磁生电
电磁感应的原理
电磁感应的原理 The document was prepared on January 2, 2021电磁感应原理:一、什么是电磁感应电生磁、磁生电,这就是电磁感应。
1、电生磁:图所示就是一个电生磁的实例图图在一只铁钉上面用导线绕了一个线圈,当把线圈的两端分别连接在一个电池的正极和负极时,电流就会经由线圈流过,这时铁钉就具有了吸引铁屑的能力,铁钉就有了磁性,图所示。
此时把连接于电池的导线取消,流过线圈的电流被切断,铁屑有都离开铁钉,掉落下来,铁钉又失去了磁性,图所示。
因为线圈有电流流过而产生了磁性,因为线圈的电流被切断停止了电流的流过,又失去了磁性,这就是电生磁的现象。
图图既然导体流过电流就能产生磁,那么电流流动的方向和磁极(N极 S极)的方向有什么关系呢。
在电工原理的概念中,有一个着名的定则“右手螺旋定则”(也称“安培定则”),就是依据右手握拳,拇指伸直这种手的形态;来判断磁场的方向。
也就是根据导体或者线圈内部电流的方向来判断磁场的方向:图所示;这是一个闭合的回路,图中电流由电池的正极经过线圈流向负极,线圈上箭头方向是电流的方向,线圈内部产生磁力线的方向是左边是S极、右边是N极,这正好和图所示的右手握拳,拇指伸直这种手的形态相吻合,即;右手四指所指是电流的方向,伸直拇指所指是磁场N极的方向(也就是磁力线的指向)。
同样通电的直导线的周围也会产生以导线为圆心的同心圆磁场,图所示。
这个直导线流过电流的磁场和磁场的方向也可以采用右手握拳,拇指伸直这种手的形态来判断:如图所示;右手握通电的直导线,拇指是电流的方向,握拳的四指就是围绕直导线磁场的方向。
图图结论:导体通过电流就会产生磁场,并且磁场的方向和电流的方向有关。
2、磁生电图是自行车发电机的构造原理图;图图在图中,中间有标有N S极的是一个圆形永久磁铁,其磁力线的分布是从N(北极)极指向S(南极)极,图中有箭头的虚线是磁场磁力线的分布图。
在圆形永久磁铁的两边分别有两个串联在一起的线圈,由于线圈靠近永久磁铁,线圈也置身于磁场中;磁力线从线圈中穿过。
带你认识磁生电与电生磁
带你认识“磁生电”与“电生磁”山东省邹平县第一中学 李进磁是什么?一般提起磁,有些人都觉得磁是较为少见的,好象主要就是磁石或磁铁吸引铁,情况真是这样吗?现代科学的发展已经表明这样的看法是不对的。
现代科学研究和实际应用已经充分证实:任何物质都具有磁性,只是有的物质磁性强,有的物质磁性弱;任何空间都存在磁场,只是有的空间磁场高,有的空间磁场低。
所以说包含物质磁性和空间磁场的磁现象是普遍存在的。
电和磁是不可分割的,它们始终交织在一起。
简单地说,就是电生磁、磁生电。
一、磁生电如果把一个螺线管两端接上检测电流的检流计,在螺线管内部放置一根磁铁。
当把磁铁很快地抽出螺线管时,可以看到检流计指针发生了偏转,而且磁铁抽出的速度越快,检流计指针偏转的程度越大。
同样,如果把磁铁插入螺线管,检流计也会偏转,但是偏转方向和抽出时相反。
为什么会发生这种现象呢?我们已经知道,磁铁会向周围的空间发出磁力线。
如果把磁铁放在螺线管中,那么磁力线就会穿过螺线管。
这时,如果把磁铁抽出,磁铁远离了螺线管,将造成穿过螺线管的磁力线数目减少(或者说线圈内部的磁通量减少)。
正是这种穿过螺线管的磁力线数目(也就是磁通量)的变化使得螺线管中产生了感生电动势。
如果线圈闭合,就产生电流,称为感生电流。
如果磁铁是插入螺线管内部,这时穿过螺线管的磁力线增多,产生的感生电流和磁铁抽出时相反。
那么,如何决定线圈中感生电动势的大小和方向呢?从上面的实验我们知道,磁铁抽出的快慢决定检流计指针的偏转程度,这实际上是说,线圈中的感生电动势的大小与线圈内部磁通量的变化率成正比。
这称为法拉第定律。
图1 磁生电通过实验我们可以证实,如果磁铁抽出,导致线圈中的磁通量减少,那么在线圈中产生的感生电流的方向是它所产生的磁通量能够补偿由于磁铁抽出引起的磁通量降低,也就是说,感生电流所产生的磁通量总是阻碍线圈中磁通量的变化。
这称为楞次定律。
如图所示,如果磁铁从线圈中向上抽出,将使得线圈中的磁通量减少,这时如果线圈是闭合的,线圈中产生感生电流,该感生电流的方向是:它产生的磁力线的方向也指向下方,以补偿由于磁铁抽出导致的磁通量减少。
磁生电
20.5 磁生电教学目标一、知识和技能1.知道电磁感应现象;知道产生感应电流的条件。
2.知道发电机的原理:能说出发电机为什么能发电;知道什么是交流电;知道发电机发电过程是能量转化的过程。
3.知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50HZ的意思;能把交流电和直流电区分开来。
二、过程和方法1.探究磁生电的条件,进一步了解电和磁之间的相互联系。
2.观察和体验发电机是怎样发电的。
