20.5 磁生电 课件(共31张PPT) 2022－2023学年人教版物理九年级全一册

(共31张PPT)
知识回顾
1.磁场对通电导体的作用
2.电动机
a.电流的方向或磁场的方向发生改变，通电导体在磁场中受力的方向就发生改变
b.电流的方向和磁场的方向同时改变，通电导体在磁场中受力的方向不变
c .换向器的作用：线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。
a.直流电动机工作原理：通电导体（线圈）在磁场中受力（转动）。
b.电动机由两部分组成：转子：能够转动的线圈。　　
定子：固定不动的磁体。
通电导体在磁场中要受到力的作用
通电导体在磁场的受力的方向由电流方向和磁感线（磁场方向）决定
三者关系：一变二不变
（思想方法：控制变量法）
能量转化：电能转化成机械能
20.5 磁生电
　　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，那么磁能否产生电呢？
　　英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索，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。
　　根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。
　　法拉第（Michael Faraday，
1791—1867），英国物理学家、化学家。
磁场
灵敏电流计检测是否有电流，根据指针方向判断电流的方向
闭合电路
实验探究
2.电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这是一种电磁感应现象。电路中产生的电流叫做感应电流。
结论：
1.产生感应电流的条件：
①电路必须是闭合电路
②闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
一星管四（ ）
电源
正极
负极
a.感应电流
b.产生感应电流的条件
c.电磁感应现象
d.感应电压
丙
V
V
V
甲
乙
V
丁
感应电流的方向影响因素
导体切割磁感线的方向
磁场的方向
三者关系 ： 一变二不变
感应电流的方向
感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场的方向有关
1.当改变导体切割磁感线的方向或磁场方向时，感应电流方向发生变化
2.当同时改变导体切割磁感线方向和磁场的方向时，感应电流的方向不变
三者关系 ： 一变二不变
电磁感应现象中能量转化 机械能转化为电能
因：导体先切割磁感线运动 果：后有感应电流
1. a 表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，在哪种情况下会产生感应电流？
课堂练习
A
B
C
D
（ ）
E
F
CDEF
N
S
2.垂直于纸面的一根直导线在磁场中做圆周运动，判断以下四点是否有感应电流，如果有试着判断感应电流方向
v
v
v
v
A
B
课堂练习
C
D
把右手放入磁场中，让磁感线从掌心进入(当磁感线为直线时，相当于手心面向N极)，大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。
右手定则判断感应电流方向
电磁感应现象的应用
变压器
自行车测速器
不用电手电筒
　　发电机是如何发电的呢？
风力发电
水力发电
二、发电机
观察手摇发电机的模型，了解它的构造
　发电机由转子和定子两部分组成
铜环E、F
电刷A、B
A
B
E
F
1．发电机发出的电流的大小和方向是变化的。
二、发电机
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。
感应电流的大小与哪些因素有关？
1.导线切割的速度大小;
2.永磁体的强度;
3.导线运动的方向与磁感线夹角
4.切割导线的长度
检验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在改变。
发电机工作原理
0°
90°
180°
270°
360°
实验表明：线圈内和线圈外的电流方向在周期性地重复改变。电流大小随时间改变。（当线圈平面与磁感线平行时感应电流最大，垂直时为零）
发电机转动一周电流方向改变两次。
发电机工作原理
当线圈在前半周（0-180°）转动时，电流表指针偏转，表明电路中产生了电流
线圈内的电流方向: d-c-b-a
线圈外电流方向: F-B- -A-E
当线圈在后半周（ 180°-360° ）转动时，切割磁感线方向相反，电流表指针偏转方向相反
线圈内的电流方向: a-b-c-d
线圈外电流方向: E-A- -B-F
铜环E、F
电刷A、B
A
B
a
b
c
d
E
F
A
A
发电机转动一周电流方向改变两次
交变电流
1.定义：交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流。
2.频率：交变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
我国电网以交流供电，频率50赫兹（1s内线圈转了50个周期，一个周期用时0.02秒，电流方向改变了100次）。
发电机的原理 电磁感应现象
交流发电机
直流发电机
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
学以致用
话筒
声音大小的变化
感应电流大小方向的变化
话筒(麦克风)：
一种电能转换的换能器。
工作原理：
电磁感应现象。
声信号
电信号
扬声器与话筒
电磁感应现象
与发电机原理相同
通电导体在磁场中受力
与电动机原理相同
话筒：
扬声器：
电动机和发电机的对比
应用
扬声器
话筒
1.电磁感应：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， 这是一种电磁感应现象.
2.发电机（机械能转化成电能）
原理：电磁感应现象
课堂小结
感应电流的方向与导体的运动方向和磁场的方向有关
我国电网以交流供电，频率50赫兹（1s内线圈转了50个周期，一个周期用时0·02秒，电流改变了100次）。
切记：线圈内和线圈外的电流方向在周期性地重复改变。电动机转动一周电流方向改变两次。电流大小随时间改变。（当线圈平面与磁感线平行时感应电流最大，垂直时为零）
一星管四（a.感应电流 b.产生感应电流的条件 c.电磁感应现象d.感应电压）
(一变二不变)
交流电定义：交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流。
影响感应电流的大小的因素
1.学校图书馆的图书贴有磁性标签未消磁的标签通过图书馆安检门时，安检门上的线圈会产生电流触发报警器安检门的工作原理是（　　）
A．通电导体周围存在磁场 B．磁极间的相互作用
C．电磁感应 D．磁场对通电导体的作用
C
课堂练习
2. 19年2月24日。在世界移动通信大会上，华为发布全球首款5G折叠手机，其被命名为MateX．该手机支持无线充电。无线充电技术应用了特斯拉线圈。如图，用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时，LED灯发光了，灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释（　　）
A．电流的热效应 B.磁场对电流的作用
C．安培定则 D.电磁感应
D
课堂练习
3.新能源电动汽车被越来越多的家庭所接受，其核心部件是电动机。下图能说明发电机机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
C
课堂练习
4.如图所示的装置，当条形磁体插入线圈的过程中，电流表的指针　 　（填“会”或“不会”）发生偏转，在这个闭合电路中　 　 相当于电源。
会
线圈
课堂练习
5.在探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验中，小明做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
（1）如图甲所示，导体ab向右运动，电流计指针不发生偏转，这是因为　 　 ；
（2）如图乙所示，导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针　 　（选填“偏转” 或“不偏转”）；
（3）如丙图所示产生感应电流时，　 　 相当于电源。
电路没闭合
不偏转
直导线
课堂练习
哪些是应用电磁感应原理工作的？
A
B
C
D
E
F
D F
课堂练习
6.如右图所示,要使流过灵敏电流计的电流反向,下列措施中可行的是 （ ）
①只将磁场反向
②只将线圈的运动方向反向
③同时将磁场和线圈的运动方向反向
④增加磁铁的磁性或线圈匝数
A．①② B．②③ C．①③ D．①④
A
7.
D
解析：拨动G1，相当于G1中的线圈做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流；电流会流过G2的线圈，通电导体在磁场中会受到力的作用，G2的指针会偏转起来
所以：G1是利用了电磁感应产生电流；G2是通电导体在磁场中受力运动
8
东西
电磁感应
话筒
导线运动情况 电流表指针摆动情况
水平向左
向右摆动
向左摆动
摆动
摆动
基本不动
水平向右
斜向上运动
斜向下运动
上下运动
静止
不动
实验现象
导线在磁场中向上或向下运动时，电流表的指针没有发生偏转，但在磁场中向左、向右、斜向上或斜向下运动时，电流表的指针发生了偏转。