资源简介

(共48张PPT)
1.了解电磁感应现象，知道感应电流的方向与哪些因素有
关.
2.了解发电机的构造及其工作原理，了解什么是交流电.
1.让我们来发电
（1）提出问题
如图所示是一台手摇发电机模型，它主要由哪几部分构
成 发电机转轮的转速对发光二极管（具有单向导电性）
的亮度有影响吗 发电机的转动方向对两个正负极对调的
二极管的发光情况有影响吗？
（2）实验与观察
把两个发光二极管极性相反地并联起来，
并与手摇发电机串联，摇动转轮使线圈在
磁场中转动，可以看到两个二极管交替发光.用不同速度
摇动转轮时，发现二极管的亮度不同，转速大时，二极
管亮些；转速小时，二极管暗些.
（3）讨论交流
发电机产生的电流大小与发电机的转速有关，发动机产
生的电流是交流电.
2.发电机的内部结构
观察手摇发电机模型（和电动机非常相似，也是由定子
和转子组成）可知，它主要由磁铁（定子）和线圈
（转子）组成.
1.电磁感应现象的发现
奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家进行逆向思维，
提出“既然电能生磁，那么磁能否生电”这个问题，英国科
学家法拉第经过长期研究，终于在1831年取得突破，发
现了利用磁场能够产生电流电磁感应现象，并研制
出世界上第一台发电机.
2.实验：探究导体在磁场中产生感应电流的条件
提出 问题 发电机产生电流的条件是什么？电流方向与什么
因素有关
实验 器材 蹄形磁铁、金属棒、导线、灵敏电流计、开关、
铁架台、细线
设计 实验
设计 实验 将金属棒 用细线悬挂起来，置于蹄形磁铁的磁
场中，并与灵敏电流计（该实验中电流较小，普
通电流表检测不出来）、开关串联组成回路，如
图所示.探究金属棒在磁场中怎样运动时才能在电
路中产生电流，并探究所产生电流（转换法:有电
流产生 灵敏电流计指针偏转）的方向与什么因
素有关
进行 实验 按表格要求进行实验，并将实验现象填入表格中
________________________________________________________________________________
现象 分析1 ①由实验1、2或5、6可知，金属棒 做切割磁
感线运动，灵敏电流计指针偏转，说明有电流通
过.
现象 分析1 ②由实验3、4或7、8可知，金属棒 不切割磁
感线，灵敏电流计指针不偏转，说明没有电流通
过.
③由实验9可知，电路断开，重复以上实验，灵
敏电流计指针不偏转，说明没有电流通过
归纳 总结1 闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的
运动时，导体中就会产生电流.这就是电磁感应
现象.电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流
现象 分析2 ①比较实验1、2或5、6可知，在磁场方向不变
时，改变金属棒切割磁感线运动的方向，产生的
感应电流的方向也改变.
现象 分析2 ②比较实验1、5或2、6可知，金属棒切割磁感线
运动的方向不变时，改变磁场方向，产生的感应
电流的方向也相反.
③比较实验1、6或2、5可知，同时改变磁场方向
和金属棒切割磁感线的方向，产生的感应电流的
方向不改变
归纳 总结2 在电磁感应中，感应电流的方向跟导体在磁场中
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切割磁感线运动的方向，产
生的感应电流的方向改变；若同时使磁场的方向
和导体切割磁感线运动的方向与原来相反，则产
生的感应电流的方向不变
由运动的相对性可知，导线不动，让磁场运动，
也能产生切割磁感线的效果，也能产生感应电流.
影响感应电流大小的因素
（1）切割磁感线时才能产生感应电流，斜着切割、垂直
切割都可以.实验中，导体棒前后运动、竖直上下运动都
不会产生切割磁感线的效果，所以不会产生感应电流.（2）
导体棒切割磁感线的方向相同时，速度越大，感应电流
越大.（3）如果将导体棒更换为多匝线圈，相当于多根导
体棒同时切割磁感线，感应电流会更大.（4）感应电流的
大小和导体棒垂直切割磁感线的速度有关（不是导体棒
的运动速度），所以当导体棒速度相同时，垂直切割磁
感线,感应电流最大.
磁场对电流的作用与电磁感应现象的对比
磁场对电流的作用 电磁感应现象
实验装 置图
磁场对电流的作用 电磁感应现象
探究目的 通电导体在磁场中 的受力情况 什么情况下磁可以生电
能量转化 电能 机械能 机械能 电能
电路特征 有电源 无电源
应用 电动机 发电机
3.电磁感应现象的应用
电磁感应现象广泛地应用在生产、生活以及科学研究中，
如发电机、变压器等.有一类话筒也是应用电磁感应原理
制成的，如动圈式话筒.如图所示是动圈式话筒的构造示
意图.动圈式话筒的工作原理是当人对着话筒说话或唱歌
时，产生的声音使膜片振动，
与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中的这
种运动，能产生随着声音变化而变化的电流.
教材第39页 图17-3-11
[安徽中考] 如图所示为动圈式话筒的简化示
意图.磁铁固定在适当的位置，线圈与膜片连接，声波可
使膜片左右振动从而带动线圈振动，线圈中就产生电流，
实现声信号到电信号的转变，其工作原理是( )
A.磁场对通电导线的作用 B.电流的热效应
C.电流的磁效应 D.电磁感应
√
[解析] 动圈式话筒和动圈式扬声器都是中考
中常考的装置，它们都是常见的电声转换设备，但它们
在工作原理、工作特点、能量转化等方面存在明显区分：
工作原理 工作特点 能量转化
动圈式话筒 （相当于发 电机） 电磁感应 原理 声音使膜片振动，膜 片带动线圈切割磁感 线并产生感应电流 机械能转
化为电能
工作原理 工作特点 能量转化
动圈式扬声 器 （相当于电 动机） 通电导体 在磁场中 受力运动 线圈中通入变化的电 流使线圈在磁场中的 受力发生变化，线圈 振动并带动振膜振 动，发出声音 电能转化
