一 活动:让我们一起沿着法拉第的足迹,体验电与磁的魅力。
如何让磁场能产生电流?
1 我用到的实验器材:
2 我的步骤:
3 我是如何得到电流的?
二 探究:影响感应电流方向的因素
1、提出问题: 感应电流的方向和哪些因素有关?
2、建立猜想和假设:
3、设计实验方案:
磁极位置 闭合电路的一部分导体在磁场中 电流计指针偏转方向(向左偏转、向右偏转)
闭合电路的一部分导体在磁场中 磁极位置 电流计指针偏转方向(向左偏转、向右偏转)
4、分析实验现象得出结论:一 活动:让我们一起沿着法拉第的足迹,体验电与磁的魅力。
如何让磁场能产生电流?
1 我用到的实验器材:
2 我的步骤:
3 我是如何得到电流的?
二 探究:影响感应电流方向的因素
1、提出问题: 感应电流的方向和哪些因素有关?
2、建立猜想和假设:
3、设计实验方案:
磁极位置 闭合电路的一部分导体在磁场中 电流计指针偏转方向(向左偏转、向右偏转)
闭合电路的一部分导体在磁场中 磁极位置 电流计指针偏转方向(向左偏转、向右偏转)
4、分析实验现象得出结论:你有没有设想过,有一天我们的汽车不用到加油站去加油,一边在公路上行驶一边就可以获得能量,那该多省事啦。这并非完全不可能实现的事情。最近,韩国研究人员开发出了一条可以为汽车充电的公路,汽车在这条公路上行驶的时候可以同时获得电能。
目前,电动汽车难以推广的原因之一是行驶里程短,行驶到一定距离后就需停车长时间充电。如果能够通过公路来充电,这个问题就解决了。韩国高等科学技术学院的研究人员开发了一条可以为电动汽车充电的公路。电动汽车在公路上行驶时,就可以通过埋设在公路下的电线进行无线充电。
在空中架设电线,让汽车戴个“辫子”与电线连接,是目前不少城市电动公交车的常用做法。这种方法影响了市容,也让公交车的行驶不够灵活。而埋在地下的充电线就不存在这个问题。不过,埋在地下就难以进行有线充电了。韩国研究人员为此开发了无线充电技术,这种充电方法是电磁感应充电。目前,一些品牌的手机、剃须刀也开始使用电磁感应充电。充电公路上电动车所使用的电池体积,只是传统电动车电池的五分之一,而且不需要长时间充电。
由于无线充电技术是利用电磁感应原理,不少人担心充电公路会带来电磁污染。研究结果表明,公路上的电动汽车集电效率很高,最高达62千瓦,效率为74%。充电公路的电磁波很弱。经过测试,带动车厢的动力车头的电磁波在50毫高斯以内,运行中的车厢内的电磁波则在20毫高斯以下,都低于国际容许的电磁波安全基准值62.5毫高斯。有关专家表示,充电公路发射的电磁波相当于以电壶煮咖啡,十分安全。
目前,韩国研究人员已经在一处游乐园内铺设了一条400米长的充电公路。特制的电动观光汽车或电动私人轿车经过该路段时,汽车底部的仪器就会通过电磁感应充电法,从埋在路面下的金属条获取电能。该仪器接着会用电能来驱动车辆,多余的电能则储存在电池内。由于一边行驶一边充电,这种电动汽车又被称为“在线电动汽车(OLEV)”。研究人员表示,只需要把现有公路的20%改建成充电公路,电动汽车就可以畅行无忧,充电费用可以按照行驶里程来计算。在全世界的所有电动车充电系统中,这是最具经济效益的系统,其营运成本只是一般电动车充电系统的三分之一。
英国能源专家克里斯蒂安·米勒表示:“充电公路非常具有创意。你不需要为自己的汽车储存能源,在行驶途中便可获得,电动汽车的蓄电问题立刻得以解决。那将是一种非常有前景的交通模式。”首尔市政府已承诺投资200万美元用以建设无线充电汽车的公路充电系统。首尔市内现有9000辆以汽油为燃料的公共汽车。市政府计划将以每年1000辆的速度逐步退出市场,期望电动汽车最终代替这些车辆。
英国伦敦市市长鲍里斯·约翰逊在首尔参加低碳论坛时说,城市承载着全球人口的75%,但同时也制造出全球80%的污染。因此,城市必须在解决污染性排放问题上率先做出行动,其中一个重要的方面是使用碳排放低的电动汽车。(共24张PPT)
充电公路
奥斯特实验:
电流
磁场
?
英国科学家法拉第,经过十年坚持不懈的努力,终于在1831年成功地利用磁场获得电流。
今天我们沿着科学家的足迹,来研究如何利用磁场来获得电流?
认识一个新朋友
观察灵敏电流计
思考:它与前面学习过的电流表有什么不同?