三、情感、态度与价值观1.认识自然现象之间是相互联系的,进一步了解探索自然奥秘的科学方法。
2.认识任何创造发明的基础是科学探索的成果,初步具有创造发明的意识。
四、教学重点:1.通过探索概括出电磁感应。
2.通过实验知道交流发电机的工作原理。
五、教学难点:1.由实验现象概括物理规律——电磁感应。
2.应用原理分析问题——发电机工作原理。
六、教学准备:灵敏电流计、蹄形磁铁、导线七、教学过程一、引入新课奥斯特实验揭示了一个什么现象?电流周围存在着磁场,电流的磁场方向跟电流方向有关。
电流周围存在着磁场,即电能生磁。
那么逆向思维将会怎么样?指导学生阅读课本第一段话,然后说一说自己想了解什么问题。
下面我们用实验来探究磁能否生电。
我们先设计实验,从实验需要器材、实验条件、实验操作入手。
二、新课学习(一)什么情况下磁能生电1.实验器材实验目的:探索磁能否生电,怎样使磁生电?根据实验目的,本实验应选择哪些实验器材?为什么?根据研究的对象,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。
让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向,然后按书上的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。
播放视频:磁生电实验器材:蹄形磁体、电流表、导线、2.实验步骤如何做实验?其步骤又怎样呢?我们先做如下设想:电能生磁,反过来,我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。
那么,导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?另外:磁场的强弱对实验有没有影响?下面我们依次对这几种情况逐一进行实验,探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。
磁生电的三个条件
磁生电的三个条件
磁生电是电学中一种非常重要的原理,它被广泛用于电机,变压器,发电等设备中。
在这个原理中,一些物理定律决定磁生电有效存在。
让我们一起来看看这些定律。
第一个定律是磁场定律,即电流会产生磁场,并且可以通过两个磁场对象之间的相互作用而改变电流的方向。
第二个定律是电动势定律,指定磁场会通过被称为“感
应回路”的电路传递,并在其中施加电动势,从而产生电流。
第三个定律是电动势
定律,即电流有自发应力,可以在某种电路中施加力,从而产生电场。
综上所述,磁生电的三个必要条件是:磁场定律,电动势定律和电动势定律,它们共同决定了磁场与电流之间以及感应回路中力与电场之间的变化。
若具备有以上三个定律,磁生电就能够运行效果良好,将磁场转化为电能从而解决能源问题。
电生磁和磁生电区别
电生磁如果一条直的金属导线通过电流,那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。
导线中流过的电流越大,产生的磁场越强。
磁场成圆形,围绕导线周围。
磁场的方向可以根据“右手螺旋定则”又称“安培定则一” 来确定:用右手握住直导线,让大拇指指向电流的方向,那么其余四指弯曲的方向就是磁感线的环绕方向。
实际上,这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾相接的小磁铁的效果。
磁现象1、磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)2、磁体:定义:具有磁性的物质分类:永磁体分为天然磁体、人造磁体3、磁极:定义:磁体上磁性最强的部分叫磁极。
(磁体两端最强中间最弱)种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
说明:最早的指南针叫司南。
一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。
4、磁化:①定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。
②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。
钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。
所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。
5、物体是否具有磁性的判断方法:①根据磁体的吸铁性判断。
②根据磁体的指向性判断。
③根据磁体相互作用规律判断。
④根据磁极的磁性最强判断。
