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第六节 探究产生感应电流的条件
第十四章 电与磁
第六节 探究产生感应电流的条件
观察与思考
无论是火力发电、水力发电还是风力发电，都是通过发电机发电的。那么发电机是如何发电的？
奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场。既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？
电
磁
了解动圈式话筒的结构和工作原理。
02
了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
01
学习目标
了解发电机的工作原理，知道发电机工作过程中的能量转化。
03
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
利用磁场产生的电流叫作感应电流，组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生感应电流？
导线运动情况：
上下运动
电流表指针摆动情况：
不动
导线运动情况：
前后运动
电流表指针摆动情况：
不动
导线运动情况：
左右运动
电流表指针摆动情况：
摆动
导线运动情况 电流表指针摆动情况
上下运动
不动
前后运动
不动
左右运动
摆动
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？
电磁感应现象
当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这种现象称为电磁感应。
在电磁感应现象中，机械能转化为电能。
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（ ）
A
A
A
C
练习
A
B
C
D
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
不是闭合电路
法拉第(Michael Faraday,1791—1867),英国物理学家、化学家。
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.构造：主要由与膜片相连的线圈和永磁体组成，如图所示。
2.原理：依据电磁感应现象制成,膜片振动→线圈振动
(切割磁感线)→产生感应电流。
3.作用：将声信号转化为电信号。
4.工作过程：当人对着话筒说话或唱歌时，人发出的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在永磁体的磁场中做切割磁感线运动，就能产生随着声音变化而变化的电流，电流信号经扩音机放大后传给扬声器,从扬声器中就会发出放大后的声音。
动圈式话筒
观察模型式手摇发电机的构造：两个半圆形的磁极，线圈通过铜环、电刷和灯泡连接起来的，摇把通过皮带传动装置带动线圈转起来。
发电机
发电机是将其他形式的能转换成电能的机械设备，是根据电磁感应现象制成的。
1.把手摇发电机与电流表连接起来，缓慢摇动手摇发电机，电流表指针左右摆动，说明什么？
说明电动机产生的电流的方向是不断变化的。
2.取下电流表，但仍然保持小灯泡和发电机连接。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，小灯泡越亮。
3.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？
说明发电机提供的电流方向在不停地改变。
当线圈在前半周转动时，电流表指针偏转，电路中产生了感应电流；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。
手摇发电机产生交流电的原因
手摇发电机产生的电流是交变电流，简称交流。
频率表示交流电方向变化的快慢，数值上等于交流电在1s内完成周期性变化的次数。
我国电网以交流供电，频率为 50 赫兹。
交变电流
如何保证发电机发出的电流的方向不变呢？
用两个半环组成的换向器代替交流发电机上的两个滑环，那么，虽然线圈中产生的是交流电，但是供给外部电路的电流方向却保持不变，这种方向不变的电流叫作直流电。
思考
工作原理：电磁感应现象
能量转化：其他形式的能转化为电能
结构：转子、定子
发电机的原理和能量转化
定子
转子
实际的发电机由定子(转动部分)和转子(固定部分)两部分组成的。大型发电机发的电，电压很高、电流很强，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。
实际发电机
大型发电机安装转子
探究产生感应电流的条件
电磁感应现象
形成闭合回路
课堂小结
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
部分导体在磁场中做切割磁感线运动
动圈式话筒
结构：膜片、永磁体、线圈
工作原理：电磁感应现象
结构：定子、转子
1．下列有关电与磁的说法正确的是（ ）
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
随堂训练
2 ．下列能够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
3．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
4．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

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