一電能的獲得--發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理-PPT課件

1、第四章 電能 復(fù)習(xí)1.電能的獲得和轉(zhuǎn)化一.電能的獲得-發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理二.安培力通電導(dǎo)體在磁場中的受力三.直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理四.電流的熱效應(yīng)及其應(yīng)用五.電流的化學(xué)效應(yīng)英國科學(xué)家法拉第建國10年的研究，在1831年發(fā)現(xiàn)了磁生電的條件和規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了他利用磁場獲得電流的愿望。法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電，導(dǎo)致了電能的大規(guī)模生產(chǎn)和利用，開辟了電氣化的新紀(jì)元一、電磁感應(yīng)GG0G1電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。感應(yīng)電流：由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流就叫感應(yīng)電流電流的方向和_和_有關(guān)。導(dǎo)體的運(yùn)動方向磁場的方向1、導(dǎo)體要做切割磁感線運(yùn)動。2、做

2、切割磁感線運(yùn)動的只能是閉合電路的一部分導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件思考如果在電路中再串聯(lián)一只電壓表，此時電路斷開，再重做導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁感線方向的運(yùn)動，電流表與電壓表的變化？現(xiàn)象：電流表指針不偏轉(zhuǎn) 電壓表指針偏轉(zhuǎn)表明：電路中無電流，有電壓結(jié)論如果電路不閉合，導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，但導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓GG0G1VSTS發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的1、發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和作用發(fā)電機(jī)1、組成：定子_ ；轉(zhuǎn)子_2.設(shè)計原理：在外力的帶動下，讓轉(zhuǎn)子在磁場中連續(xù)做切割磁感線運(yùn)動，線圈中就能持續(xù)不斷的產(chǎn)生電流。3.能量轉(zhuǎn)化：_轉(zhuǎn)化為_線圈電磁鐵電磁感應(yīng) 機(jī)械能電能二.安培力通電導(dǎo)

3、體在磁場中的受力1.安培力：通電導(dǎo)體在中_受到的作用。2.安培力的方向與通電導(dǎo)體所在的_以及導(dǎo)體中_的有關(guān)。3.安培力的大小與_、_以及在磁場中的_成正比。還與磁場方向和電流方向的_有關(guān)。磁場磁場方向電流方向磁場強(qiáng)弱導(dǎo)體長度電流大小夾角大小閱讀材料：左手定則通電導(dǎo)體在磁場中受到力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān)，三者之間的關(guān)系，可用左手定則來判定伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，使四個手指所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，那么大拇指所指的方向就是通電?dǎo)體受力的方向直流電動機(jī) 結(jié)構(gòu)定子（磁體）轉(zhuǎn)子（線圈）換向器（使線圈的電流方向發(fā)生改

4、變，讓線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動下去）電刷三.直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理1、組成：定子_ ；轉(zhuǎn)子_線圈電磁鐵換向器 電刷2.原理：3.轉(zhuǎn)動的方向和_和_有關(guān)。通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動電流的方向磁場的方向討論分析:.在圖甲位置時線圈ab和cd兩段受力方向相反且不在同一直線上,線圈就轉(zhuǎn)動.在圖乙位置時線圈ab和cd兩段受力方向相反且在同一直線上,大小相等,成為一對平衡力,線圈就不轉(zhuǎn). 通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場里受到力的作用而發(fā)生運(yùn)動的時候,消耗了,獲得了,即轉(zhuǎn)化為電能機(jī)械能電能機(jī)械能想一想：換向器（使線圈的電流方向發(fā)生改變，讓線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動下去）電刷發(fā)電機(jī)與電動機(jī)的比較1、發(fā)電機(jī)的構(gòu)造原則上和電動機(jī)是完全相同的.

5、2、電動機(jī)是消耗電能而輸出機(jī)械能;發(fā)電機(jī)是消耗機(jī)械能而輸出電能.3、發(fā)電機(jī)的原理是利用外力，使線圈在馬蹄形磁鐵的二極間轉(zhuǎn)動，則因通過線圈的磁場變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流。 發(fā)電機(jī):利用電磁感應(yīng)原理，將動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿臋C(jī)械，可分為交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)兩類.1.交流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)和外電路中的電流分別是（ ）A、交流電和直流電 B交流電和交流電C直流電和交流電 D直流電和直流電2.此裝置是什么機(jī)器？工作原理是什么？工作時能量的轉(zhuǎn)化情況怎樣？B發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)原理機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能四.電流的熱效應(yīng)及其應(yīng)用1.電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體會發(fā)熱的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2.能量的轉(zhuǎn)化： _。3.電流的熱效應(yīng)和_，_和_有關(guān)。

