2019-2020学年八年级科学下册 第四章《第5节 磁生电》学案 浙教版

2019-2020学年八年级科学下册第四章《第5节磁生电》学案浙

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联想情景导入

人们首先发明了电池，由电池提供电能,后来又发明了发电机，由发电机提供电能。现在我们所用的电能，从生活用电到交通运输、工厂企业用电，主要来自发电站里的发电机。那么发电机是怎样发电的呢?让我们通过电磁感应的原理来了解一下发电机是怎样发电的吧。

重点知识详解

一、磁生电电磁感应

1．电磁感应。

实验操作：如上图所示．将一根导体放入磁场中，导体和电流表串联成一个闭合回路。观察下列情况下电流表中有无电流。

(1)导体在磁场中不动；

(2)导体在磁场中做垂直于磁场方向的运动；

(3)导体在磁场中做平行于磁场方向的运动；

(4)电路断开时，重复第3步实验。

实验现象：

电路断开，导体向右、左运动

实验结论：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。产生的电流叫做感应电流。如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应电流，但导体两端会有感应电压。

2．电磁感应现象中能量的转化：电磁感应中，用力移动导体，消耗了机械能。却在闭合电路中产生了电能。这就实现了机械能向电能的转化。

3．感应电流的大小与哪些因素有关：导线切割的速度大，电流大；永磁铁的强度大，电流大；切割导线的条数多，电流大；切割的有效长度长。电流大。感应电流的大小与导线切割的速度、方向无关。

二、交流发电机的工作原理

1．发电机：利用电磁感应原理，将动能转变为电能的机械，可分为交流发电机和直流发电机两类，基本构造如下：

2．发电机的工作原理: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。当线圈平面和磁感线垂直时，两边的运动方向和磁感线平行,不切割磁感线，线圈上元感应电流。当线圈平面和磁感线平行时，两边的运动方向和磁感线垂直,切割磁感线，线圈上有感应电流。

3．交流电：从以上图示分析可知，线圈转动一周。电流方向改变两次。这种周期性改变方向的电流叫做交流电。

(1)周期：完成一次周期性变化需要的时间(秒)。

(2)频率：1秒内完成周期性变化的次数(赫兹)。

我国交流电周期是0．02秒,频率为50赫兹。每秒电流方向改变100次。

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精典例题解析

[例1]下列四幅实验装置图所反映的原理，对发电机的发明有直接影响的是 ( )

[解析] 这四幅图是电磁学中四幅经典的图，反应了四种不同的原理，我们应熟知这些图所表示的含义。图A是奥斯特实验装置,该实验表明电流周围存在着磁场。同时还说

明电流的磁场方向跟电流方向有关。图B是研究电磁感应现象的装置。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。电磁感应现象对

发电机的发明有直接影响。图C是用来研究磁场对通电导线有力的作用，该原理对

电动机的发明有直接影响。图D是用来判断螺线管极性的右手螺旋定律。

[答案] B

[例2]如图所示是研究电磁感应的实验装置。

(1)．保持导线n6不动．闭合开关。灵敏电流计的指

针不动，这时导线中_________电流。

(2)保持电路闭合．当导线曲向左运动和向右运动时，

灵敏电流计的指针会向左和向右偏转。表明导线中

的感应电流方向与__________有关。

(3)将U形磁铁反转对调磁极，闭合开关。当导线ab

向左运动和向右运动时,灵敏电流计的指针会向右

和向左偏转．表明导线中的感应电流方向与_________有关。

[解析]产生感应电流的条件之一是电路必须闭合，因而在开关断开的情况下,无论导体ab 如何运动,电流表指针都不会偏转，说明电路中没有感应电流产生。在电路闭合的

情况下。ab边必须做切割磁感线运动。电路中才会有感应电流产生。从实验中可

知。感应电流的方向与运动方向、磁场方向有关。

[答案] (1)没有 (2)导体运动方向 (3)磁场方向

[例3] 电与磁的联系可由三个重要实验所证实。这三个实验如图所示。

(1)图甲实验是著名的____________实验。它证实了________,应用举例__________。

(2)图乙实验证实了_________________,实验过程中的能量转化是______________；

应用举例_______________________________。

(3)图丙实验证实了___________，实验过程中的能量转化是_______________，应用

举例____________________________________________。

[答案] (1)奥斯特电流周围有磁场电磁铁

(2)通电导体在磁场中要受到磁力的作用电能转化机械能电动机

(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时。导体中就产生感应电流

机械能转化为电能发电机

考点应试必备

1．如图所示的四个实验装置中,能说明发电机工作原理的是 ( )

2．小明同学在实验室组装了如图所示的实验装置来探究“什么情况下磁可以生电”。图中的ab是一根直铜线，ab处于蹄形磁铁的磁场中，下列情况中能使电流表的指针发生偏转的

是( )

A．闭合开关,导体ab向上运动

B．断开开，导体ab向左运动

C．闭合开关，导体ab向右运动

D．断开开关,导

体ab向下运

动