练习:☆磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用,音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。
(填“软”和“硬”)☆磁悬浮列车底部装有用超导体线圈绕制的电磁体,利用磁体之间的相互作用,使列车悬浮在轨道的上方以提高运行速度,这种相互作用是指:同名磁极的相互排斥作用。
☆放在条形磁铁南极附近的一根铁棒被磁化后,靠近磁铁南极的一端是磁北极。
☆用磁铁的N极在钢针上沿同一方向摩擦几次钢针被磁化如图那么钢针的右端被磁化成S极。
磁生电磁生电是英国物理学家法拉第发现的。
解析电磁铁磁生电电生磁的原理
解析电磁铁磁生电电生磁的原理磁生电是英国科学家法拉第发现的。
原理:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。
电生磁是奥斯特发现的。
原理:通电导体周围存在磁场。
可以判定磁场方向和电流的关系。
电和磁是不可分割的,它们始终交织在一起。
简单地说,就是电生磁、磁生电,也叫电磁感应一、电能的输送。
许多大型水电站建设在远离我们的高山峡谷之中,电能在那里生产出来,并不能马上被使用,它只有通过电力网跨过千山万水到达城市、工厂,走进千家万户,才能被使用;离城市较近的火电厂、核电站生产出的电能也要通过电力网传输,才能被使用。
因此,电力网成为连接电厂和用户的纽带,它就像是电力系统中的“血管”。
电力网是由升压变压器、传输线路、高压塔架、降压变压器、无功补偿器、避雷器等电气设备,以及监视和控制自动装置所组成的复杂网络系统。
下图即为一变电站的输配电系统。
变电站的输配电系统。
电能在发电机中生产出来,此时电压为10kv左右,经升压变压器变成220kv或500kv后,通过超高压输电线输送到城市的供电网上,再经多级降压变压器最终变为220 v,才能供我们使用。
这就是常见的交流输电方式。
由于交流输电日益暴露出一些问题。
因此人们也开始采用新型的高压直流输电方式进行远距离输电,在我国建成的就有“葛-上”(葛洲坝-上海)500kv直流输电线。
高压直流输电方式就是在原有的交流输电网中增加了整流器(把交流电变为直流电)和逆变器(把直流电变为交流电),来完成其任务的。
那为什么传输时要采用超高压(500kv等)输电呢?主要是因为要减少线损(Q),也就是电能在传输时在传输线上以热能等形式白白损失掉的能量。
只有不断地提高电压,才能减少线损QQ与通过传输线的电流I有这样的关系:Q=I2R,因为传输线的电阻R一定,因此要减少Q就要减小I,而I又与电压U成反比,因此,减少线损就要提高电压。
我们平时最常见到的传输线路就是架空线路,其次是电力电缆。
初中物理电学知识点磁生电
初中物理电学知识点磁生电
初中物理电学知识点磁生电
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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,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。
应用:发电机
2.产生感应电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动。
3.感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关。
4.发电机的原理:电磁感应现象。
结构:定子和转子(线圈、磁极、电刷)。
它将机械能转化为电能。
5.分类:交流发电机和直流发电机
6.交流电:周期性改变电流方向的电流。
我国交流电的周期:0.02S 频率:50HZ, 1S钟内改变电流方向100次
7.直流电:电流方向不改变的电流。
上面对物理学磁生电知识点的讲解内容,希望同学们都能很好的掌握,相信同学们一定会考出好成绩的,加油。
【初中物理电学知识点磁生电】。
磁生电
磁生电百科名片交流发电机的原理——磁生电磁生电是英国科学家法拉第发现的。
原理:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。
展开编辑本段磁生电的发现和原理电生磁是奥斯特发现的。
原理:通电导体周围存在磁场。
可以判定磁场方向和电流的关系。
电磁感应电和磁是不可分割的,它们始终交织在一起。
简单地说,就是电生磁、磁生电。
电生磁如果一条直的金属导线通过电流,那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。
导线中流过的电流越大,产生的磁场越强。
磁场成圆形,围绕导线周围。
磁场的方向可以根据“右手定则”(见图1)来确定:将右手拇指伸出,其余四指并拢弯向掌心。
