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20.6 磁生电
第二十章 电与磁
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2025年新教材精品物理课件
物理观念 了解电磁感应现象的产生条件及其在生产生活中的应用，了解发电机的工作原理和涉及的能量转化。
科学思维 经历对实验现象进行观察、记录、分析、归纳，得出导体在磁场中运动时产生感应电流条件的过程，发展抽象概括的思维能力。
科学探究 通过探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验，增强设计实验与制订方案、获取与处理信息、基于证据得出结论的能力。
科学态度 与责任 结合磁生电在生产生活中的应用及我国的科技成就，认识科技对社会发展和人类生活的影响、增强科技强国的责任感。
学习目标
发电厂是把其他形式的能转化为电能的。
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？
导入新课
电
磁
I
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。
英国物理学家、化学家法拉第在10年中作了多次探索，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。

实 验
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
尝试用磁来生电时，需要哪些器材 磁场可以由永磁体提供，如蹄形磁体。为了获得电流，应该用导线连成闭合电路，并将电流表连入电路中，以观察电流。
尝试使导线静止在磁场中，或在磁场中运动
……看看电路中是否有电流。
实验思路
如图所示，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，导线跟电流表组成闭合电路。
为了现象明显，可以把导线换成线圈，电流表换成灵敏电流计。
实验过程
线圈运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
电路中有无电流
静止
不偏转
无
1. 让导线在磁场中静止，能产生电流吗
换用不同强度的永磁体，看看电路中是否有电流。
2. 使导线在磁场中沿不同方向运动，看看电路中是否有电流。
线圈运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
电路中有无电流
实验过程
线圈运动 情况
灵敏电流计 指针偏转情况
电路中有无 电流
……
静止
不偏转
无
上下
运动
不偏转
无
左右
运动
偏转
有
斜向
运动
偏转
有
…
…
…
实验结论
产生电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做________________的运动。
磁感线
一把刀
切割磁感线
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。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作电磁感应（electromagnetic induction），产生的电流叫作感应电流（induction current）。
导体切割磁感线会产生电流，
人们可以根据这一原理制造发电机。
（1）. 发电机
手摇发电机
手摇发电机
1. 观察手摇发电机的构造
磁极是什么形状的 线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的 摇把是通过什么带动线圈转起来的
手摇发电机发电
实 验
2. 观察发电机转速对小灯泡亮度的影响
用不同速度转动摇把，观察灯泡亮度的变化。
摇动转轮的转速越大，灯泡发光越亮。说明电流的大小与发电机的转速有关。
3. 检验手摇发电机电流方向的变化
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，观察二极管的发光情况。
红色
绿色
4.感应电流的方向与哪些因素有关
感应电流的方向与导体运动方向有关，当磁场方向不变时，导体运动方向改变，感应电流方向也要发生改变。
二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。
感应电流的方向与磁场方向有关，当导体运动方向不变时，磁场方向改变，感应电流方向也要发生改变。
（2）. 交变电流
1.如果导线左右往复运动，电流表指针来回摆动，电路中产生的是交变电流，简称交流。
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次数。我国电网以交流供电，频率为50 Hz。
电流方向在每秒内变化100次
（3）. 交流发电机
1.主要构造
（2）工作原理：
电磁感应
（4）. 实际发电机
转子
定子
1.构造：由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成。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，同时为了得到较强的磁场，还要用电磁铁代替永磁体。
大型发电机安装转子
2.能量转化：
发电机靠内燃机、汽轮机、水轮机等机械带动，把燃料中的化学能或者水流的机械能转化为电能。
水能→转子的机械能→电能
科学世界
磁记录
1. 软磁性材料和硬磁性材料
（1）软铁被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁材料。
（2）钢等物质在被磁化后，磁性能够保持，称为硬磁材料。
电磁铁
变压器
永久磁铁
磁记录
2. 录音机的原理
磁带式录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒。
电生磁
磁生电
录音
放音
磁粉被磁化
放大、扬声器发声
3. 磁记录的应用
随着技术的不断进步，磁记录与人们的关系越来越密切。例如，由磁性材料制成的硬盘能够长久地保存大量信息。磁记录技术提高了工作效率，给生活带来了很大的方便。
磁带、硬盘、IC卡等
ATM 取款等
知识梳理
项目 直流电动机 交流发电机
原理图
原理 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应
构造 与电刷接触的是铜半环 与电刷接触的是铜环
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
电路中作为 用电器 电源
区分方法 通电转动 转动生电
电动机与发电机比较
磁生电
磁生电
课堂小结
发电机
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，导体中就产生电流的现象。产生的电流叫做感应电流。
原理：电磁感应现象
交变电流：电流的方向周期性变化
基本组成：定子、转子
能量转化：把机械能转化为电能
感应电流：产生条件是电路闭合；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。其方向与磁场方向和导体运动的方向有关。
1. 图中的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？
教材课后习题
【解析】前两幅图中，导体运动的方向与磁感线平行，导线没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；后两幅图中，导线做切割磁感线运动，再加上电路是闭合的，所以导线中会产生感应电流。
2. 发电机的主要结构是怎样的？它是怎样产生电流的？
【解析】发电机主要由定子和转子两部分组成。发电机的转子切割磁感线运动时，线圈中产生感应电流，将机械能转化为电能。
3. 观察与手摇发电机相连灯泡的发光情况和手电筒灯泡的发光情况，能看出它们有什么不同吗？
【解析】手电筒灯泡的亮度基本不变。若手摇发电机线圈转动慢些，会发现灯泡随着线圈的转动忽亮忽暗。
4. 当你参加歌咏比赛时可能要用到话筒（麦克风）。话筒的种类很多，图是动圈式话筒和它的构造示意图。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的声音。请用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理。
【解析】当人说话发出的声波使膜片振动时，与膜片相连的线圈随着一起在永磁体的磁场中振动，切割磁感线，从而产生感应电流。感应电流的大小和方向都随着声音的变化而变化。
5. 我国供生产和生活用的交变电流，频率是多少？电流方向在每秒内变化几次？
【解析】我国供生产和生活用的交变电流的频率是50Hz；因为一个周期内电流方向变化2次，所以1s内电流方向变化100次。
6. 除了发电厂里有发电机，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
【解析】汽车、拖拉机上有发电机，它们靠内燃机带动。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。家庭小型风力发电机靠风力带动发电机发电，将机械能转化为电能。有些自行车上有小型发电机，它利用车轮的运动带动发电机发电，将机械能转化为电能。
Thanks!
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