1、第十八章 电能从哪里来第二节 科学探究：怎样产生感应电流实验探究导体在磁场中运动时产生感应实验探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。了解电磁感应在生产、生活中的应用。知道交流发电机的构造和工作原理。知道交流发电机的构造和工作原理。123学习目标2回顾：奥斯特实验奥斯特实验奥斯特实验说明：通电导体周围存在磁场，即奥斯特实验说明：通电导体周围存在磁场，即电流能产生磁。电流能产生磁。磁能否产生电呢？磁能否产生电呢？想一想3一、电磁感应现象实验探究一：观察发电机模型如何发电1 1、实验器材、实验器材磁体线圈发电机模型小灯泡灵敏电流计42 2、实验实验步骤
2、步骤摇动发电机模型的把手，线圈摇动发电机模型的把手，线圈快速转动快速转动，观察小，观察小灯泡是否发光。灯泡是否发光。把把发电机的模型与灵敏电流计发电机的模型与灵敏电流计串联串联,摇动发电机模摇动发电机模型型把手观察灵敏电流计的指针是否摆动。把手观察灵敏电流计的指针是否摆动。53 3、演示视频、演示视频64 4、结论、结论发电机发电，可能与线圈在磁场中的运动有关。发电机发电，可能与线圈在磁场中的运动有关。实验表明：发电机的线圈只有实验表明：发电机的线圈只有在转动时小灯泡才能发在转动时小灯泡才能发光光，灵敏电流计的，灵敏电流计的指针才会摆动。指针才会摆动。发电机为什么能发电？发电机为什么能发电？思
3、考7实验探究二：发电机能够发电的原因1 1、猜想、猜想与与假设假设发电机发电机发电可能与线圈在磁场中的发电可能与线圈在磁场中的运动有关运动有关。2 2、实验器材、实验器材开关、导线、导体棒、灵敏电流计、蹄形磁体开关、导线、导体棒、灵敏电流计、蹄形磁体3 3、设计实验与制订计划、设计实验与制订计划将一根导体的两端用细导线悬挂起来，将一根导体的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联组成闭合并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路。将导体放电路。将导体放在在蹄蹄形形磁体的磁场磁体的磁场中。中。84 4、进行、进行实验与收集实验与收集证据证据断开断开开关，让导体在磁场开关，让导体在磁场中上下、左右
4、运动中上下、左右运动，观察灵敏电，观察灵敏电流计指针偏转情况流计指针偏转情况；闭合闭合开关，让导体静止，观察灵敏电流计指针偏转情况开关，让导体静止，观察灵敏电流计指针偏转情况；闭合闭合开关让开关让导体分别做导体分别做上下、左右运动，上下、左右运动，观察观察灵敏电流计灵敏电流计指针偏转指针偏转情况。情况。（1 1）实验步骤）实验步骤9(2)(2)演示视频演示视频10实验条件 指针摆动情况开关断开开关断开，无论导体做，无论导体做何运动何运动不摆动不摆动开关闭合开关闭合，导体，导体保持保持静止静止不摆动不摆动开关闭合开关闭合，部分导体上下运动，部分导体上下运动不摆动不摆动开关闭合开关闭合，部分导体左
5、右运动，部分导体左右运动导体分别导体分别向右、向左向右、向左切割磁感切割磁感线运动，指针则分别线运动，指针则分别向左、向向左、向右右摆动。摆动。(3)(3)实验实验现象现象11产生产生感应电流的感应电流的条件：条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。运动。影响影响感应电流方向的感应电流方向的因素因素:磁场磁场的方向、导体运动的的方向、导体运动的方向。方向。(4)(4)实验结论实验结论（5 5）基本概念）基本概念电磁感应电磁感应:闭合电路闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时运动时产生电流的产生电流的现象。现
6、象。感应电流感应电流：电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。：电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。12电路电路必须是闭合的，如果电路不闭合，即使是一部分导必须是闭合的，如果电路不闭合，即使是一部分导体做切割磁感线运动，也不会产生感应电流，只是在体做切割磁感线运动，也不会产生感应电流，只是在切割切割磁感线磁感线的导体两端产生的导体两端产生感应电压。感应电压。说明说明必须必须是一部分导体做切割磁感线运动，如果闭合电是一部分导体做切割磁感线运动，如果闭合电路的全部在同一磁场中做切割磁感线运动，导体中就路的全部在同一磁场中做切割磁感线运动，导体中就不会产生感应电流。不会产生感应电流。13如果如果导体
7、的运动方向与磁感线方向不垂直，导体中能导体的运动方向与磁感线方向不垂直，导体中能产生电流吗产生电流吗？答案：答案：能能。只要只要是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，导体是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，导体中就能产生感应电流，导体的运动方向与磁感线方向不一定垂直。中就能产生感应电流，导体的运动方向与磁感线方向不一定垂直。思考如果如果导体不动，移动蹄形磁体，导体中能产生电流吗导体不动，移动蹄形磁体，导体中能产生电流吗？答案：答案：能能。导体导体不动，移动蹄形磁体不动，移动蹄形磁体，导体同样能做切割，导体同样能做切割磁感线运动磁感线运动，所以导体中也能所以导体中也能产生产生感应电流。感应
8、电流。在电磁感应现象中在电磁感应现象中能量是如何转化的能量是如何转化的？答案：机械能转化为电能。答案：机械能转化为电能。14法拉第(M.Faraday，1791-1867)是英国科学家。他原是书店的一名学徒，从小热爱科学，发奋自学，终成科学巨匠。他经过10年的不懈探索，终于在1831年发现了电磁感应现象。法拉第（6 6）电磁感应）电磁感应现象现象的发现的发现15（7 7）电磁感应）电磁感应现象的现象的应用应用动圈式话筒变压器发电机16二、发电机原理发电机发电机是是根据根据电磁感应电磁感应原理原理工作工作的，是的，是机械能转化机械能转化为为电能电能的的机器机器。2 2、发电机的分类、发电机的分类
