《部编人教版九年级下册20.5磁生电（第一套）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《部编人教版九年级下册20.5磁生电（第一套）（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、磁生电,第五节,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,磁,历史回顾,奥斯特实验,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.产生持续电流的条件：,一是需要电源； 二是电路要闭合。,3.如何知道电路中是否有电流？,在做“磁生电”研究前，你是否想过这些问题？,用电流表测量,2.能够产生、提供电能的装置是什么？,电源。
2、,发电机是如何发电的呢？,火力发电,风力发电,水力发电,自学检测,1. 英国物理学家 经过多年的探索，发现了利用 产生电流的条件和规律，进一步揭示电现象和 现象之间的联系，这就是 现象。根据这个发现，后来人们发明了 ，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代.,发电机,磁,电磁感应,磁场,法拉第,2. 完成下列表格：电与磁的联系,排斥,北,南,吸引,排斥,负,正,电磁铁,通电导线周围有磁场,吸引,合作探究,1.从上表中我们发现电和磁有许多联系，既然电能产生磁场，那么能否利用磁场得到电呢？写出你的猜想和你猜想的依据，小组间交流。,2. 观察图20.51的实验“探究什么情况下磁可以产生电”。像
3、图20.51那样组装电路，想一想：怎么判断导线中产生了电？,在实验过程中，如果灵敏电流计的指针发生了偏转，则说明产生了电。,实验探究,提出问题,1.什么情况下磁能生电 ？,猜想,2.要使磁生电须哪些器材？,实验室里什么器材有磁场？,要方便测出电流用什么器材？,要把电流表接入电路要哪些器材？,导体怎样运动才会产生电流？,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,导体保持静止，换掉永磁体，使磁场增强，观察电流表中有无电流。,调换磁极,导线位置,3. 仔细分析上面能让灵敏电流计的指动起来的方法，说说
4、它们的共同点的什么？,导线的运动方向要与磁感线的方向有夹角（即导线要在磁场中做切割磁感线的运动）,通过实验发现：当导线在磁场中运动时，电路中会产生电流。,提出问题,猜想、设计,实验探究,实验探究,分析论证,实验结果分析：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就有感应电流产生。,实验探究,电磁感应现象闭合电路的一部分导体在磁场中做切割感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫做感应电流。,实 验 条 件,指针 摆动情况,实验电路图,1,开关断开，电路断路， 无论导线做何运动,不摆动,2,3,4,5,开关闭合，电路通路， 导线保持静止。,不摆动,开关闭合，电路通路，
5、部分导线只做上下运动。,不摆动,开关闭合，电路通路， 部分导线只做左右运动。,摆 动,开关闭合，电路通路，部 分导线做左右斜向运动。,摆 动,是不是导体在磁场中做什么样的运动都会产生电流呢？,1、电磁感应：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，这种现象叫电磁感应 。,2、感应电流：由于发生电磁感应现象而产生的电流叫感应电流。,精讲点拨,1. 产生感应电流的条件： 闭合电路 导体的一部分导体 在磁场中做切割磁感线的运动。 这三个条件缺一不可。能量转化形式是机械能转化为电能。,产生感应电压的条件：导体在磁场中做切割磁感线 运动,（你是如何理解上述条件的？）,（你是如何理
6、解感应电压的存在的？）,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,电磁感应实验（ 附方法：右手定则）,导体在磁场中切割磁感线时,感应电流的方向跟什么有关?,思考:,1.当我们来回摆导线时，灵敏电流计的指针是怎么偏转的，这说明什么？,灵敏电流计的指针来回偏转，这说明，导线的运动不同，产生的感应电流的方向也不同。,2.如果我们保持导线的运动方向不变，能让指针向反方向偏转吗？说说你的做法？,能，保持导线运动方向不动，改变磁感线的方向（磁极方向）。,其他的结论,结论：电路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
7、方向有关。,思考：除了刚才的探究实验外，你还能设计出其他“磁生电”的实验吗？,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？,怎样让你的灵敏电流计的指针偏转的角度更大？再动手做一做，说一说你的做法？,换用更强的磁场、让导线切割磁感线的运动速度更快等。,感应电流的大小与那些因素有关？,猜测：1.导线切割的速度,3.永磁体的强度,探究活动,2.导线切割的速度的方向,4.切割导线的条数,5.切割导线的有效长度,设计实验方案,实验方法：控制变量法,结论,感应电流的大小与导线切割的速度、永磁铁的强度、切割导线的条数、切割导线的有效长度有关。感应电流的大小与导线切割的速度方
