第四章《第5节磁生电》学案联想情景导入人们首先发明了电池，由电池提供电能,后来又发明了发电机，由发电机提供电能。现在我们所用的电能，从生活用电到交通运输、工厂企业用电，主要来自发电站里的发电机。那么发电机是怎样发电的呢?让我们通过电磁感应的原理来了解一下发电机是怎样发电的吧。重点知识详解一、磁生电电磁感应1．电磁感应。实验操作：如上图所示．将一根导体放入磁场中，导体和电流表串联成一个闭合回路。观察下列情况下电流表中有无电流。(1)导体在磁场中不动；(2)导体在磁场中做垂直于磁场方向的运动；(3)导体在磁场中做平行于磁场方向的运动；(4)电路断开时，重复第3步实验。实验现象：实验步骤试验现象说明导体在磁场中不动指针不偏转无电流导体向上运动指针不偏转无电流导体向下运动指针不偏转无电流导体向右运动指针偏转有电流导体向左运动指针偏转,方向与上面相反有电流电路断开，导体向右、左运动指针不偏转无电流实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。产生的电流叫做感应电流。如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应电流，但导体两端会有感应电压。2．电磁感应现象中能量的转化：电磁感应中，用力移动导体，消耗了机械能。却在闭合电路中产生了电能。这就实现了机械能向电能的转化。3．感应电流的大小与哪些因素有关：导线切割的速度大，电流大；永磁铁的强度大，电流大；切割导线的条数多，电流大；切割的有效长度长。电流大。感应电流的大小与导线切割的速度、方向无关。二、交流发电机的工作原理1．发电机：利用电磁感应原理，将动能转变为电能的机械，可分为交流发电机和直流发电机两类，基本构造如下：2．发电机的工作原理: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。当线圈平面和磁感线垂直时，两边的运动方向和磁感线平行,不切割磁感线，线圈上元感应电流。当线圈平面和磁感线平行时，两边的运动方向和磁感线垂直,切割磁感线，线圈上有感应电流。3．交流电：从以上图示分析可知，线圈转动一周。电流方向改变两次。这种周期性改变方向的电流叫做交流电。(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)。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。4．电动机和发电机的比较。直流电动机交流发电机原理利用通电线圈在磁场里发生转动的原理制成利用电磁感应原理制成构造与电刷接触的是换向器与电刷接触的是两个铜环能量转化电能机械能机械能电能在电路中的作用用电器电源精典例题解析[例1]下列四幅实验装置图所反映的原理，对发电机的发明有直接影响的是()[解析]这四幅图是电磁学中四幅经典的图，反应了四种不同的原理，我们应熟知这些图所表示的含义。图A是奥斯特实验装置,该实验表明电流周围存在着磁场。同时还说明电流的磁场方向跟电流方向有关。图B是研究电磁感应现象的装置。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。电磁感应现象对发电机的发明有直接影响。图C是用来研究磁场对通电导线有力的作用，该原理对电动机的发明有直接影响。图D是用来判断螺线管极性的右手螺旋定律。[答案]B[例2]如图所示是研究电磁感应的实验装置。(1)．保持导线n6不动．闭合开关。灵敏电流计的指针不动，这时导线中_________电流。(2)保持电路闭合．当导线曲向左运动和向右运动时，灵敏电流计的指针会向左和向右偏转。表明导线中的感应电流方向与__________有关。(3)将U形磁铁反转对调磁极，闭合开关。当导线ab向左运动和向右运动时,灵敏电流计的指针会向右和向左偏转．表明导线中的感应电流方向与_________有关。[解析]产生感应电流的条件之一是电路必须闭合，因而在开关断开的情况下,无论导体ab如何运动,电流表指针都不会偏转，说明电路中没有感应电流产生。在电路闭合的情况下。ab边必须做切割磁感线运动。电路中才会有感应电流产生。从实验中可知。感应电流的方向与运...
