1、磁生电磁生电 第二十章第二十章 第节第节如果把电源“+”极与导线连接，可观察到的现象是_,断开电路则可观察到_。电能生磁NS如何才能让磁产生电呢？电能生磁奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都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，那么磁能否产生电在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？呢？英国物理学家法拉第在英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索，年中做了多次探索，1831年终年终于取得突破，发现了利用磁场于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。产生电流的条件和规律。根据这个发现，后来发明了根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为发电机，使
2、人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。可能，开辟了电气化的时代。法拉第（法拉第（Michael Faraday，17911867），英国物理学家、化），英国物理学家、化学家。学家。在在18211831年间，法拉第进年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应行了多次实验，发现了电磁感应现象。现象。法拉第法拉第发电机是如何发电的呢？发电机是如何发电的呢？火力发电火力发电风力发电风力发电水力发电水力发电探究什么情况下磁可以生电探究什么情况下磁可以生电磁场磁场检测是否检测是否有电流有电流闭合电路闭合电路组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生电组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生电流？如果不能，
3、可能是因为什么？流？如果不能，可能是因为什么？有可能是电流太小或方法不对。有可能是电流太小或方法不对。实验探究实验探究研究电磁感应研究电磁感应操作方法操作方法现象现象(电流表电流表)说明说明将电路中一部分导体垂将电路中一部分导体垂直磁感线放在磁场中直磁感线放在磁场中导体不动导体不动导体沿磁感线方向运动导体沿磁感线方向运动导体垂直磁感线方向向导体垂直磁感线方向向右运动右运动导体垂直磁感线方向向导体垂直磁感线方向向左运动左运动不偏转不偏转不偏转不偏转偏转偏转偏转偏转无电流产生无电流产生无电流产生无电流产生有电流产生有电流产生有电流产生有电流产生导线运动情况导线运动情况电流表指针摆动情况电流表指针摆
4、动情况水平向左水平向左摆动摆动摆动摆动摆动摆动摆动摆动基本不动基本不动水平向右水平向右斜向上运动斜向上运动斜向下运动斜向下运动上下运动上下运动是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产生电流呢？生电流呢？结论1、导体要做切割磁感线运动。2、做切割磁感线运动的只能是闭合电路的一部分导体结论电磁感应：电磁感应：闭合电路闭合电路的的一部一部分导体分导体在磁场里在磁场里做切割磁感做切割磁感线运动线运动时，导体中就会产生时，导体中就会产生电流，这种现象叫电流，这种现象叫电磁感应电磁感应。产生的电流就叫做产生的电流就叫做感应电流感应电流电流中电流中感应电流的方向感应电
5、流的方向与导与导体切割磁感线的体切割磁感线的运动方向运动方向和和磁场的方向磁场的方向有关有关检流计检流计增强磁场增强磁场线圈线圈如果是因为电路中产生的电流太小，你有什如果是因为电路中产生的电流太小，你有什么办法改进实验？么办法改进实验？通过实验发现：当导线在磁场中运动时，电路通过实验发现：当导线在磁场中运动时，电路中会产生电流。中会产生电流。把磁感线想象成把磁感线想象成一根根线，导线想象一根根线，导线想象成一把刀。成一把刀。1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁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，这是一种电磁感感线运动时，导体中就产生电流，这是一种电磁感应现象。应
6、现象。2电路中产生的电流叫做感应电流。电路中产生的电流叫做感应电流。一、电磁感应现象一、电磁感应现象3电磁感电磁感应现象的应用应现象的应用变压器变压器自行车测速器自行车测速器不用电手电筒不用电手电筒课堂小结1、磁能否产生电能2、是否无论如何运动都能产生电流？否3、如何运动才会产生感应电流？还需要什么条件？导体做切割磁感线运动，导体必须是闭合的而且是一部分电磁感应现象的电磁感应现象的能量转化能量转化:在电磁感应现象中，消耗了在电磁感应现象中，消耗了机械能机械能，但在闭合电路中产生了，但在闭合电路中产生了电流，获得了电流，获得了电能电能，实现了从，实现了从机机械能械能向向电能电能的转化的转化课堂习
7、题1、导体在磁场中运动一定会产生感应电流（）2、导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电流（）3、闭合导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电流（）4、闭合导体的一部分在磁场中做切割运动一定会产生感应电流（）NSNSSNNS垂直屏幕向外运动5、下面的四个图中那些不会产生感应电流（）（图中小圆表示闭合导体的一部分）ABCD 发电机发电机是根据发电机是根据电磁感应电磁感应原理工作的原理工作的是是机械能机械能转化为转化为电能电能的机器的机器（1）观察手摇发电机的观察手摇发电机的构造；构造；（2）观察发电机对小灯观察发电机对小灯泡亮度的影响。泡亮度的影响。1发电机发出的电流的大小和方向是变化的。发电机发出
