科学八年级下册（2024）第4节 磁生电教学课件ppt

这是一份科学八年级下册（2024）第4节 磁生电教学课件ppt，共51页。PPT课件主要包含了第4节磁生电2，发电机，左右摆动，周期性变化的，交流发电机，直流电动机，若想产生直流电呢，课堂总结，练习与应用，提升训练等内容，欢迎下载使用。
我们就一起来认识能持续发电的装置 —— 发电机，看看它是如何利用磁生电，为世界带来光明与动力的！
1. 发电机2. 课堂总结3. 练习与应用4. 提升训练
原理：电磁感应能量转化：机械能转化为电能
把手摇发电机与电流表连接起来，如图所示。转动手摇发电机的线圈，可以看到电流表的指针 。说明发电机产生的电流方向是 。
大小和方向都发生周期性变化的电流，叫交流电。
交流电：大小和方向都发生周期性变化的电流直流电：方向不变的电流
国家电网以交流电供电，我国交流电的周期是 0.02s，频率为 50Hz。
运动方向：导线 ab 向右运动，cd 向左运动不切割磁感线无感应电流
运动方向：导线 ab 向上运动，cd 向下运动导线 ab 向上切割磁感线，cd 向下切割磁感线感应电流方向：a→b→c→d
运动方向：导线 ab 向左运动，cd 向右运动不切割磁感线没有感应电流
运动方向：导线 ab 向下运动，cd 向上运动导线 ab 向下切割磁感线，cd 向上切割磁感线感应电流方向： d→c→b→a。
线圈每当经过与磁感线垂直的位置时，线圈中的电流方向就改变一次。线圈转动一周，电流方向改变两次。
发电机与电动机的结构本质上是一样的，因此，理论上电动机也可用来做发电机
原理：通电线圈在磁场中受到力的作用而转动构造：磁体、线圈、换向器、电刷能量的转化：电能转化为机械能线圈内部电流：交流电线圈外部电流：直流电在电路中的作用：用电器
原理：电磁感应现象构造：磁体、线圈、铜环、电刷能量的转化：机械能转化为电能线圈内部电流：交流电线圈外部电流：交流电在电路中的作用：电源
发电机线圈中产生的电流始终是交流电，如果外电路中使用的是两个铜质圆环，则外电路中的电流是交流电，如果是两个铜质的半环，则外电路中的电流是直流电（半环的作用相当于换向器）。
交流电与直流电有什么不同？通过查阅资料，了解为什么平时我们用得最多的是交流电而不是直流电。
家庭用电是由交流发电机发出的，电流的大小和方向都发生周期性变化，是交流电。
由于交流电可以使用变压器以高电压、低电流的方式输电，可以大大降低输电线上的电能损失，从而实现远距离输电。因而我们平时用的更多的是交流电。
奥斯特发现电可以产生磁，法拉第发现磁又可以产生电。根据这个原理，英国物理学家麦克斯韦于 1865 年预言了电磁波的存在。1887 年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。我们现在知道，无线电波、微波、红外线、紫外线和 X 射线等都是电磁波。
法拉第法拉第生于铁匠家庭，家境贫寒，没有受过正规的学校教育。少年时代，他在伦敦一家装订厂当帮工，使他有机会阅读大量的科技书籍。他用自己微薄的工资买了一些实验仪器来验证书本上的知识。法拉第的勤奋与好学得到了著名科学家戴维的赏识，1813 年，他成为戴维的助手。从此，法拉第开始了他终生的科学研究工作。
法拉第法拉第对科学贡献巨大。他发现了使气体变成液体的加压液化法；发现了电磁感应定律，制造了世界上第一台发电机；提出了电与磁相互联系的观点，创立了电磁理论的基础；发现了电解定律，建立了电与化学的联系；证明了摩擦电、温差电、伽伐尼电、伏打电和感应电的本质是相同的……法拉第把一生献给了科学事业。生活在电气化时代的我们，应该永远缅怀法拉第。
科学・技术・社会・环境
电与磁的发展历程电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，人类对电与磁现象的认识促进了科学技术的快速进步，改变了人们的生活方式和世界的面貌。
公元前 6 世纪：人们发现了磁现象。在古代的中国和古希腊，都有关于磁现象的记载。
公元前 3 世纪：我国就有司南（指南针）的记载。我国也是最早把指南针用于航海的国家。
1600 年：英国医生吉尔伯特发表《论磁》，建立了磁学，并指出地球是一个巨大磁体。
1820 年：奥斯特发现了电流的磁效应：电流能够产生磁场。揭开了电与磁之间的相互联系。
1831 年：法拉第发现了电磁感应现象。基于感应电流的知识，电动机和发电机的制造才成为可能，为第二次技术革命奠定了基础。
1866 年：西门子发明了自激式发电机，使人类获得了廉价电能，这标志着人类社会进入电气化时代。
1873 年：英国物理学家麦克斯韦完成《电磁通论》，建立了统一的电磁场的理论，预言了电磁波的存在，揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性。
1887 年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。
