幼儿园275右手定则
幼儿园275右手定则
徐老师说:“知道了发电机,我们还是对发电机的原理朦朦胧胧。”
杨小跳说:“稀里糊涂。”
宋跳兔说:“像懂了,又好像什么都不知道。”
我说:“我只知道,磁铁线圈可以生电。”
徐老师说:“我们今天就来仔细讲一下发电机是怎么发电的,电是怎么生成的。”( 文章阅读网:www.sanwen.net )
徐老师桌子上放着一个圆盘的仪器。
徐老师说:“这个就是最早的圆盘发电机。”
我说:“切割磁力线就可以发电。”
徐老师说:“法拉第发现了电磁感应现象之后不久,他又利用电磁感应发明了世界上第一台发电机,这个就是法拉第圆盘发电机。”
杨小跳问:“这个可以发电吗?”
徐老师说:“眼见为实,我们只有自己做了,我们亲眼看见了,我们就会记住了。”
徐老师用手指着圆盘说:“法拉第圆盘发电机制构造跟现代的发电机不同,在磁场所中转动的不是线圈,而是一个紫铜做的圆盘。”
我说:“还有磁铁。”
宋跳兔问:“他的线圈在哪里?”
杨小跳问:“怎么就一个圆盘?”
我问:“不是导线怎么切割磁力线?”
徐老师说:“刚刚开始法拉第知道磁生电和导体有关,所以法拉第使用紫铜盘做发电机。紫铜盘圆心处固定一个摇柄,圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线把电刷与电流表连接起来,紫铜圆盘放置在蹄形磁铁的磁场中。”
我说:“紫铜盘不是电线。”
徐老师说:“开始谁也不知道怎么才能发电,科学家就是在不断地试验。我们可以把圆盘看作是由无数根长度等于半径的紫铜导线组成的,在转动圆盘时,每根导线都做切割磁力线的运动。导线和外电路中的电流表恰好构成闭合电路,电路中便有电流产生了。”
杨小跳说:“于是就有电了,老师,我来摇。”
徐老师说:“杨小跳,你上来。”
杨小跳卖力地摇着圆盘发电机,灵敏电流计指针在跳动,灵敏电流计指针渐渐地保持在一个位置上。
徐老师说:“随着圆盘的不断旋转,总有某根导线到达切割磁感线的位置,因此外电路中便有了持续不断的电流。”
宋跳兔说:“发动机开始发电了。”
徐老师说:“法拉第圆盘发电机非常简单,有人说它像一只简陋可笑的儿童玩具,产生的电流甚至不能让一只小灯泡发光。但这是世界上第一台发电机,是它首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。”
乖乖兔说:“这是最伟大的发明。”
我说:“没有法拉第的发现,现在还没有发电机。”
徐老师说:“前几天我们不是做了发动机的小实验,我们现在看一个更直观的发电机。”
这是前几天的那个发电机,徐老师把发电机中间的转子拆下来,徐老师换上一个电线框框。
徐老师说:“我们把转子换成一束电线,我们就可以更清楚看明白导线在磁场里的运动。”
徐老师把灵敏电流计接上。
徐老师说:“由于电流太微弱了,我们用灵敏电流计来观察。”
徐老师说:“杨小跳,你上来摇一下。”
杨小跳走到前边,杨小跳轻轻地摇动摇把,灵敏电流计指针在偏转。
我说:“动了。”
杨小跳继续在摇。
宋跳兔说:“指针返回来了。”
杨小跳不断地在转动摇把,灵敏电流计指针不断地左右摆动。
杨小跳问:“怎么指针来回摆呀!”
徐老师说:“这个就是因为电流极性发生变化。”
杨小跳说:“我没有反着摇呀?”
徐老师说:“你没有反着摇,可是线圈在旋转,线圈运动方向在不断地变化。”
宋跳兔说:“杨小跳是在转呀!杨小跳没有反着转。”
徐老师说:“我们看看动画演示。”
电子黑板屏幕上有一个一模一样的发电机,屏幕上的发电机看的更清楚。
徐老师说:“这时候发电机线圈正时针旋转。”
徐老师用手指着线圈的左边框说:“线圈的这条边是从下往上走,线圈是从下往上切割磁力线。”
线圈转了一百八十度。
徐老师问:“现在线圈转到这边,线圈的这条边在往哪里走呢?”
我说:“从上往下走。”
杨小跳问:“怎么变了呢?”
宋跳兔用手比划着说:“从这边转过来。”
乖乖兔说:“是改变方向了,线圈的这条边往回走了。”
杨小跳说:“还是在切割磁力线呀!”
徐老师说:“可是你切割的方向变了,所以电流就反方向了。”
宋跳兔说:“这好麻烦。”
徐老师说:“这就牵扯到一个右手定则。”
杨小跳问:“什么右手定则。”
徐老师说:“右手定则一般用其判断电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系,大家伸出右手。”
徐老师伸出右手。
徐老师说:“把右手平展,使大拇指与其余四指平面垂直,这样。”
徐老师伸出手让大家看。
徐老师说:“把右手放入磁场中,让磁感线从掌心进入。”
徐老师把手掌伸进马蹄形磁铁中间。
徐老师说:“磁力线方向是从N极到S极,N极是蓝色,手掌这样放。让磁感线从手心进入,并使拇指指向导线运动方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。”
屏幕上也出现一个手,手掌心对着左边的N极,大拇指朝上,其余四个手指头朝里,线圈左边框出现一个朝里的箭头。
徐老师说:“线圈这个边朝上运动,切割磁力线产生电流朝里。”
我们跟着徐老师一样对着屏幕伸出手。
屏幕上的线圈转了半圈。
徐老师说:“磁力线的方向没有变,我们手掌心还是朝向N极,运动方向变了,我们就要把大拇指朝下,现在四个手指头朝向哪里?”
我说:“朝外。”
杨小跳说:“电流方向变了。”
宋跳兔说:“我知道为什么了,因为线圈一直在转,线圈的两个边,一会上一会下。”
我说:“电流方向在变,所以电流表指针来回摆。”
乖乖兔说:“线圈转一圈,电流方向变化两次。”
杨小跳问:“能不能不变呀?”
宋跳兔说:“不是有直流发电机吗?”
徐老师用手指着屏幕上的发电机。
徐老师说:“电流输出是两个铜环,要将流过线圈中的电流方向及时地加以变换,我们给发电机增添一个换向器,换向器就是两个半圆环。”
屏幕上发电机输出圆环变成两个半圆。
徐老师说:“半圆环跟着转子一起转,每当转子线圈换了方向,输出圆环也同时改变,这样输出的电流始终保持一个方向。”
屏幕上发电机在转,线圈和导线上有表示电流的箭头在流动,不管线圈里的电流方向怎么变换,输出到电流表的电流方向没有变。
徐老师说:“我们也把我们的发电机更换一个带换向环的线圈。”
徐老师再转动线圈,电流表的指针始终在一个方向摆动。