内容正文:
8.3电能的获得和输送
第8章 电能与磁
教师
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沪教版 九年级第二学期
电能的获得
家庭电路
电能的输送和分配
01
03
02
CONTANTS
目 录
今天我们的生活几乎离不开电,电给我们带来了光和热,带来了声音和图像,带来了几乎一切所需的舒适和方便,可以说电已成为现代人的生活必需品。
然而你可曾想过电能是怎样获得的吗?
思考
情景引入
电能的获得
01
1800年伏打将铜片和用盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流,这个装置后来称为伏打电堆。
伏打电堆(电池)的发明,提供了产生恒定电流的电源——化学电源,使人们有可能从各个方面研究电流的各种效应。从此,电学进入了一个飞速发展的时期——电流和电磁效应的新时期。
世界上第一个发电器——伏打电堆
1、电池——将化学能转化为电能
探究新知
现在我们用的干电池就是经过改进后的伏打电池。干电池中用氯化铵的糊状物代替了盐水,用石墨棒代替了铜板作为电池的正极,而外壳仍然用锌皮作为电池的负极。
干电池
探究新知
2、发电机 ——将机械能转化为电能
19世纪初法拉第发现的电磁感应规律,这一发现找到了将机械能转化为电能的途径。这项发明和发现使人类大规模获取电能成为可能。
探究新知
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,这种现象叫电磁感应 。
由于发生电磁感应现象而产生的电流叫感应电流。
3.感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关。
1.电磁感应:
2.感应电流:
4.电磁感应现象的应用
发电机、变压器等
发电机
变压器
电磁感应
探究新知
演示实验
观察手摇发电机怎样发电的
(1)观察发电机对小灯泡亮度的影响。
把手摇发电机跟小灯泡连接起来,摇动手柄使线圈转动,观察到什么?
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。
(2)用电流表换下小灯泡,慢摇发电机, 电流表指针会怎样摆动?
发现电流计的指针左右摆动;说明了通过电流表中的电流方向是变化的。
(3)把两个发光二极管极性相反地并联起来,接到原来灯泡的位置,转动摇把.
二极管交替发光,说明产生的电流方向不停在改变。
探究新知
1.交流电(AC)
(1)概念:大小和方向随时间周期性变化的电流,叫交变电流,简称交流
(2)频率:电流在1秒内周期性变化的次数。单位是赫兹,符号是Hz;我国电网交流电频率为50Hz。
(3)周期:交流周期性变化一次的时间。单位:s;我国电网交流 供电,周期为0.02S 。
2.直流电(DC):方向不变的电流叫直流电。
探究新知
(2)交流发电机的工作过程:
当线圈转到与磁感线垂直时,线圈没有切割磁感线,线圈中不产生电流
当线圈转过平衡位置时,线圈切割磁感线,线圈中产生电流
当转子继续向下旋转到达与磁感线垂直位置时,线圈没有切割磁感线,线圈中不产生电流
当线圈继续旋转,线圈转过了180度以后,线圈的每条边的运动方向正好相反,故它们产生感应电流的方向也会相反
探究新知
3.发电机
(1)工作原理:电磁感应现象
(2)发电机分为:交流发电机和直流发电机两类。
4.交流发电机
(1)构造:由定子和转子组成,包括磁极、线圈、铜环、电刷等。
实际大型发电机采取的是线圈不动,磁极旋转的方式来发电,叫旋转磁极式发电机。
旋转磁极式发电机
探究新知
发电机是机械能转化为电能的装置
发电机的机械能可以来自风,来自高处下落的水,或者汽轮机(核电站)、内燃机、蒸汽轮机(火力发电站)等。
水轮机叶轮
三峡大型发动机组
风力发电
5.发电机的能量转化
探究新知
当你唱歌时,要用到话筒(麦克风). 右图是动圈式话筒构造示意图. 请用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理.
观察思考
当你对着话筒说话或唱歌时,声音带动膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈在磁场中做切割磁感线的运动,能产生随声音的变化而变化的电流,经过放大后,通过扬声器还原成声音.
探究新知
现代发电机——核电站
探究新知
现代发电机——水电站
探究新知
电不能从自然界直接开采和获取,它必须从其它能源转化而来,所以称为二次能源。它的最大优点是便于转化、输送和分配。
电能的优点
探究新知
电能的输送和分配
02
发电站
升压变压器
高压输电线
降压变压器
用户
电能的输送
探究新知
家庭用电的电压是220 V,然而高压输电线上的电压通常都有几百千伏。为什么要用这么高的电压输送电能呢?
高压输电——可减少输电线上的电能损失.
1、采用高压输电原因
根据已学的知识,想一下,为什么高压输电能减少电能的损失?
探究新知
为什么输电过程中有电能损失?会产生怎样的影响?
由于输电线长