这时,四指的方向为电流方向,而拇指的方向是磁场的方向。
实际上,这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾相接的小磁铁的效果。
电流方向与磁场的关系如果将一条长长的金属导线在一个空心筒上沿一个方向缠绕起来,形成的物体我们称为螺线管。
如果使这个螺线管通电,那么会怎样?通电以后,螺线管的每一匝都会产生磁场,磁场的方向如图2中的圆形箭头所示。
那么,在相邻的两匝之间的位置,由于磁场方向相反,总的磁场相抵消;而在螺线管内部和外部,每一匝线圈产生的磁场互相叠加起来,最终形成了如图2所示的磁场形状。
也可以看出,在螺线管外部的磁场形状和一块磁铁产生的磁场形状是相同的。
而螺线管内部的磁场刚好与外部的磁场组成闭合的磁力线。
在图2中,螺线管表示成了上下两排圆,好象是把螺线管从中间切开来。
上面的一排中有叉,表示电流从荧光屏里面流出;下面的一排中有一个黑点,表示电流从外面向荧光屏内部流进。
应用实例电生磁的一个应用实例是实验室常用的电磁铁。
为了进行某些科学实验,经常用到较强的恒定磁场,但只有普通的螺线管是不够的。
为此,除了尽可能多地绕制线圈以外,还采用两个相对的螺线管靠近放置,使得它们的N、S极相对,这样两个线包直接就产生了一个较强的磁场。
磁生电的公式范文
磁生电的公式范文磁生电的公式,指的是描述磁场与电场之间相互转化的物理规律。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化穿过一定的面积时,会引起电场的变化从而产生电流。
根据奥姆定律,电流通过导体时会产生电压。
下面将就这两个重要的定律进行详细阐述。
1.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是物理学上最重要的基本规律之一,规定了磁场变化穿过一定的面积时,产生的电动势(电压)的大小与变化率成正比。
具体表达式为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势(电压),dΦ/dt表示磁通量的变化率。
磁通量Φ可以用磁感应强度B和垂直于磁场的表面面积A来表示:Φ = B*A*cosθ其中,B表示磁感应强度,A表示表面面积,θ表示磁场与表面垂直的夹角。
根据上述公式,可以进一步推导得到以下关系:ε = -d(B*A*cosθ)/dt= -B*(dA/dt)*cosθ= -B*(dA/dt)这个公式表达了感应电动势与变化磁场的关系,并且也隐含了法拉第电磁感应定律的基本原理。
2.奥姆定律奥姆定律是描述电容器中电流与电压之间关系的基本定律,它指出电流与电压之间的比例关系是一个固定的电阻值。
具体表达式如下:I=V/R其中,I表示电流,V表示电压,R表示电阻。
根据这个公式,可以得到另一个形式的磁生电的公式。
当磁场的变化引起电场变化,电场会产生电流,这个电流可以通过导线流动。
而这个导线可以看作一个电阻,那么根据奥姆定律,产生的电流与电压(电动势)的关系可以表达为:I=ε/R这个公式表示了磁生电效应中产生的电流与磁场变化率、电阻和电动势之间的关系。
总结起来,磁生电的公式可以分为两个部分,即法拉第电磁感应定律和奥姆定律。
法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起的电动势与变化磁场的关系,奥姆定律描述了电动势引起的电流与电阻之间的关系。
两个定律共同构成了磁生电的基本规律,丰富了物理学对电磁现象的认识,并且在实际生活和工业应用中有着广泛的应用。
电生磁_磁生电_知识点
电生磁_磁生电_知识点电生磁和磁生电是电磁学的重要内容,是电磁现象的基础理论,在物理学和工程技术中具有广泛的应用。
下面是有关电生磁和磁生电的知识点:1.安培环路定理安培环路定理是描述电流和磁场之间关系的基本定律。
根据安培环路定理,通过一个闭合回路的磁场强度的总和等于该回路内的电流的代数和乘以一个系数。
这个系数就是真空中的磁导率。
2.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述磁生电现象的基本定律。
根据法拉第电磁感应定律,当一个导体中的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
3.感应电动势的方向根据楞次定律,感应电动势的方向总是使产生它的磁通量发生变化的方向相反。
这意味着如果磁通量增加,感应电动势会产生一个方向,如果磁通量减少,感应电动势会产生另一个方向。
4.电磁感应的应用电磁感应在生活和工业中有许多应用。
例如,发电机是一种利用电磁感应产生电能的设备。
磁卡、变压器、感应炉等设备的工作原理都基于电磁感应的原理。
