1、1第九章 电与磁 第七节 磁生电【学习目标】1.知道发电机的工作原理。理解电磁感应现象2知道交流发电机的主要构造。3知道什么是交流电，能区分交流电和直流电。知道我国生产和生活用的交流电的周期是 0.02 秒、频率是 50 赫兹的含义。4培养学生把物理规律应用于实际的能力。【课前预习】1. 通电导体在磁场中受力的方向与什么有关，是什么关系？电动机的工作原理是什么？换向器有什么作用，在什么位置改变线圈中的电流方向？2. 在奥斯特发现“电生磁”的启发下，许多科学家利用_思维方法进行思考：磁能生电吗？_经过十年的探索终于于 1831 年发现了 _现象，根据这个现象后人发明了_机，开辟了电气时代。3.
2、探究“磁生电”实验准备的仪器有：_。此实验采用的科学方法是_。【课堂学习】引人新课：演示手摇发电机发电，小灯泡发光实验探究一：什么情况下磁可以生电（1）按照课本图 9.7-1 原理完成探究实验，并完成下列表格：次序 实 验 条 件 电流表指针反应1置闭合电路的部分导体于磁场中，且保持导体与磁场相对静止。2更换强磁体，增强磁场，仍保持导体与磁场相对静止。3 把单根导线换成匝数很多的线圈，仍保持导体与磁场相对静止。4维持上实验器材不变，使导线在磁场中沿不同方向运动。2. 叫电磁感应现象， 叫感应电流，感应电流的方向与 和 有关。能量转化： 3.思考：要产生感应电流需要哪些条件？ 实验探究二：发电机
3、(1)发电机原理：电磁感应现象提问：把上述直导体弯成线圈，使它在磁场中转动，能否产生感应电流呢？看课本 86 页 9.7-3 边提问边动手，把铜导线弯成线圈并在磁场中转动，转动线圈，引导学生分析，线圈转动时，ab 边和 cd 边切割了磁感线，能够产生感应电流。发电机就是根据上述原理制成的。(2)发电机的构造：由定子和转子两部分组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等演示：摇动发电机大轮，小灯泡发光，验证了上述理论。(3)交流电与直流电讲述：下面我们来研究发电机产生的电流有些什么特点。要研究电流的特点，就需要借助电流表，教师边讲边用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，要求学生观察电流表指针运动情况。引导学
4、生分析：指针左右摆动，表明电流方向在周期性地重复变化。引2出交流电、直流电的概念，并加以区别。交流电：周期性改变方向的电流。我国供生产和生活用的交流电周期 0.02 秒，频率50 赫。直流电的电流方向不变。讲解：周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量（不给定义） ，我国供生产和生活用的交流电的周期是 0.02 秒，频率是 50 赫兹，其意义是发电机线圈转一周用 0.02秒，即 1 秒内线圈转 50 周。因为线圈每转一周电流方向变化两次，所以频率是 50 赫兹的交流电电流方向每秒钟改变 100 次。交流电跟我们从电池得到的电流有所不同，从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。(4)发电机
5、是把机械能转化为电能的机器。发电机输出什么能？要发电机发电，我们必须给它提供什么能？这种能量从哪里得到？探究学习三：动圈式话筒的工作原理，看课本 87 页 9.7-7 图片并填空.【课堂小结】学生写出本节的知识结构【课堂练习】一、填空题1如图 16.17 所示，在磁场中悬挂一根导体 ab，把它的两端跟电流表连接起来合上开关，让导体 ab 在磁场中左右运动，会观察到电流表的指针 ，这种现象叫 现象在这种现象中 能转化为 能26 月 5 日是世界环境日，2006 年中国的主题是“生态安全与环境友好型社会” 化学电池对生态与环境的影响日趋严重如图 16.18 是一种安装在自行车上的照明灯，它在某些发
