
1.5 磁生電第2課時 交流發(fā)電機(jī)
初中科學(xué) / 浙教版 /八年級下冊/第一章
一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
1、電磁感應(yīng)
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。
2、感應(yīng)電流
電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流就叫感應(yīng)電流。
3、感應(yīng)電壓
如果電路不閉合,當(dāng)導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時,導(dǎo)體中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。但在導(dǎo)體兩端會有感應(yīng)電壓。
復(fù)習(xí)
5、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化
機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
6、電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度及磁場強(qiáng)弱有關(guān)。
電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做 運(yùn)動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生 ,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。這是英國物理學(xué)家 發(fā)現(xiàn)的。這個發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了 和 的聯(lián)系,在此過程中, 能轉(zhuǎn)變成 能。
閉合
感應(yīng)電流
法拉第
電
磁
機(jī)械
電
切割磁感線
4、感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動方向有關(guān);
二、交流發(fā)電機(jī)
1、發(fā)電機(jī)的工作原理:
根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成。
把手搖發(fā)電機(jī)與電流表連接起來,如圖所示。轉(zhuǎn)動手搖發(fā)電機(jī)的線圈,可以看到電流表的指針 ________ ,說明發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流方向是________的。
左右擺動
發(fā)生改變
2、交流電:
這種周期性改變方向的電流叫交流電
3、交流電的周期和頻率:
日常生活中使用、電網(wǎng)輸送的電都是交流電。
我國的交流電周期是 0.02秒,頻率為50赫茲。
直流電:
電流方向不變的電流。
例:電池產(chǎn)生的電流
交流電與直流電有什么不同?為什么我們平時用得最多的交流電而不是直流電?
交流電的方向發(fā)生周期性的改變,而直流電的方向不發(fā)生改變。
生活中的電是由發(fā)電廠發(fā)出的交流電,且生活中大部分電動機(jī)是交流電動機(jī),所以平時我們用得最多的是交流電而不是直流電。
發(fā)電機(jī)
4、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)
主要由轉(zhuǎn)子(線圈)和定子(磁體)組成。
線圈的兩個端線上有兩個銅環(huán)(E、F)和電刷(A、B)與外電路連接。
當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈轉(zhuǎn)動時,其ab邊與cd邊切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流。
5、發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化:
把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
實際使用的大型交流發(fā)電機(jī),一般采用線圈不動、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電。為了得到較強(qiáng)的磁場,還要用電磁鐵代替永磁體。
6、發(fā)電機(jī)與電動機(jī)的比較
利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象
通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動
磁體、線圈、換向器和電刷
磁體、線圈、銅環(huán)和電刷
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
作用電器
作電源
左手定則
右手定則
交流發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)
直流電動機(jī)、交流電動機(jī)
電動機(jī)與發(fā)電機(jī)比較
1.發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原則上和電動機(jī)是完全相同的.
2.電動機(jī)是消耗電能而輸出機(jī)械能(把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能);發(fā)電機(jī)是消耗機(jī)械能而輸出電能.
發(fā)電機(jī)與電動機(jī)的結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一樣的,因此,電動機(jī)也可用來做發(fā)電機(jī)。
法?拉?第
法拉第( 1791 ~ 1867),英國物理學(xué)家、化學(xué)家。他出生于一個鐵匠家庭,家境十分貧寒,一生幾乎沒有受過正規(guī)的學(xué)校教育。少年時代,他在倫敦一家裝訂廠當(dāng)幫工,這使他有機(jī)會閱讀大量的科技書籍。他用自己微薄的工資買了一些實驗儀器來驗證書本上的知識。法拉第的勤奮與好學(xué)得到了當(dāng)時著名科學(xué)家戴維的賞識,1813年,他成為戴維科學(xué)研究的助手。從此,法拉第開始了他終生的科學(xué)研究工作。
法?拉?第
