20.5磁生电 2024-2025学年人教版九年级全一册物理

五、电磁感应 发电机 电动机 通电线圈在磁场中受力转动。 电动机的内部构造： 线圈 磁铁 电 磁 “它猛然打开了一扇科学领域的大门，那里过去是一片漆黑，如今充满了光明。”公元1821年秋季的一天晚上，在英国皇家科学院的一处实验室里，而立之年的法拉第仔细读完奥斯特关于“电能生磁”的论文后，强压内心的激动，在日记本里写下这句话。 ——电学之父 法拉第 十年磨一剑 转磁为电 早期的西门子发电机 A B 观察：电流表指针是否偏转 5 灵敏电流计 一、探究什么情况下磁能生电 6 一、探究什么情况下磁能生电 线圈运动 情况 灵敏电流计指针偏转情况 向上运动 向下运动 向右运动 向左运动 斜向右上运动 斜向左下运动 静止 不偏转 不偏转 不偏转 向左偏转 向右偏转 向左偏转 向右偏转 A B 7 线圈 直导线 一、探究什么情况下磁能生电 8 当导体运动方向与 磁感线方向平行时, 无电流产生。 一、探究什么情况下磁能生电 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 磁感线向斜交时, 有电流产生。 导体做__________________时，有电流产生。 切割磁感线运动 __________的一部分_______在________中做__________运动时，导体中就会产生电流。 ②“做切割磁感线运动” ③“时” 是指感应电流只产生于切割磁感线的过程中。 ———电磁感应现象 【磁生电的条件】 ①“闭合电路” （垂直或斜向）。 就是导线把磁感线切断 闭合电路 导体 磁场 切割磁感线 科拉顿的 遗憾 感应电流在切割磁感线的运动过程中产生 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 指针向左偏转 英国物理学家法拉第在1821~1831年间，做了多次探索，终于在1831年取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律，即电磁感应现象。 法拉第 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 二、电磁感应现象 感应电流的方向可能与导体切割磁感线的方向有关 可能与磁场的方向有关 感应电流的方向不同 探究1：感应电流的方向与导体切割磁感线的方向是否有关？ 控制磁场方向不变 观察灵敏电流计指针的偏转方向 改变导体的运动方向 实验记录表格： 结论1：感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。 磁场的 方向 导体切割磁感线的方向 灵敏电流计指针偏转方向 向下 向左 向下 向右 向左 向右 探究2：感应电流的方向与磁场的方向是否有关？ 控制导体切割磁感线的方向不变 观察灵敏电流计指针的偏转方向 对调蹄形磁铁的磁极位置 结论2：感应电流的方向与磁场的方向有关。 导体切割磁感线的方向 磁场的方向 灵敏电流计指针偏转方向 向左 向上 向左 向下 实验记录表格： 向右 向左 一、发电机 1. 交变电流，简称交流。 手摇发电机发出的电流的大小和方向都发生变化。 2. 发电机的工作原理： 电磁感应 线圈的蓝色部分在前半周转动时，向下做切割磁感线运动，产生感应电流； 线圈的蓝色部分在后半周转动时，向上做切割磁感线运动，产生感应电流方向相反。 （2）周期： 完成一次周期性变化需要的时间（秒） （3）频率： 1秒内完成周期性变化的次数（赫兹） 我国生活用电的周期、频率 我国交流电周期是0.02秒，频率为50赫兹， 电流每秒周期性变化 次 电流每秒方向变化 次 50 10 0 周期性改变电流大小和方向的电流叫做交流电 大小方向不变的电流叫直流电 一些小概念 大型发电机安装转子 小型发电机一般采用磁极不动、线圈旋转的方式发电； 大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式发电。 3. 发电机的种类： 一、发电机 风力发电机 4 发电机发电的过程是机械能转化为电能的过程。 水力发电机 火力发电机 大国工程：世界上最大型的海上风力发电机 SL5000 整个海上风力发电项目投入运行以来，已经累计发电将近12亿度，和火力发电相比，少使用了54万吨标准煤。 太阳能发电——光伏发电 近10年来，中国的光伏高速发展，10年以来，光伏发电的成本下降超过90%。中国光伏新增装机量已经连续6年位居全球第一，累计装机规模已连续4年位居全球第一。 太阳能路灯 太阳能电源 太阳能小车 动圈式话筒 声音使膜片振动 膜片带动线圈振动， 做切割磁感线运功 线圈中产生感应电流 感应电流的大小随声音的 变化而变化 电流信号经扩音机放大后 传给扬声器 原理：电磁感应 今天学到了什么？ 1、磁生电的条件（3个）？ 2、什么叫电磁感应现象？ 3、感应电流的方向与哪两个因素有关？ 4、发电机原理，能量转化。 5、我国电网交流电的周期和频率？ 感应电流的方向与哪些因素有关? (1)导体切割磁感线的方向 (2)磁场的方向 G G0 G1 灵敏电流计 550MW大型发电机组转子吊装 葛洲坝电站170MW水轮发电机组 (1)发电机的构造和作用 对比电动机 区别：有无电源 第二十章知识网络 科拉顿的 遗憾 类型一：电磁感应现象实验 大家一起来！ 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 类型二：辨析题 看得懂，分的清 发电机分类: 直流发电机： 交流发电机： 线圈里产生交流电，供给外部电路的直流电 线圈里产生交流电，供给外部电路的交流电 换向器的作用：把线圈中的交流电输出为直流电。 有换向器 无换向器 发电机与电动机的比较 (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 一、磁生电。 （1）实验 （2）条件 你学会了吗？ 二、发电机 （1）原理 三、交变电流 请同学们观察讨论，什么情况下磁可以生电？ 【活动】 G G0 G1 灵敏电流计 $$