8、的电流的大小和方向是变化的。二、发电机二、发电机小灯泡发光说明电路中有了电流。线圈转得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。越快，小灯泡越亮，说明感应电流越大。（3）检验）检验手摇发电机电流方向的变化。手摇发电机电流方向的变化。二极管交替发光，说明产生的电流方向不停二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。在改变。1 1、发电机的构造和作用、发电机的构造和作用ab和cd不断做切割磁感线运动，由于磁感线方向是不变的，而ab和cd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感应电流abdcAB发电机与电动机发电机与电动机的比的比较
9、较 1 1、发电机、发电机的的构构造原造原则则上和上和电动机电动机是完全是完全相同的相同的2 2、电动机电动机是是消耗消耗电能电能而而输输出出机机械能械能;发电机发电机是是消耗消耗机械能机械能而而输输出出电电能能3 3、电动机：电动机：利用利用通电线圈在磁场里转动通电线圈在磁场里转动的的 原理原理 发电机发电机:利用利用电电磁感磁感应应原理原理 可分可分为为交流交流发电机发电机和直流和直流发电机两类发电机两类。实际使用的交流发电机（旋转磁场式）实际使用的交流发电机（旋转磁场式）1 1、组成：、组成：定子定子线圈；转子线圈；转子电磁铁电磁铁原因：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转困原因：线圈匝数多，
10、导线很粗，高速旋转困难；使用电磁铁可得到强磁场难；使用电磁铁可得到强磁场2 2、动力机：水轮机、汽轮机（核电站）、内、动力机：水轮机、汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等（1 1）周期：周期：完成一次周期性变化需要的时完成一次周期性变化需要的时间（秒）间（秒）（2 2）频率：频率：1 1秒内完成周期性变化的次数秒内完成周期性变化的次数（赫兹）（赫兹）问：生活用电的周期、频率、每秒方向改变问：生活用电的周期、频率、每秒方向改变次数次数我国交流电周期是我国交流电周期是0.020.02秒秒，频率为，频率为5050赫兹赫兹，每秒电流方向改变每秒电流方向改变1
11、00100次次线圈转动线圈转动一圈一圈，电流方向改变，电流方向改变2 2次次 2交变电流交变电流交流发电机产生的电流是交流发电机产生的电流是交变电流交变电流。在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做数叫做频率频率。我国电网以交流供电，频率我国电网以交流供电，频率50赫兹。赫兹。周期性改变电流方向周期性改变电流方向的电流叫做的电流叫做交流电，交流电，简称简称交流交流方向不变方向不变的电流叫的电流叫直流电直流电（1）发电机的构造）发电机的构造发电机由转子和定子两部分组成。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。大型发电机一
12、般采用磁极旋转的方式来发电。大型发电机安装转子大型发电机安装转子3发电机工作原理发电机工作原理（2）工作原理）工作原理当线圈在前半当线圈在前半周转动时，电流表周转动时，电流表指针偏转，表明电指针偏转，表明电路中产生了电流；路中产生了电流；当线圈在后半周转当线圈在后半周转动时，动时，切割磁感线切割磁感线方向相反方向相反，电流表，电流表指针偏转方向指针偏转方向相反相反。铜环铜环电刷电刷（3）发电机发电的过程是其他形式能转化为）发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。电能的过程。1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，感线运
13、动时，导体中就会产生感应电流，这是一这是一种电磁感应现象。种电磁感应现象。2发电机利用了电磁感应原理发电，将其他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。形式能转化为电能。课堂小结课堂小结 1 1、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闭合电路的一部分导体做切割磁感线 运动运动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C 2.2.感应电流的方向与感应电流的方向与_和和_有关。有关。导体运动方向磁感线方向
14、3.3.在电磁感应现象中，导体切割磁感在电磁感应现象中，导体切割磁感线运动时，产生了线运动时，产生了_。由此可见，在电磁感应现象中，由此可见，在电磁感应现象中，_能转化为能转化为_能。能。感应电流电机械能1.周期性改变周期性改变_的电流叫交流电，的电流叫交流电，_不变的电流叫直流电，发电机提供不变的电流叫直流电，发电机提供的是的是_电，电池提供的是电，电池提供的是_ 电电 2.我国的交流发电机的转子每秒转我国的交流发电机的转子每秒转_周，周，即交流电的变化频率是即交流电的变化频率是_赫，因此交流赫，因此交流电的方向每秒要改变电的方向每秒要改变_次。次。方向方向方向方向交流交流直流直流50501
15、003.发电机的主要构造分成发电机的主要构造分成_和和_两部分，大型发电机的线圈作两部分，大型发电机的线圈作_，电磁铁作电磁铁作_。实用发电机的转子由。实用发电机的转子由水轮机、水轮机、_等带动旋转。等带动旋转。定子定子转子转子定子定子转子转子汽轮机汽轮机4.交流发电机制造的原理是（交流发电机制造的原理是（）A电流的磁效应电流的磁效应 B电流的磁现象电流的磁现象C电磁感应现象电磁感应现象 D电磁铁原理电磁铁原理5.我国使用的交流电的频率为我国使用的交流电的频率为50赫赫兹，在兹，在10秒内电流方向改变了（秒内电流方向改变了（）A、500次次 B、50次次 C、100次次 D、1000次次CD6.交流发电机线圈内和外电路中的电流分别是（）A、交流电和直流电 B交流电和交流电C直流电和交流电 D直流电和直流电7.此装置是什么机器？工作原理是什么？工作时能量的转化情况怎样？B发电机发电机电磁感应原理电磁感应原理机械能转化为电能机械能转化为电能
