九物205《磁生電》(上課用)

1、如果把電源如果把電源“+ +”極與導(dǎo)線連接，可觀察到極與導(dǎo)線連接，可觀察到的現(xiàn)象是的現(xiàn)象是_,_,斷開電斷開電路則可觀察到路則可觀察到_。NS磁電英國科學(xué)家英國科學(xué)家法拉第法拉第經(jīng)過經(jīng)過10年的研究，在年的研究，在1831年發(fā)現(xiàn)了磁生電的條件年發(fā)現(xiàn)了磁生電的條件和規(guī)律，實現(xiàn)了他利用和規(guī)律，實現(xiàn)了他利用磁場獲得電流的愿望。磁場獲得電流的愿望。法拉第發(fā)現(xiàn)法拉第發(fā)現(xiàn)了了磁生電磁生電，導(dǎo)致了電能的大規(guī)模生導(dǎo)致了電能的大規(guī)模生產(chǎn)和利用，產(chǎn)和利用，開辟了電氣開辟了電氣化的新紀元化的新紀元 1、知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象，知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。 2、知道發(fā)電機的工作原理，影響感應(yīng)電流強弱和方向的因素。 3、知道什么

2、是交變電流，知道我國生產(chǎn)和生活用的交變電流的頻率是50Hz,周期是0.02S，能把交變電流和直流電區(qū)分開來。G_+研究電磁感應(yīng)研究電磁感應(yīng) 下面的表格是實驗中需要探索的問題，下面的表格是實驗中需要探索的問題，請根據(jù)實驗情況完成表格。請根據(jù)實驗情況完成表格。序序號號導(dǎo)體導(dǎo)體運動情運動情況況磁場磁場電流表指針方電流表指針方向向1 1導(dǎo)線導(dǎo)線靜止靜止U U型型磁體磁體內(nèi)部內(nèi)部2 2導(dǎo)線導(dǎo)線上下運上下運動動3 3導(dǎo)線導(dǎo)線向左運向左運動動4 4導(dǎo)線導(dǎo)線向右運向右運動動5 5導(dǎo)線導(dǎo)線左右斜左右斜向轉(zhuǎn)動向轉(zhuǎn)動 現(xiàn)象總結(jié)：現(xiàn)象總結(jié)： 1 1、當(dāng)導(dǎo)線上下運動時沒有電流產(chǎn)生。、當(dāng)導(dǎo)線上下運動時沒有電流產(chǎn)生。 2

3、2、當(dāng)導(dǎo)線左右運動時有電流產(chǎn)生。、當(dāng)導(dǎo)線左右運動時有電流產(chǎn)生。 3 3、當(dāng)導(dǎo)線前后運動時沒有電流產(chǎn)生。、當(dāng)導(dǎo)線前后運動時沒有電流產(chǎn)生。 121 1、電磁感應(yīng)：電磁感應(yīng)： 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中 做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就 產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng) 。2 2、感應(yīng)電流：、感應(yīng)電流： 由于發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象而產(chǎn)生由于發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象而產(chǎn)生 的電流叫感應(yīng)電流。的電流叫感應(yīng)電流。3 3、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化是怎樣的？、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化是怎樣的？是機械能轉(zhuǎn)化為電能是機械能轉(zhuǎn)化為電能。切割燈泡實驗切割燈泡

4、實驗 1825年，科拉頓做了這樣一個實驗，他將一個磁鐵插入連有靈敏電流計的螺旋線圈，來觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生。但是在實驗時，科拉頓為了排除磁鐵移動時對靈敏電流計的影響，他通過很長的導(dǎo)線把接在螺旋線圈上的靈敏電流計放到另一間房里 ,他想，反正產(chǎn)生的電流應(yīng)該是“穩(wěn)定”的（當(dāng)時科學(xué)界都認為利用磁場產(chǎn)生的電應(yīng)該是“穩(wěn)定”的），插入磁鐵后，如果有電流，跑到另一間房里觀察也來得及就這樣，科拉頓開始了實驗。 然而，無論他跑得多快，他看到的電流計指針都是指在“0”刻度的位置?？评D失敗了。科拉頓的這個失敗，是一個什么樣的失敗呢？后人有各種各樣的議論。有人說這是一次“成功的失敗”。因為科拉頓的實驗裝置設(shè)計得