5.电感电感是导体中由电流产生的磁场产生的自感电动势。
电感的大小取决于导体的长度、截面积和材料的磁导率。
电感可以用来储存和释放能量,在电路中起到滤波和稳压的作用。
6.电感的应用电感在电子电路中有很多应用。
例如,用电感作为滤波器可以去除电路中的高频噪声。
在电源电路中,电感可以用来提供稳定的直流电压。
7.麦克斯韦-安培定律麦克斯韦-安培定律是描述电流与变化的电场之间关系的基本定律。
根据麦克斯韦-安培定律,当电场的变化率发生变化时,会在空间中产生一个磁场。
这个磁场的大小与电场的变化率成正比。
8.电磁波电磁波是麦克斯韦方程组的解,是一种由变化的电场和磁场共同组成的波动现象。
根据麦克斯韦方程组的解,电磁波在真空中传播的速度等于光速。
9.电磁波的应用电磁波在通信、遥感、医学、无线电等众多领域有广泛的应用。
无线电和电视广播就是基于电磁波传输信号的原理。
以上是电生磁和磁生电的一些基本知识点,了解这些知识可以帮助我们更好地理解和应用电磁现象。
磁生电
想想议议
1820 年,奥斯特发现电流周围存在磁场 —— 电能 生磁,那么磁能否产生电呢?
1831 年,英国物理学家法拉第发现 了利用磁场产生电流的条件和规律。进 一步揭示了电和磁之间的联系!
后来人们根据这个发现,发明了发 电机,开辟了电气化时代。
法拉第
一、探究:什么情况下磁能生电? 1. 导体静止。
4. 交流电与直流电。 (1) 交流电(AC):周期性改变方向的电流。 (2) 直流电(DC):方向不变的电流。 (3) 频率:电流在每秒内周期性变化的次数。
科学小资料
我国的交流电
我国供生产和生活用的交流电,周期是0.02 s, 频率是 50 Hz。
即 1 s 内有 50 个周期,交流电的方向每周期改 变 2 次。
2. 关于电磁感应现象,下列说法正确的是( C ) A. 导体在磁场中运动,一定能产生感应电流 B. 导体在磁场中运动,一定不能产生感应电流 C. 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动, 一定能产生感应电流 D. 不闭合导体在磁场中做切割磁感线运动,一定 能产生感应电流
3. 在电磁感应现象中,消耗的能量和产生的能量分 别是___机__械___能_和______电__。能
4. 判断题:
(1) 导体在磁场中运动一定会产生感应电流。( × )
(2) 导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电流。
( )×
(3) 闭合导体在磁场中运动一定会产生感应电流。
(× )
(4) 闭合导体的一部分在磁场中做切割磁感线运
动,一定会产生感应电流。 ( √ )
5. 下图中的 a 表示垂直于纸面的一根导体,它是闭
频率为 50 Hz 的交流电,电流方向 1 s 内改变 100 次。
磁生电
这是550MW大型 发电机组转子的 吊装现场
这是葛洲坝170MW水轮发电机组
这是火电厂中的汽轮机组
这是宁波市镇海火电厂
这是秦山核电站
这是三峡工程图
得出结论: 工作原理:利用电磁感应现象。 它发电的过程是能量转化的过程。实质是其它 形式的能转变成电能的过程。
基本概念: (2)电磁感应现象中产生的电流叫 。
市电: T=0.02S f=50Hz
发电机的构造和作用
ab和cd不断做切割磁感线运动,由于磁感线方向是不变 的,而ab和cd的运动方向总是相反,并且不断改变,于 是线圈和外部电路就有了方向不断改变的感应电流
实际的交流发电机,结构比较复杂,但主要由转子(转动部分) 和定子(固定部分)两部分组成。转子由水轮机、汽轮机或内燃 机来带动。大型发电机发出很高的电压和很强的电流,要采用线 圈不动、磁极旋转的方式发电,这种发电机叫做旋转磁极式发电 机。大型旋转磁极式发电机,能够提供几千伏到上万伏的电压, 功率可达几十万千瓦,甚至百万千瓦以上。为了得到较强的磁场, 要把线圈嵌在定子铁心槽里,还要用电磁铁代替永久磁铁作转子。
(1)由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫 电磁感应 现象。
感应电流 (3)周期性地改变方向大小的电流,叫做交变电流,简称交流。
(4)在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。
频率的单位是 赫兹 基本规律: (1)产生感应电流的条件:① 导体运动时要切割磁感线 ② 电路要是闭合回路 (2)发电机是根据 质是 基本方法:控制变量法 制成的。发电机发电的实 其它形式的能 转变成电能的过程。 ,符号是 Hz 。
磁
生
电
从生活走向物理 从物理走向社会
我们的生活离不开电
磁生电
第四章第5节磁生电一、教学目标认知目标:1、知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。
