第20章 第5节 磁生电 -【名校培优课堂】2023-2024学年九年级下册物理同步课件PPT（人教版）

第5节 磁 生 电 第二十章 电与磁 1 1．通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 2．了解电磁感应在生产、生活中的应用。 3．能区分交流电和直流电。 4．了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。 学 习 目 标 2 　　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，终于在1831年取得突破，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。 新 课 引 入 法拉第（Michael Faraday，1791—1867），英国物理学家、化学家。 1791年，法拉第出生于英国萨利。由于家境贫寒，童年时生活很清苦。法拉第小的时候，在父亲的教导下，学习简单的加减乘除计算。十三岁就到一家书店学习钉书，成为一名钉书匠。这一段时间对他的一生有深远的影响。 在1821—1831年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应现象。法拉第在电学中的成就首推两大定律与发电机的发明。 法拉第 　　发电机是如何发电的呢？ 火力发电 风力发电 水力发电 实验：探究什么情况下磁可以生电 磁场 检测是否有电流 闭合电路 在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接。导线跟电流表组成了闭合回路。怎样才能使回路中产生电流？可以进行各种尝试。 自 主 探 究 实验中导线的运动方式如图： 导线运动情况 电流表指针摆动情况 水平向左 向右摆动 向左摆动 摆动 不动 不动 水平向右 斜向上、下运动 前后运动 上下运动 　　通过实验发现：当闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流。 静止，换用强磁体或采用匝数较多的线圈 不动 增强磁场 增加线圈匝数 　　如果电路中产生的电流太小，你有什么办法改进实验？ 　　把磁感线想象成一根根线，导线想象成一把刀。 　　1．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现象。 　　2．电路中产生的电流叫做感应电流。 一、电磁感应现象 产生感应电流的条件： 1.电路必须是闭合的； 2.一部分导体做切割磁感线运动。 实验探究：影响感应电流方向的因素有哪些？ 只改变磁体的磁极或导体切割磁感线的方向，电流方向如何变化？同时改变呢? 实验结果表明： 1.感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁感线的方向有关。 2.改变磁感线或导体运动中某一个方向，感应电流方向发生改变，如果同时改变两个方向，感应电流的方向不变。 影响感应电流大小的因素： 1.感应电流的大小与导体切割的速度有关，速度越大，感应电流越大。 2.感应电流的大小与磁场强度有关。磁场越强，感应电流越大。 3.与线圈匝数有关，线圈匝数越多，感应电流越大。 3．电磁感应现象的应用 变压器 自行车测速器 不用电手电筒 如果把导线换成线圈，是否也能产生感应电流？ 　　（1）观察手摇发电机的构造 二、发电机 　　1. 发电机 如果把手摇发电机跟电流表连接起来，线圈在磁场中转动时，可以看到电流表的指针随着线圈的转动而左右摆动。 把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡会发光。 　　灯泡发光说明电路中有了电流。 表明发电机发出的的电流的大小和方向是变化的。 （2）观察发电机转速对小灯泡亮度的影响。 　　线圈转得越快，小灯泡越亮，说明感应电流越大。 （3）检验手摇发电机中电流方向的变化。 　　二极管交替发光，说明产生的电流方向在不停地改变。 2．交变电流 　　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。 　　我国交流电周期是0.02秒，频率为50赫兹，每秒电流方向改变100次. 　　（1）发电机的构造 　　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 3．发电机工作原理 　　（2）发电机的工作原理 　　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。 　　（3）发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。 在交流发电机中，用连续转动的线圈代替往复运动的导线。 发电机和电动机的区别 电动机 发电机 原理 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应现象 能量的转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 线圈转动原因 通电线圈受磁力作用转动 线圈在外力作用下转动 线圈中电流来源 由电源提供