人教版初中物理 九年级 20.5磁生电课件（25张PPT)

2021年秋人教版物理九年级全册
第二十章 电与磁
第5节 磁生电
了解电磁感应在生产、生活中的应用。
02
通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
01
学习目标
了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。
03
观察与思考
无论是火力发电、水力发电还是风力发电，都是通过发电机发电的。那么发电机是如何发电的？
奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场。既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？
电
磁
探究什么情况下磁能生电
组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生电流？
检测是否
有电流
闭合电路
磁场
探究什么情况下磁能生电
导线运动情况：
上下运动
电流表指针摆动情况：
不动
导线运动情况：
前后运动
电流表指针摆动情况：
不动
导线运动情况：
左右运动
电流表指针摆动情况：
摆动
导线运动情况
电流表指针摆动情况
上下运动
不动
前后运动
不动
左右运动
摆动
如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，你能说出磁场产生电流的条件吗？
电磁感应现象
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会产生电流，这种现象叫做电磁感应。电磁感应产生的电流叫做感应电流。
导体中产生感应电流的条件：
1.电路闭合。
2.部分导体在磁场中做切割
磁感线的运动。
如图导体ab如箭头方向运动，下列四种情况下导体中有感应电流产生的是（ ）
A
A
A
C
练习
A
B
C
D
导体中产生感应电流的条件：电路闭合；部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
导体运动方向与磁感线平行，未切割磁感线
导体与磁感线平行，未切割磁感线
不是闭合电路
法拉第(Michael Faraday,1791—1867),英国物理学家、化学家。
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。
法拉第
观察模型式手摇发电机的构造：磁极是两个半圆形的，线圈是通过铜环、电刷和灯泡连接起来的，摇把是通过皮带传动装置带动线圈转起来的。
手摇发电机结构
1.把手摇发电机与电流表连接起来，缓慢摇动手摇发电机，电流表指针左右摆动，说明什么？
说明电动机产生的电流的方向是不断变化的。
2.取下电流表，但仍然保持小灯泡和发电机连接。用不同的速度摇动转轮，灯泡亮度的怎样变化？
发电机线圈转得越快，小灯泡越亮。
手摇发电机产生的电流
3.把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联。转动摇把，发现二极管交替发光，说明什么？
说明发电机提供的电流方向在不停的改变。
手摇发电机产生的电流
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。
手摇发电机产生交流电的原因
手摇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，频率为 50 赫兹。
交变电流
工作原理：电磁感应现象
能量转化：机械能转化为电能
结构：转子、定子
发电机的原理和能量转化
定子
转子
实际的发电机比模型式发电机复杂得多，但仍是由定子(转动部分)和转子
(固定部分)两部分组成的。大型发电机发的电，电压很高、电流很强，一般采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电，为了得到较强的磁场，要用电磁铁代替永磁体。
实际发电机
大型发电机安装转子
磁生电
产生感应
电流条件
形成闭合回路
课堂小结
发电机
交流电：电流大小、方向随时间周期性变化
能量转化：机械能→电能
在磁场中做切割磁感线运动
1．下列有关电磁现象的说法正确的是（ ）
A．电磁感应现象中电能转化为机械能
B．感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关
C．奥斯特实验说明导体周围存在磁场
D．电铃工作时，机械能转化为电能
B
随堂训练
2 ．改变感应电流的方向的是 ( )
?A ．同时改变磁场方向和导体切割磁感线的的运动方向
?B ．保持导体切割磁感线运动的方向不变，改变磁场方向
?C ．将磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都不改变
?D ．增加切割磁感线的导线的长度
B
3．如图所示的手摇式手电筒，筒内没有电池，只要转动手电筒的摇柄，灯泡就能发光。 以下设备与这种手电筒工作原理相同的是 ( )
A．发电机
B．电动机
C．汽油机
D．柴油机
A
4．如图所示是电磁实验，正确的是 ( )
A． 图甲研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
B． 图乙研究电磁感应现象
C． 图丙研究磁场对电流作用
D． 图丁研究电流的磁场
D
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