9、：交流发电机交流发电机和和直流发电机直流发电机两两类。类。1 1、发电机的工作原理、发电机的工作原理3 3、交变电流、交变电流交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流。交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流。在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。我国电网以交流供电，频率我国电网以交流供电，频率5050赫兹。赫兹。174 4、交流发电机、交流发电机发电发电原理原理adcbAB（a）（1 1）原理）原理示意图示意图线圈开始运动，线圈开始运动，abab边向右运动，边向右运动，cdcd边向左运动，导线没边向左运动，导线没有切割磁感线，
10、线圈中没有电流。有切割磁感线，线圈中没有电流。18线圈在前半周运动中，ab边向下运动，cd边向上运动，导线切割磁感线，线圈中有电流。外部电流方向为B到A。adcbAB（b）19线圈转过半周时，ab边向右运动，cd边向左运动，导线没有切割磁感线，线圈中没有电流。adcbAB（c）20线圈在前半周运动中，ab边向上运动，cd边向下运动导线切割磁感线，线圈中有电流。外部电流方向为A到B。adcbAB（d）21（2 2）演示视频）演示视频22从图中可见：从图中可见：abab和和cdcd不断做切割磁感线运动，由于磁感线方不断做切割磁感线运动，由于磁感线方向是不变的，而向是不变的，而abab和和cdcd的
11、运动方向总是相反，并且不断改变，的运动方向总是相反，并且不断改变，于是线圈和外部电路就有了方向不断改变的于是线圈和外部电路就有了方向不断改变的感应电流。感应电流。（3 3）归纳总结归纳总结（4 4）交流讨论）交流讨论在在线圈转动过程中线圈转动过程中,何时不切割磁感线何时不切割磁感线?此时线圈中能产生此时线圈中能产生感应电流吗感应电流吗?在线圈转动过程中在线圈转动过程中,线圈线圈平面与磁感线垂直平面与磁感线垂直时不切割磁感线。此时时不切割磁感线。此时线圈中不能产生感应电流线圈中不能产生感应电流23线圈在什么位置时切割磁感线？线圈在什么位置时切割磁感线？转转过过平衡位置平衡位置在在线圈匀速连续转动
12、的过程中线圈匀速连续转动的过程中,每转过一周每转过一周,线圈中电流的方线圈中电流的方向改变的次数向改变的次数为（为（）次）次。所产生的电流。所产生的电流是（是（）电。）电。两两交流交流线圈转动一周线圈转动一周,线圈每条边切割磁感线的方向改变两次线圈每条边切割磁感线的方向改变两次,产生产生感应电流的方向也会改变两次感应电流的方向也会改变两次,因此产生的电流属于交流电。因此产生的电流属于交流电。24 实际上实际上，交流发电机的结构要，交流发电机的结构要比原理图所比原理图所示的基本结构复示的基本结构复杂得多，不过主要还是由转动部分（转子杂得多，不过主要还是由转动部分（转子）、不）、不动部分（定子）动
13、部分（定子）和其他部件和其他部件组成。组成。在大型发电机中，转子实际上是产生磁场的电磁铁，而产生感应电流的线圈是不动的（定子），这种结构便于产生高电压和强电流。25种类种类构构造造工作原理工作原理能量转化能量转化电动机电动机都是由转子都是由转子和定子两部和定子两部分组成。分组成。利用通电线圈利用通电线圈在磁场里转动在磁场里转动的原理的原理消耗电能消耗电能而而输输出出机机械能械能利用利用电电磁感磁感应应原理原理消耗机械能消耗机械能而而输输出出电电能能发电机发电机发电机与电动机发电机与电动机的比的比较较26感应电流的产生条件感应电流的产生条件感应电流方向的影响因素感应电流方向的影响因素发电机原理发
14、电机原理发电机能量转化发电机能量转化412327课堂总结课堂总结1 1、下列、下列装置中，利用电磁感应原理工作的是（装置中，利用电磁感应原理工作的是（）A A司南司南 B B电磁继电器电磁继电器 C C.电动机电动机 D D动圈式话筒动圈式话筒 D282 2、产生感应电流的条件是（、产生感应电流的条件是（）A A 导体在磁场中运动导体在磁场中运动B B 导体在磁场中做切割磁感线运动导体在磁场中做切割磁感线运动C C 闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动D D 闭合导体在磁场中做切割磁感线运动闭合导体在磁场中做切割磁感线运动C293 3、关于发电机、关于发电机
15、的工作的工作原理，其中正确原理，其中正确的是（的是（）A A发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用B B发电机的基本原理是发电机的基本原理是电磁感应电磁感应C C线圈在转动过程中，感应电流的大小不变线圈在转动过程中，感应电流的大小不变D D线圈在转动过程中，感应电流的方向不变线圈在转动过程中，感应电流的方向不变B304 4、如图所、如图所示，是一个磁信息阅读器。只要将磁卡刷示，是一个磁信息阅读器。只要将磁卡刷过，检测头中就会产生感应电流，便能得到相应的信过，检测头中就会产生感应电流，便能得到相应的信息。以下电器件中工作原理与此相似的是（息。以下电器件中工作原理与此相似的是（）A A.扬声器扬声器 B.B.发电机发电机 C.C.电磁继电器电磁继电器 D.D.电铃电铃B检测头315 5、如图所示是一手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈、如图所示是一手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。下列四图内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。下列四图中与这一过程的工作原理相同的是（中与这一过程的工作原理相同的是（）B 32A B C D
