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第 二 十 章 电 与 磁第 5节 磁 生 电 新 课 导 入问 题 1:由 奥 斯 特 实 验 可 知 ,当 导 线 中有 电 流 时 ,小 磁 针 会 转 动 ,那 么 反 过 来 ,如 果 我 们 让 小 磁 针 转 动 ,导 线 中 会 不会 有 电 流 产 生 呢 ?问 题 2:通 电 导 线 在 磁 场 中 会 受 到 力 的作 用 ,从 而 使 导 线 发 生 运 动 ,那 么 反 过来 ,如 果 让 导 线 在 磁 场 中 先 运 动 ,导 线中 会 不 会 产 生 电 流 呢 ? 1. 在 此 探 究 中 ， 如 何 获 得 磁 场 呢 ？2. 在 此 探 究 中 ， 电 路 中 要 有 电 流 ， 电 路 应 该 处 于什 么 状 态 ？一 、 探 究 什 么 情 况 下 磁 能 生 电实 验 探 究3. 电 路 中 是 否 有 电 流 ， 应 该 用 什 么 器 材 来 检 测 呢 ？设 计 方 案 磁 场 检 测 是 否有 电 流闭 合 电 路组 成 以 上 的 电 路 ， 做 各 种 尝 试 ， 看 能 否 产 生 电 流 ？进 行 实 验 导 线 运动 状 态 尝 试 电 流 表 指 针 摆 动 情 况静 止 换 电 流 表 量 程换 强 磁 体换 多 根 导 线运 动 水 平 向 左 向 右 摆 动向 左 摆 动摆 动摆 动基 本 不 动水 平 向 右斜 向 上 运 动斜 向 下 运 动上 下 运 动实 验 现 象 记 录 不 偏 转不 偏 转不 偏 转 1.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，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。2.感应电流：电磁感应现象产生的电流就叫做感应电流电 磁 感 应 现 象 把 磁 感 线 想 象 成一 根 根 线 ， 导 线 想 象成 一 把 刀 。 4.电 路 中 感 应 电 流 的 方 向 与 导 体 切 割 磁感 线 的 运 动 方 向 和 方 向 有 关3.产生感应电流的条件1） 电 路 是 闭 合 的 。2） 一 部 分 导 体 作 切 割 磁 感 线 运 动（ 一 变 则 变 ， 二 变 则 不 变 ）磁 场 电 磁 感 应 现 象 的 应 用 变 压 器 自 行 车 测 速 器不 用 电 池 的 手 电 筒发 电 机 （ 1） 观 察 手 摇 发 电 机 的 构 造 （ 磁 极 的形 状 、 绕 圈 与 灯 的 连 接 情 况 、 摇 把 怎样 带 动 线 圈 的 ）（ 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 。二 、 发 电 机小 灯 泡 发 光 说 明 。小 灯 泡 的 亮 度 ， 说 明 电 流 的 大 小 是 。 线 圈转 得 越 快 ， 小 灯 泡 越 ， 说 明 。演 示 实 验 （ 3） 检 验 手 摇 发 电 机 电 流 方 向 的 变 化 。 二 极 管 交 替 发 光 ， 说 明 。 2 交 变 电 流 大 小 和 方 向 不 断 变 化 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 做 频 率 。 我 国 电 网 以 交 流 供 电 ， 频 率 50赫 兹 。 电 流 每 秒改 变 100次 。 方 向 不 改 变 的 电 流 叫 做直 流 电 （ 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 。 大 型 发 电 机 安 装 转 子 3 发 电 机 工 作 原 理 （ 2） 工 作 原 理 当 线 圈 在 前 半周 转 动 时 ， 电 流 表指 针 偏 转 ， 表 明 电路 中 产 生 了 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 。铜 环电 刷（ 3） 发 电 机 发 电 的 过 程 是 机 械 能 转 化 为 电 能 的 过 程 。磁 极线 圈 发 电 机 与 电 动 机 的 比 较 1、 发 电 机 的 构 造 和 电 动 机 是 相 似 的2、 电 动 机 是 消 耗 电 能 而 输 出 机 械 能 ; 发 电 机 是 消 耗 机 械 能 而 输 出 电 能3、 电 动 机 ： 利 用 通 电 线 圈 在 磁 场 中 受 力 转 动的 原 理 发 电 机 :利 用 电 磁 感 应 原 理 可 分 为 交 流 发 电 机 和 直 流 发 电 机 两 类 。 1.什 么 情 况 下 磁 能 生 电 :电 磁 感 应 :导 体 在 磁 场 中 做 切 割 磁 感 线 运 动 ,导 体 中 就 会产 生 电 流 .2.发 电 机 :(1)原 理 :电 磁 感 应 现 象 ;(2)构 造 :磁 体 、 线 圈 、 滑 环 、 电 刷 等 .3.交 流 电 :(1)周 期 性 改 变 方 向 的 电 流 叫 交 流 电 .(2)电 流 在 每 秒 内 周 期 性 变 化 的 次 数 叫 做 频 率 ;单 位 是 赫兹 ,简 称 赫 ,符 号 为 Hz.4.