1901 年：意大利工程师马可尼成功实现了跨越大西洋的无线电通信。20 世纪，无线电广播、电视、卫星通信等新技术得到了迅速的发展。
20 世纪 50 年代：磁记录信息技术出现。目前，磁存储是信息存储的重要方式。
1888 年，赫兹用实验证实了电磁波和光波的同一性。
20 世纪 80 年代：磁共振技术出现并应用于医学诊断。21 世纪初，磁悬浮列车进入商业化运行。
20 世纪 50 年代以后：晶体管的发明和集成电路的制造成功，实现了电子器材小型化，使人类进入了信息化时代。
【例题一】（2025春•天台县校级期中）如图所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机下列说法中正确的是（　　）A．直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电B．直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电C．它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的D．图中的E、F称为换向器，它的作用是改变线圈中的电流方向
【解析】【答案】A【解答】解：发电机的线圈在转动过程中，不断周期性地切割磁感线，所以在线圈内产生了交流电。而供给外部的是直流电。所以A说法正确，B说法错误。直流发电机是根据电磁感应原理制成，电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。所以C说法错误。图中的E、F称为换向器，该换向器的作用是将线圈中的交流电在输出时变为直流电，并没有改变线圈中的电流方向，所以D说法错误。故选：A。
1．（2025春•义乌市校级月考）图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“〇”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到1～4位置时，运动方向已用箭头标出，图甲中的导线ab，下列说法正确的是（　　） A．在位置1时，电路中不会产生感应电流B．图甲的电路中没有电源C．在位置3时，电路中不会产生感应电流D．发电机产生的电流方向不变
【解析】【答案】A【解答】解：AC．由图知磁感线方向水平向右，而导线在位置1时的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流；导线在位置2、3、4时都切割磁感线，能产生感应电流，故A正确，C错误；B．发电机的原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能，则该装置相当于电源，为小灯泡提供电能，故B错误；D．由于导线在不同位置时切割磁感线的方向不同，所以产生感应电流的方向也不同（会变化），故D错误。故选：A。
2. 如图所示，L为带动线圈转动的摇把，图中电表为指针可来回摆动的电流表，关于此工作原理图，下列说法正确的是（　　）A．这是电动机的工作原理图B．用该原理制成的机器正常工作时，电能转化为机械能C．用该原理可制成手摇发电机，转动摇把L让线圈转起来，灵敏电流表的指针会来回摆动D．若把电流表换成电源，图中此处无需转动L即可实现线圈连续转动
【解析】【答案】C【解答】解：A．闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动，产生感应电流，此图中没有电源，是发电机的原理图，故A错误，不符合题意；B．发电机的工作原理是电磁感应现象，发电机工作时机械能转化为电能，故B错误，不符合题意；C．闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动，产生感应电流，灵敏电流表的指针会来回摆动，故C正确，符合题意；D．把电流表换成电源，通电线圈处在平衡位置，线圈中电流方向不发生改变，不转动手柄不能使线圈连续转动，故D错误，不符合题意。故选：C。
3. （2025•西湖区三模）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（　　）A． B． C． D．
【解析】【答案】D【解答】解：刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。A．如图反映的是，电流周围存在着磁场，是电流的磁效应，故A错误；B．如图电路，当闭合开关时，导体棒中有电流流过，在磁场中受到力的作用而运动，故B错误；C．当螺线管通电时，在周围产生磁场，这是电流的磁效应，故C错误；D．如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象。故D正确。故选：D。
4. 小明以塑料为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法不正确的是（　　）A．甲、乙电机转动B．甲电机相当于发电机C．乙电机相当于电动机D．将电源正负极对调，灯泡亮度发生改变
