湖北省襄阳市第四十七中学八年级物理下册《磁生电》学案(无答案) 新人教版.docVIP

湖北省襄阳市第四十七中学八年级物理下册《磁生电》学案 新人教版 【学习目标】 1．知道电磁感应现象和产生感应电流的条件． 2．知道发电机的原理． 3．知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50 Hz；能把交流电和直流电区分开． 4．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件． 5．通过了解物理知识转化成为实际应用技术的过程，进一步提高学习科学技术知识的兴趣，培养初步的创造发明的意识． ? 【基础知识精讲】 大家回忆奥斯特实验：通电导线的周围产生磁场，即电流产生磁场．反过来，磁场能否产生电呢？英国物理学家法拉第经过10年的探索，在1831年取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律． 法拉第的发现，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系．根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代． 今天，我们的日常生活和工农业生产已经越来越离不开电．我们使用的电，大多由电网提供的，是发电厂从发电机中产生的，还要经过远距离的传输，到达工厂、农村、学校和家庭．火力发电中，是汽轮机带动发电机；水力发电中，是水轮机带动发电机；风力发电中，是风车带动电动机． 无论是火力发电、水力发电还是风力发电，发电机都是最重要的电源．那么磁场是怎样产生电流的呢？发电机是如何发电的呢？本节我们就来学习． 1．什么情况下磁能生电 让我们通过实验来研究磁生电的条件． 图8－35 如图8－35，在磁场中悬挂一根导体ab，把它的两端跟检流表连接起来．检流表是电流表的一种，它的零刻线在刻度盘的中央．当有电流通过时指针可以发生偏转．电流的方向不同，指针偏转的方向也不同． （1）仿照奥斯特实验，把导体放在磁场中也许会产生电流．保持导体ab不动，闭合开关．结果发现检流表的指针不偏转．这说明导体中没有电流．那该怎么办呢？ （2）是不是蹄形磁体的磁场不够强？换用强磁体重做上述实验．结果检流表的指针仍不偏转． （3）换一个方法试试看．保持电路闭合，让导体ab在磁场中上下运动，观察检流表指针的偏转情况．结果很令人失望，指针还是没有动． （4）千万不要放弃．保持电路闭合，让导体ab在磁场中左右运动．检流表的指针这次左右偏转了． 磁场产生了电流，这种现象我们看到了．你能总结一下磁场产生电流的条件吗？先根据实验将下表填好、再总结． 次序 实验条件 电流表指针反应 1 置闭合电路的部分导体于磁场中，且保持导体与磁场相对静止． ? 2 更换强磁体，增强磁场，仍保持导体与磁场相对静止． ? 3 把单根导线换成匝数很多的线圈，仍保持导体与磁场相对静止． ? 4 维持上述实验器材不变，使导线在磁场中沿不同方向运动 ? 分析表格可以看出，导体要在磁场中运动才可能产生电流．但是该怎样运动呢？导体ab上下运动时并不产生电流．原来导体ab左右运动时切割磁感线，所以产生电流；上下运动时不切割磁感线，所以不产生电流．如果导线斜着运动，也切割磁感线．会不会产生电流呢？事实上的确会产生电流．我们可以把磁感线想象成一根根确实存在的直线，而把导线假想成镰刀．只要能将磁感线切断的运动就叫切割磁感线运动．让我们总结一下磁场产生电流的条件： 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流．这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流． 在上述实验中，导体ab向左运动时，检流表的指针向一个方向偏转；使导体向右运动时，检流表的指针向相反的方向偏转，表示这两种情况下感应电流的方向相反．保持导体ab向某个方向做切割磁感线运动，把两个磁极对调，使磁感线的方向反向，感应电流也变成相反的方向． 这说明导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关． 2．发电机 发电机是怎样发电的呢？ 图8－36 图8－36是发电机的原理图．放在磁场里的线圈，两端各连一个铜环K和L，它们分别跟电刷A和B接触，并跟电流表组成闭合电路． 让线圈在磁场中转动，由于ab边和cd边做切割磁感线的运动，线圈和外部电路中就有了电流．仔细研究图8－36可以看出：在线圈转动的前半周（甲→乙→丙），线圈都从一个方向切割磁感线，因此外部电路中的电流方向不改变，都是由A流向B；在后半周（丙→丁→甲），线圈又从另一方向切割磁感线，因此外部电路中的电流改变了方向，由B流向A．线圈继续转动，电流方向将周期性地重复上述变化．这可以从电流表指针的左右摆动看出来．设想每秒线圈转一周，电流变化周期就是1 s．这种周期性改变方向的电流，叫做交流电． 交流电跟我们从电池得到的电流有所不同．从电池得到的电流的方向不变，通常叫直流电． 在交流电中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率．频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz，我国电网以交流供电，频率为50 Hz． 实际的发电机比模型发电机复杂得多，但仍是由转子（转动部分）和定子（固定部分）两