6、4.應(yīng)用：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電流的大小導(dǎo)體的電阻通電的時間電熨斗 電烤箱 電飯煲5.焦耳定律：2Q=I Rt五.電流的化學(xué)效應(yīng)能量的轉(zhuǎn)化： _。電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能見書本實(shí)驗(yàn)2.電能的量度2. 電能的量度1.電功 2.電功率3.用電器的額定功率及額定功率的測定4. 電能表5.家庭電路 1.電流所做的功叫電功 。用字母W表示2.消耗了多少電能，電流就做了多少功。電流做功實(shí)質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能3.電功的單位：一、電功單位名稱： 焦耳(簡稱焦) 單位符號 ： （J） 千瓦時(KWh) 1KWh=3.6106 J 電流在一段電路上做的功，跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時間成正比。 U的單位：伏

7、特（V） I 的單位：安培(A） t 的單位：秒 （S） 4.電功的計算 W = U I t1J = 1 V A S電功：W=U I t或W=I2 R t普遍適用R=U/I對純電阻電路I=U/R2.定義式：1.定義：電流在單位時間里完成的電功； 3.單位：專門單位瓦（） 復(fù)合單位：焦每秒（）伏安（） 且有： 常用單位：千瓦（）兆瓦（）毫瓦（mW） 1KW=10W 1MW=106W 1mW=10-W 了解千瓦時： 千瓦時（h)=1000W3600s=3.6106J電功率定義與公式 意義：表示電流做功的快慢.P=WtW=Pt=UIt1焦耳=1伏安秒=1伏2 秒/歐=1安2 歐秒W= U2t/R=I

8、2Rt對于純電阻電路，單位:計算時的變形公式額定電壓：使用電器正常工作時的電壓 額定電壓與額定功率額定功率：用電器在額定電壓下工作時的電功率用U額表示用P額表示電器功率電器功率電器功率電子表0.001普通燈照明泡1560電熨斗1001500半導(dǎo)體收音機(jī)0.060.4家用電冰箱100200電飯煲300150047cm彩電40臺式電腦100300家用空調(diào)9502300日光燈340吸塵器800家用電烤爐4501500一些電器設(shè)備的功率（單位：瓦）實(shí)際電壓 ：用電器實(shí)際工作時的電壓 實(shí)際功率 ：用電器在實(shí)際電壓下的電功率值。 用U實(shí)表示用P實(shí)表示例1: 一只標(biāo)有“220V ，60W”的燈泡，在額定電壓

9、下工作1h 耗電多少度？如果電路的電壓降到 200 V，這時它消耗的實(shí)際功率是多少，實(shí)際耗電是多少度？實(shí)驗(yàn)測量小燈泡的電功率（P=UI）討論：需要測量哪些物理量？需要哪些器材？如何記錄數(shù)據(jù)？（畫出實(shí)驗(yàn)電路圖和數(shù)據(jù)記錄表格）任務(wù)：測小燈泡在以下三種情況的功率： 1、在額定電壓下 2、在高于額定電壓下（1.2V） 3、低于額定電壓下實(shí)驗(yàn)原理： 用電壓表測出用電器兩端的電壓，用電流表測出流過用電器的電流，根據(jù)P=UI我們就可以求出用電器的電功率，我們稱之為伏安法測電功率。作用：測量消耗電能（電功）的工具俗稱：電度表又稱：千瓦時計（KWh）電功的測量家庭電路中，電流做了多少功，即消耗了多少電能是否一定

10、要通過計算呢？電能表單相電能表單位：千瓦時 KWh220V:額定電壓50Hz:交流電頻率2.5(10)A:允許電流為2.5安短時允許電流為10安1440r/KWh:每消耗1 KWh電能，表盤轉(zhuǎn)動1440周。a. 220V額定電壓。b. 2A額定電流c. 4A允許通過的最大電流。d. 3000r/Kw.h 表示用1 度電電能表的表盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。 有一電能表上標(biāo)有220V、2(4)A 3000r/Kw.h的字樣，請說說這些字樣的意義?說一說家庭用電家庭電路的基本組成：進(jìn)戶線電能表閘刀開關(guān)熔絲盒插座開關(guān)家用電器活動家庭電路元件示意圖：說一說： 電路元件之間的連接方法如何？A、開關(guān)與它所控制的用電器