实 际 发 电 机 的 构 造 :由 定 子 和 转 子 组 成 .大 型 发 电 机 的电 流 大 ,通 常 采 用 旋 转 磁 极 的 方 式 发 电 . 检 测 反 馈 D 1.在 研 究 “感 应 电 流 产 生 条 件 ”的 实 验 中 ,如 图 所 示 ,可以 使 电 流 表 指 针 发 生 偏 转 的 情 况 是 ( )A.开 关 S断 开 ,导 线 ab竖 直 向 下 运 动B.开 关 S闭 合 ,导 线 ab竖 直 向 上 运 动C.开 关 S断 开 ,导 线 ab从 纸 内 向 纸 外 运 动D.开 关 S闭 合 ,导 线 ab从 纸 外 向 纸 内 运 动【 解 析 】 为 使 电 流 表 指 针 发 生 偏 转 ,电路 中 应 有 感 应 电 流 产 生 ,需 同 时 满 足 两个 条 件 :一 是 电 路 要 闭 合 ;二 是 一 部 分 导体 做 切 割 磁 感 线 运 动 .所 以 A,B,C错 误 .D正 确 . 2.关 于 下 列 四 个 实 验 的 认 识 中 ,正 确 的 是 ( )A.a图 实 验 现 象 说 明 电 流 周 围 存 在 磁 场B.b图 通 电 螺 线 管 右 端 为 S极C.c图 实 验 研 究 的 是 通 电 导 体 在 磁 场 中 受 到力 的 作 用D.d图 实 验 研 究 的 是 电 磁 感 应 现 象 【 解 析 】 a图 是 奥 斯 特 实 验 ,说 明 电 能 生 磁 ,电流 周 围 存 在 磁 场 ;b图 是 通 电 螺 线 管 ,根 据 安 培定 则 判 定 螺 线 管 的 磁 极 ;c图 是 研 究 感 应 电 流 产生 条 件 ,闭 合 电 路 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 ;d图与 c图 相 似 ,但 不 同 ,因 为 d图 中 有 电 池 ,放 在 磁场 中 的 导 线 ab有 电 流 通 过 ,它 说 明 磁 场 对 通 电导 线 有 力 的 作 用 .故 选 A. 2.关 于 下 列 四 个 实 验 的 认 识 中 ,正 确 的 是 ( )AA.a图 实 验 现 象 说 明 电 流 周 围 存 在 磁 场B.b图 通 电 螺 线 管 右 端 为 S极C.c图 实 验 研 究 的 是 通 电 导 体 在 磁 场 中 受 到力 的 作 用D.d图 实 验 研 究 的 是 电 磁 感 应 现 象 3. 如 图 所 示 ,关 于 甲 、 乙 两 图 说 法 中 正 确 的 是 ( )A.图 甲 是 研 究 电 磁 感 应 现 象 的 装 置 ,利 用 该 实 验的 原 理 可 以 制 成 发 电 机B.图 乙 是 研 究 磁 场 对 电 流 作 用 的 装 置 ,利 用 该 实验 的 原 理 可 以 制 成 发 电 机C.图 甲 是 研 究 磁 场 对 电 流 作 用 的 装 置 ,利 用 该 实验 的 原 理 可 以 制 成 电 动 机D.图 乙 是 研 究 电 磁 感 应 现 象 的 装 置 ,利 用 该 实 验 的 原 理 可 以 制 成 电 动 机 解 析 :甲 图 中 有 电 源 ,导 线 中 有 电 流 ,放 在 磁场 中 会 受 力 运 动 ,这 是 电 动 机 的 原 理 .乙 图 中没 有 电 源 ,导 线 中 原 来 没 有 电 流 ,当 导 线 在 磁场 中 做 切 割 磁 感 线 运 动 时 ,电 路 中 产 生 感 应电 流 ,此 时 运 动 的 导 线 相 当 于 电 源 ,电 路 中 有电 流 .电 动 机 是 利 用 了 磁 场 对 电 流 的 作 用 ,发电 机 是 利 用 了 电 磁 感 应 的 原 理 .故 选 C. 3. 如 图 所 示 ,关 于 甲 、 乙 两 图 说 法 中 正 确 的 是 ( )CA.图 甲 是 研 究 电 磁 感 应 现 象 的 装 置 ,利 用 该 实 验的 原 理 可 以 制 成 发 电 机B.图 乙 是 研 究 磁 场 对 电 流 作 用 的 装 置 ,利 用 该 实验 的 原 理 可 以 制 成 发 电 机C.图 甲 是 研 究 磁 场 对 电 流 作 用 的 装 置 ,利 用 该 实验 的 原 理 可 以 制 成 电 动 机D.图 乙 是 研 究 电 磁 感 应 现 象 的 装 置 ,利 用 该 实 验 的 原 理 可 以 制 成 电 动 机 4.微 型 电 扇 内 部 构 造 如 图 所 示 .在 完 好 的 微 型 电 扇 插头 处 接 一 只 发 光 二 极 管 ,用 手 旋 转 叶 片 ,发 现 二 极 管 发 光 ,这 是 现 象 ;微 型 电 扇 接 入 电 路 中 能 转 动 ,其 工 作原 理 是 . 电 磁 感 应解 析 :发 光 二 极 管 发 光 说 明 有 电 流 通 过 电 路 ,电 风 扇是 利 用 通 电 导 体 在 磁 场 中 受 力 的 作 用 工 作 的 ,如 果 让线 圈 在 磁 场 中 转 动 ,就 会 产 生 感 应 电 流 ,使 二 极 管 发光 .电 动 机 是 利 用 电 能 生 磁 ,发 电 机 说 明 磁 能 生 电 ,电和 磁 间 可 以 相 互 转 化 .通 电 导 体 在 磁 场 中 受 力 的 作 用
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