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1、电能的获得和转化,熄灯前后的北京鸟巢,一、寻找电能来源,各种电池,秦山核电站,山峡水利发电站,风力发电站,太阳能发电站,火力发电厂,各种发电站,英国组装完成首座 水下潮汐发电装置 并欲建最大潮汐发电站,发电机,寻找电能来源：,风 力 水 力 火 力 太阳能,干电池 蓄电池 太阳能电池 纽扣电池,发 电 机,电 池,电 能,其他形式的能可以转化为电能。,有了电，电灯可以给我们带来光明,有了电，风扇可以给我们带来风，使我们感觉凉爽。,二、感受电能,思考：电能还可以给我们带来什么？,电能可以转化为其他形式的能。,马达（电动机）：由通电的导线和磁场共同构成的,观察1：风扇的运动,思考：为什么通电的风扇
2、会转动呢？,牛顿定律：力能改变物体的运动状态,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,小磁针指向发生偏转,小磁针回到原来位置,奥斯特实验表明：,1.通电导线周围存在着磁场，即电流的磁效应。,丹麦科学家奥斯特首先发现了其他人并不在意的这一现象，因此这个实验又叫做奥斯特实验。,一、奥斯特实验,2.通电导线周围的磁场方向与电流方向有关,奥斯特实验表明： 1.通电导线周围存在着磁场，即电流的磁效应。,4根据小磁针静止时的指向，在图中标明 螺线管中电流的方向和电源的正负极,S,N,+,-,奥斯特实验,通电导体周围存在磁场，并通过磁场对小磁体产生力的
3、作用。,小磁针周围的磁场对通电导体会有力的作用吗？,1、闭合开关，观察导体会发生什么现象？,实验：观察通电导体在磁场中的情况,现象：导体发生移动，,结论1、说明导体线圈在磁场中受到 力的作用。,磁场对电流的作用,1820年，法国物理学家安培在大量的实验事实基础上，归纳出通电导体在磁场中受到了力的作用的规律,为了纪念安培的贡献，人们把通电导体在磁场中受到的作用力叫做安培力。,三、安培力,力具有三要素：大小、方向和作用点 安培力的方向可能跟什么因素有关?,让我们一起探究：,2、改变通入导体的电流方向，重复实验会如何？ 3、不改变电流的方向，改变通电导体所处的磁场方向，重复实验又如何？,实验、观察通
4、电导体在磁场中的受力情况？,【实验】通电直导线在磁场中的受力情况：,比较实验1、2（或3、4），可以发现：磁场方向相同，安培力的方向与_有关,比较实验1、3（或2、4），可以发现：电流方向相同，安培力的方向与_有关,电流方向,磁场方向,从刚才的实验可以得出什么结论？,1、磁场对通电导体具有力的作用，即安培力,2、安培力的方向与磁场方向和电流方向有关。,左手定则： 伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。,2、改变通入导体的电流方向，重复实验会如何？ 3、不改变电流的方向，改变通电导体所处的磁场方向
5、，重复实验又如何？,1、闭合开关，观察导体会发生什么现 象？,实验、观察通电导体在磁场中的受力情况？,4、能量转化？,是不是通电的导线在磁场中一定收到安培力？ （ ）,思考？,阅读：书本P113页 安培力的大小和方向,实验表明，通电导体在磁场中受到的安培力的大小与磁场强弱、电流大小以及在磁场中的导体长度都成正比，还与磁场方向和电流方向的夹角大小有关。 若夹角为00或1800，即通平行于磁场方向放置，则安培力等于零；若磁场方向和电流方向的夹角为900，即通电导体垂直于磁场方向放置，则导体收到的安培力最大。,磁场对通电线圈的作用,1、线圈ab和cd两段受力的方向相反，且不在同一直线上,线圈就转动。
6、,分析：,、通电线圈转到平衡位置时，为什么不立即停下来，而是在位置附近摆地动几下才停下来？,通电线圈转到平衡位置前具有一定速度，由于惯性它会继续向前运动，但由于这时受到的磁场力及摩擦力等又会使它返回平衡位置，所以它要摆动几下后再停下来,、怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去？,思考？,直流电动机 结构,定子（磁体）,转子（线圈）,换向器,（可使线圈的电流方 向发生改变）,电刷,换向器的作用：改变线圈中的电流方向。,思考：转到什么位置时，电流方向发生改变？转一周电流改变几次？,(两次 ),直流电动机工作原理,顺时针,无电流,不受力,由于惯性 继续转动,顺时针,无电流,不受力,由于惯
