01思維導圖
02課堂導入
現代社會的生產和生活都需要大量的店,這些電都是由發電機提供的。那麼,發電機為什麼能發電?
奧斯特實驗說明了電流周圍存在磁場,電能生磁;那麼磁是否能生電呢?
03知識點講解
一、探究電磁感應現象
1822年,英國物理學家法拉第開始進行「磁生電」的探索,經過10年不懈的努力,終於在1831年發現了磁也能生電。
實驗器材
實驗裝置
思考:怎樣做才能產生感應電流?
實踐探究:
實驗結論
電磁感應現象
1.利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應現象。
2.電磁感應產生的電流叫作感應電流。
如圖,把條形磁體迅速插入或拔出螺線管時,小量程電流計的指針就會發生偏轉,你能解釋其中的道理嗎?
二、發電機
1.交流發電機的構造和作用
(1)構造:由磁體、線圈、銅環、電刷、輸出電路組成。
(2)磁場中的磁感線從左向右,線圈轉動時,只有ab邊和cd邊能切割磁感線產生感應電流,da邊和bc邊不切割磁感線,不產生感應電流。
交流電的產生放在磁場裡的線圈,兩端各連一個銅環K和L,它們分別跟電刷A、B接觸,並跟電流表組成閉合電路。在線圈從圖甲經圖乙向圖丙轉的半周過程中,ab邊向下運動,cd邊向上運動,ab邊向下切割磁感線,ab邊中的電流由b向a,cd邊向上切割磁感線,cd邊中的電流由d向c,外部電路中的電流方向一直是從A流向B。
實用交流發電機實際的交流發電機,結構比較複雜,但主要由轉子(轉動部分)和定子(固定部分)兩部分組成。轉子由水輪機、汽輪機或內燃機來帶動。大型發電機發出很高的電壓和很強的電流,要採用線圈不動、磁極旋轉的方式發電。這種發電機叫作旋轉磁極式發電機。大型旋轉磁極式發電機,能夠提供幾千伏到上萬伏的電壓,功率可達幾十萬千瓦,甚至百萬千瓦以上。為了得到較強的磁場,要把線圈嵌在定子鐵芯槽裡,還要用電磁鐵代替永久磁鐵作轉子。
04習題精練
1.關於電磁現象,下列說法中不正確的是( )
A.電動機工作時,主要是將電能轉化為機械能
B.電磁鐵的磁性強弱只與通過線圈中的電流大小有關
C.發電機的工作原理是電磁感應現象
D.地球周圍空間存在著磁場
【答案】B【解析】A.電動機消耗的是電能,得到的是機械能,是電能轉化為機械能,故正確但不符合題意;B.電磁鐵的磁性強弱與通過線圈中的電流大小和線圈的匝數等因素有關,故錯誤但符合題意;C.發電機是利用電磁感應的原理製成的,在工作時將機械能轉化為電能,故正確但不符合題意;D.據地磁場的知識可知,地球周圍存在著磁場,故正確但不符合題意。故選B。
2.下列有關電磁現象的說法中,正確的是( )
A.直流電動機工作時,線圈剛轉至平衡位置,換向器就自動改變線圈中的電流方向
B.磁場對放入其中的物體有力的作用
C.奧斯特實驗說明導體周圍存在磁場
D.發電機是根據電磁感應現象製成的
【答案】D【解析】A.據直流電動機的工作原理可知,直流電動機工作時,線圈剛轉過平衡位置,換向器就自動改變線圈中的電流方向,故錯誤;B.磁體的周圍存在磁場,磁場的基本性質是對放入其中的磁體有力的作用,故錯誤;C.奧斯特實驗證明了電流周圍存在磁場,磁場的方向與電流的方向有關,故錯誤;D.發電機的原理是電磁感應,電動機的原理是通電線圈在磁場裡受力轉動,故正確且符合題意。故選D。
3.要改變直流電動機線圈轉動的方向,可行的辦法是( )
A.改變電流的大小 B.改變磁場的強弱 C.只改變電流方向 D.同時改變電流方向和磁場方向
【答案】C【解析】AB.改變電流的大小,改變磁場的強弱可以改變電機的轉動速度,不能改變轉動方向,故AB不符合題意;C.磁場方向不變時,改變線圈中的電流方向可以改變電動機的轉動方向,故C符合題意;D.同時改變電流方向和磁場方向,線圈轉動的方向不改變,故D不符合題意。故選C。
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