1、磁生电,第二十章 第节,实验的结论,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,磁能否生电？,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，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？,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。,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。,法拉第（Michael Faraday， 17911867），英国物理学家、化学家。在18211831年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应现象。,法拉第,发
2、电机是如何发电的呢？,火力发电,风力发电,水力发电,探究什么情况下磁可以生电,磁场,检测是否有电流,闭合电路,组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生电流？如果不能，可能是因为什么？,有可能是电流太小或方法不对。,实验探究,研究电磁感应,不偏转,不偏转,偏转,偏转,无电流产生,无电流产生,有电流产生,有电流产生,水平向左,摆动,摆动,摆动,摆动,基本不动,水平向右,斜向上运动,斜向下运动,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：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时
3、，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。产生的电流就叫做感应电流,电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关,检流计,增强磁场,线圈,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？,通过实验发现：当导线在磁场中运动时，电路中会产生电流。,把磁感线想象成一根根线，导线想象成一把刀。,1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，这是一种电磁感应现象。,2电路中产生的电流叫做感应电流。,一、电磁感应现象,3电磁感应现象的应用,变压器,自行车测速器,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
4、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,电磁感应现象的能量转化:,在电磁感应现象中，消耗了机械能，但在闭合电路中产生了电流，获得了电能，实现了从机械能向电能的转化,课堂习题,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（ ）,N,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）,A,B,C,D,发电机,发电机,发电机是根据 电磁感应 原
5、理工作的 是机械能 转化为电能 的机器,（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。,1发电机发出的电流的大小和方向是变化的。,二、发电机,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。,（3）检验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在改变。,1、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,a,b,d,c,A,B,发电机与电动机的比较,1、发电机的构造原则上和电动机是完全相同的,2、电动机是消
6、耗电能而输出机械能;发电机是消耗机械能而输出电能,3、电动机：利用通电线圈在磁场里转动的原理发电机:利用电磁感应原理可分为交流发电机和直流发电机两类。,实际使用的交流发电机（旋转磁场式） 1、组成： 定子线圈；转子电磁铁,原因：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转困难；使用电磁铁可得到强磁场,2、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,（1）周期：完成一次周期性变化需要的时间（秒） （2）频率：1秒内完成周期性变化的次数 （赫兹）,问：生活用电的周期、频率、每秒方向改变次数,我国交流电周期是0.02秒，频率为50赫兹，每秒电流方向改变100次,线圈转动一圈，电流方向改变2
7、次,2交变电流,交流发电机产生的电流是交变电流。在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。我国电网以交流供电，频率50赫兹。,周期性改变电流方向的电流叫做交流电，简称交流 方向不变的电流叫直流电,（1）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。,大型发电机安装转子,3发电机工作原理,（2）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。,铜环,电刷,（3）发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。,1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
8、就会产生感应电流， 这是一种电磁感应现象。,2发电机利用了电磁感应原理发电，将其他形式能转化为电能。,课堂小结,1、产生感应电流的条件是（ ） A.导体在磁场中运动 B.导体在磁场中做切割磁感线运动 C.闭合电路的一部分导体做切割磁感线 运动 D.闭合导体在磁场中做切割磁感线运动,C,2.感应电流的方向与_ 和_有关。,导体运动方向,磁感线方向,3.在电磁感应现象中，导体切割磁感线运动时，产生了_。由此可见，在电磁感应现象中，_能转化为_能。,感应电流,电,机械能,1.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 2.我国的交流发电机的转子每秒转_周
9、，即交流电的变化频率是_赫，因此交流电的方向每秒要改变_次。,练习,方向,方向,交流,直流,50,50,100,3.发电机的主要构造分成_和_两部分，大型发电机的线圈作_，电磁铁作_。实用发电机的转子由水轮机、_等带动旋转。,定子,转子,定子,转子,汽轮机,4.交流发电机制造的原理是（ ） A电流的磁效应 B电流的磁现象 C电磁感应现象 D电磁铁原理5.我国使用的交流电的频率为50赫兹，在10秒内电流方向改变了（ ） A、500次 B、50次 C、100次 D、1000次,C,D,6.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,电磁感应原理,机械能转化为电能,