2、知道电磁感应现象中的能量转化。
3、知道感应电流的方向与什么因素有关。
能力目标:1、探究磁生电的条件,培养学生的实践能力、对实验现象的观察能力,以及从实验事实中概括和归纳物理概念和物理规律的能力。
2、通过控制变量法研究影响感应电流大小的因素。
情感态度与价值观:1、认识自然现象之间是相互联系的,进一步了解探索自然奥秘的科学方法。
2、认识任何创造发明的基础是科学探索的成果,初步具有创造发明的意识。
二、教学重点1、产生感应电流的条件。
2、影响感应电流方向的因素。
3、电磁感应现象中的能量转化。
4、影响感应电流大小的因素。
三、教学难点1、感应电流产生的条件。
2、感应电压产生的条件。
3、影响感应电流大小的因素。
四、教学用具干电池、小磁针、直导线、线圈、灵敏电流计五、教学方法讲授、讨论、实验六、课时:一课时七、教学过程引入:大家都知道,奥斯特最早发现了电和磁之间存在着联系,因此奥斯特实验具有重要的历史价值,对后来的科学研究有深远的影响,为什么说它有重要的历史价值呢?我们先请一位同学来扮演一下奥斯特,重新展示奥斯特的风采。
(学生演示:小磁针、干电池一节、导线)教师:奥斯特实验揭示了一个什么现象?学生:电流周围能产生磁场。
进一步启发引入新课:奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系,既然电能产生磁,那么运用逆向思维,你如果是科学家,你最想研究什么问题呢?学生提问:磁能否生电?怎样能利用磁场获得电流?这些问题引起了科学家的思考,他们都在探索利用磁场能否产生电流,英国物理学家法拉第经过10年的研究,在1831年发现了磁生电的条件和规律,实现了他利用磁场获得电流的愿望。
法拉第的这个重大发现导致了电能的大规模生产和利用,开辟了电气化的新纪元。
10年是一个漫长的岁月,法拉第的这种热爱科学、坚持探索真理的可贵精神,值得我们学习。
假如你是法拉第,该如何利用磁场获得电流呢?(一)磁生电——电磁感应1、实验目的:如何利用磁场获得电流?根据实验目的,你认为应该选用哪些实验器材来研究这个问题?为什么?(学生讨论)得出结论:根据研究对象,需要有磁体和导线,检验电路中是否有电流需要电流表。
磁生电规律
1、在1831年由英国物理学家法拉第首先发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
当闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流。
这个现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。
2、没有使用换向器的发电机,产生的电流,它的方向会周期’改变方向,这种电流叫交变电流,简称交流电。
它每秒钟电流方向改变的次数叫频率,单位是赫兹,简称赫,符号为hz。
我国的交流电频率是50hz。
3、使用了换向器的发电机,产生的电流,它的方向不变,这种电流叫直流电。
(实质上和直流电动机的构造完全一样,只是直流发电机是磁生电,而直流电动机是电生磁)
4、直流电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。
5、实际生活中的大型发电机由于电压很高,电流很强,-般都采用线圈不动,磁极旋转的方式来发电,而且磁场是用电磁铁代替的。
磁生电
N
如果把电源“+”极与导线连接,可观察到 小磁针发生偏转, 的现象是______________________, 断开电 小磁针回到原来指向. 路则可观察到_______________________ 。
电
磁
英国科学家法拉第经过 10年的研究,在1831 年发现了磁生电的条件 和规律,实现了他利用 磁场获得电流的愿望。 法拉第发现了磁生电, 导致了电能的大规模生 产和利用,开辟了电气 化的新纪元
课堂 小结
法拉第
电 磁 感 应
发现电磁感应现象 电路是闭合的 产生感 一部分导体 应电流 的条件 导体作切割磁感线运动
影响感应 电流方向 的因素 磁场方向
感应 电流
导体切割磁感线的运动方向 控制变量法
影响感应电流 大小的因素
感应电压 导体不闭合且作切割磁感线运动 能量转化: 机械能转化为电能
一、预习交流发电机的工作原理。 二、见作业本相关练习。
没电流 没电流
有电流
电磁感应:闭合电路的一部分导体在 磁场里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。 感应电流:由于电磁感应产生的电 流就叫做感应电流
A、磁场能产生电流。 B、能量转化: 机械能转化为电能。
若电路不闭合,导体在磁场中 做切割磁感线的运动时,电路中还 会产生电流吗?
