九年级物理下册17.3发电机为什么能发电课件新版粤教沪版.ppt

第十七章电动机与发电机,17.3发电机为什么能发电,所有的电能都来自发电厂，它们都离不开发电机。发电机是如何发电的呢？,风力发电,水力发电,火力发电,1,知识点,电磁感应现象,活动1：让我们自己来发电用导线把手摇发电机、小灯泡、开关连接起来。,转动手柄使线圈在磁场里转动，小灯泡发光，说明电路中有电流通过小灯泡。,点击画面播放视频,活动2：拆开发电机仔细观察下图所示的手摇发电机，它们内部的主要部件是哪些？比较发电机和电动机的结构，它们有什么相似之处。发电机的主要部件是：磁体（定子）和线圈（转子）,活动3：探究电磁感应现象奥斯特实验（电生磁）通电的导体在磁场中会受到力的作用。受到力作用的导体在磁场中运动会不会产生电呢？,制定计划和设计实验奥斯特实验（电生磁）器材：磁铁、灵敏电流计、导线等,分析与论证结论：1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这是一种电磁感应现象。2电路中产生的电流叫做感应电流。,把磁感线想象成一根根线，导线想象成一把刀。,感应电流方向与导体切割磁感线运动方向和磁场方向有关。1.只改变导体切割磁感线运动方向，感应电流方向改变了。2.只改变磁场方向，感应电流方向改变了。3.同时改变导体切割磁感线运动方向和磁场方向，感应电流方向不变。在电磁感应现象中能量的转化：机械能转化为电能,产生电磁感应条件1.闭合电路的一部分导体2.在磁场中做切割磁感线运动时,探究电磁感应现象的实验装置(二),【例1】(实验探究题)在“探究感应电流的产生”的实验中，小颖同学的四次实验情况分别如图所示。(1)有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？_，图_可支持你的结论。,不对,丙,(2)为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。A根据图甲和图乙的实验现象可以得出的结论：_。B根据图乙和图丁的实验现象可以得出的结论：_。(3)从能量转化的角度来分析，感应电流的产生过程是_能转化为电能。,感应电流的方向与导体的运动方向有关,感应电流的方向与磁感线的方向有关,机械,(1)要产生感应电流，闭合电路的部分导体在磁场中要做切割磁感线运动。如图丙，虽然导体运动了，但没有做切割磁感线运动，电流计的指针没有偏转，即电路中没有感应电流产生。所以此同学的说法不对。(2)图甲导体向右运动，电流计的指针向左偏转；图乙磁场方向不变，导体向左运动，电流计的指针向右偏转，所以可以看出感应电流方向与导体的运动方向有关。图乙N极在上，导体向左运动，电流计的指针向右偏转；图丁导体运动方向不变，改变了磁场的方向，使S极在上，电流计的指针向左偏转，所以可以看出感应电流的方向与磁场(或磁感线)的方向有关。(3)导体运动消耗了机械能，得到了电能，所以在此过程中，机械能转化为电能。,【解析】,(控制变量法)影响感应电流方向的因素有两个：一是磁场的方向，二是导体切割磁感线的方向，在探究的过程中必须控制其中一个因素不变，探究感应电流方向与另一个因素的关系。,【例2】(福州)在探究“感应电流产生条件”的实验中，将导体ab水平置于蹄形磁铁的磁场中，如图所示。闭合开关后，能使灵敏电流计的指针发生偏转的做法是()A让蹄形磁铁静止，导体ab也保持静止B让蹄形磁铁静止，导体ab在竖直方向上下运动C让导体ab静止，蹄形磁铁在竖直方向上下运动D让导体ab静止，蹄形磁铁沿水平方向左右运动,D,【解析】,电流计指针发生偏转就说明电路中产生了感应电流，解答此题要清楚产生感应电流的条件。,产生感应电流的条件注意两点：一是“导体必须是闭合电路的一部分”；二是“切割磁感线运动”，导体的运动必须是切割磁感线的，正切、斜切都可以，但不能不切割。,关于电磁感应现象的讨论，下列说法正确的是()A电能生磁，磁不能生电B发电机发电的过程能量不会转化C在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流D导体在磁场中往复运动产生的电流方向不变,1,如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置。