内容正文:
第二节 科学探究:怎样产生感应电流
第十八章 电能从哪里来
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1.通过实验探究,知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,并初步了解电磁感应现象在生活、生产中的应用。
2.知道交流发电机的简单结构、工作原理,知道产生的是交流电,了解交流电的特点。
学 习 目 标
2
发电机是如何发电的呢?
火力发电
风力发电
水力发电
新 课 引 入
(1)观察手摇发电机的构造
1. 发电机
自 主 探 究
一、电磁感应
如果把手摇发电机跟灵敏电流计连接起来,线圈在磁场中转动时,可以看到灵敏电流计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。
表明发电机发出的电流的大小和方向是变化的。
实验表明:发电机的线圈只有在转动时才能发出电来,由此可以猜想:发电机发电,可能与线圈在磁场中的运动有关。
猜想与假设
设计实验与制订计划
将一根导体的两端用细导线悬挂起来,并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路。将导线放在蹄形磁体的磁场中,探究导体在磁场中怎样运动时,才能在电路中产生电流;并探究影响电流方向的因素。
2.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,导线的两端跟灵敏电流计连接。导线跟灵敏电流计组成了闭合回路。怎样才能使回路中产生电流?可以进行各种尝试。
进行实验与收集证据
次序 实验条件 灵敏电流计指针反应
1 将闭合电路的部分导体放在磁场中静止 不偏转
2 使这部分导体在磁场中上下运动 不偏转
3 使这部分导体在磁场中向左运动 向左偏转
4 使这部分导体在磁场中向右运动 向右偏转
5 对调磁极,使这部分导体在磁场中向左运动 向右偏转
6 对调磁极,使这部分导体在磁场中向右运动 向左偏转
7 使这部分导体在磁场中斜着运动 偏转
8 断开开关,使这部分导体在磁场中左右运动 不偏转
(1)比较实验3、4和8可知产生感应电流的条件是什么?
答:必须是闭合电路。
(2)比较实验1、2、3可知产生感应电流的条件是什么?
答:条件是:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)比较实验3、4、5、6可知感应电流的方向与什么有关?
答:感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。
(4)本实验的主要研究方法有哪些?
答:控制变量法和转换法。
(5)此实验的过程中的能量是如何转化的?
答:机械能转化为电能。
交流与合作
把磁感线想象成一根根线,导线想象成一把刀。
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象,叫电磁感应现象。
(2)电路中产生的电流叫做感应电流。
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。
(3)探究感应电流的方向与哪些因素有关?
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?若同时改变磁体的磁极和导体切割磁感线的方向,电流方向如何变化?
(1)探究影响电流的方向的因素:设法改变电路中产生的电流方向,将所用的方法记录下来。
①保持磁体的磁场方向不变,改变____________________,观察灵敏电流计指针的偏转方向。
②保持导体运动方向不变,改变______________________,观察灵敏电流计指针的偏转方向。
(2)断开开关,重复步骤(1),观察灵敏电流计的指针偏转情况。
导体运动的方向
磁体的磁场方向
进行实验与收集证据
①探究感应电流方向与导体运动方向的关系
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。
②探究感应电流方向与磁场方向的关系
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。
3.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。
当只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。
4.动圈式话筒
作用 把声音转化为电流
原理 电磁感应现象
构造 如图:在接收声音的膜片
后粘着一个线圈,它能随
膜片一起振动,膜片后有
一个环形永磁铁,线圈置于它的磁场中
工作过程 当对着话筒说话时,声音使膜片振动,线圈也跟着在磁场中运动,产生随声音变化而变化的电流,经放大后,通过扬声器还原成声音
功放器
生活中的物理
电磁感应现象
通电导体在磁场中受力
话筒
扬声器
法拉第是英国科学家,出生在英国一个贫穷的工人家庭。他从小就热爱科学,发奋自学成才。
法拉第坚信,如果电流能产生磁场,磁场也一定能产生电流。经过了十年的不懈探索,终于在1831年发现了电磁感应现象,并发明