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第十八章第二节科学探究:
怎样产生感应电流
电
磁
奥斯特实验
问题引入
问题引入
1.手摇动把柄红绿两个二极管发光,说明产生了电。
2.红绿两个发光二极管交替发光。
观察手摇发电机的构造
磁铁
线圈
问题引入
提出问题:怎样发电
电能转化为机械能
导体ab通电在磁场中运动
逆向思维
机械能转化成电能
导体ab在磁场中运动会产生电吗?
类比做法
类比模仿器材
一、电磁感应
设计如下实验,实验器材,装置如图:
检测是否有电流?
磁场
一、电磁感应
电路状态 磁场方向 导体运动方向 指针偏转方向
电路断开 静止
上下(与磁感线平行)
左右斜向(与磁感线垂直相交)
电路闭合 静止
上下(与磁感线平行)
左右斜向(与磁感线垂直相交)
实验记录
导体在磁场中产生电流的情况
电路状态 磁场方向 导体运动方向 指针偏转方向
电路断开 静止 不偏转
上下(与磁感线平行) 不偏转
左右斜向(与磁感线垂直相交) 不偏转
电路闭合 静止 不偏转
上下(与磁感线平行) 不偏转
左右斜向(与磁感线垂直相交) 偏转
切割磁感线运动:导体与磁感线垂直或斜向运动
磁感线:一根根线 导体:一把刀
一、电磁感应
交流与合作
1.如果导体不动,移动蹄形磁体导体中能产生电流吗?
虽然导体不动,但是导体与磁铁之间产生相对运动,那么导体做切割磁感线运动依然能产生电流。
2.在上述的实验过程中,能量是如何转化的?
机械能转化为电能。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流,这种现象叫做电磁感应现象。
电磁感应线现象中产生电流叫做感应电流。
导体中产生感应电流的条件:
1. 电路闭合;
2. 部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
归纳与小结
思考
感应电流的方向与什么因素有关呢?
实验探究
影响感应电流的方向的因素
控制变量法
1.保持磁场的方向不变,改变导体在磁场中运动的方向。(观察指针偏转方向)
2.保持导体运动的方向不变,改变磁场的方向。(观察指针偏转方向)
探究感应电流方向与导体切割磁感线运动方向的关系
当磁场方向不变时,感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关,导体切割磁感线运动方向改变,感应电流方向也发生改变。
探究感应电流方向与磁场方向的关系
当导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流的方向与磁场方向有关,磁场方向改变,感应电流方向也发生改变。
归纳与总结
感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。
信息窗
法拉第(M. Faraday,1791-1867)是英国科学家。他原是书店的一名学徒,从小热爱科学,发奋自学,终成科学巨匠。他经过10年的不懈探索,终于在1831年发现了电磁感应现象。
法拉第
第一个发现电磁感应现象的人
发电机构造
二、电磁感应现象的应用
定子
转子
1.手摇动把柄红绿两个二极管发光,说明产生了电。
2.红绿两个发光二极管交替发光。
ab边向下切割磁感线,cd点向上切割磁感线,产生感应电流
线圈在平衡位置,不产生感应电流
a
d
c
b
线圈在平衡位置不产生感应电流
切割磁线产生感应电流,但电流方向与前面的相反
交流发电机的工作过程
a
c
b
d
a
d
c
b
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电
定子---线圈
转子---电磁铁
线圈匝数多,导线很粗,高速旋转困难,使用电磁铁可得到强磁场。这种结构便于产生高电压和强电流。
三峡发电厂组装转子
交流发电机的结构主要是由转动部分(转子)、不动部分(定子)和其他部件组成。
变压器 自行车测速器 麦克风
课堂小结
电磁感应
产生感应电流条件
闭合回路部分导体
在磁场中做切割磁感线运动
决定感应电流方向
磁场方向
导体切割磁感线运动方向
能量转化
机械能→电能
应用
发电机,变压器,话筒……
原理
课堂练习
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。当导体a在磁场中按箭头方向运动时,下列四种情况中不会产生感应电流的是( )
A
2.下列设备中,利用了电磁感应原理工作的是( )
A.电饭锅 B.动圈式话筒 C.热水壶 D.扬声器
B
(1)在选择AB的材料时,你认为最好选择________(选填“塑料”“铜棒”或“铁棒”);
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中______________________;还可以通过指针偏转的方向判断______________________;
3、如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置:
铜棒
是否有感应电流产生
产生感应电流的方向
课后作业
请同学们课下搜集有关白鹤滩水电站的知识,交流讨论白鹤滩水电站的发电原理。