5、完全正確，如果磁鐵磁性足夠強，導(dǎo)線電阻不大，電流計十分靈敏，那么在科拉頓將磁鐵插入螺旋線圈時，電流計的指針確實是擺動了的。也就是說，電磁感應(yīng)的實驗是成功了，只不過科拉頓沒有看見，他跑得還是“太慢”，連電流計指針往回擺也沒看見，有人說，這是一次“遺憾的失敗”。因為科拉頓如果有個助手在另外那間房里，或者科拉頓就把電流計放在同一間房里看得見的地方，那么成功的桂冠肯定是屬于科拉頓的。有人說，這是一次“真正的失敗”。因為科拉頓沒能轉(zhuǎn)變思想，沒有從“穩(wěn)態(tài)”的猜想轉(zhuǎn)變到“暫態(tài)”的考慮上來，所以他想不到請個助手幫一下忙、或者把電流計拿到同一間房里來。事實也正是如此，法拉第總結(jié)了別人和他自己以前失敗的教訓(xùn)，他決

6、定不再固守“穩(wěn)態(tài)”的猜想，終于在1831年8月，觀察到了電磁感應(yīng)現(xiàn)象?？评D只能留下永遠的遺憾。 影響感應(yīng)電流的方向影響感應(yīng)電流的方向影響感應(yīng)電流方向的因素：影響感應(yīng)電流方向的因素：1、感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體、感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向切割磁感線的方向有關(guān)。有關(guān)。2、感應(yīng)電流的方向與、感應(yīng)電流的方向與磁感線的方向磁感線的方向有關(guān)。有關(guān)。3、改變磁感線或?qū)w運動中某一個方向，感應(yīng)電、改變磁感線或?qū)w運動中某一個方向，感應(yīng)電 流方向發(fā)生改變，如果同時改變兩個方向，感應(yīng)電流方向發(fā)生改變，如果同時改變兩個方向，感應(yīng)電流的方向不變。流的方向不變。SNNSNS.練習(xí)：圖中A、D已標出了磁場方向、導(dǎo)

7、體切割磁感線的方向和產(chǎn)生的電流方向，請在B、C、E、F圖中標出電流的方向。 A B C注： 表示電流的方向垂直紙面向里， 表示電流的方向垂直紙面向外。SNNSNS.沒電流 D E F注： 表示電流的方向垂直紙面向里， 表示電流的方向垂直紙面向外。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化: 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，消在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，消耗了耗了機械能機械能，但在閉合電路，但在閉合電路中產(chǎn)生了電流，獲得了中產(chǎn)生了電流，獲得了電能電能，實現(xiàn)了從實現(xiàn)了從機械能機械能向向電能電能的轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)化化 下面是生活中的真實發(fā)電機，你見過下面是生活中的真實發(fā)電機，你見過的發(fā)電機還有哪些，可以互相交流。的發(fā)電機還有哪些，

8、可以互相交流。家用小型家用小型發(fā)電機發(fā)電機風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)力發(fā)電機大型水力大型水力發(fā)電機發(fā)電機 發(fā)電機是把機械能發(fā)電機是把機械能 轉(zhuǎn)化為電能的機器轉(zhuǎn)化為電能的機器 發(fā)電機原理：電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)電機原理：電磁感應(yīng)現(xiàn)象 當(dāng)導(dǎo)線在磁場中左右不斷往復(fù)運動時，閉合回路當(dāng)導(dǎo)線在磁場中左右不斷往復(fù)運動時，閉合回路中就產(chǎn)生連續(xù)的電流。那么，怎樣才能使導(dǎo)線在磁場中就產(chǎn)生連續(xù)的電流。那么，怎樣才能使導(dǎo)線在磁場中不斷地運動呢？中不斷地運動呢？ 利用轉(zhuǎn)動，就可以很方利用轉(zhuǎn)動，就可以很方便地使導(dǎo)線在磁場中不斷地便地使導(dǎo)線在磁場中不斷地運動。同時，為了增強電流，運動。同時，為了增強電流，用多匝線圈代替單根導(dǎo)線，用多匝線圈代替單

