20.5 磁生电 课件 2022-2023学年人教版物理九年级全一册

知识回顾 1.磁场对通电导体的作用 2.电动机 a.电流的方向或磁场的方向发生改变,通电导体在磁场中受力的方向就发生改变 b.电流的方向和磁场的方向同时改变,通电导体在磁场中受力的方向不变 c .换向器的作用:线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续转动。 a.直流电动机工作原理:通电导体(线圈)在磁场中受力(转动)。 b.电动机由两部分组成:转子:能够转动的线圈。 定子:固定不动的磁体。 通电导体在磁场中要受到力的作用 通电导体在磁场的受力的方向由电流方向和磁感线(磁场方向)决定 三者关系:一变二不变 (思想方法:控制变量法) 能量转化:电能转化成机械能 20.5 磁生电 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? 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(Michael Faraday, 1791—1867),英国物理学家、化学家。 磁场 灵敏电流计检测是否有电流,根据指针方向判断电流的方向 闭合电路 实验探究 2.电磁感应: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,这是一种电磁感应现象。电路中产生的电流叫做感应电流。 结论: 1.产生感应电流的条件: ①电路必须是闭合电路 ②闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 一星管四( ) 电源 正极 负极 a.感应电流 b.产生感应电流的条件 c.电磁感应现象 d.感应电压 4 丙 V V V 甲 乙 V 丁 感应电流的方向影响因素 导体切割磁感线的方向 磁场的方向 三者关系 : 一变二不变 感应电流的方向 感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场的方向有关 1.当改变导体切割磁感线的方向或磁场方向时,感应电流方向发生变化 2.当同时改变导体切割磁感线方向和磁场的方向时,感应电流的方向不变 三者关系 : 一变二不变 电磁感应现象中能量转化 机械能转化为电能 因:导体先切割磁感线运动 果:后有感应电流 1. a 表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,在哪种情况下会产生感应电流? 课堂练习 A B C D ( ) E F CDEF N S 2.垂直于纸面的一根直导线在磁场中做圆周运动,判断以下四点是否有感应电流,如果有试着判断感应电流方向 v v v v A B 课堂练习 C D 把右手放入磁场中,让磁感线从掌心进入(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向为导线中感应电流的方向。 右手定则判断感应电流方向 电磁感应现象的应用 变压器 自行车测速器 不用电手电筒 发电机是如何发电的呢? 风力发电 水力发电 二、发电机 观察手摇发电机的模型,了解它的构造 发电机由转子和定子两部分组成 铜环E、F 电刷A、B A B E F 1.发电机发出的电流的大小和方向是变化的。 二、发电机 小灯泡发光说明电路中有了电流。线圈转得越快,小灯泡越亮,说明感应电流越大。 感应电流的大小与哪些因素有关? 1.导线切割的速度大小; 2.永磁体的强度; 3.导线运动的方向与磁感线夹角 4.切割导线的长度 检验手摇发电机电流方向的变化。 二极管交替发光,说明产生的电流方向不停在改变。 发电机工作原理 0° 90° 180° 270° 360° 实验表明:线圈内和线圈外的电流方向在周期性地重复改变。电流大小随时间改变。(当线圈平面与磁感线平行时感应电流最大,垂直时为零) 发电机转动一周电流方向改变两次。 发电机工作原理 当线圈在前半周(0-180°)转动时,电流表指针偏转,表明电路中产生了电流 线圈内的电流方向: d-c-b-a 线圈外电流方向: F-B- -A-E 当线圈在后半周( 180°-360° )转动时,切割磁感线方向相反,电流表指针偏转方向相反 线圈内的电流方向: a-b-c-d 线圈外电流方向: E-A- -B-F 铜环E、F 电刷A、B A B a b c d E F A A 发电机转动一周电流方向改变两次 15 交变电流 1.定义:交流发电机产生的电流是交变电流,简称交流。 2.频率:交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数 我国电网以交流供电,频率50赫兹(1s内线圈转了50个周期,一个周期用时0.02秒,电流方向改变了100次)。 发电机的原理 电磁感应现象 交流发电机 直流发电机 大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电 大型发电机安装转子 学以致用 话筒 声音大小的变化 感应电流大小方向的变化 话筒(麦克风): 一种电能转换的换能器。 工作原理: 电磁感应现象。