九年级全册第二十章 第5节 磁生电 课件(共28张PPT)

(共28张PPT)
第5节 磁生电
1．电磁感应现象及产生感应电流的条件
2．在电磁感应现象中，能量的转化
3．发电机的构造和工作原理
学习目标
磁生电
磁生电
磁生电
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，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。法拉第的发现，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。根据这个发现，后来发明了发电机。
那么发电机是如何发电的？什么情况下磁能生电
磁生电的条件
磁生电
实验:探究什么情况下磁可以生电
将一根导体的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计串联组成闭合电路。将导体放在U形磁体的磁场中。
G
_
+
磁生电
①断开开关，让导体在磁场中运动，观察灵敏电流计指针偏转情况；
②闭合开关，让导体静止观察灵敏电流计指针偏转情况；
③闭合开关上下、左右运动、观察灵敏电流计指针偏转情况；
实验步骤：
磁生电的条件
磁生电
实 验 条 件
指针摆动情况
1
开关断开，电路断路，无论导线做何运动
不摆动
2
3
4
开关闭合，电路通路，导线保持静止。
不摆动
开关闭合，电路通路，部分导线只做上下运动。
不摆动
开关闭合，电路通路，部分导线只做左右运动。
摆 动
实验现象
磁生电的条件
磁生电
实验结论：产生感应电流的条件：
①闭合电路
②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
电磁感应现象
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。这种现象叫电磁感应现象。
（2）电磁感应现象中，消耗了机械能,获得了电能，实现了从机械能向电能的转化。
磁生电的条件
电磁感应现象
磁生电
（4）感应电流的方向
感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向都有关系
说明：
必须是一部分导体做切割磁感线运动，如果闭合电路的全部导体在同一磁场中做切割磁感线运动，导体中就不会产生感应电流。
（3）感应电流：电磁感应现象中产生的电流称为感应电流
磁生电
思考与讨论：
1、如果导体的运动方向与磁感线方向不垂直，导体中能产生电流吗？
答案：能
只要是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，导体中就能产生感应电流，导体的运动方向与磁感线方向不一定垂直。
2、移动蹄形磁体，导体中能产生电流吗？
答案：能
导体不动，移动蹄形磁体，导体同样能做切割磁感线运动，
所以导体中也能产生感应电流。
电磁感应现象
针对练习
磁生电
1、关于电磁感应现象,下列叙述正确的是 (　　)
A.当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时,就能产生感应电流
B.任何导体在磁场中运动,都能产生感应电流
C.当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线方向运动时,就能
产生感应电流
D.当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就能
产生感应电流
D
磁生电
2、如图，闭合开关，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，那么当ab向左运动时，电流表指针向______偏转，如果将磁体两极的位置对调，ab向右运动时，电流表指针向____偏转，此过程_____________转化为电能. 　　
右
右
机械能(动能)
针对练习
发电机
磁生电
发电机
你知道发电机怎样发电的吗？
磁生电
手摇发电机模型发电视频
演示实验
把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，观察灯泡发光情况。
把手摇发电机跟电流表连接起来，线圈在磁场中转动时，观察电流表的指针是否摆动。
发电机
磁生电
磁体
线圈
发电机模型
①磁极是什么形状的？②线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的？
③摇把是通过什么带动线圈转起来的？
手摇发电机是由定子和转子两部分组成
（1）磁极呈半圆形；
（2）线圈是通过两个圆环和电刷把灯泡连接起来；
（3）摇把是通过外力利用皮带轮带动线圈转起来的．
手摇发电机
磁生电
观察发电机转速对小灯泡亮度的影响
把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，线圈在磁场中转动，可以看到灯泡会发光。这表明，电路中有了_____。
线圈转得越快，小灯泡______说明感应电流______。
把手摇发电机跟电流表连接起来，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______摆动。这个现象表明，发电机发出的电流的大小和方向是_______的。
检验手摇发电机电流方向的变化
左右
变化
手摇发电机
电流
越亮
越大
发电机的工作原理
磁生电
发电机的工作原理
发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器。
本质：线圈在磁场中连续旋转做切割磁感线运动即：闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动（电磁感应）
发电机的工作原理视频
磁生电
ab和cd不断做切割磁感线运动，由于磁感线方向是不变的，而ab和cd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方向不断改变的感应电流.
发电机分类
磁生电
发电机可分为：交流发电机和直流发电机两类
交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流
完成下面填空：
①频率指 ，我国交流电的频率是____Hz，即一秒内有 个周期，电流方向变化 次。
②实际的发电机有 和 组成。
③大型发电机一般采 取 不动， 旋转 的方式来发电。
④直流电是指电流的方向 的电流
电流在每秒内周期性变化的次数
50
50
100
定子
转子
线圈
磁极
不变
实际发电机
磁生电
如图：在大型发电机中，转子实际上是产生磁场的电磁铁，而产生感应电流的线圈却是不动的（定子），这种结构便于产生高电压和强电流。
磁生电
如图是现代水力发电厂中的发电机组。发电机的轴是竖直安装的，轴的下面连接着水轮机，在强大水流的冲击下旋转。
实际发电机
发电机与电动机的比较
磁生电
①发电机的构造原则上和电动机是完全相同的；
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电动机：利用通电线圈在磁场里转动的原理；
发电机：利用电磁感应原理。
电动机
话筒与扬声器
磁生电
某一瞬间
电流方向
锥形纸盒
线圈
线圈
永久磁体
永久磁体
膜片
话筒：电磁感应现象与发电机原理相同
扬声器：通电导体在磁场中受力与电动机原理相同
课堂小结
磁生电
课堂小结
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，导体中会产生电流
在电磁感应现象中，机械能转化为电能
感应电流的方向：与导体运动方向和磁感线方向有关
发电机原理：电磁感应现象
发电机的结构：定子、转子
巩固练习
磁生电
2.发电机的构造主要由______和_______组成,电能是由_________转化得来的.
机械能
定子
转子
1．如图所示，甲图______机的示意图，乙图是_____机的示意图．
发电
电动
巩固练习
磁生电
3. 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
巩固练习
磁生电
4.如图所示,在磁场中悬挂着一根直导线,导线的两端分别连接在电流表的两个接线柱上,组成一个闭合电路。当导线沿着图示方向运动时,有两个运动方向能使电流表的指针偏转,这两个运动方向是(　　)
A
A.向右或向左
B.向上或向下
C.向左或向上
D.向右或向下
巩固练习
磁生电
5.如图所示，L为带动线圈转动的摇把，图中表示指针可来回摆动的电流表，关于此工作原理图，下列说法正确的是( )
A. 这是电动机的工作原理图
B. 用该原理可制成手摇发电机，转动摇把L
让线圈转起来，电流表的指针来回摆动
C. 用该原理可制成手摇发电机，如果只拿掉
电流表，其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，
线圈中会产生电流
D. 用该原理制成的机器正常工作时，电能转化为机械能
B
谢谢您的聆听