回顾探究过程，以下说法正确的是(),2,A让导线ab在磁场中静止，蹄形磁体的磁性越强，灵敏电流计指针偏转角度越大B用匝数较多的线圈代替单根导线ab，且使线圈在磁场中静止，这时灵敏电流计指针偏转角度增大C蹄形磁体固定不动，当导线ab沿水平方向左右运动时，灵敏电流计指针会发生偏转D蹄形磁体固定不动，当导线ab沿竖直方向上下运动时，灵敏电流计指针会发生偏转,2,知识点,发电机及其工作原理,电磁感应现象的应用,电磁感应现象的主要应用是发电机,发电机原理：电磁感应现象组成：磁体、线圈,发电机发电原理示意图,交流发电机工作原理,发电机的整个工作过程的分解图,工作原理,铜环,电刷,当线圈在前半周转动时，电流表指针偏转，表明电路中产生了电流；当线圈在后半周转动时，切割磁感线方向相反，电流表指针偏转方向相反。,发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。,实用交流发电机实际的交流发电机，结构比较复杂，但主要由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成。转子由水轮机、汽轮机或内燃机来带动。大型发电机发出很高的电压和很强的电流，要采用线圈不动、磁极旋转的方式发电。这种发电机叫做旋转磁极式发电机。,【例3】(湖北十堰，易错题)如图所示的实验装置中，能用来解释发电机工作原理的是(),C,A.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，是电磁感应现象，属于发电机的工作原理，故该选项符合题意；B.通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故该选项不符合题意；C.通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，故该选项不符合题意；D.奥斯特实验说明了电流周围存在磁场，故该选项不符合题意；本题中学生容易混淆的是A和B两个图，要从有无电源上区分，有电源的是电动机原理，无电源的是发电机原理。,【解析】,发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；电动机的工作原理是磁场对电流的作用，即通电导体在磁场中受力运动。,【例4】发电机和电动机的相继问世，使电能的大规模生产和利用成为现实，人类社会进入了电气化时代。如图所示的四幅图中，属于发电机原理实验图及其应用图的是(),图是研究电磁感应现象的，是发电机原理，符合题意；图是研究磁场对电流的作用力的，是电动机原理，不符合题意；图是电动机模型，不符合题意；图是发电机模型，符合题意。,【解析】,(比较法)区别电动机与发电机,(中考淮安)如图所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉，作为转动轴，将线圈放在金属支架上，在它下面放一块小磁体，用纸做一个小风车固定在转动轴上，将装置与小量程电流表相连，使小风车转动，可观察到_的现象，说明电路中有电流产生，此过程中_能转化为电能，若将电流表换成干电池接入电路，线圈_(填“能”或“不能”)持续转动。,1,(中考成都)学习电与磁的知识后，小阳同学知道了发电机发电是利用了_的原理。小阳用如图所示的实验装置探究产生电流的条件。闭合开关后，铜棒AB、灵敏电流计、开关、导线组成了闭合电路，当小阳让铜棒AB_(填“上下”或“左右”)运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转。,2,一、发电机的构造：磁体（定子）和线圈（转子）二、发电机的工作原理：电磁感应现象三、产生磁感电流的条件1.电路必须闭合2.部分导体在磁场中做切割磁感线运动四、影响感应电流的方向的因素1.导体在磁场中做切割磁感线运动方向2.磁场的方向五、影响感应电流的大小的因素1.磁场的强弱2.导体切割磁感线运动的速度,请你比较发电机和电动机的结构，看看它们的主要结构有什么相似之处。对产生感应电流的条件有下面四种说法，你认为正确的是()A.只要导体在磁场中做切割磁感线的运动，就一定会产生感应电流B.只要闭合导体的一部分在磁场中运动，就一定会产生感应电流C.闭合导体的一部分在磁场中不动，只要磁场运动就一定会产生感应电流D.只要闭合导体的一部分在磁场中做切割磁感线的运动，就一定会产生感应电流,1,2,(中考天津)图中a表示垂直于纸面的一条导线，它是闭合电路的一部分，当它在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的情况是(),3,4,(中考成都)如图所示，为发电机的工作原理图，下列说法中正确的是()A发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用B发电机的基本原理是电磁感应C线圈在转动过程中，感应电流的大小不变D线圈在转动过程中，感应电流的方向不变,5