11、串聯(lián) B、各家用電器之間是并聯(lián)的 C、插座和用電器之間是并聯(lián)的 一.進(jìn)戶線相(火)線(L)和零線(N)我國家庭電路的電壓為220伏相線與零線間有220伏電壓 相線與地面間有220伏電壓 零線與地面間沒有電壓 在低壓供電的電源處，零線是接地的，所以沒有電壓 一般連接規(guī)定:水平線的上面一根是相線,下面一根是零線;豎直布線的右邊一根是相線,左邊一根是零線.相線零線二.電能表電能表閘刀開關(guān)進(jìn)戶線先接_,電能表的兩根出線接入_,這是家庭電路的_,可以控制整個家庭電路的_.電能表閘刀開關(guān)總開關(guān)通斷三、閘刀開關(guān)1.作用:接通和切斷電源，便于更換電器或維修設(shè)備2.閘刀開關(guān)的安裝方法：電能表的_接入閘刀開關(guān),

12、_的兩根出線連接兩個熔絲盒. 兩根出線閘刀開關(guān)四、熔斷器（1）作用：當(dāng)電路中的電流過大超過一定限度 時，保險絲會動熔斷，切斷電路。（2）電路中的電流過大的原因 電路過載(用電器總功率過大) 發(fā)生短路（3）熔絲材料：由低熔點(diǎn)的鉛、銻合金制成保險絲的安裝與選擇選做保險絲的材料特點(diǎn)：1、電阻率大 2、熔點(diǎn)低 家用保險絲由鉛銻合金絲制成。熔絲越線徑越大，熔斷的電流就越大。實(shí)際中應(yīng)根據(jù)電路設(shè)計的安全電流，選擇合適的保險絲。家庭電路中嚴(yán)禁用銅絲或鐵絲代替保險絲，以免發(fā)生事故！（4）原理：利用電流的熱效應(yīng),當(dāng)電路中的電流 過大超過熔絲的熔斷電流時，溫度達(dá)到 熔絲的熔點(diǎn)，而使熔絲熔斷。（5）熔絲熔斷時，應(yīng)根據(jù)

13、電路情況，選用相應(yīng) 的熔絲，切不可用較粗的熔絲替換, 更不可 用銅絲、鐵絲替代。（6）為了用電安全，只在相線處串聯(lián)熔斷器。安全用電一.開關(guān)： 作用：控制用電器電流的通斷。 接線：在家庭電路中，要讓相線 先進(jìn)開關(guān)，然后再接到燈座。 零線直接進(jìn)燈座。 保證開關(guān)斷開時，燈座中不帶電。燈座 帶電，會導(dǎo) 致觸電。燈座中不帶電二、插座 1、作用：為移動電器提供電壓 2、安裝方法：插座右端接火線，左端接零線，并與電燈或其它插座并聯(lián)。插座：分類按能否移動分可移動插座不可移動插座按孔的多少分兩孔插座三孔插座接用電器金屬外殼火線接地聊一聊： 用電器的金屬外殼為什么要接地呢？零線火零線線火零線線發(fā)生觸電事故避免了觸

14、電事故三、燈泡和燈座 1、原理：利用電流的熱效應(yīng)制成的，燈絲正常發(fā)光時， 達(dá)到白熾狀態(tài)，溫度可達(dá)2800。 2、構(gòu)造：（1）燈絲：用熔點(diǎn)很高(3410)的鎢做的 （2）燈泡內(nèi)： 為了防止鎢絲在高溫下被燒斷， 小功率的燈泡都抽成真空 大功率（60w以上）燈泡充進(jìn)氮?dú)夂?氬氣，以阻礙鎢絲在高溫下升華 3、種類：（1）插口式：（介紹燈泡和燈頭）安裝： （2）螺旋式：（介紹燈泡和燈頭）安裝：燈泡和開關(guān)的連接四、測電筆：1.構(gòu)造： 筆尖金屬體 電阻 氖管 彈簧 筆尾金屬體2.使用方法： 手觸筆尾金屬體，筆尖金屬體接觸電線， 觸火線：氖管發(fā)光， 觸零線：氖管不發(fā)光電的安全使用一、安全電流和電壓1、觸電： 是指電流通過人體達(dá)到一定值 時引起的傷害事故。2、通過人體電流大小取決于外加電壓和人體電阻（I=U/R