活动一:
a.电流表在电路图中的符号用A表示,灵敏电流计用什么表示
c.灵敏电流计的0刻度在表盘中的什么位置
用G表示
在表盘的中间位置.
猜想:指针向左或右是由什么决定的
b.灵敏电流计的量程
目的:电流方向与灵敏电流计指针偏转
方向的关系.
步骤:
(1)根据电路图连接电路
注意:连接时开关处于什么状态?
活动二.
认识一个新朋友
(3)改变电流流入灵敏电流计的方向,重复实验,灵敏电流计指针偏转方向与原先_________ (相同或相反).
(2)闭合开关.此时,灵敏电流计指针向__________(左或右)偏转.
认识一个新朋友
灵敏电流计的作用:
检验电路中是否有微弱的电流
根据指针偏转的方向察知电流的方向.
问题:
沿着法拉第的足迹……
如何让磁场能产生电流?
实验:
1、实验需要哪些实验器材?
—— 提 供 磁 场
—— 电 流 的 载 体
—— 检验导体中电流的存在
磁 铁
导 线
灵敏电流计
N
闭合电路
实验:
2、应如何处理这些实验器材呢?
——形成电流必要条件之一
G
_
+
b
a
3、接下来,怎么办…?
将闭合电路的一部分导体放入磁场中
S
沿着法拉第的足迹……
操作方法 实验现象 有无电流
导体静止
导体上下移动
做平行磁感线方向的运动
导体左右移动
做切割磁感线方向的运动
指针不动
指针不动
指针偏转
无
有
无
沿着法拉第的足迹……
实验:
3、接下来,你又准备怎么办……?
沿着法拉第的足迹……
将闭合电路的一部分导体放入磁场中
导体静止在磁场中!
磁场产生电流的条件
观察:
沿着法拉第的足迹……
操作方法
(将闭合电路的一部分导体放在磁场中) 现象
(指针是否偏转) 说明
(有无电流产生)
1
2
3
保持导体与磁场相对静止
导体在磁场中做垂直磁感线
方向的运动(左右运动)
导体在磁场中做平行磁感线
方向的运动(上下运动)
没有偏转
没有电流
明显偏转
有电流产生
没有电流
没有偏转
沿着法拉第的足迹……
分析:
磁场产生电流的条件?
1、闭合电路的一部分导体放在磁场中
2、导体在磁场中做切割磁感线方向的运动
小结0:
导体做切割磁感线运动时会产生电流。
问题1:
断开开关,导体做切割磁感线运动,电路中有电流吗?
小结1:
只有闭合的电路才会产生电流。
问题2:
将整个电路置于磁场中做切割磁感线运动,电路中有电流吗?
小结2:
只能是一部分导体做切割磁感线才会产生电流。
沿着法拉第的足迹……
分析:
磁场产生电流的条件?
闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体就会产生电流。
——这种现象叫做
结论:
沿着法拉第的足迹……
电 磁 感 应
感 应 电 流
把导体中的电流称为
探究:影响感应电流方向的因素
1、提出问题:
感应电流的方向和哪些因素有关?
2、建立猜想和假设:
可能与磁场方向有关
可能与导体的运动方向有关
3、设计实验方案:
探究:影响感应电流方向的因素
表1:
磁极位置
闭合电路的一部分导体在磁场中
电流表指针偏转方向
(向左偏转、向右偏转)
N上S下
向右切割磁感线
向左切割磁感线
表2:
闭合电路的一部分导体在磁场中
磁极位置
电流表指针偏转方向
(向左偏转、向右偏转)
向右切割磁感线
N上S下
N下S上
导体中的感应电流方向与磁场方向有关,与导体的运动方向有关
探究:影响感应电流方向的因素
4、分析实验现象得出结论:
沿纸面左右运动
沿纸面上下运动
判断下列情况,导线中是否有感应电流产生:
垂直于纸面向内外运动
垂直于纸面向内外运动
1.在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是( )
A.一段导体在磁场中运动
B.闭合电路的一部分导体在磁场中顺磁感线运动
C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线
运动
D.一段导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动
2.在电磁感应现象中,产生感应电流的方向( )
A.只跟导体运动方向有关
B.只跟磁感线方向有关
C.跟导体运动方向和磁感线方向有关
D.跟导体运动方向和磁感线方向无关
C
C
小明与小红学习电磁感应知识之后,小明说:地球的周围存在磁场,那我们能否利用地磁场来发电呢?小红赶忙找来导线,灵敏电流计。如图,两人便甩了起来。
(1)小明的想法依据是什么?
(2)实验中满足什么条件才会产生电流?
(3)想象一下小明与小红的实验能成功吗?
刚才实验中,我们用闭合回路的一段导线切割磁感线。若这段导线不方便运动,那么我们有什么方法能够获得电能?
电 磁
展望我们的未来