内容正文:
电磁感应 发电机
奥斯特说明由电可以产生磁,那么由磁是否可以产生电呢?通电线圈在磁场中会受力转动从而制成了电动机实现了电能转化为机械能,那么当线圈在磁场受力运动是否能产生电流从而实现机械能转化为电能呢?
电 磁
?
电流 受力运动
?
电磁感应现象
微型电扇的主要结构是什么?旋转电风扇叶片你发现什么?手抓抽头的插脚你有什么感觉?实验说明了什么?最初是谁发现的?解决你的疑问了吗?需要什么条件?
利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象,电磁感应产生的电流叫做感应电流。英国物理学家法拉第从1822年,经过十年的努力,终于在1831年发现了“磁也能生电”。
感应电流产生条件
需要哪些器材?小灯泡行吗?什么研究方法?需要电源吗?按下表进行实验观察到的现象分别是什么?产生感应电流时导体的运动有什么共同特点?怎么理解?如果导体不动磁体动可以吗?斜切与横切有什么区别?速度快与慢有什么区别?
探究过程
电路状态 导体在磁场中运动情况 运动特点 感应电流
电路闭合 相对静止
强磁相对静止
上下运动
右左运动
斜着运动
电路断开 左右或斜着运动
感应电流产生条件
结论分析
你能分析出产生感应电流的条件吗?分别是什么?怎么理解?如果电路不闭合会怎样?导体棒相对于什么?全部在磁场中为什么不产生感应电流?
电路状态 运动情况 感应电流
电路闭合 相对静止 无
不切割磁感线 无
切割磁感线 有
电路断开 切割磁感线 无
电路断开时,导体切割磁感线,会产生感应电压,但不会形成感应电流。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
感应电流产生条件
合作讨论
全部在磁场中为什么不产生感应电流?感应电流产生条件有别的表述吗?通过实验你认为感应电流大小与什么有关?你能区分电磁感应实验与磁场对电流作用实验吗?核心区别在哪?能量转化有何不同?
只要通过闭合电路的磁感线的多少发生变化,
闭合电路中就会产生感应电流。
u=BLVcosα
感应电流方向的影响因素
你的猜想是什么?猜想的理由是什么?需要什么研究方法?实验的结论是什么?有什么发现垂直吗?你能定I方向吗?
感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁场运动的方向有关。一变则变
发电机
1.摇动手柄时,小电灯会 ,说明电路中有 。
2.将小电灯换成小量程电流表,缓缓地摇动手柄,小量程电流表的指针 。这表明线圈在磁场中转动时,所产生的感应电流的 随时间发生周期性变化。
观察现象
观察手摇发电机你看到什么现象?接上电流表你又发现什么?你有什么想法?
发亮
转动
电流
转动
发电机
结构
手摇发电机的主要结构是什么?转子定子怎么理解?
结构:磁体、电刷、线圈、转轴、铜环、转动装置等。
发电机
原理
手摇发电机为什么能产生电呢?发电机的原理是什么?实现了怎样的能量转化?
原理:利用电磁感应现象。(线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流)
能量转化:机械能转化为电能。
发电机
工作过程
手摇发电机产生的电流大小和方向为什么会周期性变化呢?发电机的工作过程是怎样的?一个循环方向变几次?
分析:线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流。由于线圈前半周与后半周运动方向相反,所以产生的感应电流的方向也相反,随线圈转动电流的大小和方向发生周期性变化。
2
发电机
交流电
什么交流电?交流电的周期与频率是什么意思?之间有什么关系?我国交流电的频率是多少?每秒钟电流方向改变多少次?
N
S
频率(f):电流大小和方向每秒周期性变化的次数。
周期(T):电流周期性变化的一次所需的时间。
f =1/T(互为倒数)
我国民用交流电:频率为50Hz(即1S内线圈转动50圈),周期为0.02S;1S内电流方向改变100次。
发电机
生活实例
区别 直流电动机 交流发电机
工作原理
主要构造
能量转化
元件类别
用电器
电源
通电线圈在磁
场中受力转动
电磁感应现象
磁体线圈电刷换向器
磁体线圈电刷滑环
电能转化为机械能
机械能转化为电能
发电机与电动机区别
电动机与发电机的主要异同点是什么?你能分得清吗?核心区别是什么?
电能的输送
电能从发电厂到家经历几个过程?详细过程你知道吗?需要什么器件?为什么要升压输电?
发电厂→升压变压器→输电线→降压变压器(2)→工厂用户
由P=UI知发电功率一定时升高电压则减小输电线路中的电路,由Q=I2RT在输电线路电阻一定时,电流减小大大减小了电能转化为内能,即减低输电损耗。
电磁转换小结
$$