1.5.2 磁生电（课件 24张PPT）

(共24张PPT)
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新课导入
若要不断地产生电流，应该怎么办？
闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。
闭合电路，线圈在磁场中转动，不断地做切割磁感线运动。
发电机是根据电磁感应原理制成的，是一种能把机械能转化为电能的装置。
1.5.2 磁生电
【核心概念】
3.物质的运动与相互作用
【学习内容与要求】
3.2 电磁相互作用
通过实验了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
本节课主要内容是交流电、交流发电机的工作原理。通过学生活动、讨论、探究实验、插图等方法认真观察和细致分析，总结归纳出新的知识，从而获得学习的成就感，激发学生的兴趣。密切联系社会生活实际，体现从生活走向科学，从科学走向社会的课程理念。
科学观念：知道交流发电机的简单结构、工作原理，知道产生的是交流电；知道交流电及我国交流电的频率。
科学思维：能说出发电机为什么能发电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。
探究实践：观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应 用知识分析和解决问题的能力。
态度责任：认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解 探索自然奥妙的科学方法。认识任何创造发明的基础是科学探索的成果， 初步具有创造发明的意识。
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核心概念与素养
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新知探究
1.1 交流发电机结构
任务一：知道交流发电机的简单结构、工作原理，知道产生的是交流电
左右摆动
变化的
手摇发电机发出的是一种方向发生周期性变化的电流，这种电流叫交流电。
定子
转子
圆环
电刷
磁体
线圈
发电机由磁体和线圈组成。
当线圈转动时，产生的感应电流是交流电。
1.2 交流发电机工作原理
ab和cd边的运动方向与磁场平行（不切割磁感线），线圈中没有电流。
ab和cd边的运动方向与磁场有夹角（切割磁感线），线圈中有电流，外部电流方向从A电刷到B电刷。
a
b
c
d
A
B
ab和cd边的运动方向与磁场垂直（切割磁感线），线圈中有电流，外部电流方向从A电刷到B电刷。
A
B
a
b
c
d
ab和cd边的运动方向与磁场有夹角（切割磁感线），线圈中有电流，外部电流方向从A电刷到B电刷。
ab和cd边的运动方向与磁场平行（不切割磁感线），线圈中没有电流。
a
b
c
d
ab和cd边的运动方向与（乙）中相反，与磁场垂直（切割磁感线），线圈中有电流，外部电流方向从B电刷到A电刷。
ab和cd边的运动方向与（乙）中相反，与磁场垂直（切割磁感线），线圈中有电流，外部电流方向从B电刷到A电刷。
a
b
c
d
ab和cd边的运动方向与（乙）中相反，与磁场垂直（切割磁感线），线圈中有电流，外部电流方向从B电刷到A电刷。
ab和cd边的运动方向与磁场平行（不切割磁感线），线圈中没有电流。
线圈转动一周
前半周：
甲→乙→丙
线圈中电流b→a，d→c
外部电流电刷A→B
线圈转动一周
前半周：
甲→乙→丙
线圈中电流b→a，d→c
外部电流电刷A→B
线圈中电流a→b，c→d
外部电流电刷B→A
后半周：
丙→丁→甲
线圈转动一周，电流方向改变两次。
2.2 我国发电机的频率
任务二：知道交流电及我国交流电的频率
家庭电路电压：
220V
周期:
0.02秒
频率:
50赫兹，
线圈转动一周的时间，
每秒中线圈转动的周数，
每秒中线圈转动的50周。
50赫兹，每秒出现50个周期
每秒电流方向改变多少次？
一个周期，电流方向改变2次
每秒钟电流方向改变100次。
学生电源
交流电与由电池产生的电流是不同的：
电池产生的电流方向不变，是直流电。
直流电
交流电
实际使用的大型交流发电机的结构与实验室里交流发电机的模型有所不同：
手摇发电机
大型交流发电机组
定子是永磁体；转子是线圈，由手摇来带动。
定子是巨大的线圈；转子是电磁铁代替永久磁铁，由水轮机、汽轮机或内燃机来带动。
1.若将交流发电机的两铜环改成换向器，则电流方向如何变化？
线圈中和外部电路都是交流电。
线圈中是交流电，外部电路是直流电。
2.比较甲乙两种装置的相同点和不同点。
甲 乙
相同点：
都由磁体和线圈组成。
不同点：
①甲是发电机，乙是电动机；
②甲的原理是电磁感应，乙原理是磁场对电流有的力作用。
3.能否将发电机用作电动机，将电动机用作发电机？
能。结构本质一样，能将发电机用作电动机，将电动机用作发电机。
旋转电动机的磁体就可以产生电。
电与磁发展的历程
公元前 6 世纪，人们发现了磁现象。在古代中国和古希腊，都有关于磁现象的记载。
公元前 3 世纪，我国就有司南（指南针）的记载。我国也是最早把指南针用于航海的国家。
1600年，英国医生吉尔伯特发表《论磁》，建立了磁学，并指出地球是一个巨大磁体。
1820年， 奥斯特发现了电流的磁效应：电流能够产生磁场。揭开了电与磁之间的相互联系。
1831年， 法拉第发
现了电磁感应现象。基于
感应电流的知识，电动机
和发电机的制造才成为可
能，为第二次技术革命奠
定了基础。
1866年， 西门子发明了自激式发电机，使人 类 获 得 了 廉 价 电 能，这标志着人类社会进入电气化时代。
人类对电与磁现象的认识促进了科学技术的快速进步，改变了人们的生活方式和世界的面貌。
1873年， 麦 克 斯 韦
完成《电磁通论》，建立
了统一的电磁场的理论，
预言了电磁波的存在，揭
示了电、磁、光现象在本
质上的统一性。
1887年，赫兹用实
验证实了电磁波的存在。
1888年，赫兹用实验证
实了电磁波和光波的同
一性。
1901年，马可尼成功
实现了跨越大西洋的无线
电通信。20世纪，无线电
广播、电视、卫星通信等
新技术得到了迅速的发展。
20世纪50年代以后，
晶体管的发明和集成电路
的制造成功，实现了电子
器材小型化，使人类进入
了信息化时代。
20世纪50年代，磁
记录信息技术出现。目
前，磁存储是信息存储的重要方式。
20世 纪 80年 代，磁
共振技术出现并应用于医
学诊断。21世纪初，磁悬
浮列车进入商业化运行。