为机械能
1.工作原理
发电机是根据电磁感应现象制成的.
2.能量的转化
将机械能转化为电能.
3.构造
模型发电机主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组
成部分.实际的发电机比模型发电机要复杂得多，但基本
部件仍是磁体和线圈.
小型发电机一般采用结构较为简单的磁极不动、旋转线
圈的发电方式，而大型发电机因为产生的电压很高，通
过线圈的电流很大，为了安全通常采用旋转磁极式发电，
且用电磁铁代替永磁体.
4.交流发电机的工作过程
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
_______________________________甲 __________________________ 边向上 切割磁感 线， 切割磁感 线产生感 应电流. 边只和
铜环2接
触，
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
_______________________________甲 边向下 切割磁感线 边产 生的感应 电流由 到, 边只和
铜环1接
触.
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
_______________________________甲 边向下 切割磁感线 边产 生的感应 电流由 到 故在外电
路中电流
是由3经
灵敏电流
计流向4
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
_________________________________乙 __________________________ 边水平 向左运动， 边水平 向右运动， 线圈中不 产生感应 电流 不输出电
流
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
_________________________________乙 边和 边运动方向 与磁感线方 向平行，不 切割磁感线 线圈中不 产生感应 电流 不输出电
流
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
________________________________________ 丙 __________________________ 边向下 切割磁感 线， 切割磁感 线产生感 应电流. 边只和
铜环2接
触，
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
________________________________________ 丙 边向上 切割磁感线 但电流方 向与前面 的相反， 边只和
铜环1接
触.
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
________________________________________ 丙 边向上 切割磁感线 边产 生的感应 电流由 到、 故在外电
路中电流
是由4经
灵敏电流
计流向3
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
________________________________________ 丙 边向上 切割磁感线 CD边产 生的感应 电流由 到 故在外电
路中电流
是由4经
灵敏电流
计流向3
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
_____________________________丁 __________________________ 边水平 向右运动， 线圈中不 产生感应 电流 不输出电
流
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
_____________________________丁 边水平 向左运动， 线圈中不 产生感应 电流 不输出电
流
工作过程 切割磁感线 情况 产生感应 电流情况 电流的输
出情况
_____________________________丁 边和 边运动方向 与磁感线方 向平行，不 切割磁感线 线圈中不 产生感应 电流 不输出电
流
综合上面的工作过程可知，交流发电机工作时，线圈中
产生的电流是方向和大小周期性变化的交流电.交流电跟
干电池、蓄电池所得到的方向不变的直流电是不同的.
5.发电机的实质
发电机是由水轮机、汽轮机或内燃机等带动转子转动的，
水轮机、汽轮机或内燃机是利用水能、内能来工作的.因
此，发电机的工作过程实质上是其他形式的能转化为电
能的过程.
电动机与发电机
电动机 发电机
原理 通电线圈在磁场中受 力转动 电磁感应
电动机 发电机
原理图
构造 与电刷接触的是换向 器 与电刷接触的是两个
铜环
电动机 发电机
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
在电路中 的作用 用电器 电源
典例1 如图所示为发电机的工作原理图，下列
说法正确的是( )
B
A.发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用
B.发电机的基本原理是电磁感应
C.线圈在转动过程中，感应电流的大小不变
D.线圈在转动过程中，感应电流的方向不变
[解析] 、 ，电动机的基本原理是通电导体在磁
场中受力的作用，发电机的基本原理是电磁感应；
、 ，线圈在转动过程中产生的是方向和大小都
呈周期性变化的感应电流.

展开更多......

收起↑