9、根導(dǎo)線，這就是手搖發(fā)電機的模型。這就是手搖發(fā)電機的模型。 組織討論：組織討論：手搖式發(fā)電機手搖式發(fā)電機發(fā)電機發(fā)電機adcABab和和cd不斷做不斷做切割磁感線切割磁感線運動，由于磁感線方向是不運動，由于磁感線方向是不變的，而變的，而ab和和cd的運動方向總是相反，并且不斷改變，的運動方向總是相反，并且不斷改變，于是線圈和外部電路就有了于是線圈和外部電路就有了方向不斷改變方向不斷改變的感應(yīng)電流的感應(yīng)電流.b交流發(fā)電機交流發(fā)電機工作原工作原理理 從發(fā)電機工作過程中可以看出：線圈從發(fā)電機工作過程中可以看出：線圈轉(zhuǎn)動一周，電流變化兩次，這種周期性改轉(zhuǎn)動一周，電流變化兩次，這種周期性改變的電流叫變的電流

10、叫交流電。交流電。每秒周期性變化的次每秒周期性變化的次數(shù)叫數(shù)叫頻率，頻率，轉(zhuǎn)動一周所需時間叫轉(zhuǎn)動一周所需時間叫周期周期。 我國生活用的我國生活用的交流電周期是交流電周期是0.02s,頻率是頻率是50Hz.周期性改變電流方向周期性改變電流方向的電流的電流叫做叫做交流電交流電.方向不變方向不變的電流叫的電流叫直流電直流電.線圈轉(zhuǎn)動線圈轉(zhuǎn)動一圈一圈，電流方向，電流方向改變改變2次次 （1）周期：周期：完成一次周期性完成一次周期性變化需要的時間（秒）變化需要的時間（秒）（2）頻率：頻率：1秒內(nèi)完成周期秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)（赫茲）性變化的次數(shù)（赫茲）問：生活用電的周期、頻率、每秒方向改問：生活用電的

11、周期、頻率、每秒方向改變次數(shù)變次數(shù)我國交流電周期是我國交流電周期是0.02秒秒，頻率為，頻率為50赫茲赫茲，每秒電流方向改變，每秒電流方向改變100次次實際使用的交流發(fā)電機（旋轉(zhuǎn)磁場式）實際使用的交流發(fā)電機（旋轉(zhuǎn)磁場式）1、組成：、組成：定子定子線圈；轉(zhuǎn)子線圈；轉(zhuǎn)子電磁鐵電磁鐵原因：線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線很粗，高速旋轉(zhuǎn)原因：線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線很粗，高速旋轉(zhuǎn)困難；使用電磁鐵可得到強磁場困難；使用電磁鐵可得到強磁場2、動力機：水輪機、汽輪機（核電站）、動力機：水輪機、汽輪機（核電站）、內(nèi)燃機、蒸汽輪機（火力發(fā)電站）等、內(nèi)燃機、蒸汽輪機（火力發(fā)電站）等發(fā)電機是根據(jù)發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)原理工作的原理工

