1.5 磁生电讲义---2023-2024学年浙教版科学八年级下册

第5讲 磁生电 知识点1、电磁感应现象 1831年，英国物理学家 法拉第 发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现，带来了 电能 的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。 （一）探究产生电磁感应现象的条件和规律 用灵敏电流表来检测电路中是否有电流，A当电路中产生电流时，灵敏电流表指针发生偏转，当电流方向改变时，指针会反向偏转。 实验结论：不论是导线运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流。 （二）电磁感应现象 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。 （三）产生感应电流的条件 (1)导体为闭合电路的一部分。(2)导体做切割磁感线运动。 （四）影响感应电流方向的因素 感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关。改变导体切割磁感线方向或磁场方向，感应电流的方向随之改变；若导体切割磁感线方向和磁场方向同时改变，则感应电流的方向不变。 （五）增大感应电流的方法 一般情况下,(1)增强磁场；(2)增大切割磁感线的导体的有效长度；(3)增加线圈的匝数；(4)增大导体切割磁感线的速度；(5)让导体切割磁感线运动的方向与磁感线方向垂直等，都会使感应电流增大。 （六）能量转化 在电磁感应现象中，用力移动导体，消耗了机械能，在闭合电路中产生了电能，这就实现了机械能向电能的转化。 1．切割运动不一定需要垂直，导体的运动方向与磁感线有一定的角度也可以。 2．不是切割运动的情况有两种：一是导体沿磁感线方向运动；二是导体沿自身所在的直线运动。 3．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度和磁场的强度等有关。(1)当磁场强弱一定时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大。(2)当导体切割磁感线的速度一定时，磁场越强，产生的感应电流越大。 例1：小刚连接好如图所示的电路后，下列操作能使电流表指针偏转的是（　　） A．导体AB向右运动 B．导体AB沿磁场方向运动 C．闭合开关，导体AB向左运动 D．闭合开关，导体AB沿磁场方向运动 例2：导线 a 是闭合电路的一部分， a 在磁场中按图中v 的方向运动时， 能产生感应电流的是（a 在 A 、B 选项中与磁感线平行， 在 C 、D 选项中垂直于纸面）（　　） A． B． C． D． 知识点2、交流发电机 1.原理：电磁感应。 2.主要结构 定子（磁体）、转子（线圈）、铜环和电刷。大型交流发电机常用线圈作为定子，电磁佚作为转子。 3.工作过程 （1） 开始时（图甲），线圈ab边和濕边不切割磁感线，线圈中不产生感应电流。 （2） 线圏转动的上半周（图乙），线圈湖边和招边切割磁感线，产生感应电流。电流方向为B→d→c→b→a→A→电流表→8。电流表指针右偏。 （3）线圈转到丙图所示位置时，线圈湖边和cd边不切割磁感线，线圈中不产生感应电流。 （4）线圈转动的下半周（图丁），线圈ab边和cd边切割磁感线，线圈中产生感应电流。电流方向为A→a→b→c→d→B→电流表→A。电流表指针左偏。 从以上过程可以看出，在线圈转动过程中，ab边和cd边做切割磁感线运动，线圈中产生了感应电流，电流表的指针周而复始地发生有规律的偏转，输出的电流为交流电。 4.线圈在磁场中转动一周，感应电流方向改变两次。 5.能量转化：机械能转化为电能。 6.交流电与直流电 (1)交流电:大小和方向都发生周期性变化的电流。 (2)直流电:方向不变的电流。 (3)我国交流电的周期和频率:我国电网供应的交流电的周期是0.02秒,频率是50赫，即1秒内有50个周期，交流电的方向在每个周期内改变两次。 用两个铜半环组成的换向器来代替交流发电机上的两个铜滑环，虽然线圈中产生的是交流电，但通过换向器的作用使输出的电流方向保持不变，这种方向不变的电流叫直流电。这样的发电机叫直流发电机。 直流电动机与交流电动机 项目 直流电动机 交流发电机 原理 通电导体在磁场中受到力的作用而转动 电磁感应现象(磁生电) 结构 定子、转子、换向器、电刷 定子、转子、圆环、电刷 能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 线圈外部电流 直流电 交流电 线圏内部电流 交流电 交流电 电路元件 用电器 电源 例3：关于图，下列说法正确的是（　　） A．这是直流电动机示意图，线圈因受到磁场的作用力而转动 B．这是直流电动机示意图，线圈转动的过程中，线圈中不会产生感应电流 C．这是交流发电机示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生感应电流 D．这是交流发电机示意图，工作时主要是将机械能转化为电能 例3：如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线．当线框从位置A向右匀速移动到