【解析】【答案】D【解答】解：A、闭合开关，乙电机转动，乙带动甲电机转动。选项正确；B、开关S闭合后，灯泡发光，说明电路中有电流，由甲电机提供，甲电机相当于发电机。选项正确；C、闭合开关，乙电机转动，乙电机相当于电动机。选项正确；D、将电源正负极对调，甲乙电机的转速不变，甲电机产生的感应电流大小不变，灯泡的实际功率不变，亮度不变。选项错误。故选：D。
1. 如图所示，甲、乙两个装置的线圈abcd、a′b′c'd′分别与电刷A、B、A′、B′紧密接触，两组电刷分别用导线按图示连接。用手拨动甲的线圈，使之沿顺时针方向转动，此时乙的线圈也会沿顺时针方向转动。下列说法正确的是（　　）A．该过程甲装置相当于电动机B．该过程乙装置相当于发电机C．若将甲装置中的两磁极对调，则乙装置线圈的转动方向会改变D．若改成用导线将A与B′，B与A′连接，则乙装置线圈的转动方向不变
【解析】【答案】C【解答】解：A、该过程中导体ab先运动，然后产生感应电流，甲装置相当于发电机，故A错误；B、该过程中导体a′b′在磁场中受力转动，故乙装置的工作原理为通电导体在磁场中受力运动，相当于电动机，故B错误；C、若将甲装置中的两磁极对调，则产生感应电流的方向发生改变，因此乙装置线圈的转动方向会改变，故C正确；D、若改成用导线将A与B′，B与A′连接，则通过乙装置线圈的电流方向发生改变，因此乙装置线圈的转动方向改变，故D错误。故选：C。
2. （2025春•滨江区期末）科技创新活动中，小明的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这一现象的说法中正确的是（　　）A．导体棒a左右摆动时，闭合回路中没有产生感应电流B．导体棒a左右摆动时，仅发生了电能向机械能的转化C．导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同D．用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a不会随之摆动
【解析】【答案】C【解答】解：AB、导体棒a左右摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，工作时将机械能转化为电能，故AB错误；C、左边作为电源给右边提供电能，右边导体棒b随之摆动相当于通电导体在磁场中受力运动，与图乙所示装置的原理相同，故C正确；D、用手推动导体棒b左右摆动的过程中，导体棒做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，导体棒a也会随之摆动，故D错误。故选：C。
3. （2025•定海区校级三模）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法中不正确的是（　　）A．选用铜质弦，电吉就能正常工作B．弦产生振动，弦在切割磁体的磁感线而使电吉他工作C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电流D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
【解析】【答案】A【解答】解：A．铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误；B．钢弦被磁化，弹动金属弦，弦产生振动，相当于线圈做切割磁感线运动，在线圈中就会产生对应的音频电流，电流经放大后通过音箱，我们就听到了声音，故B正确；C．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度、线圈匝数和磁场强弱有关，增加线圈匝数可以在用相同的力拨动时，增大线圈中的感应电流，故C正确；D．弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，故D正确。故选：A。
4. （2025春•临平区月考）如图所示，线圈abcd位于磁场中，开关S与触点1接通时，ab段导线受磁场力F的方向竖直向上，下列说法中正确的是（　　）A．当开关S与触点1接通时，该模型为发电机模型B．当开关S与触点2接通时，该模型为电动机模型C．仅对调磁极N、S位置，ab段导线受到的磁场力会增大D．开关S和触点1接通后，cd段导线受到的磁场力方向竖直向下
【解析】【答案】D【解答】解：A、当开关S与触点1接通时，ab段导线受竖直向上方向的磁场力F，该模型为电动机模型，故A错误；B、当开关S与触点2接通时，线圈abcd转动，电路中有感应电流产生，电流表指针发生偏转，该模型为发电机模型，故B错误；C、仅对调磁极N、S位置，磁场大小不变，电流大小不变，线圈匝数不变，ab段导线受到的磁场力不变，故C错误；D、开关S与触点1接通时，ab段导线受磁场力F的方向竖直向上，cd段导线中的电流方向与ab段导线中的电流方向相反，受到的磁场力方向竖直向下，故D正确。故选：D。