物理人教版九年级全册《磁生电》.ppt

1、20.5 磁生电,宣城市第四中学 陈并队,人民教育出版社义务教育教科书物理（九年级下册）,教学目标,1.知识与技能 （1）理解电磁感应现象。 （2）了解感应电流的方向与导体的运动方向及磁场的方向有关。 （3）了解发电机工作原理。,教学目标,2.过程与方法 （1）通过经历探究“磁生电”的过程，培养学生进行逆向思维和发散思维的能力。 （2）通过制作发电机的过程培养学生的动手实践能力，鼓励学生积极开展小发明、小制作活动。,教学目标,3.情感态度与价值观 （1）通过向学生介绍法拉第的生平，培养学生锲而不舍、坚忍不拔的思想品质。 （2）通过介绍发电机的发明，使学生了解科技的发展是人类社会进步的巨大推动力

2、。,教学重点,实验探究“磁如何生电”。,教学难点,电磁感应实验的设计方案。,奥斯特实验,实验的结论,如果把电源“+”极与导线连接，可观察到的现象是_,断开电路则可观察到_。,?,奥斯特实验,法拉第的探索,奥斯特发现电流的磁效应之后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁场，那么磁能否产生电呢？英国物理学家法拉第在10年中做过多次探索，1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。,法拉第的探索,根据法拉第的发现，后来发明了发电机，使人类大规模使用电成为可能，开辟了电气化的时代。 今天，无论我们日常生活中使用的电还是工农业生产中使用的电，大多是由电网提供的。,法拉第的探索,今天，无论

3、我们日常生活中使用的电还是工农业生产中使用的电，大多是由电网提供的，是从发电厂的发电机中产生的，经过远距离的传输，到达工厂、农村、学校和家庭。,法拉第的探索,火力发电中，是汽轮机带动发电机发电；水力发电中，是水轮机带动发电机发电；风力发电中是风车带动发电机发电。火力、水力、风力发电都是通过发电机发电。,一、什么情况下磁能生电,什么情况下磁场里的导线中能产生电流？ 如图在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接。,实验：探究什么情况下磁能生电,导线跟电流表组成闭合回路。怎样才能使回路中产生电流？可以进行各种尝试，例如： 让导线在磁场中静止，换用不同强度的永磁体； 让导线在磁场中静止，

4、但不是单根导线，而用匝数很多的线圈；,实验：探究什么情况下磁能生电,使导线在磁场中沿不同方向运动； 使导线沿磁感线方向运动； 使导线垂直于磁感线方向向右运动； ,实验：探究什么情况下磁能生电,不偏转,无电流,不偏转,无电流,不偏转,无电流,偏转,有电流,偏转,有电流,进行实验收集证据,分析实验中看到的现象，就能知道闭合电路中产生电流的条件了。如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来可能会方便些。,实验：探究什么情况下磁能生电,1.导体要做切割磁感线运动。,2.做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,分析论证,闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感

5、线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。,实验：探究什么情况下磁能生电,磁极方向不变，改变导体运动方向，电流方向改变！,实验：感应电流的方向,导体运动方向不变，改变磁场方向，电流方向改变！,感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关,实验：感应电流的方向,感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关。,实验：感应电流的方向,发电机怎样发电呢？ 如图所示是实验室用得手摇发电机。把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光。这表明，电路中有电流。,二、发电机,如果把手摇发电机跟电流表

6、连接起来，线圈在磁场中转动时，可以看到电流表的指针随着线圈的转动而左右摆动。这个现象表明，发电机发出的电流的大小和方向是变化的。,二、发电机,1.观察模型式手摇发电机的构造 磁极是什么形状的？线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的？摇把是通过什么带动线圈转起来的？,演示,2.观察发电机转速对小灯泡的影响 取下电流表，但仍然保持小灯泡和发电机连接。用不同速度摇动转轮，观察小灯泡的亮度的变化。,演示,3.检验手摇发电机电流方向的变化 把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联。转动摇把，观察二极管的发光情况。,演示,其实，如图所示就是一个最简单的发电机装置的示意图。当导线向左运动时，电流表指针

7、偏转，表明电路中有电流；当导线向右运动时，电流表指针向另一方向偏转，表明产生了另一方向的电流。,如果导线左右往复运动，电流表指针来回摆动，电路中产生的是交变电流，简称交流。 交变电流频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电，频率为50Hz。,（1）周期：完成一次周期性变化需要的时间（秒） （2）频率：1秒内完成周期性变化的次数（赫兹）,问：我国生活用电的周期、频率、每秒方向改变次数分别是多少？,我国交流电周期是0.02秒，频率为50赫兹，每秒电流方向改变100次。,之前我们学习的电路用电池供电，电路中电流从电池正极流向负极，方向不改变，叫做电流。 在发电机中，连续转动的

8、线圈代替往复运动的导线。,在发电机中，连续转动的线圈代替往复运动的导线。为了把线圈中产生的感应电流输送给用电器，还要用铜环和电刷把线圈和用电器连接起来。,实际使用的交流发电机（旋转磁场式） 1.组成：定子线圈；转子电磁铁,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。,2.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,现代水力发电厂中的发电机组。发电机的轴是竖直安装的，轴的下方连接着水轮机，在强大水流的冲击下旋转。,发电机发电的过程是能量转化过程。以手摇发电机为例：人吃了食物的化学能转为摇动转子的动能，发电机又把动能转化为电能。实际的发电机靠内燃机、水

9、轮机、汽轮机等机械带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。,学到了什么？,1.1831年，法拉第发现：电磁感应。,2.产生感应电流条件：导体部分做切割磁感线运动；电路闭合。,3.感应电流方向：与导体做切割磁感线运动方向和磁场方向有关。,4.发电机原理：电磁感应。,5.发电机能量转化：机械能转化电能。,1.产生感应电流的条件是（ ） A.导体在磁场中运动 B.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线运动 D.闭合导体在磁场中做切割磁感线运动,C,达标练习,2.能改变感应电流的方向的是（ ） A同时改变磁场方向和导体切割磁感线的的运动方向 B保持导体切割磁感线运动的方向不变，改变磁场方向 C将磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都不改变 D增加切割磁感线的导线的长度,B,达标练习,3.下列有关电磁现象的说法正确的是（ ）A电磁感应现象中电能转化为机械能 B感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关 C奥斯特实验说明导体周围存在磁场 D电铃工作时，机械能转化为电能,B,达标练习,4.如图所示是手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