资源简介

(共36张PPT)
第6节 磁生电
第二十章　电与磁
人教版九年级全一册
1
通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
2
了解电磁感应在生产、生活中的应用。
3
了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。
学习目标
在1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应，
即电流的周围存在着磁场。
既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？
历史上，有许多的物理学家进行了探索。
英国物理学家法拉第经10年的多次探索，于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，人们发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。
温故知新
风力发电
火力发电
水力发电
发电厂是通过什么装置发电的呢？发电的原理是什么？
发电厂是把其他形式的能转化为电能的场所。
情景引入
一、磁生电
1.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
(1)实验器材：蹄形磁体、导线、开关、电流表。
(2)实验装置：在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接，如图所示。
合作探究
(3)进行实验
①闭合开关，让导线AB在磁场中静止，如图：
实验现象： 。
指针不偏转
②让导线在磁场中沿竖直方向上下运动(与磁感线平行)，如图：
实验现象： 。
指针不偏转
③让导线在磁场中沿水平方向里外运动(与AB平行)，如图：
实验现象： 。
指针不偏转
④让导线在磁场中沿水平方向左右运动(切割磁感线)，如图：
实验现象： 。
指针偏转
⑤让导线在磁场中斜向上(或斜向下)运动，如图：
实验现象： 。
指针偏转
⑥断开开关，让导线在磁场中沿水平方向左右运动(切割磁感线)，如图：
实验现象： 。
指针不偏转
现象分析：
(1)由实验①、②、③可知，电路闭合，导体在磁场中不做切割磁感线运动时，电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
(2)由实验④、⑤可知，电路闭合，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针偏转，表明产生了电流。
(3)由实验⑥可知，电路断开，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
(4)实验结论
①_____电路的一部分导体在磁场中做___________运动时，导体中就产生电流，这种现象叫作__________，产生的电流叫作__________。
②导体中产生感应电流的条件：_______________________；__________
____________________。
③在电磁感应现象中，_____能转化为___能。
闭合
切割磁感线
电磁感应
感应电流
导体是闭合电路的一部分
导体在磁场
中做切割磁感线运动
机械
电
思考：导线向左运动和向右运动，电流表偏转相同吗？尝试做一做。然后对调磁体的N、S极，让导线向左运动，电流表的偏转与对调之前相同吗？你能根据这个实验知道感应电流的方向跟哪些因素有关呢？
①闭合开关让导体向左运动，观察实验现象，如图：
实验现象：
②闭合开关让导体向右运动，观察实验现象，如图：
实验现象：
电流表指针向右偏转
电流表指针向左偏转
③将磁体的N、S极对调，闭合开关，让导体向左运动，如图：
实验现象：
④将磁体的N、S极对调，闭合开关，让导体向右运动，如图：
实验现象：
电流表指针向左偏转
电流表指针向右偏转
答案　不相同；不相同；感应电流的方向跟导体在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。只改变磁场的方向或导体做切割磁感线运动的方向，感应电流的方向改变；若同时将磁场的方向和导体做切割磁感线运动的方向改变，则感应电流的方向不变。
如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操作，将观察到的现象记入表格：
序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
学以致用
(1)分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确，因为导体AB　　　运动时，其运动方向也与磁场方向垂直，但无感应电流；
前后
序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
(2)采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体AB　　　　　　 运动时，也有感应电流；
斜向上(或斜向下)
序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
(3)从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将　　　能转化为电能；如果将图中的灵敏电流计换成　　　，可以探究磁场对通电导线的作用。
机械
电源
序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
二、发电机
1.手摇发电机发电
观看演示实验，观察实验现象。