法拉第在科學(xué)上的貢獻(xiàn)巨大。他發(fā)現(xiàn)了使二氧化碳、硫化氫、溴化氫和氯氣變成液體的加壓液化法;發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律,制造了世界上第一臺發(fā)電機(jī);首次提出了電與磁相互聯(lián)系的觀點,創(chuàng)立了現(xiàn)代電磁理論的基礎(chǔ);發(fā)現(xiàn)了電解定律,首次建立了電與化學(xué)的聯(lián)系;首次證明了摩擦電、溫差電、伽伐尼電、伏打電和感應(yīng)電的本質(zhì)是相的……
人們給予法拉第很高的地位和榮譽(yù)。但他并不看重金錢和榮譽(yù)。他拒絕了重金聘請,專心致力于科學(xué)研究,并在英國皇家學(xué)院為青少年做科普講座長達(dá) 19年。法拉第把一生獻(xiàn)給了科學(xué)事業(yè)。生活在電氣化時代的我們,應(yīng)該永遠(yuǎn)緬懷法拉第。
法?拉?第
法?拉?第
電與磁發(fā)展的歷程
公元前 6世紀(jì),人們發(fā)現(xiàn)了磁現(xiàn)象。在古代中國和古希臘,都有關(guān)于磁現(xiàn)象的記載。
公元前4世紀(jì)左右成書的《管子》中就有“上有慈石者,其下有銅金”的記載,這是關(guān)于磁的最早記載。
公元前3世紀(jì),我國就有司南(指南針)的記載。我國也是最早把指南針用于航海的國家。
東漢王充在《論衡》中記有“司南之杓(勺子),投之于地(中央光滑的地盤),其柢(勺的長柄)指南”。
1600年,英國醫(yī)生吉爾伯特發(fā)表《論磁》,建立了磁學(xué),并指出地球是一個巨大磁體。
1820年,丹麥奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng):電流能夠產(chǎn)生磁場。揭開了電與磁之間的相互聯(lián)系。
電與磁發(fā)展的歷程
1831年,英國法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象?;诟袘?yīng)電流的知識,電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的制造才成為可能,為第二次技術(shù)革命奠定了基礎(chǔ)。
1866年,西門子發(fā)明了自激式發(fā)電機(jī),使人類獲得了廉價電能,標(biāo)志著人類社會進(jìn)入電氣化時代。
電與磁發(fā)展的歷程
1873年,英國麥克斯韋完成《電磁通論》,建立了統(tǒng)一的電磁場的理論,預(yù)言了電磁波的存在,揭示了電、磁、光現(xiàn)象在本質(zhì)上的統(tǒng)一性。
1887年,德國赫茲用實驗證實了電磁波的存在。1888年,赫茲用實驗證實了電磁波和光波的同一性。
電與磁發(fā)展的歷程
1901年,意大利工程師馬可尼成功實現(xiàn)了跨越大西洋的無線電通信。20世紀(jì),無線電廣播、電視、衛(wèi)星通信等新技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。
20世紀(jì)50年代以后,晶體管的發(fā)明和集成電路的制造成功,實現(xiàn)了電子器材小型化,使人類進(jìn)入了信息化時代。
電與磁發(fā)展的歷程
20世紀(jì) 50年代,磁記錄信息技術(shù)出現(xiàn)。目前,磁存儲是信息存儲的重要方式。
電與磁發(fā)展的歷程
20世紀(jì) 80年代,磁共振技術(shù)出現(xiàn)并應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷。21世紀(jì)初,磁懸浮列車進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行。
通過了解電與磁發(fā)展的歷程,知道了電磁學(xué)發(fā)展史中的典型事例。請說說你的體會?
人類對電與磁現(xiàn)象的認(rèn)識,促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步,改變了人們的生活方式和世界的面貌。
電與磁發(fā)展的歷程
根據(jù)電與磁發(fā)展的歷程,將下列事件按時間先后排序。
2
7
5
4
9
6
10
8
3
1
11
12
小結(jié)
交流發(fā)電機(jī)
1、發(fā)電機(jī)的工作原理:
根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成
2、交流電:
這種周期性改變方向的電流叫交流電
3、交流電的周期和頻率:
我國的交流電周期是 0.02秒,頻率為50赫茲
4、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu):
主要由轉(zhuǎn)子(線圈)和定子(磁體)組成
5、發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化:
把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
1、一般發(fā)電機(jī)由線圈和磁鐵兩部分構(gòu)成。大型發(fā)電機(jī)的定子是 ____,轉(zhuǎn)子是________。
線圈
旋轉(zhuǎn)磁極
2、周期性地改變方向的電流叫做_______,電流方向不變的電流叫做______,家庭電路中的電流一般都是 ____ 電。我國民用交流電的周期是_____s, 由此可知該交流電的頻率為___ Hz,它表示1s內(nèi)電流方向改變____次。
交流電
直流電
交流
50
100
0.02
3、大型發(fā)電機(jī)用電磁鐵代替磁鐵,其目的( ) A. 節(jié)約材料 B. 增強(qiáng)磁場 C. 減弱磁場 D. 以上說法都不對
B
隨堂練習(xí)
4、關(guān)于交流發(fā)電機(jī)的利用原理,下列說法正確的是-----------( ) A.利用通電線圈在磁場里轉(zhuǎn)動 B.利用換向器把直流電變?yōu)榻涣麟? C.利用通電導(dǎo)體在磁場里受力而運(yùn)動 D.利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象
D
5、關(guān)于發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的幾種說法中,不正確的是---------( ) A.發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的 B.發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 C.電動機(jī)是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理工作的 D.電動機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
D
隨堂練習(xí)
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