7、性 继续转动,直流电动机的工作原理,二、电动机,1、工作原理：,2、制作原理：,3、换向器作用：,4、构造：,电能转化为机械能。,利用通电线圈在磁场里转动的原理。,自动改变线圈内的电流方向，使线圈持续转动。,磁体、线圈、换向器、电刷。,定子,转子,1、要改变直流电动机的转向，可以( ) A适当改变通过线圈的电流大小 B升高或降低电源电压 C对调电源两极或对调磁铁的两极 D对调电源两极同时对调磁铁的两极,C,巩固练习,1、在磁场中的通电导体 ( ) A、一定受到磁场力的作用 B、可能受到磁场力的作用 C、一定不受磁场力的作用 D、以上说法均不正确,B,练习：,2、通电导体和通电线圈在磁场里受到力
8、的作用而发生运动的时候,消耗了 ,获得了 ,即 转化为 。,电能,机械能,机械能,电能,4、用直流电源供电的电动机叫做_。 5、直流电动机的构造主要由_、_、_、_组成。其工作原理是_。 6、换向器在电动机中的作用是_。,7、下列说法正确的是 ( ) A、电动机是把机械能转化为电能的机器 B、电动机是把电能转化为机械能的机器 C、直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的 D、改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线 圈转动的快慢,直流电动机,磁体,线圈,换向器,电刷,通电线圈在磁场里转动,自动改变线圈中电流的方向,A,我相信我能行,1.如图所示的演示实验，可以验证（ ） A.电磁铁磁性的强弱与电流
9、大小的关系 B.产生感应电流的条件 C.通电导体在磁场中会 受到力的作用 D.磁极间相互作用的规律,C,我相信我能行,a,b,N,S,2.如图所示是检验磁场对通电导线作用力的实验装置。当导线ab中有某个方向的电流通过时，它受到磁场的作用力方向向上。 （1）如果仅将两磁极位置对调，导线ab受到磁场的作用力方向 。,向下,我相信我能行,a,b,N,S,2.如图所示是检验磁场对通电导线作用力的实验装置。当导线ab中有某个方向的电流通过时，它受到磁场的作用力方向向上。 （2）如果磁极位置不变，仅改变ab中的电流方向，那么导线ab受到磁场的作用力方向 。,向下,我相信我能行,a,b,N,S,2.如图所示
10、是检验磁场对通电导线作用力的实验装置。当导线ab中有某个方向的电流通过时，它受到磁场的作用力方向向上。 （3）如果同时对调磁极位置和改变电流方向，导线ab受到磁场的作用力方向 。,向上,电磁感应实验-,磁能生电,探究磁能否生电，怎样使磁生电,电磁感应,法拉第,发现电磁感应现象,感应电流,产生感应电流的条件,电路是闭合的,一部分导体作切割磁感线运动,影响感应电流方向的因素,磁场方向,导体切割磁感线的运动方向,影响感应电流大小的因素,感应电压,导体不闭合且作切割磁感线运动,能量转化：,机械能转化为电能,1、发电机由哪几部分组成？ 2、发电机中产生电流的原理。 3、发电机工作时的能量转化（实质）。,
11、三、电能的获得-发电机,在外力作用下，让发电机的转子在磁场中连续切割磁感线运动。即电磁感应现象,思考：,机械能转化为电能,发电机由转子（线圈）和定子（磁铁）,发电机产生的电能可以储存、输送或直接应用等,（线圈）,（磁铁）,实验：手摇发电机,灯泡指示,1、实验结果记录,不亮,没有感应电压，不产生电能,亮，微弱,有少量感应电流通过，产生电能,亮，明亮,有大量电流通过，产生电能,忽明忽暗,有不稳定感应电流通过，产生电能,为什么电灯忽明忽暗？,因为摇动时有快有慢，所以产生的感应电流有大有小,发电不是梦- 我们成功了！,人们在生活和生产中的用电，可分为动力用电(380V)和照明用电(220V)两大类，这两类电路在工作时，都存在电能的转化。,四、应用电能,小结：,1、发电机 原理： 电磁感应 实质：机械能转化为电能 2、用电可以分成动力用电和照明用电 3、通电导线在磁场中受到安培力的作用 力的方向与磁场方向和电流方向有关 力的大小与与磁场强弱、电流大小以及在磁场中的导体长度都成正比，还与磁场方向和电流方向的夹角大小有关。,2、比较电动机和发电机,电磁感应,通电线圈在磁场中 转动,机械能转化为电能,电能转化为机械能,下列四幅图中能说明发电机工作原理的是 （ ）,A,小 结,
