14.7 学生实验:探究——产生感应电流的条件
磁
奥斯特实验
?
?
电
奥斯特
丹麦
法拉第
英国
法拉第心系“磁生电”
奥斯特梦圆“电生磁”
划时代的发现
思考:怎么使钢丝的声音让更多人听到?
1.动圈式扬声器工作原理是什么?
2.该原理发生了什么能量转化?
3.动圈式扬声器的作用?
1.磁场对通电导线有力的作用。
2.将电能转化为机械能。
3.将电流转化为声音。
琴弦
设计实验——选择实验器材
开关
控制通断
灵敏电流计
检测电流
线圈和导线
导通电流
蹄形磁体
产生磁场
线圈
发光二
极
管
放大器
实验器材
设计实验——实验电路
注意事项:
1.连接电路时开关断开;
2.灵敏电流计接G0档。
水平
竖直
倾斜
圆周
交流讨论——产生感应电流的条件?
√
×
√
√
交流讨论——导体如何运动才能,产生感应电流?
导体做切割磁感线运动
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
实验证据:
导体在磁场中运动情况
感应电流
电路闭合
静止
沿着磁感线运动
与磁感线垂直或斜向运动
电路断开
与磁感线垂直或斜向运动
无
无
有
无
总结——产生感应电流:
总结——产生感应电流的条件:
1.闭合电路
2.一部分导体在磁场中
3. 做切割磁感线运动
电磁感应内容:
当导体回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,回路中就会产生电流,这种现象称为电磁感应,产生的电流叫作感应电流。
电磁感应发生的能量转化 ——
机械能转化为电能
磁生电的现象 ——
电磁感应现象中产生的电流 ——
电磁感应
感应电流
会出现什么现象呢?
提出问题:感应电流的方向与哪些因素有关呢?
甲
乙
实验探究二——影响感应电流方向的因素?
磁场方向不变时,导体运动方向改变,感应电流方向改变;
导体运动方向不变时,磁场方向改变,感应电流方向改变;
磁场方向和导体运动方向同时改变,感应电流方向不变
影响感应电流方向的因素:
①磁场方向
②导体切割磁感线的运动方向
影响感应电流大小的因素:
①磁场强弱
②导体切割磁感线运动的速度
③线圈匝数
二、动圈式话筒
1.工作过程:当你对着话筒说话时,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动;即线圈在磁场中做切割磁感线运动,能产生随声音变化而变化的电流。
2.工作原理:电磁感应
3.作用:将声信号转换为电信号
功放器
生活中的物理
电磁感应现象
与发电机原理相同
通电导体在磁场中受力
与电动机原理相同
话筒
扬声器
三、发电机
1.工作原理:电磁感应
电流的大小和方向发生周期性变化。
2.能量转化:机械能转化为电能
3.交流电:
我国生产的交流电,频率为50HZ(即1S内线圈转动50圈),周期为0.02S;电流方向改变100次.
4.交流发电机的结构:定子、转子、滑环和电刷。
半环组成的换向器代替交流发电机上两个滑环,线圈虽产生交流电,但供给外部电路的电流方向却保持不变,这种电流叫直流电。
5.发电机构造:由转子(电磁铁)和定子(线圈)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
实际的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。
发电机发电的过程是其他形式的能转化为电能的过程。
电动机与发电机
原理:
通电导线在磁场中受到力的作用
原理:
闭合电路的一部分导体切割磁感线产生感应电流
发电机和电动机
能量转化
发电机
电动机
机械能转化为电能
电能转化为机械能
构造
交流发电机
直流电动机
电
生
作用
电流的磁效应
电磁感应
(机械能→电能)
应用:发电机
应用:电磁铁
判断:安培定则
应用:电动机
(电能→机械能)
磁
磁场对电流的作用
电流对磁体的作用
课堂小结
1.电磁感应现象:当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象称为电磁感应。在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。
2.感应电流的方向和导体的运动方向、磁场的方向有关。
3.电磁感应现象中能量的转化:机械能转化成电能。
4.应用:动圈式话筒、发电机
1、关于电磁感应现象,下列说法正确的是(??)
A.导体在磁场中运动,就能产生感应电流
B.电磁感应现象中机械能转化为电能
C.闭合导线的一部分在磁场中运动时,一定会有感应电流
D.感应电流方向可由安培定则来判断
B
巩固练习
2、为了防止中考考试作弊,监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查,当靠近金属物体时,在金属导体中就会产生涡电流,探测器发出警报。以下选项中也是利用该原理工作的是( )
A.电动机 B.电磁铁
C.电铃 D.动圈式话筒
D
3.如图18-2-9所示中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,不会产生感应电流的是 ( )
A B C D
C
4、微风吊扇通电后扇叶转动,此过程中________能转化为动能。拔下插头,在插头处接发光二极管,用手旋转叶片,发光二极管发光,这是____________现象,人们利用这一原理制成了________(选填“发电机”或“电动机”)。
电
电磁感应
发电机
5.如图所示的实验装置中能够说明电磁感应现象的是( )
A
B
C
D
6.如图所示,是某小组的同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向),下列说法中正确的是( )
A.比较图(a)和图(b)可知,感应电流的方向与磁场方向有关
B.比较图(b)和图(c)可知,感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关
C.比较图(a)和图(c)可知,感应电流的方向与磁场方向无关
D.由图(d)可以得出感应电流的方向跟导体是否运动无关
7.如图所示,金属棒ab向右运动时,灵敏电流计的指针会向右摆动。如图所示四种情况产生的电流方向与如图相同的是( )
A
B
C
D
8.无线充电是一种增加手机续航时间的方式,如图甲所示,其技术的原理是:电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,给智能手机充电,如图乙所示。受电线圈处用到了下图中哪个实验的原理( )
A
B
C
D
9.POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利,POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示),在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息,图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )
A
B
C
D