(共61张PPT)
一.电能的获得--发电机的结构和工作原理
二.安培力—通电导体在磁场中的受力
三.直流电动机的结构和工作原理
四.电流的热效应及其应用
五.电流的化学效应
英国科学家法拉第建国10年的研究,在1831年发现了磁生电的条件和规律,实现了他利用磁场获得电流的愿望。
法拉第发现了磁生电,导致了电能的大规模生产和利用,开辟了电气化的新纪元
一、电磁感应
G
G0
G1
电磁感应: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,这种现象叫电磁感应。
感应电流:由于电磁感应产生的电流就叫感应电流
电流的方向和_______________和___________有关。
导体的运动方向
磁场的方向
1、导体要做切割磁感线运动。
2、做切割磁感线运动的只能是闭合电路的一部分导体
产生感应电流的条件
如果在电路中再串联一只电压表,此时电路断开,再重做导体在磁场中作垂直于磁感线方向的运动,电流表与电压表的变化?
现象:电流表指针不偏转
电压表指针偏转
表明:电路中无电流,有电压
如果电路不闭合,导体作切割磁感线运动时,导体不会产生感应电流,但导体两端产生感应电压
G
G0
G1
V
发电机
发电机是根据
电磁感应
原理工作的
1、发电机的构造和作用
发电机
1、组成:
定子——________ ;转子——__________
2.设计原理:
在外力的带动下,让转子在磁场中连续做切割磁感线运动,线圈中就能持续不断的产生电流。
3.能量转化:_______转化为____
线圈
电磁铁
电磁感应
机械能
电能
二.安培力—通电导体在磁场中的受力
1.安培力:通电导体在中_____受到的作用。
2.安培力的方向与通电导体所在的_________以及导体中_________的有关。
3.安培力的大小与_________、_________以及在磁场中的___________成正比。还与磁场方向和电流方向的____________有关。
磁场
磁场方向
电流方向
磁场强弱
导体长度
电流大小
夹角大小
左手定则
通电导体在磁场中受到力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关,三者之间的关系,可用左手定则来判定.伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,使四个手指所指的方向为电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向.
定子(磁体)
转子(线圈)
换向器
(使线圈的电流方向发生改变,让线圈持续转动下去)
电刷
三.直流电动机的结构和工作原理
1、组成:
定子——________ ;转子——__________
线圈
电磁铁
换向器 电刷
2.原理:
3.转动的方向和______________和_____________有关。
通电线圈在磁场中受力转动
电流的方向
磁场的方向
讨论分析:
1.在图甲位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且不在同一直线上,线圈就转动.
2.在图乙位置时线圈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,线圈就不转.
通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动的时候,消耗了 ,获得了 ,即 转化为 .
电能
机械能
电能
机械能
换向器
(使线圈的电流方向发生改变,让线圈持续转动下去)
电刷
发电机与电动机的比较
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、发电机的原理是利用外力,使线圈在马蹄形磁铁的二极间转动,则因通过线圈的磁场变化而产生感应电流。
发电机:利用电磁感应原理,将动能转变为电能的机械,可分为交流发电机和直流发电机两类.
1.交流发电机线圈内和外电路中的电流分别是( )
A、交流电和直流电 B交流电和交流电
C直流电和交流电 D直流电和直流电
2.此装置是什么机器?工作原理是什么?工作时能量的转化情况怎样?
