初中物理人教版九年级20.5磁生电课件（23张ppt)

(共23张PPT)
人教版九年级第二十章 电与磁
第5节 磁生电
学习目标
1.知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。
2.知道发电机的原理，知道发电机的能量转化。
3.知道什么是交变电流，能区别交流与直流。
4.经历探究磁生电条件的过程，提高学生的实验操作能力、观察分析能力。
电
磁
奥斯特实验
新课引入
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。
磁场
检测是否有电流
闭合电路
（1）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。
实验探究
一、什么情况下磁能生电
探究新知
电流计
增强磁场
线圈
（2）如果电路中产生的电流太小，有什么办法改进实验？应该用什么器材来检测呢？
(3)实验电路：
蹄形磁铁
导体
开关
电流计
实验器材
实验步骤
（1）将部分导线ab放置于磁场中，开关断开，导体在磁场中上下左右运动，观察电流计的指针。
（2）将部分导线ab放置于磁场中，保持导线与磁场的相对静止，观察电流计的指针。
（3）保持磁场不变，将导线ab左右移动，观察电流计的指针。
（4）保持磁场不变，将导线ab上下移动，观察电流计的指针。
（5）保持磁场不变，将导线ab斜着移动，观察电流计的指针。
（6）对换磁极，将导线ab左右移动，观察电流计的指针。
实验记录
序号 开 关 磁场方向 导体ab的运动方向 指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向各个方向运动 不偏转
2 闭合 上N下S 静止不动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上N下S 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
实验结论
（1）产生电流的条件：
①电路闭合的一部分导体
②导体做切割磁感线运动
把磁感线想象成一根根实实在在的线，导体想象成一把刀
（2）导体中产生的电流的方向跟：
①导体的运动方向
②磁感线的方向
有关
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，这种现象叫电磁感应 。
由于发生电磁感应现象而产生的电流叫感应电流。
3.感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关。
1.电磁感应：
2.感应电流：
4.电磁感应现象的应用
发电机、变压器等
发电机
变压器
二、发电机
演示实验
观察手摇发电机怎样发电的
(1)观察发电机对小灯泡亮度的影响。
把手摇发电机跟小灯泡连接起来，摇动手柄使线圈转动，观察到什么？
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。
(2)用电流表换下小灯泡，慢摇发电机, 电流表指针会怎样摆动？
发现电流计的指针左右摆动；说明了通过电流表中的电流方向是变化的。
(3)把两个发光二极管极性相反地并联起来，接到原来灯泡的位置，转动摇把.
二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。
1．交流电(AC)
(1)概念：大小和方向随时间周期性变化的电流，叫交变电流，简称交流
(2)频率：电流在1秒内周期性变化的次数。单位是赫兹，符号是Hz；我国电网交流电频率为50Hz。
(3)周期：交流周期性变化一次的时间。单位：s；我国电网交流 供电，周期为0.02S 。
2.直流电(DC):方向不变的电流叫直流电。
（2）交流发电机的工作过程：
当线圈转到与磁感线垂直时，线圈没有切割磁感线，线圈中不产生电流
当线圈转过平衡位置时，线圈切割磁感线，线圈中产生电流
当转子继续向下旋转到达与磁感线垂直位置时，线圈没有切割磁感线，线圈中不产生电流
当线圈继续旋转，线圈转过了180度以后，线圈的每条边的运动方向正好相反，故它们产生感应电流的方向也会相反
3.发电机
(1)工作原理：电磁感应现象
(2)发电机分为：交流发电机和直流发电机两类。
4.交流发电机
(1)构造：由定子和转子组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等。
实际大型发电机采取的是线圈不动，磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。
旋转磁极式发电机
发电机是机械能转化为电能的装置
发电机的机械能可以来自风，来自高处下落的水，或者汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等。
水轮机叶轮
三峡大型发动机组
风力发电
5.发电机的能量转化
当你唱歌时，要用到话筒（麦克风）. 右图是动圈式话筒构造示意图. 请用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理.
观察思考
当你对着话筒说话或唱歌时，声音带动膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中做切割磁感线的运动，能产生随声音的变化而变化的电流，经过放大后，通过扬声器还原成声音.
电动机 发电机
原理 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应现象
原理图
能量的转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
线圈转动原因 通电线圈受力转动 在外力作用下转动
线圈中电流来源 由电源提供 线圈产生感应电流
电路中作用 用电器 电源
发电机和电动机的区别
本堂重点：电磁感应现象和产生感应电流的条件
本堂难点 ：发电机的工作原理
课堂小结
C
1.如图所示，在探究电磁感应现象的实验中，下列说法中正确的是（　　）
A．保持导体棒静止，灵敏电流计指针会偏转
B．让导体棒在磁场中运动，灵敏电流计指针一定会偏转
C．让导体棒在磁场中左右运动，灵敏电流计指针一定会偏转
D．将导线与灵敏电流计“+”接线柱断开，让导体棒在磁场中运动，灵敏电流计指针会偏转
当堂训练
2.如图所示是探究产生感应电流条件的实验情景（图中箭头表示导体的运动方向）。下列说法正确的是（　）
A．比较图甲和图丙，说明感应电流方向与磁场方向无关
B．比较图乙和图丙，说明感应电流方向与导体运动方向有关
C．由图丁可得出结论：感应电流有无与导体是否运动无关
D．若导体ab用超导材料制成则实验中不会产生感应电流
B
3.如图所示，对下列图中现象解释不正确的是（　　）
A B C D
A.如图是利用安培定则判断通电螺线管的极性
B.如图是发电机原理装置图
C.如图是电动机原理装置图
D.如图中动圈式话筒是根据电流磁效应原理工作的
D
4.如图所示，是小安同学自制的一个实验装置。他把带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内封闭一个强磁体。沿图中所示方向来回快速摇动装置，小灯泡发光。以下说法正确的是（　　）
A．灯丝中电流方向保持不变 B．实验现象表明电能够生磁
C．该现象属于电磁感应现象 D．此装置与电动机原理相同
C
课后作业
教材：第142页动手动脑学物理第1—6题