(1)、导体在磁场中运动一定会产生感应电 流( ) (2)、导体在磁场中做切割运动一定会产生 感应电压( ) (3)、闭合导体在磁场中做切割运动一定会 产生感应电流( ) (4)、闭合导体的一部分在磁场中做切割运 动一定会产生感应电流( )
4.导体在磁场里做切割磁感线运动,导 感应电压。 体的两端将产生___________
磁生电和电生磁的原理
磁生电和电生磁的原理磁生电和电生磁是电磁感应的两个基本现象,它们之间存在着密切的关系。
磁生电指的是通过磁场的变化产生电流,而电生磁则是通过电流的变化产生磁场。
我们来看一下磁生电的原理。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的磁通量发生变化时,会在闭合回路中产生感应电动势。
这个电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
换句话说,当磁场的磁通量发生变化时,磁场会对闭合回路中的电荷产生作用力,从而产生电流。
举个例子来说明磁生电的原理。
当我们将一个导线环绕在一个恒定的磁场中,并且改变磁场的强度或方向时,导线中就会产生电流。
这是因为磁场的变化导致了磁通量的变化,从而在导线中产生感应电动势,进而产生电流。
接下来,我们来看一下电生磁的原理。
根据安培环路定理,当电流通过一段导线时,会在周围产生一个磁场。
这个磁场的方向与电流的方向成正比。
换句话说,当电流通过导线时,导线周围就会产生磁场。
举个例子来说明电生磁的原理。
当我们通电时,电流会通过导线,导线周围就会产生磁场。
这是因为电流通过导线时,电子会受到磁场的作用力,从而产生一个环绕导线的磁场。
通过以上两个原理,我们可以看出磁生电和电生磁是相互关联的。
当磁场的磁通量发生变化时,会在闭合回路中产生电流,而当电流通过导线时,会在周围产生磁场。
这种相互关联的现象被称为电磁感应。
电磁感应在日常生活中有着广泛的应用。
例如,发电机就是利用磁生电的原理来将机械能转化为电能的装置。
当发电机的转子旋转时,磁场的磁通量发生变化,从而在线圈中产生感应电动势,进而产生电流。
另外,电磁感应也是电磁铁的工作原理。
当电流通过线圈时,线圈周围就会产生磁场,从而使得铁芯具有吸引力。
总结一下,磁生电和电生磁是电磁感应的基本现象。
磁生电指的是通过磁场的变化产生电流,而电生磁则是通过电流的变化产生磁场。
这两个现象相互关联,构成了电磁感应的基础。
电磁感应在发电机、电磁铁等装置中有着广泛的应用,对我们的生活产生了深远的影响。
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考点13:电动机 磁生电
一、选择题 1.(2011南京)如图所示的四幅图中能说明发电机工作原理的是A
2.(2011无锡)如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置.回顾探究过程,以下说法正确的是C
A .让导线ab 在磁场中静止,蹄形磁体的磁性越强,灵敏电流计指针偏转角度越大
B .用匝数较多的线圈代替单根导线ab ,且使线圈在磁场中静止,这时炙敏电流计指针偏转角度增大 C. 蹄形磁体固定不动.当导线ab 沿水平方向左右运动时,灵敏电流计指针会发生偏转
D .蹄形磁体固定不动,当导线ab 沿竖直方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转 3. (2011烟台)如图所示,a 表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,哪种情况下不会产生感应电流 C
4.(2011河南)图9是动圈式话筒的构造示意图,当人对着话筒说话时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈在磁场中运动,产生随声音变化而变化的电流,经放大后通过扬声器还原成声音。
下列设备与动圈式话筒原理相同的是 D
A .电钳
B .电饭锅
C .电动机
D .发电机 5(2011泉州)在如图2所示的实验装置图中能够说明电磁感应现象的是(B )
6.(2011芜湖)下列设备中,利用“通电导体在磁场中受力运动”原理工作的是C
A .电铃
B .发电机
C .电动机
D .电磁起重机 7.(2011福州)在制作简易电动机的过程中,若要改变电动机的转动方向,可以( B )
A .改变通电电流的大小
B .将电源的正负极对调
C .换用磁性更强的磁铁
D .增加电动机的线圈匝数 8.(2011广安)如图所示,在下列有关电与磁实验的装置图中,用来研究磁场对电流作用的是( D )
多选9.(2011湛江)如图所示的四个装置,关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述,正确的是 BC