B
发电机
电磁感应原理
机械能转化为电能
四.电流的热效应及其应用
1.电流通过导体时,导体会发热的现象叫做电流的热效应。
2.能量的转化: _____________。
3.电流的热效应和__________,__________和___________有关。
4.应用:
电能转化为内能
电流的大小
导体的电阻
通电的时间
电熨斗 电烤箱 电饭煲
5.焦耳定律:
2
Q=I Rt
五.电流的化学效应
能量的转化: _________________。
电能转化为化学能
2. 电能的量度
1.电功
2.电功率
3.用电器的额定功率及额定功率的测定
4. 电能表
5.家庭电路
1.电流所做的功叫电功 。用字母W表示
2.消耗了多少电能,电流就做了多少功。
电流做功实质是电能转化为其它形式的能
3.电功的单位:
一、电功
单位名称: 焦耳(简称焦)
单位符号 : (J)
千瓦时(KWh) 1KWh=3.6×106 J
电流在一段电路上做的功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。
U的单位:伏特(V) I 的单位:安培(A)
t 的单位:秒 (S)
4.电功的计算
W == U I t
1J = 1 V A S
电功:
W=U I t
或
W=I2 R t
普遍适用
R=U/I
对纯电阻电路
I=U/R
2.定义式:
1.定义:电流在单位时间里完成的电功;
3.单位:专门单位 瓦(W)
复合单位:焦每秒(J/S) 伏安(VA)
且有:1W=1J/S=1VA
常用单位:千瓦(KW)兆瓦(MW)毫瓦(mW)
1KW=10 W 1MW=106W 1mW=10- W
了解千瓦时:
1千瓦时(KWh)=1000W×3600s=3.6×106J
意义:
表示电流做功的快慢.
P=——
W
t
W=Pt=UIt
1焦耳=1伏·安·秒=1伏2 ·秒/欧=1安2 ·欧·秒
W= U2t/R=I2Rt
对于纯电阻电路,
单位:
额定电压:使用电器正常工作时的电压
额定电压与额定功率
额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率
用U额表示
用P额表示
电器 功率 电器 功率 电器 功率
电子表 0.001 普通灯照明泡 15~60 电熨斗 100~
1500
半导体
收音机 0.06~
0.4 家用电冰箱 100~
200 电饭煲 300~
1500
47cm彩电 40 台式电脑 100~
300 家用空调 950~
2300
日光灯 3~40 吸尘器 800 家用电烤炉 450~
1500
一些电器设备的功率(单位:瓦)
实际电压 :用电器实际工作时的电压
实际功率 :用电器在实际电压下的电功率值。
用U实表示
用P实表示
例1: 一只标有“220V ,60W”的灯泡,在额定电压下工作1h 耗电多少度?如果电路的电压降到 200 V,这时它消耗的实际功率是多少,实际耗电是多少度?
测量小灯泡的电功率(P=UI)
讨论:
需要测量哪些物理量?
需要哪些器材?
如何记录数据?
(画出实验电路图和数据记录表格)
任务:测小灯泡在以下三种情况的功率:
1、在额定电压下
2、在高于额定电压下(1.2V)
3、低于额定电压下
实验原理: 用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,根据P=UI我们就可以求出用电器的电功率,我们称之为伏安法测电功率。
作用:测量消耗电能(电功)的工具
俗称:电度表
又称:千瓦时计(KW·h)
家庭电路中,电流做了多少功,即消耗了多少电能是否一定要通过计算呢?
电能表
单相电能表
单位:千瓦时
KW·h
220V:额定电压
50Hz:交流电频率
2.5(10)A:
允许电流为2.5安
短时允许电流为10安
1440r/KWh:
每消耗1 KW·h电能,
表盘转动1440周。
a. 220V—额定电压。
b. 2A—额定电流
c. 4A—允许通过的最大电流。
d. 3000r/Kw.h—
表示用1 度电电能表的表盘转3000转。
有一电能表上标有220V、2(4)A 3000r/Kw.h的字样,请说说这些字样的意义
说一说
家庭电路的基本组成:
进户线
电能表
闸刀开关
熔丝盒
插座
开关
家用电器
家庭电路元件示意图:
说一说:
电路元件之间的连接方法如何?
A、开关与它所控制的用电器串联
B、各家用电器之间是并联的
C、插座和用电器之间是并联的
一.进户线——相(火)线(L)和零线(N)
我国家庭电路的电压为220伏
相线与零线间有220伏电压
相线与地面间有220伏电压
零线与地面间没有电压
在低压供电的电源处,零线是接地的,所以没有电压
一般连接规定:
水平线的上面一根是相线,下面一根是零线;
竖直布线的右边一根是相线,左边一根是零线.
