20.5磁生电 课件(共21张PPT)

(共21张PPT)
第5节 磁生电
初中物理
第二十章 电与磁
九年级
通过实验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
知道感应电流的方向跟什么因素有关
了解电磁感应在生产、生活中的应用
知道发电机的原理。了解发电机的构造及工作过程中的能量转化
学习目标
物理学史
法拉第
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。
法拉第的发现（电磁感应现象），进一步揭示了电现象和磁现象之间的关系。
电动机
发电机是如何发电的？
水力发电：
水轮机带动发电机
火力发电：
汽轮机带动发电机
风力发电:
风车带动发电机
实验：如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表相连。
1.探究什么情况下磁能生电
什么情况下磁能生电
知识点一
怎样才能使回路中产生电流？
电流表的指针是否偏转判断是否有电流产生。
转换法
灵敏电流计
①导体在磁场中静止，换用不同强度的磁体
②导体在磁场中静止，用匝数很多的线圈
③导体沿着磁感线方向运动
④导体沿着与磁感线垂直或斜向运动
实验过程
实验现象
不偏转
指针是否偏转？
⑤断开开关，导体沿着与磁感线垂直或斜向运动
不偏转
不偏转
偏转
不偏转
闭合开关
实验结论
产生电流的条件：
（1）闭合电路
（2）一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
把磁感线想象成真实的线，把导线想象成一把刀
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，在导体中就会有电流产生。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫电磁感应。产生的电流叫感应电流。
3.感应电流方向的影响因素
序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 指针偏转方向
1 向下 向右 向左
2 向上 向右 向右
3 向下 向左 向右
4 向上 向左 向左
磁场方向或导体切割磁感线运动的方向只改变其中一个，感应电流的方向改变。
同时改变磁场方向和导体切割磁感线运动的方向，则感应电流的方向不变。
感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关。
典例1
如图所示，a 表示垂直于纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分。它在磁场中沿图示的方向运动时，不会产生感应电流的是（ ）
C
解析：闭合电路的一部分导体必须切割磁感线才能产生感应电流。
发电机
知识点二
手摇发电机
1.手摇发电机演示实验
（1）观察手摇发电机的构造
（2）观察发电机转速对小灯泡亮度的影响。
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。
(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。
发现二极管交替发光，说明产生的电流方向不停地改变。
交流：如果导线左右往复运动，电流表指针来回摆动，电路中产生的电流是交变电流，简称交流。
在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。我国电网以交流供电，频率50Hz。
2.交流与直流
直流：电流方向不随时间而改变的电流叫直流。
从电池得到的电流是直流。
（1）发电机的原理：发电机是利用电磁感应的原理制成的。
3.认识交流发电机
往复运动导线→连续转动线圈
用铜环和电刷把线圈和用电器连接
（2）发电机的结构
发电机的主要结构是定子（固定部分）和转子（转动部分）
大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式发电，且一般用电磁铁代替永磁体。
（3）发电机的能量转化
从能量转化角度来讲，发电机是将机械能转化为电能的装置
4.发电机的工作过程
一种安装在自行车上的照明灯，它在某些发达国家被大量使用。这种灯不用化学电池，是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的。发电机的工作原理是____________________，发电机工作时发生的能量转化是___________________________。
解析：发电机是利用电磁感应的原理制成的，它需要消耗机械能来获得电能。
典例2
电磁感应
机械能转化为电能
课堂小结
原理
1. 如图所示，开关闭合后，闭合电路的一部分导体 ab 左右运动时电流计指针发生摆动，这是 现象，利用这个原理可以制成 （选填“发电机"或“电动机"）。
电磁感应
发电机
随堂练习
2.右图是动圈式话筒的构造示意图。声波使膜片振动，线圈也随之一起振动，切割永久磁体的磁感线产生电流。下列各图与动圈式话筒原理相同的是（　　）
A
A
B
C
D