苏科版九年级全册电磁感应 发电机备课ppt课件
展开1.认识电磁感应现象,知道产生感应电流的条件;2.知道感应电流的方向与哪些因素有关,了解发电机是怎样发电的;3.理解什么是交流电.
通电导体周围存在磁场。
奥斯特发现了电生磁之后,科学家进一步发现磁对电的作用,并且发明了能够把电能转换为机械能的电动机。人们受到了反思:既然电能产生磁,那么,反过来磁能不能产生电流呢?机械能是不是也能转换为电能呢?
1822年,英国物理学家法拉第开始进行“磁生电”的探索,经过10年不懈的努力,终于在1831年发现了电磁感应定律。
[活动]:观察“磁生电”现象
实验步骤:在微型电扇的插头处接一个发光二极管,用手指拨动扇叶使之旋转,观察现象。实验现象:二极管发光。总结:利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应现象,电磁感应产生的电流叫作感应电流。
[活动]:探究感应电流的产生条件与特点
实验步骤:按如图所示的方式将导体、开关、小量程电流表和蹄形磁体组装起来。①让导体静置在磁场中,闭合开关,观察回路中是否有电流产生。②在电路闭合时,让导体分别沿磁场方向运动和做切割磁感线运动,观察电路中是否有感应电流产生。
可将导体AB想象成一把刀,若它运动时与磁感线相交,则切割磁感线,否则不切割磁感线。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流。
1.感应电流的方向与磁场方向和运动有什么样的关系?
2.感应电流的大小与哪些因素有关? 3.电磁感应中存在怎样的能量转换?
①“闭合电路”是指电路不能断开的,即组成电路的各个元件连接成一个电流的通路。如果电路不闭合,就不能形成电荷定向移动的通路,电路中就没有电流。②“一部分导体”不是整个电路,在闭合电路中相当于电源。③“做切割磁感线运动”就是把磁感线切断。则导体的运动方向一定与磁感线成一定角度,而不是与磁感线平行。④“时” 是指感应电流只产生于切割磁感线的过程中。
[活动]:探究感应电流的方向
实验步骤:①只改变导体切割磁感线的运动方向,观察电流表指针的偏转情况。②只改变磁场方向,使导体做切割磁感线的运动,观察电流表指针的偏转情况。
感应电流的方向与导体运动的方向有关。
感应电流的方向与磁场方向有关。
若改变磁场方向、切割方向中的一个,则电流方向随之改变;若两者同时变化,则电流方向不变。
[活动]:探究影响感应电流的大小的因素
提出猜想:影响感应电流大小的因素可能有磁场的强弱和切割磁感线的快慢。
1.当切割快慢相同时,磁场强,电流大。
2.当磁场强弱相同时,切割快,电流大。
思考讨论:神奇的电磁感应现象对你有何启示呢?
实现了机械能向电能的转化。科学家利用这一现象发明了发电机。
思考:如何实现持续地产生感应电流呢?
实验发现:只要通过闭合电路的磁感线的多少发生变化时,闭合电路中就会产生感应电流。
1.如图是闭合电路中的一部分导体的横截面,在磁场中运动,推断感应电流的方向。注:箭头方向为运动方向,“×”为电流方向向里,“·”为电流方向向外。
2.发电机的工作原理:________________。发电机工作时将________能转化为____能。
[活动]:观察手摇发电机发电
知识点1.将小灯泡换成小量程电流表,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,产生的感应电流的_____________随时间发生周期性变化,这种电流叫作交变电流,简称交流电。
知识点2.我们日常生活中使用的交流电频率为 ,即每秒钟完成 个周期性变化。
周期(T):转动一周的时间(s)
频率(f ):每秒转过的周数(Hz)
你知道电能的哪些优点?清洁、运输方便、来源广泛……电能是怎样运输的?采用高压输电,减少电能在输电线上的损失。
2.闭合电路的________在磁场里做__________运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。利用这一现象可以制成发电机,实现了______能转化为________能。3.如图所示,在微型电扇的插头处接一只发光二极管,用手旋转叶片,发现二极管发光。上述实验现象说明了( ) A.磁能生电 B.磁场对电流有力的作用C.电流的磁效应 D.电流的热效应
4.要改变电磁感应中感应电流的方向,以下方法正确的是( )A.改变导体切割磁感应线的方向 B.改变导体切割磁感应线的速度C.改变导体的粗细 D.改变导体所处磁场的强弱5.下列情况下,能够产生感应电流的是( )A.导体在磁场中运动B.一段导体在磁场中做切割磁感线运动C.使闭合的导体全部在磁场中不动D.使闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
6.下列四个图所示的实验装置中,用来研究电磁感应现象的是( )7.在“装配直流电动机模型实验”中,要改变电动机的转动方向,除了改变磁场方向外,还可以采用的方法是______。完成实验后,取下电源接上小灯泡,在模型的转轴上绕上细线(如图所示),然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时这模型就成为___________。
A. B. C. D.
安培在日内瓦做了这样一个实验:在一个水平放置的多匝线圈里,悬一圆周略小于线圈的铜圆环,铜圆环与线圈同圆心,在线圈附近有一马蹄形强磁体,当线圈接通电源时,观察到铜环发现生偏转。安培实际上在无意中发现了磁生电的现象,由磁感应引起的吸引和排斥,铜环的偏转是明显的。
具有敏锐洞察力的安培在记录实验时写道:“如不承认在铜环中存在少量铁的话,这个实验无疑证明磁能感应产生电流。”令人费解的是,安培在记述里作了轻率的结论:“磁能感应产生电流这一事实,尽管本身很有趣,但它与电动力作用的总体理论无关。”这一实验在当时未予公布。
1825年,科拉顿将一个磁铁插入连有灵敏检流计的螺线管,来观察在线圈中是否有电流产生。实验中为了排除磁铁移动对灵敏检流计的影响,他通过很长的导线把灵敏检流计放到另一房间里,他想,反正产生的电流应该是“稳定”的(当时权威认为磁场产生的电应该是“稳定”的),插入磁铁后,如果有电流,跑到另一间房里观察也来得及,就这样开始了实验。然而,无论他跑得多快,他看到的检流计指针没有摆动。科拉顿就在一次一次的跑动中失败了。
1830年美国人亨利把一条中间缠绕着线圈的铁棒,吸附在一马蹄形电磁铁的两极上,线圈的引线接上一检流计。当打开或关上马蹄形电磁铁的开关瞬间,检流计的指针产生偏转。当时亨利并未立刻把他的发现写成论文发表。
1831年9月23日,法拉第将绕有线圈的铁棒放在两个条型磁铁棒的两极之间,线圈两端连接检流计,如图所示。当两铁棒的另一端在张合的瞬间,检流计也显示有短暂电流通过。
感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线运动方向有关.改变感应电流方向的方法:①改变磁场方向;②改变导体切割磁感线运动方向.发电机的工作原理是:电磁感应.发电机工作时将机械能转化为电能.电流的大小和方向随时间发生周期性变化,这种电流叫作交变电流,简称交流电.我们日常生活中使用的交流电频率为50HZ,即每秒钟完成50个周期性变化.
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