内容正文:
第八章 电磁相互作用及应用
第1节 电磁感应现象
1.什么情况下磁能生电。
2.了解发电机。
学习目标
奥斯特发现电流的磁效应后,许多科学家都在思索:既然电流能产生磁,那么磁能否产生电呢?
奥斯特实验
?
?
电
磁
英国物理学家法拉第从1822年起,经过十年的努力,终于在1831年发现了磁也能生电。
新课导入
英国物理学家法拉第从1822年起,经过十年的努力,终于在1831年发现了磁也能生电。
一、什么情况下磁能生电
新课讲解
点击画面
播放动画
新课讲解
【实验探究】:导体在磁场中产生电流的条件
【实验器材】:蹄形导体、磁铁、灵敏电流计、开关
【实验电路】:
新课讲解
【实验过程】:如图所示,把导线的两端分别连接在灵敏电流表的两个接线柱上,组成一个闭合电路。使导线在磁场中静止或向各个方向运动,进行各种尝试,找到能使电路中产生电流的操作,并将实验现象记录在下面的表格中。
【实验现象】:
导体在磁场中运动情况 感应电流
电路闭合 静止 无
沿着磁感线运动 无
与磁感线垂直或斜向运动 有
电路断开 与磁感线垂直或斜向运动 无
新课讲解
定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
产生感应电流的条件:
(1)闭合电路。
(2)部分导体做切割磁感线运动。
新课讲解
探究:感应电流的方向与哪些因素有关
当磁感线方向不变时,感应电流的方向与导体运动方向有关,导体运动方向改变,感应电流方向也要发生改变。
新课讲解
当导体运动方向不变时,感应电流的方向与磁场方向有关,磁场方向改变,感应电流方向也要发生改变。
新课讲解
1.导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。
2.在电磁感应现象中,机械能转化为电能。
新课讲解
如图2是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验装置,闭合开关后,导体AB、电流表、开关组成闭合回路,小明将实验过程中观察到的现象记录在下表中。
例
典例分析
新课讲解
(1)通过比较实验次数3 和4(或7 和8)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与 有关。
(2)通过比较实验次数3 和7(或4 和8)可知:在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流方向与 有关。
(3)小明通过以上实验分析得出:闭合电路中的一部分导体在磁场里做 ,导体中就会产生感应电流。
(4)针对这个实验,小明做了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想,为了验证小明的猜想,请你帮他设计主要的实验步骤,并对实验结果进行分析判断。
导体切割磁感线的运动
磁场方向
切割磁感线运动
新课讲解
二、发电机
点击画面
播放动画
新课讲解
介绍发电机的示意图:
新课讲解
磁铁(定子)和线圈(转子)两个主要部件
1.发电机的主要部件有哪些?
新课讲解
2.把手摇发电机、小灯泡接入电路。转动手柄使线圈在磁场里转动,小灯泡发光,说明电路中有电流通过小灯泡。
3.发电机原理:
4.机械能转化为电能的机器
电磁感应原理
新课讲解
5.交流发电机的原理
不切割磁感线,不产生感应电流
新课讲解
切割磁感线,产生感应电流
新课讲解
不切割磁感线,不产生感应电流
新课讲解
切割磁感线,产生感应电流
新课讲解
1
4
2
3
交流电的产生
新课讲解
定义:交流发电机发出的电流大小和方向是不断变化的叫交流电。
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。
新课讲解
如图所示,用漆包线绕成一个矩形线圈,刮掉两端导线的外漆,放在支架上,下面放一块磁体,用纸做一个小风车固定在转轴上,风吹风车时,小量程电流表指针会发生偏转,这是一个 模型,是利用 原理工作的, 工作时将风能转化为 能。
发电机
电磁感应
电
例
典例分析
新课讲解
电磁感应现象
磁生电
应用
交流电
发电机
原理
课堂小结
1.电磁感应:
(1)定义: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的现象。
(2)磁生电的条件:①电路是闭合的;②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)感应电流方向的影响因素:导体切割磁感线运动的方向和磁场方向。
课堂小结
(4)感应电流大小的影响因素:导体切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、切割磁感线运动的导体的有效长度和线圈的匝数。
2.发电机
(1)原理:电磁感应。
(2)结构:定子和转子。
(3)能的转化:机械能转化为电能。
课堂小结
1.如图,导体AB、导线跟电流表组成闭合回路,在下列情况下磁场里的导体AB能够产生感应电流的是( )
A.让导体A