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第二十章
电与磁
第5节
磁生电
电生磁
丹麦物理学家奥斯特
电生磁
英国物理学家法拉第
磁电生
一、什么情况下磁能生电
1.探究什么情况下磁能生电
闭合开关后
①导体静止不动时,电流计指针会_____;
②导体竖直向上或向下运动时,电流计指针会___;
③导体水平向左或向右运动时,电流计指针会___;
④导体斜向上或斜向下运动时,电流计指针会____;
⑤改变导体的运动方向或磁场方向,电流计指针会___。
电磁感应现象
感应电流
实验结论:
闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流;
感应电流的方向与磁场方向和导体做切割磁感线的运动方向有关。
2.切割磁感线运动:
导线在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流。
沿着磁感线方向运动不是切割磁感线运动,不产生感应电流。
3.电磁感应:
(1)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,导体中就产生电流,这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象就叫做电磁感应。
(2)感应电流:
因电磁感应而产生的电流叫做感应电流。
(3)感应电流方向:
感应电流的方向与磁场方向和导体做切割磁感线的运动方向有关。
英国物理学家法拉第
二、发电机
1.手摇发电机:
结论:
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。
发电机发出的电流的大小和方向是变化的。
2.交流电
(1)交流电:
交流发电机产生的电流。
(2)发电机工作过程:
当导线向左运动,电流表指针偏转,表明电路中产生电流;
当导线向右运动时,电流表指针向相反方向偏转,表明产生相反方向的电流。
导线左右往复运动,电流表指针来回摆动,电路中产生的是交流电。
(3)频率:
在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。
转1圈(1个周期),电流方向就改变2次。
我国电网交流供电,频率是50Hz。
1s内转50周,电流改变100次。
3.发电机工作原理
(1)基本原理:
电磁感应
(2)能量转化:
机械能转化为电能。
(3)电路中作用:
实质是电源。
(4)特点:
磁生电。因动生电,电路中无电源。
(5)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。
(6)正常输出电流为交流电,加换向器后可输出直流电。
(7)基本组成:
转子、定子
(有铜滑环)
大型交流发电机一般采用磁极旋转的方式。
电动机和发电机区别?
三、应用(拓展)
1.磁记录:
录音:电流磁效应(电生磁),
播放:电磁感应(磁生电)。
2.话筒麦克风:
电磁感应(磁生电)
3.电话机:
话筒:电磁感应(磁生电)
听筒:电流的磁效应(电生磁)
本课小结
课堂练习
(2020?朝阳)如图是实验室用的手摇发电机,使线圈在磁场中转动,可以看到发光二极管发光。下列选项与其工作原理相似的是( )
答案:D
课堂练习
(2020?南京二模)如图示为汽车启动原理图。汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当与接通电路)。下列有关说法错误的是( )
A.启动后通电螺线管产生磁性
B.启动后通电螺线管F端的磁极为N级
C.电动机是利用电磁感应原理制成的
D.工作时通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同
答案:C
课堂练习
(2020?温江区模拟)关于图中所示实验,下列说法正确的是( )
A.该实验揭示了动圈式麦克风的工作原理
B.该实验揭示了动圈式扬声器的工作原理
C.导体ab沿磁场方向运动时,灵敏电流表指针偏转
D.蹄形磁体在竖直方向运动时,灵敏电流表指针偏转
答案:A
课堂练习
(2017?南沙区一模)图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,当导线以图甲所示方向运动时,电路中可产生感应电流。若想改变电路中感应电流的方向,你有什么方法,请在图乙中画出来,并标出磁极的N、S极位置。
答案:
课堂练习
(2018?黄埔区一模)如图是研究交流发电机的原理图,当线圈在磁体中顺时针转动时,ab?中电流方向如图甲所示;当线圈在另外一个磁体中逆时针转动时,在图乙中用箭头标出?ab?中电流方向。
答案: