第4节 磁生电 第2课时 （教学课件）科学新教材浙教版八年级下册

第4节 磁生电 （第2课时） 第3章 电磁及其应用 科学浙教版（2024） 八年级下册 01 发电机 知识目标 科学观念： 理解发电机的电磁感应原理，掌握交流电与直流电的区别，知道我国交流电的基本参数。 科学思维： 能对比分析发电机与电动机的原理、能量转化及结构差异，提升归纳与辨析能力。 态度责任： 了解电磁学发展历程，感悟科学家探索精神，认识电磁技术对社会发展的推动作用。 素养目标 课堂导入 当你唱卡拉OK时，要用到话筒（麦克风）。如果对着话筒说话或唱歌，再把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到声音。 如图是动圈式话筒的构造示意图，你能用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理吗？ PART 01 发电机 发电机 01 发电机是当代社会中最重要的电源，它是根据电磁感应原理制成的。 1、工作原理 2、能量转化 发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把机械能转化为电能。 发电机 01 手摇发电机 磁铁 手轮 皮带 线圈 底座 发电机 01 把手摇发电机与电流表连接起来，如图所示。转动手摇发电机的线圈，可以看到电流表的指针 ，说明发电机产生的电流方向是 的。 左右摆动 变化 发电机 01 3、交流电和直流电 ①手摇发电机发出的是一种大小和方向都发生周期性变化的电流，这种电流叫交流电。 （1）交流电 （2）直流电 ②我国电网以交流电供电，交流电的周期是0.02秒，频率为50赫。 电池产生的电流方向是不变的，叫直流电。 i 发电机 01 交流电与直流电有什么不同？通过查阅资料，了解为什么平时我们 用得最多的是交流电而不是直流电。 （1）交流电是指大小和方向都随时间做周期性变化的电流，直流电是指大小和方向都不随时间而变化的电流。 （2）主要原因：①大型发电厂输送的是交流电，若要变成直流电，需要整流等过程，会加大输送成本；②使用交流电的电器结构更简单实用，能有效降低成本等。 发电机 01 4、交流发电机 交流发电机由转子（线圈）和定子（磁体）组成，再利用铜环和电刷把线圈产生的电输送给用电器。当转子线圈转动时，线圈的ab边与cd边切割磁感线而产生感应电流。 定子（磁体） 转子（线圈） 发电机 01 实际使用的大型交流发电机，一般采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电，如图所示。为了得到较强的磁场，还要用电磁铁代替永磁体。 吊装转子 大型水轮发电机组 发电机 01 （1）相同点 5、发电机与电动机 发电机与电动机结构相似，主要部分都是由转子（线圈）和定子（磁体）等组成。 发电机与电动机的结构本质上是一样的，因此，电动机也可用来做发电机。 旋转电动机的磁体就可以产生电 发电机 01 发电机 电动机 工作原理 原理图示 能量转化 电路作用 电磁感应 通电线圈在磁场中受力转动 机械能转化为电能 电能转化为机械能 作电源 作用电器 （2）不同点 发电机 01 法拉第 法拉第（1791-1867）生于铁匠家庭，家境贫寒，没有受过正规的学校教育。少年时代，他在伦敦一家装订厂当帮工，使他有机会阅读大量的科技书籍。他用自己微薄的工资买了一些实验仪器来验 证书本上的知识。法拉第的勤奋与好学得到了著名科学家 戴维的赏识，1813年，他成为戴维的助手。从此，法拉第 开始了他终生的科学研究工作。 发电机 01 法拉第对科学贡献巨大。他发现了使气体变成液体的加压液化法；发现了电磁感应定律，制造了世界上第一台发电机；提出了电与磁相互联系的观点，创立了电磁理论的基础；发现了电解定律，建立了电与化学的联系；证明了摩擦电、温差电、伽伐尼电、伏打电和感应电的本质是相同的…… 法拉第把一生献给了科学事业。生活在电气化时代的我们，应该永远缅怀法拉第。 发电机 01 电与磁的发展历程 电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，人类对电与磁现象的认识促进了科学技术的快速进步，改变了人们的生活方式和世界的面貌。 公元前6世纪，人们发现了磁现象。在古代中国和古希腊，都有关于磁现象的记载。 公元前3世纪，我国就有司南（指南针）的记载。我国也是最早把指南针用于航海的国家。 发电机 01 1600年，英国医生吉尔伯特发表《论磁》，建立了磁学，并指出地球是一个巨大磁体。 1820年，奥斯特发现了电流的磁效应：电流能够产生磁场。揭开了电与磁之间的相互联系。 吉尔伯特 奥斯特实验 发电机 01 1831年，法拉第发现了电磁感应现象。基于感应电流的知识，电动机和发电机的制造才成为可能，为第二次技术革命奠定了基础。 法拉第 第二次工业革命 发电机 01 1866年，西门子（1816-1892）发明了自激式发电机，使人类获得了廉价电能，这标志着人类社会进入电气化时代。 西门子 自激式发电机 发电机 01 1873年，英国物理学家麦克斯韦（1831-1879）完成《电磁通论》，建立了统一的电磁场的理论，预言了电磁波的存在，揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性。 麦克斯韦方程组 电磁波 发电机 01 1887年，德国物理学家赫兹（1857-1894）用实验证实了电磁波的存在。1888年，赫兹用实验证实了电磁波和光波的同一性。 赫兹 赫兹发现光电效应的实验装置 发电机 01 1901年，意大利工程师马可尼（1874-1937）成功实现了跨越大西洋的无线电通信。20世纪，无线电广播、电视、卫星通信等新技术得到了迅速的发展。 马可尼 无线电通信 发电机 01 20世纪50年代，磁记录信息技术出现。目前，磁存储是信息存储的重要方式。 磁记录产品 20世纪80年代，磁共振技术出现并应用于医学诊断。21 世纪初，磁悬浮列车进入商业化运行。 世界第一台超导磁共振 世界上第一辆获准载客的磁浮车 课堂练习 【典例1】下列关于直流电动机和发电机的几种说法中正确的是（　　） A．电动机是把机械能转化为电能的装置 B．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的 C．发电机是把电能转化为机械能的装置 D．发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的 【答案】A.电动机是把电能转化为机械能的装置，故A错误；B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，故B正确；C.发电机是把机械能转化为电能的装置，故C错误；D.发电机是利用电磁感应的原理工作的，故D错误。 B 课堂练习 【典例2】为了防止中考考试作弊，监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查，当靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流(感应电流)，探测器发出警报，以下选项中也是利用该原理工作的是( ) A．动圈式话筒 B．电磁铁 C．电铃 D．电动机 A 【解答】A.动圈式话筒是利用振动膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生随声音信号变化的感应电流制成的，故A符合题意。B.电磁铁是利用电流的磁效应制成的。C.电铃也是利用电流的磁效应制成的。D.电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的。 课堂练习 【典例3】小张学习了“电与磁”知识后，设计了如图所示的装置：用导线将磁场中的金属杆abcd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是（　　） A．当左右移动cd时，ab不会运动 B．当左右移动ab时，cd会运动 C．当上下移动右侧磁体时，ab会运动 D．当左右移动cd时，右侧装置工作原理与电动机原理相同 【解析】AB.当ab/cd左右移动割磁感线，电路中会产生感应电流，导体cd或ab在磁场中会受力运动，故A错误，B正确；C.当上下移动右侧磁体时，导体没有切割磁感线，不能产生感应电流，故ab不会运动，故C错误；D.当左右移动cd时，右侧装置工作原理与发电机原理相同，故D错误。 B 课堂小结 第4节 磁生电 （第2课时） 科学浙教版（2024） 八年级下册 谢谢观看 $