20.5 磁生电----2023-2024学年 人教版物理九年级下学期

第5节 磁生电 第二十章 电与磁 1.了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 2.掌握发电机的原理，了解发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。 3.了解电磁感应在生产、生活中的应用。 学习目标 是否可以利用磁产生电呢？ 思考与讨论：奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁。那么我们可不可以反过来进行逆向思索呢？ 新课导入 实验器材 磁体、导线、电流表 提供磁场 传导电流 检验电流的存在 作用 作用 作用 实验：探究什么情况下磁可以生电 什么情况下磁可以生电 一 新知讲解 产生电流的必要条件：电路为________。 通路 该如何处理实验器材？ 导线、电流表形成闭合回路，并将一部分导体置于磁场中。 （1）将部分导线ab放置于磁场中，开关断开，导体在磁场中上下左右运动，观察电流计的指针。 （2）将部分导线ab放置于磁场中，保持导线与磁场的相对静止，观察电流计的指针。 （3）保持磁场不变，将导线ab左右移动，观察电流计的指针。 （4）保持磁场不变，将导线ab上下移动，观察电流计的指针。 （5）保持磁场不变，将导线ab斜着移动，观察电流计的指针。 （6）对换磁极，将导线ab左右移动，观察电流计的指针。 实验步骤 序号 开 关 磁场方向 导体ab的运动方向 指针的偏转方向 1 断开 上N下S 向各个方向运动 2 闭合 上N下S 静止不动 3 闭合 上N下S 向右运动 4 闭合 上N下S 向左运动 5 闭合 上N下S 向上运动 6 闭合 上N下S 向下运动 7 闭合 上S下N 向右运动 8 闭合 上S下N 向左运动 实验记录 不偏转 不偏转 不偏转 不偏转 向左偏转 向左偏转 向右偏转 向右偏转 1.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，这种现象叫做电磁感应。 电磁感应产生的电流叫做感应电流。 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。 3.感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。 电磁感应现象表明：导体在磁场中切割磁感线运动时，有电流产生，把机械能转化为电能。 实验结论 发电机 你知道发电机怎样发电的吗？ 发电机 二 9 手摇发电机模型发电视频 演示实验 把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，观察灯泡发光情况。 把手摇发电机跟电流表连接起来，线圈在磁场中转动时，观察电流表的指针是否摆动。 10 ①磁极是什么形状的？ ②线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的？ ③摇把是通过什么带动线圈转起来的？ 手摇发电机是由定子和转子两部分组成 磁极呈半圆形 线圈是通过两个圆环和电刷把灯泡连接起来 摇把是通过外力利用皮带轮带动线圈转起来的 磁体 线圈 发电机模型 11 观察发电机转速对小灯泡亮度的影响 把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，线圈在磁场中转动，可以看到灯泡会发光。这表明，电路中有了_____。 线圈转得越快，小灯泡______说明感应电流______。 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______摆动。这个现象表明，发电机发出的电流的大小和方向是_______的。 检验手摇发电机电流方向的变化 左右 变化 电流 越亮 越大 12 1.发电机的工作原理 发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器。 2.本质：线圈在磁场中连续旋转做切割磁感线运动即：闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动（电磁感应）。 13 发电机的工作原理视频 ab和cd不断做切割磁感线运动，由于磁感线方向是不变的，而ab和cd的运动方向总是相反，并且不断改变，于是线圈和外部电路就有了方向不断改变的感应电流。 14 3.发电机可分为：交流发电机和直流发电机两类。 交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流。 完成下面填空： ①频率指 ，我国交流电的频率是____Hz，即一秒内有 个周期，电流方向变化 次。 ②实际的发电机有 和 组成。 ③大型发电机一般采取 不动， 旋转 的方式来发电。 ④直流电是指电流的方向 的电流 电流在每秒内周期性变化的次数 50 50 100 定子 转子 线圈 磁极 不变 15 4.实际发电机 如图：在大型发电机中，转子实际上是产生磁场的电磁铁，而产生感应电流的线圈却是不动的（定子），这种结构便于产生高电压和强电流。 16 如图是现代水力发电厂中的发电机组。发电机的轴是竖直安装的，轴的下面连接着水轮机，在强大水流的冲击下旋转。 17 发电机与电动机的比较 ①发电机的构造原则上和电动机是完全相同的； ②电动机是消耗电能而输出机械能； 发电机是消耗机械能而输出电能； ③电动机：利用通电线圈在磁场里转动的原理； 发电机：利用电磁感应原理。 电动机 18 拓展：话筒与扬声器 某一瞬间 电流方向 锥形纸盒 线圈 线圈 永久磁体 永久磁体 膜片 话筒：电磁感应现象与发电机原理相同 扬声器：通电导体在磁场中受力与电动机原理相同 19 1.淮安举办全程马拉松比赛，比赛时采用感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时。下列四幅实验装置图中能反映其工作原理的是（　　） A. B. C. D. C 当堂检测 2．如图所示的实验装置中，能说明动圈式话筒的工作原理的是（　　） A. B. B． C. D. C 3．如图所示是一款科学实验玩具，右侧的风车连接的元件接通电源，左侧风车连接的元件连接灯泡。当右侧元件通电后，右侧风车旋转吹动左侧风车转动带动元件使灯泡发光，关于玩具下列说法正确的是（　　） A．右侧风车连接的元件是发电机 B．右侧风车连接元件的工作原理是电流的磁效应 C．左侧风车连接的元件工作时把电能转化为机械能 D．左侧风车连接的元件的工作原理是电磁感应 D 4．图中拨动微风吊扇扇叶，发光二极管发光，下列四幅图中能反映其工作原理的是（　　） A. B. C. D. A 1．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流， 这是一种电磁感应现象。 2．发电机利用了电磁感应原理发电，将其他形式能转化为电能。 课堂小结 Title Author Lavf58.12.100 1999 Lavf58.12.100 $$