20.5磁生电 -2023-2024学年人教版九年级物理

20.5 磁 生 电 奥斯特实验说明电能生磁。 电 磁 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 法拉第 一、探究磁场产生电流的条件和规律 检测是否 有电流 产生磁场 (1)实验器材与实验设计： 前后运动 水平方向左右运动 上下运动 斜方向上左右运动 不运动 (1)实验过程与记录 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 (1)实验过程与记录 电路闭合 6 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。 (2)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 二、电磁感应： 1.定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会产生电流。 (2)导体中产生感应电流的条件： ①电路闭合; ②部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。 产生的电流叫做感应电流。 （磁生电） (1) 能转化为 能。 导线 AB 相当于 ，对外提供 能。 机械 电 电源 电 2.探究感应电流方向与哪些因素有关： 磁场的方向 导体的运动方向 A B A B B A B A （1）感应电流方向跟磁场方向、导体运动方向之间有怎样的关系呢？ （2）你能用简洁的方法表示这个关系吗？ v v v v 向外 向外 向里 向里 伸出右手，四指与大拇指在同一平面内垂直，磁感线穿过手心，大拇指所指方向与导体切割磁感线的方向一致，四指方向为感应电流的方向。 右手定则： 3. 感应电流的大小与__________和_______________________有关。 磁场强弱 磁感线运动的速度 (1)控制磁场强弱相同，改变导体切割磁感线运动的速度，观察电流计指针偏转的角度。 (2)控制导体切割磁感线运动的速度，改变磁场强弱，观察电流计指针偏转的角度。 如何改变磁场强弱？ 4. 电磁感应现象的应用 变压器 不用电手电筒 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 三、发电机 14 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？ 15 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？ 16 【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 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。 2 交变电流 18 磁铁 3 交流发电机 铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路 线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流。 3 交流发电机工作过程 4 交流发电机工作原理图 4 交流发电机工作原理图 4 交流发电机工作原理图 4 交流发电机工作原理图 4 交流发电机工作原理图 频率：电流在1s内周期性变化的次数。 我国交流电频率50HZ，表示在1s内转子转过50圈， 电流来回变化50次，电流方向改变100次。 5 交流发电机产生交变电流,简称交流。 转子 定子 实际发电机由转子和定子两部分组成。 大型发电机安装转子 大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。 6 实际的发电机 27 7 各种发电机 水力发电机 风力发电 火力发电机 便携发电机 ①发电机和电动机的主要结构是完全相同的。有外电源的