内容正文:
第二十章 电与磁
九年级物理人教版·下册
第5节 磁生电
授课人:XXXX
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新课引入
火力发电
三峡水力发电
风力发电
发电机是如何发电的呢?
学习目标
磁生电
探究什么情况下磁能生电,理解电磁感应现象;
知道发电机的工作原理、构造;了解交变电流。
奥斯特发现电流的磁效应后,许多科学家都在思索:既然电流能产生磁,那么磁能否产生电呢?
新知讲解
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。进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。
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。
新知讲解
新知讲解
一、什么情况下磁能生电:
实验:探究什么情况下磁可以生电
分析:把磁感线想象成一根根线,导体想象成一把刀。
新知讲解
结论:
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,这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
新知讲解
电路中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。
强化训练
D
C
如图所示,a 表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,哪种情况下不会产生感应电流( )
A
B
C
要求:
(1)观察手摇发电机的构造;
(2)观察发电机对小灯泡亮度的影响。
(3)检验手摇发电机电流方向的变化。
(一)演示实验:
手摇发电机
二、发电机:
新知讲解
小灯泡发光,说明电路中有了电流;线圈转得越快,小灯泡越亮,说明感应电流越大。产生的电流方向不停在改变。
新知讲解
(二)交变电流
交流发电机产生的电流是交变电流,简称交流电。
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。
我国电网以交流电供电,频率为50Hz。
新知讲解
电池供电,电路中电流方向不变,叫做直流电。
(三)工作原理
当线圈在前半周转动时,电流表指针偏转,表明电路中产生了电流;当线圈在后半周转动时,切割磁感线方向相反,电流表指针偏转方向相反。
新知讲解
(四)发电机的构造
发电机由转子和定子两部分组成。
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。
新知讲解
发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。
强化训练
周期性改变 的电流叫交流电, 不变的电流叫直流电,发电机提供的是 电,电池提供的是 电 。我国的交流电的变化频率是 赫,因此交流电的方向每秒要改变 次。
方向
方向
交流
直流
50
100
知识总结
磁生电
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,这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
发电机
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。
交流发电机产生的电流是交变电流,简称交流。
发电机由转子和定子两部分组成。
目标测试
1. 关于电磁感应现象,下列说法正确的是( )
A. 电磁感应现象中机械能转化为电能
B. 感应电流的方向只跟导体运动方向有关
C. 感应电流的方向只跟磁场方向有关
D. 导体在磁场中运动,就能产生感应电流
A
目标测试
2.如图所示为科研人员研制的“发电鞋”,鞋的内部安装了磁铁和线圈,当人体带动磁铁运动时,磁铁产生的磁场通过线圈,从而产生感应电流。当人以5km/h的速度行走时,其发电的功率约为0.4W。下列说法正确的是( )
A. 发电鞋工作时将电能转化为机械能
B. 发电鞋是利用电磁感应原理工作的
C. 发电鞋是利用电流磁效应原理工作的
D. 在人以5km/h的速度行走1h的过程中,发电鞋可以产生约0.4J的电能
B
目标测试
3.下列实验中能探究“什么情况下磁可以生电”的是( )
B
目标测试
4.动圈式话筒的结构如图所示,它工作时:①线圈运动能产生随着声音的变化而变化的电流;②与膜片相连的线圈随之一起振动;③人唱歌或说话产生的声音使膜片振动;④变化的电流经过放大后,由扬声器还原为声音。关于它的原理,排序正确的是( )
①②③④ B. ②①④③
C. ③①④② D. ③②①④
D
5.如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导体AB,导体的两端跟电流表连接,开关闭合,电路中没有电流,以下操作中,可能使电路中产生电流的是( )
A. 让导体在磁场中静止,换用量程更小的电流表
B. 让导体在磁场中静止,换用磁性更强的永磁体
C. 让导体在磁场中沿不同方向运动
D. 将导体换成匝数很多的线圈,线圈在磁场中静止
C
$$