5.磁生電ppt.ppt

磁生電,第二十章第節(jié),溫故而知新,1、磁對電的作用實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,_。,2、通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向：,（1）_（2）_。,4、通電導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動是將_能轉(zhuǎn)化為_能。,通電導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用,與電流方向有關(guān),與磁場方向有關(guān),電,機(jī)械,3、在研究通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與哪些因素有關(guān)時，采用的方法是_。,控制變量法,5、比較甲丁兩圖說明_；比較甲乙兩圖說明_；比較甲丙兩圖說明_。,丁,溫故而知新,通電導(dǎo)體在磁場中要受到力,的作用,電流方向一定時，,改變磁場方向，導(dǎo)體受力方向改變,磁場方向一定時，改變電流方向，導(dǎo)體受力方,向改變,6、電動機(jī)的工作原理是：利用_在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的。,7、電動機(jī)工作時是將_能轉(zhuǎn)化為_能。,8、換向器的作用：當(dāng)線圈由于慣性剛剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，自動改變線圈中的_。,9、電動機(jī)由_和_兩部分組成。,通電線圈,電,機(jī)械,電流方向,轉(zhuǎn)子,定子,溫故而知新,實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,如果把電源“+”極與導(dǎo)線連接，可觀察到的現(xiàn)象是_,斷開電路則可觀察到_。,電能生磁,磁能否生電？,如何才能讓磁產(chǎn)生電呢？,電能生磁,奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)后，許多科學(xué)家都在思索：既然電流能產(chǎn)生磁，那么磁能否產(chǎn)生電呢？,英國物理學(xué)家法拉第在10年中做了多次探索，1831年終于取得突破，發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。,根據(jù)這個發(fā)現(xiàn)，后來發(fā)明了發(fā)電機(jī)，使人類大規(guī)模用電成為可能，開辟了電氣化的時代。,法拉第（MichaelFaraday，17911867），英國物理學(xué)家、化學(xué)家。在18211831年間，法拉第進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。,法拉第,發(fā)電機(jī)是如何發(fā)電的呢？,火力發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電,水力發(fā)電,探究什么情況下磁可以生電,磁場,檢測是否有電流,閉合電路,組成以上的電路，做各種嘗試，看能否產(chǎn)生電流？如果不能，可能是因?yàn)槭裁矗?有可能是電流太小或方法不對。,實(shí)驗(yàn)探究,檢流計(jì),增強(qiáng)磁場,線圈,如果是因?yàn)殡娐分挟a(chǎn)生的電流太小，你有什么辦法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時，電路中會產(chǎn)生電流。,不偏轉(zhuǎn),不偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn),無電流產(chǎn)生,無電流產(chǎn)生,有電流產(chǎn)生,有電流產(chǎn)生,水平向左,向右擺動,向左擺動,擺動,擺動,不動,水平向右,斜向上運(yùn)動,斜向下運(yùn)動,上下運(yùn)動,是不是導(dǎo)體在磁場中做什么樣的運(yùn)動都可以產(chǎn)生電流呢？,磁生電,導(dǎo)體上下運(yùn)動與左右運(yùn)動有什么區(qū)別？,導(dǎo)體上下運(yùn)動時順著磁感線（導(dǎo)體運(yùn)動的方向與磁感線方向平行）,導(dǎo)體左右運(yùn)動時與磁感線相交（導(dǎo)體運(yùn)動的方向與磁感線方向不平行）,導(dǎo)體左右運(yùn)動時做切割磁感線運(yùn)動,N,S,把磁感線想象成一根根實(shí)實(shí)在在線，導(dǎo)線想象成一把刀。,1閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。,2電路中產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。,一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,想一想,感應(yīng)電流的大小受：電磁感應(yīng)現(xiàn)象說明：,導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的速度,磁場強(qiáng)弱,、導(dǎo)體在磁場中的長度,磁能生電,影響。,結(jié)論,電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。產(chǎn)生的電流就叫做感應(yīng)電流,電路中感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的方向和磁場方向有關(guān)（三者互相垂直）,英國法拉第實(shí)驗(yàn),1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：（1）_（2）_。（3）_,閉合電路,一部分導(dǎo)體,切割磁感線運(yùn)動,2、感應(yīng)電流的方向取決于：,（控制變量法）,(1)_(2)_,導(dǎo)體運(yùn)動方向,磁場方向,3、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中是將_能轉(zhuǎn)化為_能。,機(jī)械,電,3電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用,變壓器,自行車測速器,不用電手電筒,課堂小結(jié),1、磁能否產(chǎn)生電,能,2、是否無論如何運(yùn)動都能產(chǎn)生電流？