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第二十章
电与磁
第五节
磁生电
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。
根据这个发现,后来发明了发电机,使人类大规模用电成为可能,开辟了电气化的时代。
☆课前导学
发电机是如何发电的呢?
水力发电
核能发电
磁场
检测是否有电流
闭合电路
组成以上的电路,做各种尝试,看能否产生电流?如果不能,可能是因为什么?
有可能是电流太小或方法不对。
知识点一、探究什么情况下磁可以生电
检流计
增强磁场
线圈
如果是因为电路中产生的电流太小,你有什么办法改进实验?
通过实验发现:当导线在磁场中运动时,电路中会产生电流。
是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产生电流呢?
次数
实
验
条
件
指针
摆动情况
实验电路图
1
开关断开,
无论导线做何运动
不摆动
2
3
4
开关闭合,
导线保持静止。
不摆动
开关闭合,
部分导线只做上下运动。
不摆动
开关闭合,
部分导线只做斜向上运动。
摆
动
5
6
开关闭合,
部分导线只做斜向下运动。
摆
动
开关闭合,
部分导线只做左右运动。
摆
动
把磁感线想象成一根根线,导线想象成一把刀。
1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这是一种电磁感应现象。
2.电路中产生的电流叫做感应电流。
电磁感应现象
3.电磁感应现象的应用
变压器
不用电手电筒
(1)观察手摇发电机的构造;
(2)观察发电机对小灯泡亮度的影响。
1.发电机发出的电流的大小和方向是变化的。
知识点二、发电机
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。
二极管交替发光,说明产生的电流方向不停在改变。
2.交变电流
交流发电机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做频率。
我国电网以交流供电,频率50赫兹。
(1)发电机的构造
发电机由转子和定子两部分组成。
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。
大型发电机安装转子
3.发电机工作原理
(2)工作原理
当线圈在前半周转动时,电流表指针偏转,表明电路中产生了电流;当线圈在后半周转动时,切割磁感线方向相反,电流表指针偏转方向相反。
铜环
电刷
(3)发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。
课堂小结
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,导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
磁生电
发电机
组成
能量转化:机械能转化为电能。
原理
转子
定子
种类
交流发电机
直流发电机