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课件网) 电能的获得与转化 第一课时 第六章 电能 还记得我们吗? 我是奥斯特 电流的磁效应 我是法拉第 电磁感应现象 当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。 一、电能的获得 通过旋转 持续切割磁感线 发电机 电磁感应可以产生感应电流,但是导体停止切割磁感线后,又消失了。 如何获得持续的电流? 发电机是根据 原理设计制造的,它是一种把 能转化为 能的装置。 电磁感应 机械 电 发电机的认识 磁铁(定子) 线圈(转子) 在外力带动下,让转子(线圈)在磁场中持续转动,线圈中就能持续产生电流。 手摇式发电机 外力可以有哪些? 人力 汽轮机 水轮机 内燃机 风力 核能 发电站将其他形 式的能量转化为 电能 一、电能的获得 电池内部储存有电能 一、电能的获得 发电机的认识 阅读P120小资料: 交流电的有效值,了解交流电。 思考:获得的电能有什么作用呢? 二、电能的转化 其他形式的能 发电机 电池 电能 电能 电灯 光能 电饭煲 热能 电风扇 机械能 电池充电 化学能 ①照明用电 ②动力用电 电能 光能 电能 机械能 风扇等电器中的电动机为什么能把电能转化为机械能? 小马达 内部有磁铁 磁 电 力? 奥斯特实验 实验:验证通电导体在磁场中受到力的作用 实验仪器: 如何实验? 仪器组装: 通电导体在磁场中受到磁场力的作用, 这个力被称为安培力。 安培力的认识 安培力的方向与什么有关? 猜想: 电流方向? 磁场方向? 如何验证? 1.保持磁场方向和导体位置不变,改变导体中电流的方向,观察导体的运动情况; 2.保持导体中电流方向和导体位置不变,改变磁铁的磁极位置,观察导体的运动情况; 结论:安培力的方向与磁场方向、电流方向有关。 安培力的认识 如何快速的判定安培力的方向? 伸开左手,使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直,让磁感线垂直穿入手心,使四指指向电流的方向,这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。 安培力的认识 安培力的大小与什么有关? 猜想: 电流大小? 磁场大小? 如何验证? 导体长度? 导体在磁场中的位置? 结论: 安培力大小与磁场强度、电流大小、磁场中的导体长度成正比;通电导体垂直于磁场方向放置,则导体受到的安培力最大。 安培力的认识 涨知识 θ=90°F最大 F=BILsinθ 试一试 当一个通电线圈放入磁场中时, 用左手定则判断一下线圈的运动情况。 安培力的认识 线圈ab和cd两段受力的方向相反,且不在同一直线上,线圈就转动起来。 分析线圈在磁场的受力情况 线圈ab和cd两段受力方向相反且在同一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈在这瞬间受力平衡。 平衡位置 分析线圈在磁场的受力情况 通电线圈在磁场中受到安培力会发生转动,这就是直流电动机的工作原理。 如图所示的线圈能否 直接应用到生产生活? 存在哪些问题? 1.转子转动过程中导线会缠绕; 2.当转子转过平衡位置后,由于原电流路径不变,导致转子受到反向的安培力,无法同方向持续转动,导致转子最终会停留在平衡位置。 当线圈转至平衡位置且刚偏转过一个角度时,怎样迅速改变线圈中的电流方向,使其继续沿原方向转动下去? 安装一个可以改变线圈中的电流方向的装置——— 换向器 换向器的两个半圆金属间彼此绝缘,电流通过与换向器接触的电刷流入线圈。 换向器的存在解决了转子导线缠绕问题。 直流电动机是根据 的原理制造的,它是一种把 能转化为 能的装置。 通电线圈在磁场中受力会发生转动 电 机械 直流电动机由 、 、 、 等部分组成。 转子 换向器 电刷 定子 直流电动机 电动机和发电机原理比较 电动机 发电机 原理 原理图 能量转化 方向性 通电线圈在磁场中受力而转动 (磁场对电流的作用) 电磁感应 (磁生电) 电 ... ...