。磁场磁场方向电流方向磁场强弱导体长度电流大小夹角大小阅读材料：左手定则通电导体在磁场中受到力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关，三者之间的关系，可用左手定则来判定伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，使四个手指所指的方向为电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向直流电动机 结构定子（磁体）转子（线圈）换向器（使线圈的电流方向发生改

4、变，让线圈持续转动下去）电刷三.直流电动机的结构和工作原理1、组成：定子_ ；转子_线圈电磁铁换向器 电刷2.原理：3.转动的方向和_和_有关。通电线圈在磁场中受力转动电流的方向磁场的方向讨论分析:.在图甲位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且不在同一直线上,线圈就转动.在图乙位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且在同一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈就不转. 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,消耗了,获得了,即转化为电能机械能电能机械能想一想：换向器（使线圈的电流方向发生改变，让线圈持续转动下去）电刷发电机与电动机的比较1、发电机的构造原则上和电动机是完全相同的.

5、2、电动机是消耗电能而输出机械能;发电机是消耗机械能而输出电能.3、发电机的原理是利用外力，使线圈在马蹄形磁铁的二极间转动，则因通过线圈的磁场变化而产生感应电流。 发电机:利用电磁感应原理，将动能转变为电能的机械，可分为交流发电机和直流发电机两类.1.交流发电机线圈内和外电路中的电流分别是（ ）A、交流电和直流电 B交流电和交流电C直流电和交流电 D直流电和直流电2.此装置是什么机器？工作原理是什么？工作时能量的转化情况怎样？B发电机电磁感应原理机械能转化为电能四.电流的热效应及其应用1.电流通过导体时，导体会发热的现象叫做电流的热效应。2.能量的转化： _。3.电流的热效应和_，_和_有关。

6、4.应用：电能转化为内能电流的大小导体的电阻通电的时间电熨斗 电烤箱 电饭煲5.焦耳定律：2Q=I Rt五.电流的化学效应能量的转化： _。电能转化为化学能见书本实验2.电能的量度2. 电能的量度1.电功 2.电功率3.用电器的额定功率及额定功率的测定4. 电能表5.家庭电路 1.电流所做的功叫电功 。用字母W表示2.消耗了多少电能，电流就做了多少功。电流做功实质是电能转化为其它形式的能3.电功的单位：一、电功单位名称： 焦耳(简称焦) 单位符号 ： （J） 千瓦时(KWh) 1KWh=3.6106 J 电流在一段电路上做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。 U的单位：伏

7、特（V） I 的单位：安培(A） t 的单位：秒 （S） 4.电功的计算 W = U I t1J = 1 V A S电功：W=U I t或W=I2 R t普遍适用R=U/I对纯电阻电路I=U/R2.定义式：1.定义：电流在单位时间里完成的电功； 3.单位：专门单位瓦（） 复合单位：焦每秒（）伏安（） 且有： 常用单位：千瓦（）兆瓦（）毫瓦（mW） 1KW=10W 1MW=106W 1mW=10-W 了解千瓦时： 千瓦时（h)=1000W3600s=3.6106J电功率定义与公式 意义：表示电流做功的快慢.P=WtW=Pt=UIt1焦耳=1伏安秒=1伏2 秒/欧=1安2 欧秒W= U2t/R=I

8、2Rt对于纯电阻电路，单位:计算时的变形公式额定电压：使用电器正常工作时的电压 额定电压与额定功率额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率用U额表示用P额表示电器功率电器功率电器功率电子表0.001普通灯照明泡1560电熨斗1001500半导体收音机0.060.4家用电冰箱100200电饭煲300150047cm彩电40台式电脑100300家用空调9502300日光灯340吸尘器800家用电烤炉4501500一些电器设备的功率（单位：瓦）实际电压 ：用电器实际工作时的电压 实际功率 ：用电器在实际电压下的电功率值。 用U实表示用P实表示例1: 一只标有“220V ，60W”的灯泡，在额定电压

9、下工作1h 耗电多少度？如果电路的电压降到 200 V，这时它消耗的实际功率是多少，实际耗电是多少度？实验测量小灯泡的电功率（P=UI）讨论：需要测量哪些物理量？需要哪些器材？如何记录数据？（画出实验电路图和数据记录表格）任务：测小灯泡在以下三种情况的功率： 1、在额定电压下 2、在高于额定电压下（1.2V） 3、低于额定电压下实验原理： 用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出流过用电器的电流，根据P=UI我们就可以求出用电器的电功率，我们称之为伏安法测电功率。作用：测量消耗电能（电功）的工具俗称：电度表又称：千瓦时计（KWh）电功的测量家庭电路中，电流做了多少功，即消耗了多少电能是否一定

