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第5节 磁生电
第二十章 电与磁
电
磁
奥斯特实验
通过奥斯特实验，我们知道了电能生磁，电和磁是息息相关的，那么反过来，磁能生电么？
想一想
1.知道法拉第实验的发现，知道磁能生电。
2.知道电磁感应现象的概念，掌握电磁感应现象的原理。
3.知道发电机的工作原理；知道交变电流。
4.知道电磁感应现象的应用实例。
5.知道发电机、电动机的区别。
目标与任务
什么情况下磁能生电
一
　　法拉第（Michael Faraday，
1791—1867），英国物理学家、化学家。
　　在1821—1831年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应现象。
如何利用磁场获得电流？
蹄形磁铁
导体
开关
灵敏电流计
导体在磁场中产生电流的条件
实验探究
实验器材
思考
G
_
+
导体在磁场中运动情况
感应电流
电路闭合
静止
沿着磁感线运动
与磁感线垂直或斜向运动
电路断开
与磁感线垂直或斜向运动
无
无
有
无
导体在磁场中产生电流的情况
实验记录
导体上下运动与左右运动有什么区别？
导体上下运动时顺着磁感线（与磁感线平行）
导体左右运动时与磁感线相交（与磁感线不平行）
导体左右运动时做切割磁感线运动
N
S
思考
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，这种现象叫做电磁感应。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。
总结
感应电流的方向与什么因素有关呢？
影响感应电流的方向的因素
思考
实验探究
1.探究感应电流方向与导体运动方向的关系
当磁感线方向不变时，感应电流的方向与导体运动方向有关，导体运动方向改变，感应电流方向也要发生改变。
2.探究感应电流方向与磁场方向的关系
当导体运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关，磁场方向改变，感应电流方向也要发生改变。
感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。
电磁感应现象表明：导体在磁场中切割磁感线运动时，有电流产生，把机械能转化为电能。
发电机
二
（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。
　　小灯泡发光说明电路中有了电流。线圈转得越快，小灯泡越亮，说明感应电流越大。
（3）检验手摇发电机电流方向的变化。
二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。
2.交变电流
　　交流发电机产生的电流是交变电流，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作频率。
我国生产的交流电，频率为50Hz（即1s内线圈转动50圈），周期为0.02s；电流方向改变100次。
（1）发电机的构造:
　　 发电机由转子和定子两部分组成。
　　 大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。
3.发电机工作原理
当转子转到以磁感线垂直时，线圈没有切割磁感线，线圈中没有电流。
这个位置也叫平衡位置
（2）工作原理
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以磁感线垂直位置时，线圈没有切割磁感线，线圈中没有电流。
这也相当于平衡位置
当转子继续旋转时，导体切割磁感线方向发生改变，线圈在切割磁感线，线圈中有电流。
当转子继续旋转，到达平衡位置，线圈没有切割磁感线，线圈中没有电流。
线圈到达平衡位置，又继续下一个旋转。这也不断旋转，线圈中就不断有电流产生。
原理
发电机
电动机
电磁感应
通电线圈在磁场中受力而转动
4.发电和电动机
能量转化
发电机
电动机
机械能转化为电能
电能转化为机械能
构造
交流发电机
直流电动机
功放器
电磁感应现象
与发电机原理相同
通电导体在磁场中受力
与电动机原理相同
话筒
扬声器
类比应用
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
总结与复习
如图导体AB如箭头方向运动，试判断下列四种情况下导体中有感应电流产生的是？（ ）
A
A
A
C
学以致用 1
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
B
学以致用 2
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
B
学以致用 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
D
学以致用 4
如图所示的手摇式手电筒，筒内没有电池，只要转动手电筒的摇柄，灯泡就能发光。 以下设备与这种手电筒工作原理相同的是 （ ）
A．发电机
B．电动机
C．汽油机
D．柴油机
A
学以致用 5
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