内容正文:
第二十章 电与磁
第5节 磁生电
人教版 物理 九年级 下册
20.5 磁生电/
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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。
导入新知
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风力发电
水力发电
火力发电
思考:发电机是如何发电的呢?
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1. 知道电磁感应现象及产生感应电流的条件;知道发电机的原理,能说出发电机为什么能发电,知道发电机发电过程中的能量转化;知道什么是交流电;能区别直流电和交流电,知道我国供电频率是50 Hz。
2. 通过探究磁生电的条件,进一步了解电和磁之间的相互联系,提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力。
素养目标
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检测是否有电流
闭合电路
磁场
实验发现
当导线在磁场中运动时,电路中会产生电流。
知识点 1
什么情况下磁能生电
点击图片演示电磁感应现象
探究新知
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5
把磁感线想象成一根根线,导线想象成一把刀。
闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。
感生电流产生的条件
点击观看视频
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6
检流计
增强磁场
将导线换成线圈
如果是因为电路中产生的电流太小,你有什么办法改进实验?
探究新知
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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。
电流方向
磁场方向
运动方向
能量转化:机械能转化为电能。
决定于
探究:电磁感应现象
点击观看
探究电磁感应现象
探究新知
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S
N
N
S
N
S
.
×
×
1.如图,A图中已标出了磁场、导体切割方向和产生的感应电流方向,请在B、C、D、E这4个图中标出电流方向。
A
B
C
S
N
.
D
N
S
没电流
E
巩固练习
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发电机发出的电流的大小和方向是变化的。
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。
知识点 2
发电机
点击观看交流发电机
探究新知
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电磁感应现象
原理
线圈转动一周,电流方向改变2次。交流发电机产生的电流是交变电流,简称交流。
在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。
我国电网以交流供电,频率50赫兹。每秒电流方向改变100次。
点击观看交流发电机
交流发电机的工作过程
探究新知
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当线圈在前半周转动时,电流表指针偏转,表明电路中产生了电流;当线圈在后半周转动时,切割磁感线方向相反,电流表指针偏转方向相反。
铜环
电刷
发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。
探究新知
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将两个铜环改为两个半环,就能将交流发电机变为直流发电机。
换向器
交流发电机与直流发电机
点击观看直流发电机
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发电机由转子和定子两部分组成。
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
大型发电机
点击观看水力发电示意
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1.发电机的结构原则上和电动机是完全相同的。有外电源的是电动机,对外供电的是发电机。
2.电动机是消耗电能而输出机械能(把电能转化成机械能);发电机是消耗机械能而输出电能。
电动机与发电机比较
点击观看
点击观看
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1.(2018•广元)在央视2套“是真的吗”栏目中,一位网友演示了一把如图所示的“铜丝琴”;他将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通,铜丝旁边放置一块磁铁,用手指拨动铜丝,就能使扬声器发声,演奏出优美的乐曲。这个声音是( )
A.振动的铜丝直接发出的
B.空气振动而发出的
C.通电铜丝在磁场中受力振动而发出的
D.振动的铜丝切割磁感线产生感应电流
使扬声器发出的
D
连接中考
巩固练习
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解析:由题意可知,我们听到的声音是由扬声器发出的,不是振动的铜丝直接发出的;铜丝与扬声器接通,构成了一个闭合电路,将铜丝放在磁场中(即铜丝旁边放置一块磁铁),当用手指拨动铜丝时,实际上就是让铜丝在磁场中做切割磁感线运动,铜丝中就会产生感应电流,感应电流通过扬声器时,扬声器振动发出优美的乐曲,故D正确。
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2. (2018•株洲)图为交流发电机原理图,线圈在磁场中转动,则
( )
A.两磁极间的磁场方向向左
B.线圈在磁场中切割磁感线
C.通过灯泡的电流方向不变
D.线圈一定不受磁场力作用
B
连接中考
巩固练习