初中物理人教版九年级全册第二十章 电与磁第5节 磁生电评课课件ppt
展开绳子摇动后,你观察到了什么现象,这说明了什么呢?
一、什么情况下磁能生电
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。
1.物理学史(法拉第)
法拉第(Michael Faraday,1791—1867),英国物理学家、化学家。曾当过装订书籍的学徒,工余苦读。在1821—1831年间,法拉第进行了多次实验,发现了电磁感应现象。
要使磁生电需要使用哪些器材?
最方便获得的磁场用什么器材?
要测出电流用什么器材?
要把电流表接入电路要哪些器材?
2.探究什么情况下磁能生电
思考:如果电路中产生的电流太小,有什么办法改进实验?应该用什么器材来检测电流呢?
组好电路后,做各种尝试,看能否产生电流?
示范实验:探究什么情况下磁可以生电
思考:如果把磁感线想象成一根根实实在在的线,把导线想象成一把刀,你能说出磁场产生电流的条件吗?
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中会产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
导体中产生感应电流的条件:1.电路闭合。2.部分导体在磁场中做切割磁 感线的运动。
如图导体ab如箭头方向运动,下列四种情况下导体中有感应电流产生的是( )
导体中产生感应电流的条件:电路闭合;部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
导体运动方向与磁感线平行,未切割磁感线
导体与磁感线平行,未切割磁感线
4.探究感应电流方向的影响因素
当磁场方向不变时,感应电流的方向与导体切割磁场线方向有关。
当导体切割磁感线方向不变时,感应电流的方向与磁场方向有关。
能改变感应电流的方向的是( )A.同时改变磁场方向和导体切割磁感线的的运动方向B.保持导体切割磁感线运动的方向不变,改变磁场方向C.将磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都不改变D.增加切割磁感线的导线的长度
发电机是如何发电的呢?
(1)观察模型式手摇发电机的构造
磁极是两个半圆形的;线圈是通过铜环、电刷和灯泡连接起来的;摇把是通过皮带传动装置带动线圈转起来的。
(2)观察发电机转速对小灯泡亮度的影响
演示:把发电机和小灯泡连接起来。用不同的速度摇动转轮,灯泡亮度的怎样变化?
发电机线圈转得越快,产生的电流越大,小灯泡越亮。
(3)检验手摇发电机电流方向的变化
演示:把两个发光二极管极性相反地并联起来,并与发电机串联。转动摇把,发现二极管交替发光,说明什么?
说明手摇发电机提供的电流方向在不停的改变。
手摇发电机产生的电流的方向在不停地改变,这种不停地改变方向的电流,叫做交变电流,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。我国电网以交流供电,频率为 50 赫兹。
电池供电时,电路中电流从正极流向负极,方向并不改变,叫做直流。
当转子与磁感线垂直时,线圈没有切割磁感线,线圈中没有电流。 (平衡位置)
当转子转过平衡位置时,线圈切割磁感线,线圈中有电流。
当转子继续向下旋转到达磁感线垂直位置时,线圈没有切割磁感线,线圈中没有电流。
当转子继续旋转时,导体切割磁感线方向发生改变,电流方向发生改变。接着会回到图1的位置。
工作原理:电磁感应现象
能量转化:机械能转化为电能
思考:我国使用的是交流电,为什么家里的灯泡不会忽明忽暗?
灯泡是会忽明忽暗,电流方向改变一次就会暗亮一次,但是由于交流电是50Hz的,就是说电流方向1秒内变化100次,人眼不能感知这么快的光的变化。
实际的发电机仍是由转子和定子两部分组成的。大型发电机一般采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电。为了得到较强的磁场,要用电磁铁代替永磁体。
思考:回顾之前的摇绳发电的视频,绳子摇动后为什么产生了电流?
地球是有磁场的,绳子与电流表组成了闭合回路,绳子在摇动过程中,做切割磁感线运动,就产生了感应电流。
思考:如果我们分别站在南北方向,摇动绳子,还会有感应电流吗?
不会,此时绳子与地磁场平行,没有做切割磁场线运动。
动圈式话筒的工作原理:
当对着话筒说话或唱歌时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流,这样就将声信号转换成电信号。
产生感应电流的条件:形成闭合回路;在磁场中做切割磁感线运动
交流电:电流大小、方向随时间周期性变化
能量转化:机械能→电能
影响感应电流方向的因素:磁场方向;导体切割磁感线方向
1.下列有关电磁现象的说法正确的是( )A.电磁感应现象中电能转化为机械能B.感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关C.奥斯特实验说明导体周围存在磁场D.电铃工作时,机械能转化为电能
2. 如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置一小块磁体的密闭空心塑料管,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁体则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏上就会显示出运动的步数,此过程利用了______________的原理,将____________能转化为电能。
3.如图所示是电磁实验,正确的是 ( ) A. 图甲研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系 B. 图乙研究电磁感应现象C. 图丙研究磁场对电流作用D. 图丁研究电流的磁场
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