12、作的是是機械能機械能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電能電能的機器的機器發(fā)電機與電動機的比較 1、發(fā)電機、發(fā)電機的的構(gòu)構(gòu)造原造原則則上和上和電動機電動機是是完全相同的完全相同的2、電動機電動機是是消耗消耗電能電能而而輸輸出出機機械能械能; 發(fā)電機發(fā)電機是是消耗消耗機械能機械能而而輸輸出出電電能能3 3、電動機：電動機：利用利用通電線圈在磁場里轉(zhuǎn)動通電線圈在磁場里轉(zhuǎn)動的的原理原理 發(fā)電機發(fā)電機: :利用利用電電磁感磁感應(yīng)應(yīng)原理原理可分可分為為交流交流發(fā)電機發(fā)電機和直流和直流發(fā)電機兩類發(fā)電機兩類。 發(fā)電機和電動機的區(qū)別發(fā)電機和電動機的區(qū)別電動機電動機發(fā)電機發(fā)電機原理原理通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動電磁感應(yīng)現(xiàn)象能量的轉(zhuǎn)能量

13、的轉(zhuǎn)化化電能轉(zhuǎn)化為機械能機械能轉(zhuǎn)化為電能線圈轉(zhuǎn)動線圈轉(zhuǎn)動原因原因通電線圈受磁力作用轉(zhuǎn)動線圈在外力作用下轉(zhuǎn)動線圈中電線圈中電流來源流來源由電源提供線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流電路中作電路中作用用用電器電源作用作用把聲音轉(zhuǎn)化為電流把聲音轉(zhuǎn)化為電流原理原理電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象構(gòu)造構(gòu)造如圖：在接收聲音的膜片后粘著一個線圈，它能隨膜片一起振動，膜片后有一個環(huán)形永磁鐵，線圈置于它的磁場中。工作工作過程過程當(dāng)對著話筒說話時，聲音使膜片振動，線圈也跟著在磁場中運動，產(chǎn)生隨聲音變化而變化的電流，經(jīng)放大后，通過揚聲器還原成聲音。動圈式話筒動圈式話筒550MW大型發(fā)電機組轉(zhuǎn)子吊裝寧波市鎮(zhèn)?；痣姀S寧波市鎮(zhèn)?；痣姀S同學(xué)們：

14、這節(jié)課你學(xué)到了什么？讓我們一起來回顧一下吧！暢談收獲：暢談收獲：課堂小結(jié)1、磁能否產(chǎn)生電能2、是否無論如何運動都能產(chǎn)生電流？否3、如何運動才會產(chǎn)生感應(yīng)電流？還需要什么條件？導(dǎo)體做切割磁感線運動，導(dǎo)體必須是閉合的而且是一部分1.周期性改變周期性改變_的電流叫交流電，的電流叫交流電，_不變的電流叫直流電，發(fā)電機提不變的電流叫直流電，發(fā)電機提供的是供的是_電，電池提供的是電，電池提供的是_ 電電 2.我國的交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子每秒轉(zhuǎn)我國的交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子每秒轉(zhuǎn)_周，即交流電的變化頻率是周，即交流電的變化頻率是_赫，因此交流電的方向每秒要改變赫，因此交流電的方向每秒要改變_次。次。 方向方向方向方向交流交

15、流直流直流5050100達標檢測：達標檢測：3.發(fā)電機的主要構(gòu)造分成發(fā)電機的主要構(gòu)造分成_和和_兩部分，大型發(fā)兩部分，大型發(fā)電機的線圈作電機的線圈作_，電磁鐵，電磁鐵作作_。實用發(fā)電機的轉(zhuǎn)子。實用發(fā)電機的轉(zhuǎn)子由水輪機、由水輪機、_等帶動旋轉(zhuǎn)。等帶動旋轉(zhuǎn)。定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子汽輪機汽輪機4.交流發(fā)電機線圈內(nèi)和外電路中的電流分別交流發(fā)電機線圈內(nèi)和外電路中的電流分別是（是（ ）A、交流電和直流電、交流電和直流電 B交流電和交流電交流電和交流電C直流電和交流電直流電和交流電 D直流電和直流電直流電和直流電5.此裝置是什么機器？工作原理是什么？此裝置是什么機器？工作原理是什么？工作時能量的轉(zhuǎn)

