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电能的获得与转化
第一课时
第六章 电能
还记得我们吗？
我是奥斯特
电流的磁效应
我是法拉第
电磁感应现象
当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。
一、电能的获得
通过旋转
持续切割磁感线
发电机
电磁感应可以产生感应电流，但是导体停止切割磁感线后，又消失了。
如何获得持续的电流？
发电机是根据 原理设计制造的，它是一种把 能转化为 能的装置。
电磁感应
机械
电
发电机的认识
磁铁（定子）
线圈（转子）
在外力带动下，让转子（线圈）在磁场中持续转动，线圈中就能持续产生电流。
手摇式发电机
外力可以有哪些？
人力
汽轮机
水轮机
内燃机
风力
核能
发电站将其他形
式的能量转化为
电能
一、电能的获得
电池内部储存有电能
一、电能的获得
发电机的认识
阅读P120小资料：
交流电的有效值，了解交流电。
思考：获得的电能有什么作用呢？
二、电能的转化
其他形式的能
发电机
电池
电能
电能
电灯
光能
电饭煲
热能
电风扇
机械能
电池充电
化学能
①照明用电
②动力用电
电能
光能
电能
机械能
风扇等电器中的电动机为什么能把电能转化为机械能？
小马达
内部有磁铁
磁
电
力？
奥斯特实验
实验：验证通电导体在磁场中受到力的作用
实验仪器：
如何实验？
仪器组装：
通电导体在磁场中受到磁场力的作用，
这个力被称为安培力。
安培力的认识
安培力的方向与什么有关？
猜想：
电流方向？
磁场方向？
如何验证？
1.保持磁场方向和导体位置不变，改变导体中电流的方向，观察导体的运动情况；
2.保持导体中电流方向和导体位置不变，改变磁铁的磁极位置，观察导体的运动情况；
结论：安培力的方向与磁场方向、电流方向有关。
安培力的认识
如何快速的判定安培力的方向？
伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
安培力的认识
安培力的大小与什么有关？
猜想：
电流大小？
磁场大小？
如何验证？
导体长度？
导体在磁场中的位置？
结论：
安培力大小与磁场强度、电流大小、磁场中的导体长度成正比；通电导体垂直于磁场方向放置，则导体受到的安培力最大。
安培力的认识
涨知识
θ=90°F最大
F=BILsinθ
试一试 当一个通电线圈放入磁场中时，
用左手定则判断一下线圈的运动情况。
安培力的认识
线圈ab和cd两段受力的方向相反，且不在同一直线上,线圈就转动起来。
分析线圈在磁场的受力情况
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,线圈在这瞬间受力平衡。
平衡位置
分析线圈在磁场的受力情况
通电线圈在磁场中受到安培力会发生转动，这就是直流电动机的工作原理。
如图所示的线圈能否
直接应用到生产生活？
存在哪些问题？
1.转子转动过程中导线会缠绕；
2.当转子转过平衡位置后，由于原电流路径不变，导致转子受到反向的安培力，无法同方向持续转动，导致转子最终会停留在平衡位置。
当线圈转至平衡位置且刚偏转过一个角度时，怎样迅速改变线圈中的电流方向，使其继续沿原方向转动下去？
安装一个可以改变线圈中的电流方向的装置——
换向器
换向器的两个半圆金属间彼此绝缘，电流通过与换向器接触的电刷流入线圈。
换向器的存在解决了转子导线缠绕问题。
直流电动机是根据 的原理制造的，它是一种把 能转化为 能的装置。
通电线圈在磁场中受力会发生转动
电
机械
直流电动机由 、 、
、 等部分组成。
转子
换向器
电刷
定子
直流电动机
电动机和发电机原理比较
电动机 发电机
原理
原理图
能量转化
方向性
通电线圈在磁场中受力而转动
（磁场对电流的作用）
电磁感应
（磁生电）
电能转化为机械能
机械能转化为电能
电流方向、磁场方向决定受力方向
磁场方向、导体运动方向决定电流方向
1、发电机，电动机的工作原理，能量的相互转化；
2、安培力和决定安培力方向、大小的因素，左手定则判断安培力方向的方法；
3、通电线圈在磁场中的受力情况；
4、直流电动机的结构和工作原理。
小结