10、要通过计算呢？电能表单相电能表单位：千瓦时 KWh220V:额定电压50Hz:交流电频率2.5(10)A:允许电流为2.5安短时允许电流为10安1440r/KWh:每消耗1 KWh电能，表盘转动1440周。a. 220V额定电压。b. 2A额定电流c. 4A允许通过的最大电流。d. 3000r/Kw.h 表示用1 度电电能表的表盘转3000转。 有一电能表上标有220V、2(4)A 3000r/Kw.h的字样，请说说这些字样的意义?说一说家庭用电家庭电路的基本组成：进户线电能表闸刀开关熔丝盒插座开关家用电器活动家庭电路元件示意图：说一说： 电路元件之间的连接方法如何？A、开关与它所控制的用电器

11、串联 B、各家用电器之间是并联的 C、插座和用电器之间是并联的 一.进户线相(火)线(L)和零线(N)我国家庭电路的电压为220伏相线与零线间有220伏电压 相线与地面间有220伏电压 零线与地面间没有电压 在低压供电的电源处，零线是接地的，所以没有电压 一般连接规定:水平线的上面一根是相线,下面一根是零线;竖直布线的右边一根是相线,左边一根是零线.相线零线二.电能表电能表闸刀开关进户线先接_,电能表的两根出线接入_,这是家庭电路的_,可以控制整个家庭电路的_.电能表闸刀开关总开关通断三、闸刀开关1.作用:接通和切断电源，便于更换电器或维修设备2.闸刀开关的安装方法：电能表的_接入闸刀开关,

12、_的两根出线连接两个熔丝盒. 两根出线闸刀开关四、熔断器（1）作用：当电路中的电流过大超过一定限度 时，保险丝会动熔断，切断电路。（2）电路中的电流过大的原因 电路过载(用电器总功率过大) 发生短路（3）熔丝材料：由低熔点的铅、锑合金制成保险丝的安装与选择选做保险丝的材料特点：1、电阻率大 2、熔点低 家用保险丝由铅锑合金丝制成。熔丝越线径越大，熔断的电流就越大。实际中应根据电路设计的安全电流，选择合适的保险丝。家庭电路中严禁用铜丝或铁丝代替保险丝，以免发生事故！（4）原理：利用电流的热效应,当电路中的电流 过大超过熔丝的熔断电流时，温度达到 熔丝的熔点，而使熔丝熔断。（5）熔丝熔断时，应根据

13、电路情况，选用相应 的熔丝，切不可用较粗的熔丝替换, 更不可 用铜丝、铁丝替代。（6）为了用电安全，只在相线处串联熔断器。安全用电一.开关： 作用：控制用电器电流的通断。 接线：在家庭电路中，要让相线 先进开关，然后再接到灯座。 零线直接进灯座。 保证开关断开时，灯座中不带电。灯座 带电，会导 致触电。灯座中不带电二、插座 1、作用：为移动电器提供电压 2、安装方法：插座右端接火线，左端接零线，并与电灯或其它插座并联。插座：分类按能否移动分可移动插座不可移动插座按孔的多少分两孔插座三孔插座接用电器金属外壳火线接地聊一聊： 用电器的金属外壳为什么要接地呢？零线火零线线火零线线发生触电事故避免了触

14、电事故三、灯泡和灯座 1、原理：利用电流的热效应制成的，灯丝正常发光时， 达到白炽状态，温度可达2800。 2、构造：（1）灯丝：用熔点很高(3410)的钨做的 （2）灯泡内： 为了防止钨丝在高温下被烧断， 小功率的灯泡都抽成真空 大功率（60w以上）灯泡充进氮气和 氩气，以阻碍钨丝在高温下升华 3、种类：（1）插口式：（介绍灯泡和灯头）安装： （2）螺旋式：（介绍灯泡和灯头）安装：灯泡和开关的连接四、测电笔：1.构造： 笔尖金属体 电阻 氖管 弹簧 笔尾金属体2.使用方法： 手触笔尾金属体，笔尖金属体接触电线， 触火线：氖管发光， 触零线：氖管不发光电的安全使用一、安全电流和电压1、触电： 是指电流通过人体达到一定值 时引起的伤害事故。2、通过人体电流大小取决于外加电压和人体电阻（I=U/R