内容正文:
磁生电
第二十章 电与磁 第5节
2023年“精品课”系列
想一想:既然电流能产生磁,那么磁能否产生电呢?
通电线圈在磁场中受力转动
电动机
电流表指针发生转动
电动机的内部构造
磁
电
想一想:电动机与电流表相连,拨动扇叶,会观察到什么现象呢?
想一想:如何利用磁场产生电流呢?
通过 来判断电路中是否有电流产生。
电流表的指针是否偏转
① 实验器材:
实验探究:什么情况下磁能生电
蹄形磁体、导体AB、电流表、开关、导线等。
想一想:如何判断电路中是否有电流产生?
电流很小的原因?
1.磁场太弱,
2.只有一根导线切割,
3.电流表灵敏度不够。
解决办法:
1.增强磁性,
2.将导线绕成线圈,
3.电流表更换成灵敏电流计。
4
B
A
① 实验器材:蹄形磁体、导体AB、灵敏电流计、开关、导线等。
实验探究:什么情况下磁能生电
注意:没有电源!!!
Ⅰ. 使导体静止.
Ⅱ.使导体沿着磁感线运动(向上或向下).
Ⅲ.使导体与磁感线垂直(水平向左或向右)或斜向运动.
你的猜想是?
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电路状态 导体在磁场中运动情况 电流
静止
沿着磁感线运动
与磁感线垂直或斜向运动
电路断开
与磁感线垂直或斜向运动
无
无
有
无
导体在磁场中的运动及产生电流的情况
③实验过程与记录
电路闭合
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当导体运动方向与磁感线方向平行时,无电流产生。
当导体运动方向与磁感线方向垂直时,有电流产生。
当导体运动方向与磁感线方向斜交时,有电流产生。
导体做切割磁感线运动时,有电流产生。
④实验结论
闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就产生电流,这种现象叫做 ,产生的电流叫做 。
切割磁感线
电磁感应
感应电流
历史上,有许多的物理学家进行了探索。英国物理学家 经10年的多次探索,于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。
在1820年,丹麦物理学家奥斯特发现 ,即 。
电流的周围存在着磁场
电流的磁效应
电磁感应现象的发现具有划时代的意义,在实际方面,开创了电气化时代的新纪元。在理论上,为建立电磁场的理论体系打下了基础。
法拉第
发电机
⑤导体中产生感应电流的条件:
猜想:
①导体做切割磁感线运动的方向;
②磁场方向。
思考与讨论:试猜想感应电流的方向与什么因素有关?
思考:用什么实验方法验证猜想?如何验证猜想?
控制变量法
①电路闭合
②一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
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观察与分析
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思考:如图所示,把一个线圈和一个灵敏电流计连成闭合回路,在条形磁体进入线圈和离开线圈的过程中,闭合回路中会有电流产生吗?
线圈与磁铁之间产生相对运动
导体做切割磁感线运动
产生感应电流
实验结论:
感应电流的方向与 、 有关
磁场方向
导体切割磁感线的方向
电磁感应现象表明:导体在磁场中切割磁感线运动时,有 产生,把 能转化为 能。
电流
机械
电
1831年英国法拉第发现了磁也能生电——电磁感应
电流
磁场
奥斯特发现电流能产生磁场——电流的磁效应
发电厂是把 能转化为 能的
风力发电
火力发电
水力发电
疑问:发电厂是通过什么装置发电的呢?发电的原理是什么?
磁生电
其他形式的
电
发电机
①手摇发电机的构造
想一想:发电机怎样发电?以手摇发电机为例学习发电原理
发电机
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磁铁是什么形状的?
摇把是通过皮带带动
线圈转动起来的。
磁铁形状是蹄形磁铁
线圈是通过电刷与灯泡(二极管)串联的。
线圈是怎样转动起来的?
线圈是通过哪些装置和灯泡
(或发光二极管)连接起来的?
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【现象1】
小灯泡发光,说明 。
【现象2】
线圈转得越快,小灯泡越亮
说明 。
【现象3】
二极管交替发光
说明 。
电路中产生了电流
感应电流大小和切割速度有关
产生的电流方向不停在改变
用两个发光二极管极性相反地并联起来,并与发电机串联。转动摇把,观察二极管的发光情况。
想一想:如何检验手摇发电机电流方向的变化?
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①如果导线左右往复运动,电流表指针来回摆动,电路中产生的是交变电流,简称交流。
②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,频率为50Hz。
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交变电流
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磁铁