16、化情況怎樣？工作時能量的轉(zhuǎn)化情況怎樣？B發(fā)電機發(fā)電機電磁感應(yīng)原理電磁感應(yīng)原理機械能轉(zhuǎn)化為電能機械能轉(zhuǎn)化為電能6.交流發(fā)電機制造的原理是（交流發(fā)電機制造的原理是（ ）A電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng) B電流的磁現(xiàn)象電流的磁現(xiàn)象C電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象 D電磁鐵原理電磁鐵原理7.我國使用的交流電的頻率為我國使用的交流電的頻率為50赫茲，赫茲，在在10秒內(nèi)電流方向改變了（秒內(nèi)電流方向改變了（ ）A、500次次 B、50次次 C、100次次 D、1000次次CD感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的大小大小與與導(dǎo)線切割的導(dǎo)線切割的速度速度、永磁鐵的永磁鐵的強度強度、切割導(dǎo)線的切割導(dǎo)線的條數(shù)條數(shù)、切割導(dǎo)線的切割導(dǎo)線的有效長度

17、有效長度有關(guān)。有關(guān)。感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)線切割的速度方感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)線切割的速度方向無關(guān)。向無關(guān)。1.中的中的a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線.它是閉合電路的一它是閉合電路的一部分：它在磁場中按箭頭方向運動時，在哪種情況下部分：它在磁場中按箭頭方向運動時，在哪種情況下會產(chǎn)生感應(yīng)電流？會產(chǎn)生感應(yīng)電流？解答：第解答：第3、4兩種情況下產(chǎn)生感應(yīng)電流兩種情況下產(chǎn)生感應(yīng)電流.NNNNSSSSaaaa2.發(fā)電機的主要結(jié)構(gòu)是什么？它的電能發(fā)電機的主要結(jié)構(gòu)是什么？它的電能從哪里來？又到哪里去？從哪里來？又到哪里去？解答：發(fā)電機主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成；它的解答：發(fā)電機主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成；它的

18、電能來源于轉(zhuǎn)子的機械能；電能通過用電器電能來源于轉(zhuǎn)子的機械能；電能通過用電器轉(zhuǎn)化成其他形式的能，如燈泡發(fā)光時將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，如燈泡發(fā)光時將電能轉(zhuǎn)化成光能和熱能、電動機工作時將電能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成光能和熱能、電動機工作時將電能轉(zhuǎn)化成機械能等?；蓹C械能等。3.電池產(chǎn)生的電流方向不變稱為直流電。觀察電池產(chǎn)生的電流方向不變稱為直流電。觀察手搖發(fā)電機燈泡的發(fā)光與手電筒燈泡的發(fā)光，手搖發(fā)電機燈泡的發(fā)光與手電筒燈泡的發(fā)光，能看出它們有什么不同嗎？能看出它們有什么不同嗎？解答：手電筒燈泡的亮度比較穩(wěn)定，手搖發(fā)電機燈泡解答：手電筒燈泡的亮度比較穩(wěn)定，手搖發(fā)電機燈泡一閃一閃的發(fā)光，發(fā)出的是交流電一閃一閃的發(fā)光，發(fā)出的是交流電.4.當(dāng)你唱卡拉當(dāng)你唱卡拉OK時，要用到話筒（麥克風(fēng)）。話筒的種類時，要用到話筒（麥克風(fēng)）。話筒的種類很多。如圖是動圈式話筒構(gòu)造示意圖。當(dāng)你對著話筒說話很多。如圖是動圈式話筒構(gòu)造示意圖。當(dāng)你對著話筒說話或唱歌時，聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一或唱歌時，聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起振動，線圈處在磁場中，把線圈兩端的導(dǎo)線接入擴音機，起振動，線圈處在磁場中，把線圈兩端的導(dǎo)線接入擴音機，就能通過揚聲器聽到你說話的聲音。請用就能通過揚聲器聽到你說話的聲音。請用“磁生電磁生電”具體具體說明動圈