16.5电磁感应发电机2021-2022学年苏科版物理九年级下册(共36张PPT)

(共36张PPT)
电磁感应
发电机
§16.5
学习目标
1. 知道电磁感应现象及其产生的条件；
2. 知道感应电流的方向与哪些因素有关；
3知道电磁感应现象中机械能转化为电能；
4. 知道交流发电机的原理。
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_________________。
N
S
小磁针发生偏转
小磁针回到原来指向
电流能产生磁场
(电能生磁)
复习
英国科学家法拉第经过10年的研究，在1831年发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流(磁生电)的愿望。
意义:导致了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元.
怎样从磁场中获得电流呢？
探究:
知识准备
1.电路中产生持续电流的条件
一是需要电源 二是电路要闭合
2.如何知道电路中是否有电流？
思考:如何根据探究目的设计实验电路呢
电流表
G
G0
G1
英国法拉第发现了磁也能生电
电流
1820年丹麦物理学家奥斯特发现通电导体周围存在着磁场.
磁场
奥斯特发现电流能产生磁场
1、实验现象:用手旋转叶片，——————。
2、这个现象说明了：————————————————。
3、对风扇通电，
扇叶也能转动，
说明了：
—————— 。
活动：观察“磁生电”现象
扇叶转动
力可以改变物体的
运动状态
电流也给了扇叶力的作用
认真思考
微型电扇内部的主要部件是：磁体和线圈
通电后电风扇消耗了 能得到了 能
电
机械
认真思考
在微型电扇的插头处接一只发光二极管，用手旋转叶片，我们可以发现什么？
转动的风扇消耗了机械能获得了 能。
电
二极管发光
英国物理学家法拉第从1822年起，经过十年的努力，终于在1831年发现了磁也能生电。
1.电磁感应：利用磁场产生电流的 现象叫做电磁感应现象
2.电磁感应产生的电流叫做感应电流
说明
A、磁场能产生电流。
B、能量转化：
机械能转化为电能。
4.探究感应电流产生的条件
器材：
蹄形磁铁
导体
开关
灵敏电流计
导线
如何利用磁场获得电流？
问题1
上下动
前后动
左右动
静止
①上下运动
②沿导体方向运动
③左右运动
④倾斜运动
不切割磁感线
切割磁感线
导体在磁场中运动情况
感应电流
电路闭合
静止
沿着磁感线运动
与磁感线垂直或斜向运动
电路断开
与磁感线垂直或斜向运动
无
无
有
无
实验结论：
________电路的_________ 导体在 ________中做____________的运动时，导体中会产生感应电流。
闭合
切割磁感线
一部分
磁场
4.即产生感应电流的条件：
闭合电路
一部分导体
在磁场中做切割磁感线的运动
练习1
如图导体AB如箭头方向运动，试判断下列四种情况下导体中有感应电流产生的是（ ）
A
A
A
A不切割
B每次只切割一根 D断路
C
问题2
怎样改变感应电流的方向？
猜想：
感应电流的方向可能与……
改变导体切割磁感线的运动方向
磁场方向不变
两次的电流计指针偏转方向不一样，说明电流方向与导体运动方向有关
导体切割磁感线的运动方向不变
改变磁场方向
两次的电流计指针偏转方向不一样，说明电流方向与磁场方向有关
（记录现象）
导体运动方向
磁场方向
电流方向
向右运动
向左运动
向右运动
竖直向下
竖直向下
竖直向上
1
2
A → B
B → A
A → B
B → A
设计表格
5.感应电流的方向与________方向和____________方向有关。
导体运动
磁场
结论：
6.改变感应电流方向的方法：
——————、——————— 。
改变磁场方向
改变导体运动方向
(1)单独改变导体切割磁感线的运动方向或磁场方向,感应电流方向改变.
(2)同时改变导体切割磁感线的运动方向和磁场方向,感应电流方向不变.
7.发电机小结
1.结构：主要是由定子和转子组成。
2.原理：根据电磁感应制作。（麦克风）
3.产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。由于线圈前半周与后半周运动方向相反，所以产生的感应电流的方向也相反，随线圈的转动电流的大小和方向发生周期性变化。
4.能量转化：机械能转化为电能。
5.改变电流方向的方法：改变导体运动方向，
或改变磁场方向
6.增大电流的方法：增强磁场或增大导体运动速度。
1.奥斯特实验说明：通电导体周围存在磁场。
图中典型标志是有小磁针
2.电动机的原理 ：通电导线在磁场中受到力转动。
图中典型标志是有导体棒有电源
8.奥斯特实验 电动机 发电机对比
3.发电机的原理：电磁感应。
图中典型标志是有灵敏电流计
N
S
v
N
S
v
N
S
v
N
S
练习：如图是闭合电路中的一部分导体的横截面，在磁场中运动，推断感应电流的方向 （ 方向向里， 是向外）
N
S
v
实验用直流发电机
1、原理：利用电磁感应的原理制成
2、发电机主要由转子和定子组成
3、能量转化：机械能转化为电能。
4、我国生产的交流电，频率为50HZ（即1S内线圈转动50圈），周期为0.02S；电流方向改变100次。
交流电的产生
交流电：周期性改变方向的电流
直流电：方向不变的电流
交流电的周期：
交流电完成一次周期性变化（线圈转一周）需要的时间
交流电的频率：
在一秒内交流电完成周期性变化的次数.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
1、交流发电机的原理：
线圈
圆环
电刷
磁体
利用电磁感应现象
电和磁的三大关系（三大原理）
一、电流的磁效应
（电生磁）
A
B
二、磁场对电流会产生力的作用
G
G1
三、利用磁场可以获得电流（电磁感应）
（ 磁生电）
生活·物理·社会
电能来源广泛
电能便于输送
采用高压输电，减少电能在输电线上的损失
小结
电磁感应
决定感应电流方向
在磁场中 做切割磁感线运动
闭合电路 部分导体
产生感应电流条件
磁场方向
导体运动方向
应用：发电机
麦克风
交流电：
电流大小、方向随时间周期性变化
能量转化：
机械能→电能和内能
\
科拉顿“跑”失良机
巩固练习
1、闭合电路的________ ________ 在磁场里做___________________ 运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。利用这一现象可以制成发电机，实现了______能转化为________能
2、如图所示，在微型电扇的插头处接一只发光二极管，用手旋转叶片，发现二极管发光.上述实验现象说明了（ ）
A、磁能生电 B、磁场对电流有力的作用
C、电流的磁效应 D、电流的热效应
一部分导体
切割磁感线
电
机械
A
巩固练习
3、下列能改变电磁感应中感应电流的方向的是 （ ）
A、改变导体切割磁感应线的方向 B、改变导体切割磁
感应线的速度
C、改变导体的粗细 D、改变导体所处磁场的强弱
4．下列情况下，能够产生感应电流的是（　　）
　A．导体在磁场中运动
　B．一段导体在磁场中做切割磁感线运动
　C．使闭合的导体全部在磁场中不动
　D．使闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
G
_
+
A
B
N
S
A
D
巩固练习
5．下列四个图所示的实验装置中，用来研究电磁感应现象的是（　　）
6、在“装配直流电动机模型实验”中，要改变电动机的转动方向，除了改变磁场方向外，还可以采用的方法是_____________________。完成实验后，取下电源接上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线(如图所示)，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，
此时这模型就成为___________。
A
G
_
+
A
B
N
S
a
＋
－
b
b
N
S
B
C
D
A
改变导体运动方向
发电机