8、向无关。,英国科学家法拉第 经过10年的研究，在1831年发现了磁生电的条件和规律，实现了他利用磁场获得电流的愿望。,法拉第发现了磁生电，导致了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元,法拉第的故事,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,即时练习,1. 图20.5-10中的 a 表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，在哪种情况下会产生感应电流？,N,S,N,S,S,N,N,S,垂直屏幕 向外运动,2、下面的四个图中哪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,B、D,科拉顿“跑失良机”,请帮科拉顿分析
9、失败的原因，并为其改善实验方案。,法拉第继续做了大量的实验和进一步的研究。终于实现了转磁为电的理想，发明了发电机，变压器等设备，使人类从蒸汽时代进入电气时代。,二、发电机,自学检测,1. 电流方向不变的电流叫 ，电流方向不断发生改变的电流叫 ，简称 。 2. 交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的 。我国的电网用交流供电，频率为 ，即在1S内电流方向改变 次，或者是每 电流方向改变一次。 3. 发电机由 和 两部分组成。大型发电机一般采用 不动， 旋转的方式来发电。为了得到较强的磁场，要用 来代替永磁铁。,磁极,直流电,0.02S,50,50HZ,次数,交流,交流电,线圈,定子,转
10、子,电磁铁,（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,3）检验手摇发电机电流方向的变化。,1.观看演示图20.53的实验，把手摇发电机跟灯泡连接起来，转动手柄，你观察到什么现象，这说明什么？,灯泡发光，这说明电路中有电流流过。,2.在电路中接入电流表，再转动手柄，我们看到什么现象，这又说明什么？,电流表的指针来回摆动，这说明电路中的电流方向是在不断改变的。,3.使用不同速度转动手柄，观察灯泡的亮度，你发现什么？,线圈转得越快速度越快，灯泡越亮，说明产生的电流越强,4.在电路中并联二个发光二极管（让二极管的极性相
11、反连接），转动手柄，观察到什么现象，这个现象说明什么？,两个二极管轮流发光，说明电路中的电流方向在不断改变,5 .小结：这种方向不断发生改变的电流就是交流电。,交流电的产生,2.交流发电机基本结构,构造： 定子永磁铁；转子线圈,用铜环和电刷把线圈和用电器连接起来。,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,大型发电机由于 电流较大，所以 不能使用电刷， 一般采用线圈不动、磁极旋转的 方式来发电。,为了得到较强的磁场，还要用电磁
12、铁代替永磁体。,发电机,发电机是根据 电磁感应 原理工作的 是机械能 转化为电能 的机器,（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) 交流发电机的工作原理：,电磁感应现象。,2 ) 交流电：,周期性改变方向和大小的电流。,直流电：,电流方向不变的电流。,线圈转动一圈，电流方向改变2次,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
13、应电流,a,b,d,c,A,B,交流电：周期性改变方向的电流大小的电流（AC） 直流电：方向不变的电流（DC） 交流电的周期：交流电完成一次周期性变化需要的时间符号: T 单位:秒 (s) 交流电的频率：交流在一秒内交流电完 成周期性变化的次数符号: f 单位:赫兹(Hz)T=1/f f=1/T 我国交流电供电周期是0.02秒，频率为50赫兹。其意义是发电机线圈转一周用 0.02 秒，即1秒内线圈转50圈，交流电的 电流方向改变100次。线圈转动一圈，电流方向改变2次,交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流,点击看“交流发电机” ，了解铜环与电刷的作用。,利用铜环和电刷把线圈和用电器连接起来
14、，对外输出电能。,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。,即时练习,返回,1. 发电机的主要结构是什么？它的电能从哪里来？又到哪里去？,2. 电池产生的电流方向不变，称为直流。观察手摇发电机灯泡的发光与手电筒灯泡的发光，能看出它们有什么不同吗？,主要结构：转子和定子 发电机发出的电能是由其它形式的能转化而来，发出的电能经过导线输送到工厂和千家万户。,手摇发电机发出的光是按一定频率闪烁的，手电筒灯泡发光是稳定的。,返回,3. 除了发电厂里有发电机外，还有哪些地方有发电机？尽可能多地说出来。这些发电机是靠什么带动的？把什么能量转化成了电能？,学校、工厂、医院、网吧等,4.阅读P140“科学 技术 社会”，完成下列填空。,A.录音机在录音时，声信号先转变为 ，再转变为 ，记录在 上。在放音时，磁信号转变为 ，再转变为 。B.使用磁性材料记录信息的有 、 、电脑中的 、 、 等。,银行卡,磁卡,磁盘,录像带,录音带,声信号,