,否,3、如何運(yùn)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(yùn)動，導(dǎo)體必須是閉合的而且是一部分,電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化:,在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，消耗了機(jī)械能，但在閉合電路中產(chǎn)生了電流，獲得了電能，實(shí)現(xiàn)了從機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)化,發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器,（3）檢驗(yàn)手搖發(fā)電機(jī)電流方向的變化。,二極管交替發(fā)光，說明產(chǎn)生的電流方向不停在改變。,（1）觀察手搖發(fā)電機(jī)的構(gòu)造；（2）觀察發(fā)電機(jī)對小燈泡亮度的影響。,1發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流的大小和方向是變化的。,二、發(fā)電機(jī),小燈泡發(fā)光說明電路中有了電流。線圈轉(zhuǎn)得越快，小燈泡越亮，說明感應(yīng)電流越大。,（1）觀察手搖發(fā)電機(jī)的構(gòu)造；（2）觀察發(fā)電機(jī)對小燈泡亮度的影響。,2、發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流的_是變化的。,二、發(fā)電機(jī),1、發(fā)電機(jī)的工作原理是_。,電磁感應(yīng)現(xiàn)象,大小和方向,4、發(fā)電機(jī)是將_能轉(zhuǎn)化為_能。,機(jī)械,電,3、發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的是交流電,1、發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和作用,發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和作用,（2）磁場中的磁感線從左向右，線圈轉(zhuǎn)動時，只有ab邊和cd邊能切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，da邊和bc邊不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電流.,（1）構(gòu)造：由磁體、線圈、銅環(huán)、電刷、輸出電路組成。,ab和cd不斷做切割磁感線運(yùn)動，由于磁感線方向是不變的，而ab和cd的運(yùn)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方向不斷改變的感應(yīng)電流,a,b,d,c,A,B,線圈轉(zhuǎn)動時，電流表的指針左右擺動，說明電路產(chǎn)生的電流方向是不斷變化的.,發(fā)電機(jī),實(shí)際發(fā)電機(jī)構(gòu)造：,轉(zhuǎn)子,定子,大型發(fā)電機(jī)采取的是線圈不動，磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電。這種發(fā)電機(jī)叫旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī),交流發(fā)電機(jī),實(shí)際的交流發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但主要由轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）和定子（固定部分）兩部分組成.轉(zhuǎn)子由水輪機(jī)、汽輪機(jī)或內(nèi)燃機(jī)來帶動.大型發(fā)電機(jī)發(fā)出很高的電壓和很強(qiáng)的電流，要采用線圈不動、磁極旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)電.這種發(fā)電機(jī)叫做旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī).,電流的大小和方向隨時間做周期性變化，這樣的電流叫做交變電流，簡稱交流（AC）電流的大小和方向不隨時間而改變，這樣的電流叫做直流（DC）,（1）周期：交流電完成一次周期性變化需要的時間（秒）（2）頻率：1秒內(nèi)交流電完成周期性變化的次數(shù)（赫茲）,交流電流的頻率在數(shù)值上等于電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)。,我國交流電周期是0.02秒，頻率為50赫茲（HZ)。其意義是發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)一周所用時間為0.02秒，1秒內(nèi)線圈轉(zhuǎn)50周，線圈每轉(zhuǎn)一周電流方向改變2次，1秒內(nèi)電流方向改變100次。,我國交流電周期是0.02秒，頻率為50赫茲，每秒電流方向改變100次。,（1）發(fā)電機(jī)的構(gòu)造發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。大型發(fā)電機(jī)一般采用磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電。,大型發(fā)電機(jī)安裝轉(zhuǎn)子,3發(fā)電機(jī)工作原理,實(shí)際使用的交流發(fā)電機(jī)（旋轉(zhuǎn)磁場式）1、組成：定子線圈；轉(zhuǎn)子電磁鐵,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(qiáng)磁場,2、動力機(jī)：水輪機(jī)、汽輪機(jī)（核電站）、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽輪機(jī)（火力發(fā)電站）等,（2）工作原理,當(dāng)線圈在前半周轉(zhuǎn)動時，電流表指針偏轉(zhuǎn)，表明電路中產(chǎn)生了電流；當(dāng)線圈在后半周轉(zhuǎn)動時，切割磁感線方向相反，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相反。