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1、一、磁生电的探索,一、磁生电的探索,一、磁生电的探索,J.Henry （17971878）,1830年美国人亨利把一条中间缠绕着线圈 的铁棒，吸附在一马蹄形电磁铁的两 极上，线圈的引线接上一检流计。当 打开或关上马蹄形电磁铁的开关瞬间， 检流计的指针产生偏转。当时亨利并 未立刻把他的发现写成论文发表。,1827年开始研究电磁现象。,1828年他组装成第一个强电磁铁。,1831年发明超强电磁铁起重量可高达1吨。,1831年发明模型电报机。,1831年制成电动机。,1832年研究并发现了自感现象。,1835年发明电磁继电器。,1842年确立了电容器放电的振荡性质。,一、磁生电的探索,M.Farad
2、 （17911867）,1831年9月23日，法拉第将绕有线圈的铁棒放在两个条型磁铁 棒的两极之间，线圈两端连接检流计，如下图所示。当两铁 棒的另一端在张合的瞬间，检流计也显示有短暂电流通过。,（感应电流）,一、磁生电的探索,探究感应电流的产生条件与特点,1.闭合导线在磁场中沿某些方向运动时产生电流。,2.感应电流方向与运动方向、磁场的方向有关。,3.感应电流的大小会与哪些因素有关呢？,二、电磁感应现象,1.闭合导线在磁场中怎样运动才能产生电流呢？,2.感应电流方向与运动、磁场方向有什么关系呢？,4.电磁感应中是否存在能量的转换？,二、电磁感应现象,观看视频，思考这个实验说明了什么？,【活动】
3、,二、电磁感应现象,【条件】,二、电磁感应现象,【条件】,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。,“闭合电路”是指电路不能 断开的，即组成电路的各个元 件连接成一个电流的通路。如 果电路不闭合，就不能形成电 荷定向移动的通路，电路中就 没有电流。,“一部分导体”不是整个电路，在闭合电路中相当于电源。,“做切割磁感线运动” 就是把磁感线切断。则导体的运动 方向一定与磁感线成一定角度，而不是与磁感线平行。,“时” 是指感应电流只产生于切割磁感线的过程中。,【法拉第表述】,二、电磁感应现象,【条件】,例、试分析这些经典实验的道理。,Lenz，Heinrich （180
4、41865）,只要通过闭合电路的磁 感线的多少发生变化时， 闭合电路中就会产生感 应电流。,【楞次表述】,二、电磁感应现象,【条件】,例：试比较两种表述的关系。,感应电流方向与运动、磁场方向有什么关系呢？,【思考】,二、电磁感应现象,【方向】,若改变磁场方向、切割方向中的一个，则电流方向随之改 变；若磁场方向、切割方向同时变化，则电流方向不变化。,（ I v B ）,二、电磁感应现象,【方向】,【结论】,试画出下图中第三者的方向。,【思考】,探究影响感应电流大小的因素？,（切割快慢）,（磁场强弱）,1.当切割快慢相同时，磁场强，电流大。,2.当磁场强弱相同时，切割快，电流大。,二、电磁感应现象
5、,【大小】,1.因素：,2.结论：,实现了机械能向电能的转化。,【应用方向】,科学家利用这一现象发明了什么重要工具？,【思考】,神奇的电磁感应现象实 现了人类多年磁生电的 梦想。这一现象在电能 的开发和利用方面对你 有何启示呢？,如何实现持续地产生感应电流呢？,电磁感应现象,哪些方案在实际制作中更易实现较大的感应电流？,（机械能转化为电能）,三、发电机,【原理】,【设计】,三、发电机,【方案】,三、发电机,【方案】,三、发电机,【方案】,三、发电机,【方案】,三、发电机,【方案】,三、发电机,【方案】,磁体、电刷、线圈、转轴、铜环、转动装置等。,三、发电机,【结构】,三、发电机,【过程】,1
6、周,周期性地改变方向的电流，叫做交流电。,线圈转动一周的时间(s）,每秒线圈转过的周数(Hz),周期（T）：,频率（f ）：,0.1 s,三、发电机,【特点】,【交流电AC】,B、直流发电机,A、交流发电机,（产生直流电的电源）,（产生交流电的电源）,我国国家电网提供的交流电有什么特点？,我国交流电的周期是 s，频率是 Hz，即1秒 钟内有 个周期，线圈转过 周，交流电的方 向每周期改变 次，电流方向1s内改变 次。,0.02,50,50,2,100,50,为什么国家电网提供这么高频率的电流？,三、发电机,【特点】,【思考】,【类型】,大型交流发电机较一般的发电机需要有哪些改进呢？,三、发电机,【大型交流发电机】,【思考】,产生更高的电压和更强的电流。,确保更稳定、安全的工作状态。,（更强的磁场）,（更快的转动）,（更多匝数的线圈）,（线圈不动，磁极旋转的方式）,（旋转磁极式发电机）,设计更丰富的启动转子的装置。,三、发电机,【改进】,【自行车照明发电机】,三、发电机,【制作】,【准备部件】,【电路改装】,三、发电机,【制作】,【设计创新】,三、发电机,【制作】,