6、达国家被大量使用这种灯不用化学电池，是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的发电机的工作原理是_，发电机工作时发生的能量转化是 二、选择题3如 图 16.19 所 示 ， 在 将 磁 铁 插 入 铜 质 漆 包 线 绕 制 的 线 圈 的 过 程 中 ， 电 流 表 的 指 针 会摆 动 这 个 现 象 所 反 映 的 物 理 原 理 ， 在 下 列 电 气 设 备 中 得 到应用的是（ ）A电磁起重机 B发电机 C电动机 D电磁继电器4在探究产生感应电流的实验中，某同学按照图 16.20 中的 4 种情况让图 16.19图 16.17 图 16.183闭合电路的一段导体 AB 在
7、磁场中沿箭头所示方向运动，其中能够产生感应电流的是（ ）5如图16.21所示将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接，在小电动机转轴上绕线，然后用力拉线，使电动机转动在电动机转动过程中，小灯饱发光，该现象中（ ）电产生了磁，使电动机转动 滋产生了电，使小灯泡发光 电动机是电源 转速越快，灯饱越亮A B C D【课后练习】1在交流发电机中，当线圈平面：转至与磁感线垂直位置时，感应电流为零转过与磁感线平行时，感应电流改变方向转至与磁感线平行时，感应电流为零转过与磁感线垂直位置时，感应电流改变方向以上说法中正确的是 ( )A B C D2下列说法中正确的是 ( )A导线在磁场中运动就能产生感应电流B闭
8、合电路的一部分导线在磁场中运动就一定能产生感应电流C闭合电路的一部分导线在磁场中作切割磁感线的运动，一定能产生感应电流D闭合线圈在磁场中作切割磁感线的运动，一定能产生感应电流3如下图所示的四个实验装置中，能说明发电机工作原理的是 ( )4如图所示的甲、乙两个模型示意图中，甲图是 模型，乙图是 模型【中考题回放】1 （04 辽宁大连）下列关于电磁现象的说法正确的是 ( )A B C D图 16.20图 16.214A放人磁场中的一切导体都受到磁场力的作用B交流发电机工作时，是机械能转化为电能C只要是导体，周围就存在磁场D电动机是根据电磁感应现象制成的2.（09湖北宜昌市）如图是实验室用的手摇发电
9、机，在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表，缓慢转动线圈，观察电流表指针摆动的方向：_，这说明_。要使小灯泡变亮，可以采用的方法和措施是：_；_。3 （09武汉）下图是一种手压式环保节能手电筒的结构示意图。使用时，迅速按压手柄多次，闭合开关灯泡就能发光。这种不需要干电池的手电筒的工作原理是A电磁感应现象B电流的磁效应C磁极间的相互作用D通电线圈在磁场里受力转动4 （09本溪）如图是 1825 年日内瓦年轻的物理学家科拉顿做实验的装置图,为避免磁铁对磁针的作用,把实验装置放在两个房间内,他在乙房间把磁铁放入线圈的过程中,以磁铁为参照物,线圈是_(填“运动”或“静止”)的,这时甲房间的小磁针将_(
10、填“不动”或“转动”),乙房间出现的电磁现象在物理学上称为_现象. 5 （09广东湛江）图 15 是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，铜棒 ab、电流表、开关组成闭合电路小明将实验中观察到的现象记录在下表中次数 开关 磁场方向导体 ab的运动方向电流表指针的偏转方向1 断开 上 N 下 S 向右运动 不偏转2 闭合 上 N 下 S 向右运动 向左偏转3 闭合 上 N 下 S 向左运动 向右偏转4 闭合 上 N 下 S 向上运动 不偏转5 闭合 上 S 下 N 向下运动 不偏转6 闭合 上 S 下 N 向右运动 向右偏转7 闭合 上 S 下 N 向左运动 向左偏转（1）小明分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做 时，导体中就会产生感应电流（2）比较实验 2 和 3（或 6 和 7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与_有关（3）比较实验 2 和 6（或 3 和 7）可知： （4）此实验的研究方法有控制变量法和 法在此实验的过程中是 能转化为 能，重要的应用是 （5）针对这个实验小明进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与5磁场的强弱有关”的猜想，除此以外你的猜想是： 写出验证你的猜想的主要步骤你怎样对实验结果进行分析判断？