,銅環(huán),電刷,（3）發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程。,發(fā)電機(jī)與電動機(jī)的比較,1、發(fā)電機(jī)的構(gòu)造原則上和電動機(jī)是基本相似的,發(fā)電機(jī)可分為交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)兩類。,發(fā)電機(jī)和電動機(jī),原理,發(fā)電機(jī),電動機(jī),電磁感應(yīng),通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動,發(fā)電機(jī)和電動機(jī),能量轉(zhuǎn)化,發(fā)電機(jī),電動機(jī),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,構(gòu)造,交流發(fā)電機(jī),直流電動機(jī),動圈式話筒,當(dāng)你對著話筒說話時，產(chǎn)生的聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起振動；即線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，能產(chǎn)生隨聲音變化而變化的電流,電磁感應(yīng)現(xiàn)象,功放器,生活中的物理,電磁感應(yīng)現(xiàn)象,與發(fā)電機(jī)原理相同,通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動,與電動機(jī)原理相同,話筒,揚(yáng)聲器,1閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象。,2發(fā)電機(jī)利用了電磁感應(yīng)原理發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。,課堂小結(jié),8、現(xiàn)象及應(yīng)用,A,B,C,D,E,F,鞏固練習(xí),1.周期性改變_的電流叫交流電，_不變的電流叫直流電，發(fā)電機(jī)提供的是_電，電池提供的是電2.我國的交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子每秒轉(zhuǎn)_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次。,方向,方向,交流,直流,50,50,100,3.發(fā)電機(jī)的主要構(gòu)造分成和兩部分，大型發(fā)電機(jī)的線圈作_，電磁鐵作_。實(shí)用發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子由水輪機(jī)、等帶動旋轉(zhuǎn)。,定子,轉(zhuǎn)子,定子,轉(zhuǎn)子,汽輪機(jī),1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是（）A.導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動B.導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動C.閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動D.閉合導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動,C,2、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動時，產(chǎn)生了_。由此可見，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，_能轉(zhuǎn)化為_能。,感應(yīng)電流,機(jī)械能,電,3.感應(yīng)電流的方向與_和_有關(guān)。,導(dǎo)體運(yùn)動方向,磁感線方向,4.交流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)和外電路中的電流分別是（）A、交流電和直流電B交流電和交流電C直流電和交流電D直流電和直流電,B,5.我國的交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子每秒轉(zhuǎn)_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_次。,50,50,100,鞏固練習(xí),1.交流發(fā)電機(jī)制造的原理是（）A電流的磁效應(yīng)B電流的磁現(xiàn)象C電磁感應(yīng)現(xiàn)象D電磁鐵原理,2.我國使用的交流電的頻率為50赫茲，在10秒內(nèi)電流方向改變了（）A、500次B、50次C、100次D、1000次,C,D,3.發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場的物理學(xué)家是（）A、奧斯特B、焦耳C、法拉第D、安培,A,4.下列設(shè)備中利用電磁感應(yīng)原理的是：（）A.電磁鐵B.電磁繼電器C.電動機(jī)D.發(fā)電機(jī),D,5.在研究電和磁的關(guān)系方面，有兩位著名歷史人物及其重要發(fā)現(xiàn)需要銘記：奧斯特用實(shí)驗(yàn)的方法發(fā)現(xiàn)了_,法拉第用實(shí)驗(yàn)的方法發(fā)現(xiàn)了_.,電能生磁,磁能生電,6.此裝置是什么機(jī)器？工作原理是什么？工作時能量的轉(zhuǎn)化情況怎樣？,發(fā)電機(jī),電磁感應(yīng)原理,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,鞏固練習(xí),N,7.下面的四個圖中那些不會產(chǎn)生感應(yīng)電流（）,（圖中小圓表示閉合導(dǎo)體的一部分）,A,B,C,D,BD,垂直屏幕向外運(yùn)動,8、關(guān)于發(fā)電機(jī)和電動機(jī)，下列說法正確的是（）A、發(fā)電機(jī)工作時把電