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第十七章 磁生电 奥斯特发现电流周围存在磁场 —— 电能生磁，那么磁能否产生电呢? 想想议议 1831 年，英国物理学家法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律。 1.产生持续电流的条件： 一是需要电源； 二是电路要闭合。 2.如何知道电路中是否有电流？ 知识回顾 用电流表测量 一、探究：什么情况下磁能生电? 一、探究：什么情况下磁能生电? 一、探究：什么情况下磁能生电? 实验条件 电流表指针反应 使导体在磁场中静止 更换强磁场，仍让导体与磁体静止 使导体在磁场中上下运动 使导体在磁场中前后运动 使导体在磁场中左右运动 使导体在磁场 中斜着运动 结论： 小结 1. 条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就产生电流(感应电流)，这一现象称为电磁感应现象。 2. 感应电流方向和导体运动方向及磁场方向有关。 3. 机械能转化为电能。 B 1. 下列关于电磁感应的论述中，正确的是( ) A. 电磁感应就是电流的磁效应 B. 电磁感应现象说明了利用磁场可以产生电流 C. 奥斯特实验说明了利用磁场可以产生电流 D. 以上说法都是正确的 练一练 2. 关于电磁感应现象，下列说法正确的是( ) A. 导体在磁场中运动，一定能产生感应电流 B. 导体在磁场中运动，一定不能产生感应电流 C. 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流 D. 不闭合导体在磁场中做切割磁感线运动，一定 能产生感应电流 C 3. 在电磁感应现象中，消耗的能量和产生的能量分 别是_________和________。 机械能 电能 4. 判断题： (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流。 ( ) (3) 闭合导体在磁场中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磁感线运 动，一定会产生感应电流。 ( ) × × × √ N S a N S a N S a N S a 甲 乙 丙 丁 5. 下图中的 a 表示垂直于纸面的一根导体，它是闭 合电路的一部分。它在磁场中按如图所示的方向运动时， 在哪种情况下会产生感应电流? 6. 要使感应电流的方向相反，可采用的措施有( ) A. 把磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都反 过来 B. 保持导体切割磁感线运动的方向不变，把磁场方 向反过来 C. 将磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都不 变 D. 保持磁场方向不变，将导体切割磁感线运动的方 向改变 BD 1、发电机是根据 电磁感应 原理工作的 2、是机械能 转化为电能 的机器 二、发电机 1、发电机的构造和作用 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 2、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 3. 交流电与直流电。 (1) 交流电(AC)：周期性改变方向的电流。 (2) 直流电(DC)：方向不变的电流。 (3) 频率：电流在每秒内周期性变化的次数。 1. 我国用的交流电，周期是0.02 s，频率是 50 Hz。 即 1 s 内有 50 个周期，交流电的方向每周期改变 2 次。 2. 频率为 50 Hz 的交流电，电流方向 1 s 内改变 100 次。 我国的交流电 科学小资料 交流发电机 实际使用的大型交流发电机结构比较复杂，但 仍是由转子和定子两部分组成。 为了获得较强的电流，一般采用多匝线圈不 动、用电磁铁代替永磁铁转动的方式发电。 大型旋转磁极式发电机，能够提供几千伏到上 万伏的电压，功率可达几十万千瓦，甚至百万千瓦 以上。 为了得到较强的磁场，要把线圈嵌在定子铁芯 槽里，还要用电磁铁代替永久磁铁作转子。 550 MW大型发电机组转子吊装 电站实景 170 MW 水轮