磁生电
第二十章 第5节
实验的结论
如果把电源“+”极与导线连接，可观察到的现象是______________________,断开电路则可观察到_______________________。
?
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
实验探究
提出问题
1.什么情况下磁能生电 ？
设计猜想
2.要使磁生电须哪些器材？
①最方便获得的磁场用什么器材？
②要方便测出电流用什么器材？
③要把电流表接入电路要哪些器材？
研究电磁感应
实 验 条 件
指针
摆动情况
实验电路图
1
开关断开，电路断路，
无论导线做何运动
不摆动
2
3
4
5
开关闭合，电路通路，
导线保持静止。
不摆动
开关闭合，电路通路，
部分导线只做上下运动。
不摆动
开关闭合，电路通路，
部分导线只做左右运动。
摆 动
开关闭合，电路通路，部
分导线做左右斜向运动。
摆 动
实验结论
电磁感应条件
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 。
2、感应电流：
由于发生电磁感应现象而产生
的电流叫感应电流。
3、电磁感应现象中能的转化是怎样的？
是机械能转化为电能。
科拉顿“跑失良机”
请帮科拉顿分析失败的原因，并为其改善实验方案。
感应电流的大小与那些因素有关？
猜测：1.导线切割的速度
3.永磁体的强度
探究活动
2.导线切割的速度的方向
4.切割导线的条数
5.切割导线的有效长度
设计实验方案
实验方法：控制变量法
结论
感应电流的大小与导线切割的速度、永磁铁的强度、切割导线的条数、切割导线的有效长度有关。感应电流的大小与导线切割的速度方向无关。
电磁感应现象的能量转化:
在电磁感应现象中，消耗了机械能，但在闭合电路中产生了电流，获得了电能，实现了从机械能向电能的转化
20.5 磁生电
1、电磁感应------磁能生电
（1）内容：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 。（英国---法拉第）
（2）感应电流：由于电磁感应而产生的电流就叫做感应电流。
（3）产生感应电流的必要条件：一是闭合电路的一部分导体；二是导体做切割磁感线运动。
（4）感应电压产生的条件：导体在磁场中做切割磁感线运动。
（5）影响感应电流方向的因素：磁场方向、导体运动方向。
①若磁场方向不变时，导体运动方向改变，则感应电流的方向随之改变。
②若导体运动方向不变时，磁场方向改变，则感应电流的方向随之改变。
③若导体运动方向和磁场方向同时改变时，则感应电流的方向不变。
（6）影响感应电流大小的因素：磁场的强弱、导体切割磁感线的速度、导线的根数和长度有关，而运动方向和磁场方向无关。
（7）能量转化：机械能→电能。
注： ——表示电流或磁场的方向垂直纸面向里，
——表示电流或磁场的方向垂直纸面向外。
练习1
1.
1. 产生感应电流的条件是（ ）
A．  导体在磁场中运动
B．  导体在磁场中做切割磁感线运动
C．  闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动
D．  闭合导体在磁场中做切割磁感线运动
C
学习效果反馈
课本练习甲乙
2.判断：下列状况中，哪些状况有感应电流产生？
课本练习丙丁
练习2
1.
3.导体在磁场里做切割磁感线运动，导体的两端将产生___________。
感应电压
练习3
4.感应电流的方向与_____________
和________________有关。
导体运动方向
磁感线方向
×
×
6.图中A、D已标出了磁场方向、导体切割磁感线的方向和产生的电流方向，请在B、C、E、F图中标出电流的方向。
A B C
注： ——表示电流的方向垂直纸面向里，
——表示电流的方向垂直纸面向外。
×
·
.
没电流
D E F
注： ——表示电流的方向垂直纸面向里，
——表示电流的方向垂直纸面向外。
×
·
练习5
7.在电磁感应现象中，导体切割磁感线运动时，产生了_______________。由此可见，在电磁感应现象中，_____能转化为______能。
感应电流
电
机械
课堂习题
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（ ）
ⅹ
ⅹ
√
√
N
垂直屏幕
向外运动
5、下面的四个图中那些不会产生感应电流（ ）
（图中小圆表示闭合导体的一部分）
A
B
C
D
BD
发电机是把机械能
转化为电能的机器
发电机原理：电磁感应现象
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
①
②
③
④
a
b
d
c
A
B
周期性改变电流方向的电流叫做交流电
方向不变的电流叫直流电
线圈转动一圈，电流方向改变2次
（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）
问：生活用电的周期、频率、每秒方向改变次数
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
实际使用的交流发电机（旋转磁场式）
1、组成：
定子——线圈；转子——电磁铁
原因：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转困难；使用电磁铁可得到强磁场
2、动力机：水轮机、汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等
发电机
发电机是根据
电磁感应
原理工作的
是机械能
转化为电能
的机器
发电机与电动机的比较
1、发电机的构造原则上和电动机是完全相同的
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里转动的原理
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。
550MW大型发电机组转子吊装
宁波市镇海火电厂
2、发电机
（1）原理：利用电磁感应的原理工作。
（2）主要构造：转子（电磁铁）和定子（线圈）
（3）种类：交流发电机（两个铜环）和直流发电机（换向器）。
（4）能量转化：机械能→电能
（5）直流电（DC）：方向不变的电流；如干电池、蓄电池等。
（6）交流电（AC）
①定义：周期性改变电流方向的电流叫交流电。
②周期（T）：电流方向完成一次周期性变化或线圈转一周的时间（秒）。我国T =0.02s
③频率（f）：1秒内电流方向周期性变化的次数（Hz）或1秒内线圈转过的周数。我国f=50 Hz，表示1s钟线圈转过50圈，电流方向改变100次。
注：线圈转一圈电流方向改变2次。
3、电动机与发电机的区别
（1）原理不同
电动机：利用通电线圈在磁场里转动的原理；如图1
发电机：利用电磁感应的原理；如图2
(2)能量转化不同
电动机：电能→机械能
发电机：机械能→电能
图1
图2
4、话筒
（1）主要构造：永久磁铁、线圈、膜片
（2）原理：利用电磁感应的原理。
（3）工作过程：声音→膜片振动→带动线圈在磁场中做切割磁感线运动→产生感应电流。（声信号→电信号）
课堂小结
1、磁能否产生电
能
2、是否无论如何运动都能产生电流？
否
3、如何运动才会产生感应电流？还需要什么条件？
导体做切割磁感线运动，导体必须是闭合的而且是一部分
1.周期性改变____的电流叫交流电，_____不变的电流叫直流电，发电机提供的是_____电，电池提供的是__ 电
2.我国的交流发电机的转子每秒转____周，即交流电的变化频率是____赫，因此交流电的方向每秒要改变___次。
练习
方向
方向
交流
直流
50
50
100
3.发电机的主要构造分成____和____两部分，大型发电机的线圈作_____，电磁铁作_____。实用发电机的转子由水轮机、_____等带动旋转。
定子
转子
定子
转子
汽轮机
4.交流发电机线圈内和外电路中的电流分别是（ ）
A、交流电和直流电 B交流电和交流电
C直流电和交流电 D直流电和直流电
5.此装置是什么机器？工作原理是什么？工作时能量的转化情况怎样？
B
发电机
电磁感应原理
机械能转化为电能
6.交流发电机制造的原理是（ ）
A电流的磁效应 B电流的磁现象
C电磁感应现象 D电磁铁原理

7.我国使用的交流电的频率为50赫兹，在10秒内电流方向改变了（ ）
A、500次 B、50次
C、100次 D、1000次
C
D
再 见