第二十章 第5节 磁生电 --2024-2025学年人教版物理九年级上学期

第5节《磁生电》 人教版 九年级 第二十章《电与磁》 1.通过实验探究认识电磁感应现象 2.知道产生感应电流的条件及方向的影响 3.知道发电机的工作过程及能量转化 4.了解交流电 学习目标 知识回顾： 电动机 磁场对通电导线的作用： 电动机： 磁场对通电导线有力的作用 与电流方向和磁场方向有关 基本构造： 转子、定 子 工作原理： 通电线圈在磁场中受力而转动 能量转化： 电能转化为机械能 电 磁 奥斯特1820年 ？ 　　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。 发电机开辟了电气化的时代 导线运动情况 电流表指针摆动情况 水平向左 向右摆动 向左摆动 摆动 摆动 基本不动 水平向右 斜向上运动 斜向下运动 上下运动 　　是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产生电流呢？ 一、电磁感应现象 1．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这是一种电磁感应现象。 2．电路中产生的电流叫做感应电流 一、电磁感应： 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就有感应电流产生，这种现象叫电磁感应。 1、内容： 闭合电路 1 部分导体 2 电磁感应的条件： 做切割磁感线运动 3 2．电磁感应现象中能量的转化是怎样的？ 机械能 电能 （1）感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 （2）感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度和磁场强弱有关。 由电磁感应产生的电流叫做感应电流。 思考：感应电流的方向与什么因素有关？ 2、感应电流： 图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，在哪种情况下会产生感应电流？ 手摇发电机产生的电流 把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，发现二极管交替发光，说明什么？ 说明发电机提供的电流方向在不停的改变。 手摇发电机产生交流电的原因 当线圈在前半周转动时，电流表指针偏转，表明电路中产生了_______；当线圈在后半周转动时，切割磁感线方向相______，电流表指针偏转方向相______。 电流 反 反 交变电流 手摇发电机产生的电流是________电流，简称________。 在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做_______。 我国电网以交流供电，频率________赫兹。 交变 交流 频率 50 直流电： 电流方向不变的电，如干电池提供的电能 发电机的原理和能量转化 工作原理： 定子 转子 电磁感应现象 能量转化: 机械能转化为电能 结构: 转子、定子、两个圆环、电刷 实际使用的交流发电机（旋转磁场式） 1.组成： 定子——线圈；转子——电磁铁 原因： 线圈匝数多，导线很粗，高速旋转困难； 使用电磁铁可得到强磁场 2.动力机： 水轮机、汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等 二、发电机 1.原理： 2.交流电： 我国交流电的频率为 （即1S内线圈转动 圈），周期是 ，每秒电流方向改变 。 电磁感应 周期性改变方向的电流。 50赫兹 50 0.02秒 100次 发电机和电动机相比 两者相同点： 构造相同。都由线圈、磁铁、铜环、电刷组成。 两者不同点： 1、原理不同。发电机依据电磁感应现象制成；电动机根据通电导体在磁场中受力运动原理制成。 2、工作目的和能的转化不同。发电机需外界做功将机械能转化为电能；电动机对外做功把电能转化为机械能。 发电机和电动机相比 磁场 （产生） 电流 磁场 电流 （作用） 发电机 电动机 电和磁 电 磁 奥 斯 特 实 验 （应用：电磁铁） 磁 场 对 电 流 的 作 用 （应用：电动机） 电 磁 感 应 现 象 （应用：发电机） 电磁感应 产生感应电流条件 决定感应电流方向 应用：发电机 闭合回路 部分导体 在磁场中 做切割磁感线运动 磁场方向 导体切割磁感线运动方向 交流电： 电流大小、方向随时间周期性变化 能量转化： 机械能→电能和内能 1.如图所示ab为处于磁场中的导体棒，以下四种情况中会产生感应电流的是 （ ） 磁铁不动，ab斜着 向上运动 A a b 磁铁不动，ab 斜着向下运动 B b a b a ab不动，磁铁水平向右运动 C ab不动，磁铁竖直向下运动 D b a BC 2.[2019·广安] 如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置一小块磁体的密闭空心塑料管,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁体则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏上就会显示出运动的步数,此过程利用了____________的原理,将　　　　能转化为电能。  电磁感应 机械 当你唱卡拉OK 时，要用到话筒（麦克风）。话筒的种类很多，图是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈处在磁场中。把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到你说话的声音。请用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理。 发现电流周围存在磁场的物理学家是（    ） A.奥斯特   B.焦耳   C.法拉第   D.安培 A 下列设备中利用电磁感应原理的是：（   ） A.电磁铁   B.电磁继电器   C.电动机   D.发电机 D 产生感应电流的条件是（   ） A．导体在磁场中运动 B．导体在磁场中做切割磁感线运动 C．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动 D．闭合导体在磁场中做切割磁感线运动 C 例2.学校图书馆的图书贴有磁性标签未消磁的标签通过图书馆安检门时，安检门上的线圈会产生电流触发报警器安检门的工作原理是（　　） A．通电导体周围存在磁场 B．磁极间的相互作用 C．电磁感应 D．磁场对通电导体的作用 例3.2019年2月24日。在世界移动通信大会上，华为发布全球首款5G折叠手机，其被命名为MateX．该手机支持无线充电。无线充电技术应用了特斯拉线圈。如图，用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时，LED灯发光了，灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释（　　） A．电流的热效应 B．磁场对电流的作用 C．安培定则 D．电磁感应 例4.如图所示的装置，当条形磁体插入线圈的过程中，电流表的指针　 　（填“会”或“不会”）发生偏转，在这个闭合电路中　 　相当于电源。 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$