A .图a 可用来演示磁场对通电导线的作用
B .图b 可用来演示电流的磁效应
C .图c 可用来演示电荷间的相互作用
D .图d 可用来演示电磁感应现象 10.(2011苏州)许多物理学家在科学发展的历程中做出了杰出的贡献.下列叙述符合历史事实的是 A
A.奥斯特首先发现了电流的磁效应
B.牛顿最早总结了杠杆的平衡条件
C.阿基米德首先发现了电磁感应现象
D.法拉第最早通过实验研究了光的色散现象
二、填空题 1.(2011聊城)如图所示,将一根导体棒ab
两端用细导线与灵敏电流计组成一个
闭合回路。
让导体棒ab 水平向左运动时,电流计的指针向右偏转;导体棒ab 水平向右运动时电流计的指针向左偏转,说明感应电流的方向与 有
关。
让导体棒ab 沿竖直方向上下运动时,电路中 感应电流。
【答案】导体切割磁感线的运动方向 不产生
2.(2011广州市)电磁感应现象是英国物理学家
首先发现的.探究这个现象应选用如图6中 (填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验.在这个现象中感应电流的方向与 的方向和磁感应线方向有关.利用电磁感应现象可以制成 ,实现机械能转化为电能.
【答案】法拉第 甲 导线切割磁感线 发电机
3.(2011四川绵阳)如图所示实验装置,是用来研究 (选填“电流的磁效应”、“电磁感应现象”或“磁场对通电导体的作用”)的。
实验中把导线ab 放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab ,会观察到导线向右运动;如果把电源正、负极对调后接入电路,会观察到导线ab 向 (选填“左”或“右”)运动;如果不对调电源正、负极,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,会观察到导线ab 向 (选填“左”或“右”)运动;如果把电源正、负极对调,同时把蹄形磁体上下磁极也调换一下,则会观察到导线ab 向 (选填“左”或“右”)运动。
【答案】磁场对通电导体的作用 左 右
4. (2011烟台直流电动机的工作原理是_________________________________.电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠______________来实现的.通电导体在磁场中受力而运动 换向器
5.(2011盐城)微风吊扇通电后扇叶转动,此过程中 ▲ 能转化为动能.拔下插头,在插头处接发光二极管,用手旋转叶片,发
光二极管发光,这是 ▲ 生电的现象,人们利用这一原理制成了 ▲ (发电
机/电动机).
18.电 磁 发电机 四、探究与实验题
1.(2011广东))在“探究感应电流的产生”的实验中。
小颖同学的四次实验情况分别如图17所示。
(1)有同学说:“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流。
”你认为他的说法对吗?____,图____可支持你的结论。
(2)为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。
A .根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论: 。
B .根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论: 。
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是______能转化为电能。
2 (2011鞍山)如图所示,是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实
验装置。
铜棒ab 、电流表、开关组成闭合电路。
(1)闭合开关后,使铜棒 a b 上下运动,电流表指针__________(填“能”或“不能”)发生偏转。
(2)要使电流表指针发生偏转,铜棒ab 应_______运动,这是一种_______现象,利用这一原理可制成____________________________________。
(3)要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法。
方法一:_______________________________________ 方法二:__________________________________________
(1)、不能 (2)、向右 (向左、斜向上、斜向下) 电磁感应 发电机 改变铜棒运动方向 改变磁场方向
甲
图6
-
N
P
+
S
乙。