高中物理 第三章 电磁技术与社会发展 1 第一节 电磁技术的发展 第二节 电机的发明对能源利用的作用学案 粤教版选修1-1-粤教版高二选修1-1物理学案VIP免费

第一节电磁技术的发展第二节电机的发明对能源利用的作用1.了解电磁技术的发展过程及对社会发展的影响．2.知道能源的分类及如何利用能源．一、古代对电和磁的认识古希腊哲学家泰勒斯的记载用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小的物体．我国文字记载的电磁现象：殷商时代的甲骨文中就有“雷”字；西周时代的青铜器上刻有“电”字；西汉末年，就有过摩擦的玳瑁能吸引微小物体的记载；东汉王充把琥珀摩擦后可以吸引微小物体．与磁石吸引针的现象同时提出．利用磁石指南的特性发明的指南针，是电磁领域的第一个重大发明．指南针的应用，促进了人类航海事业的发展和世界文化的交流．二、近代电磁技术与第二次工业革命近代电磁领域的重要发明与发现科学家时间发明或发现成果伏打1800年发明电池奥斯特1820年发现电流的磁效应亨利1827年发明实用的电磁铁法拉第1831年发现电磁感应定律西门子1866年发明实用的自激式直流发电机爱迪生1879年发明白炽灯特斯拉等19世纪80年代末发明交流输电技术近代电磁领域的发明、发现，催生了电力工业，引发了第二次工业革命，促进了社会发展．三、现代电磁技术的发展1．电力、电子、电信产业在国民经济中占有重要地位．2．信息交流领域的电磁技术的发明成果19世纪末期，莫尔斯发明电报．19世纪末期，贝尔发明电话19世纪六十年代，麦克斯韦预言电磁波的存在．赫兹用实验证实电磁波的存在．19世纪末期，马可尼发明无线电通信．20世纪早期，出现广播和电视．20世纪末期，出现互联网技术．3．电磁技术是现代化的基础，极大地促进了社会的发展．四、能源及其利用方式1．按基本形态分类2．按再生性分类3．按应用的广泛程度五、电机与能源1．电能是应用最广泛的能源，通过电机可使电能与其他形式的能相互转换．2．电机一次能源可以通过转换成电能再加以利用．3．电机把一次能源转换成机械能的过程如下：一、电磁技术的应用和作用现代电磁技术的应用和作用是本节的重点，结合移动电话、电脑、互联网技术及现代化的电气化、自动化等各方面具体应用，可以看出电磁技术对当代社会的现代化、对人类社会的发展有多么重大的影响，它极大地促进了社会文明的发展，促进了现代化社会的前进．法拉第于1831年发现了电磁感应现象之后，工程技术专家敏锐地意识到电力对人类生活的意义，纷纷投身于对电力开发、传输和利用方面的研究．1832年，法国发明家皮克西(H.Pixii)制成第一台手摇发电机；1866年，德国工程师西门子(E.W.Siemens)制造了第一台自激式发电机，大大提高了发电的效率．世界上第一台直流电动机则是在1834年由美国工程师达文波特(T.Davenport)在美国物理学家约瑟夫·亨利的支持下制造的．从此，电力开始成为取代蒸汽动力的新能源．电灯、电报、电话、电车、电焊、电影放映机等的相继问世，使电力的应用范围不断扩大人们对电力的需求因此也不断增长.1882年，法国物理学家德普雷(M.Deprez)发现了远距离送电的方法；同年，美国发明家爱迪生建立的第一个火力发电站开始运行．到19世纪末20世纪初，世界进入了电气时代．二、对发电机和电动机的认识1．把机械能转化为电能——发电机的发明在法拉第发明了圆盘发电机后，各种各样的发电机设计方案如雨后春笋般不断涌现．(1)第一台永磁发电机1832年，法国的皮克西(H.Pixii)发明了用永久磁铁制造的发电机．如图3－1－1这台机器用手摇驱动，使磁铁相对于线圈旋转．由于永久磁铁的磁场较弱，手摇的转速度小，因此得到的功率也较小，但这是根据法拉第电磁感应原理制造的第一台有实用意义的发电机．图3－1－1皮克西的永磁发电机1834年，英国的克拉克(E.M.Clarke)制造了一台带有整流子的手摇永磁发电机如图3－1－2.它能得到比当时的化学电池更高的电压，可以作为实验室所需要的电源．图3－1－2克拉克的手摇永磁发电机(2)向大电流发展此后，许多发明者制造了一系列改进的发电机，朝着增大电流方向发展．有的用三个蹄形磁铁组合在一起，有的将许多蹄形磁铁呈辐射状排列，用以增大磁场．其中，英国的霍姆斯(F.H.Holmes)对永磁发电机的发展起了很大的作用．为了使灯塔更明亮，他曾制造了一台用36个U形磁铁组成的大型永磁发电机．这台机器...