(1)观察模型式手摇发电机的构造，并说明磁极形状，线圈通过哪些装置和灯泡连接，摇把通过什么带动线圈转动？
磁极是 磁铁，线圈是通过 与 串联的，摇把是通过 带动线圈转动起来的。
蹄形
电刷
灯泡(或二极管)
皮带
手轮
磁极
线圈
电刷
合作探究
(2)观察手摇发电机转速对小灯泡亮度的影响。
用不同的速度转动摇把，观察灯泡亮度的变化。
现象：转速越大，灯泡发光越____。
亮
(3)检验手摇发电机电流方向的变化。
①用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，观察二极管的发光情况。
②实验现象与分析：二极管_________，说明产生的电流方向不停在_____。
(4)探究结论
发电机产生的电流的大小和方向是_____的；电流的大小与发电机的_____有关。
交替发光
改变
变化
转速
2.阅读教材第169~170页，完成下面的内容。
(1)如图，如果导线左右往复运动，电流表指针来回摆动，电路中产生的是 电流，简称 。
交变
交流
(2)交变电流的频率在数值上等于电流在__________________的次数。我国电网以交流供电，频率为____ Hz。
(3)实际的发电机比演示实验的发电机复杂得多，但仍是由_____和_____两部分组成的。
(4)大型发电机一般采取_____不动、_____旋转的方式来发电，同时为了得到较强的磁场，还要用_______来代替永磁体。
(5)实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把燃料中的_____能或者水流的_____能转化为____能。
每秒内周期性变化
50
转子
定子
线圈
磁极
电磁铁
化学
机械
电
把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，我们可以通过____________这一现象来判断电路中有电流，如图甲所示，手摇发电机的工作原理是______________。把两个发光二极管极性______(选填“相同”或“相反”)地并联起来，并与发电机串联，如图乙所示。转动摇把，发现两个二极管交替发光，说明电路中产生的是______电流，简称交流。
小灯泡发光
电磁感应现象
相反
交变
学以致用
发电机工作原理
磁记录
阅读教材第170页，完成下面的问题。
(1)软铁磁化后，磁性很容易______，称为______材料。
(2)而钢等物质在磁化后，磁性能够______，称为______材料。
硬磁材料可以做成________，还可以用来__________。
(3)磁带上的什么物质记录了声音、图像等信息？
答：
(4)录音机在把声信号变成磁信号的过程中，
要先把声信号转变成什么？
答：
消失
软磁
保持
硬磁
永磁体
记录信息
一层硬磁材料制成的小颗粒。
强弱和方向都变化的电流。
(5)录音机怎样把磁信号变成声信号？
放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱和方向都变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，就“读”出了磁带中记录的信息。
1.关于如图所示的实验，下列说法正确的是(　　)
A.该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用”
B.导线ab运动时将电能转化为机械能
C.导线ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针
一定偏转
D.导线ab水平向左运动时，灵敏电流计指针一定偏转
D
课堂练习
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？
答案　手摇发电机灯泡发的光有闪烁，因为手摇发电机发出来的是交流电且电压不稳。手电筒灯泡的光是稳定的亮度，因为它是电池(直流)供电且电压稳定。
3.话筒的种类很多，如图是动圈式话筒构造示意图。当你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，线圈处在磁场中。把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到你说话的声音。请用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理。
答案　当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，切割磁感线，能产生随着声音变化而变化的电流，变化的电流经放大器放大后通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆发出声音，即从扬声器中发出放大的声音。
4.我国供生产和生活用的交流电，频率是多少？电流方向在每秒内变化几次？
答案　我国供生产和生活用的交流电，频率是50 Hz，即电流1 s内经过50个周期，一个周期电流方向改变2次，50个周期电流方向改变100次。
5.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？
答案　汽车、拖拉机等设备中都有发电机，它们是靠内燃机带动的，内燃机把汽油、柴油等的化学能转化成机械能，发电机把机械能转化成电能。
有些自行车上有小型发电机，它利用车轮运动的机械能带动发电机发电。
发电机是如何发电的
磁生电
决定感应电
流方向
在磁场中做切割磁感线运动
闭合回路部分导体
产生感应
电流条件
磁场方向
导体切割磁感线运动方向
应用：发电机
交流电：
电流大小、方向随时间周期性变化
能量转化：
机械能→电能和内能
课堂小结
谢谢

展开更多......

收起↑