相线
零线
二.电能表
电能表
闸刀开关
进户线先接_______,电能表的两根出线接入________,这是家庭电路的______,可以控制整个家庭电路的_______.
电能表
闸刀开关
总开关
通断
三、闸刀开关
1.作用:接通和切断电源,
便于更换电器或维修设备
2.闸刀开关的安装方法:
电能表的_____接入闸刀开关, ________的两根出线连接两个熔丝盒.
两根出线
闸刀开关
四、熔断器
(1)作用:当电路中的电流过大超过一定限度
时,保险丝会动熔断,切断电路。
(2)电路中的电流过大的原因
①电路过载(用电器总功率过大)
②发生短路
(3)熔丝材料:由低熔点的铅、锑合金制成
保险丝的
安装与选择
选做保险丝的材料特点:
1、电阻率大
2、熔点低
家用保险丝由铅锑合金丝制成。
熔丝越线径越大,熔断的电流就越大。实际中应根据
电路设计的安全电流,选择合适的保险丝。
家庭电路中严禁用铜丝或铁丝代替保险丝,以免发生事故!
(4)原理:利用电流的热效应,当电路中的电流
过大超过熔丝的熔断电流时,温度达到
熔丝的熔点,而使熔丝熔断。
(5)熔丝熔断时,应根据电路情况,选用相应
的熔丝,切不可用较粗的熔丝替换, 更不可
用铜丝、铁丝替代。
(6)为了用电安全,只在相线处串联熔断器。
一.开关:
作用:控制用电器电流的通断。
接线:在家庭电路中,要让相线
先进开关,然后再接到灯座。
零线直接进灯座。
保证开关断开时,灯座中不带电。
灯座 带电,会导 致触电。
灯座中不带电
二、插座
1、作用:为移动电器提供电压
2、安装方法:插座右端接火线,左端接零线,并与电灯或其它插座并联。
插座:
分类
按能否移动分
可移动插座
不可移动插座
按孔的多少分
两孔插座
三孔插座
接用电器
金属外壳
火线
接地
聊一聊:
用电器的金属外壳为什么要接地呢?
零线
火零
线线
火零
线线
发生触电事故
避免了触电事故
三、灯泡和灯座
1、原理:利用电流的热效应制成的,灯丝正常发光时,
达到白炽状态,温度可达2800℃。
2、构造:(1)灯丝:用熔点很高(3410℃)的钨做的
(2)灯泡内:
①为了防止钨丝在高温下被烧断,
小功率的灯泡都抽成真空
②大功率(60w以上)灯泡充进氮气和
氩气,以阻碍钨丝在高温下升华
3、种类:(1)插口式:(介绍灯泡和灯头)安装:
(2)螺旋式:(介绍灯泡和灯头)安装:
四、测电笔:
1.构造:
①笔尖金属体
②电阻
③氖管
④弹簧
⑤笔尾金属体
2.使用方法:
手触笔尾金属体,笔尖金属体接触电线,
触火线:氖管发光, 触零线:氖管不发光
电的安全使用
一、安全电流和电压
1、触电:
是指电流通过人体达到一定值 时引起的伤害事故。
2、通过人体电流大小取决于外加电压和人体电阻(I=U/R)
3、安全电压:
一般情况下,36伏以下(不高于)
,但在潮湿的环境中应≤24V或12V
二、触电事故
家庭电路的照明电压:220V
工厂电路的动力电压:380V
(一)低压电:
(二)高压电:
单线触电、双线触电
高压电弧触电、跨步电压触电
原因:人直接或间接与火线接触而造成
三、安全用电常识:
1、安全用电原则:
不接触低压带电体,
不靠近高压带电体
2、特别警惕:
本来不应该带电的物体带了电,
本来应该绝缘的物体导了电。
3、触电时的正确措施:切断电源是第一任务。