九年级物理下册 17.3 发电机为什么能发电习题课件 （新版）粤教沪版.ppt

物理 第十七章电动机与发电机 17 3发电机为什么能发电 知识梳理 随堂检测 课堂导学 导学目标 课后作业 导学目标 导学目标1 通过实验 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 2 初步认识机械运动 电与磁的运动和相互作用 以及能量的转换 3 知道发电机的构造和工作原理 知道什么是交流电 4 知道发电机发明的价值和意义 核心考点 电磁感应 末页 末页 知识梳理 1 英国物理学家经过10年的探索 在1831年取得突破 发现了利用磁场产生的条件和规律 电路中的导体在磁场中做运动时 导体中就产生电流 这种现象叫 产生的电流叫 2 感应电流的大小与磁场的 及导体运动的 有关 法拉第 电流 闭合 一部分 切割磁感线 电磁感应现象 感应电流 强弱 快慢 知识梳理 3 在电磁感应现象中 产生的感应电流方向与方向和方向都有关 若二者只改变其一 则感应电流方向 若二者同时改变 则感应电流方向 4 发电机是利用 现象制成的 我国供生产和生活用的交流电频率是 磁场 导线切割磁感线 改变 不变 电磁感应 50hz 知识梳理 5 下列设备中利用电磁感应原理工作的是 a 电磁铁b 电动机c 扬声器d 麦克风6 2014 益阳 图中的a表示垂直于纸面的一根导线 它是闭合电路的一部分 它在磁场中按箭头方向运动时 不能产生感应电流的是 abcd d a 知识点1认识发电机1 发电机的主要结构有 2 发电机的发电的过程是 的过程 例1 水电站里水轮机转动 从而带动发电机发电 是能转化为能 线圈 磁体 课堂导学 机械能转化电能 机械 电 思路点拨 发电机是将其它形式的能转化为电能的装置 变式拓展1 下列关于发电机的说法中 错误的是 a 发电机可以维持电路两端的电压b 发电机能将机械能转化为电能c 发电机可以维持闭合电路中有持续电流d 发电机可以制造自由电子 d 课堂导学 知识点2探究电磁感应现象小明用如图所示装置来探究电磁感应现象 课堂导学 课堂导学 课堂导学 根据上述实验现象归纳可得 1 产生感应电流的条件 2 感应电流的方向 3 感应电流产生的过程是将能转化能的过程 a 必须是闭合电路中的一部分导体b 导体在磁场中做切割磁感线运动 课堂导学 在电磁感应现象中 感应电流的方向跟导体做切割磁感线运动的方向和磁场方向有关 机械 电 例2 2017 昆明 为了探究导体在磁场中怎样运动 才能在电路中产生电流 采用了图中所示的实验装置 课堂导学 1 将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中 闭合开关 电流计指针不偏转 让导体在蹄形磁体中左右运动 电流计指针偏转 断开开关 让导体在蹄形磁体中左右运动 电流计指针偏转 填 会 或 不会 2 将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中 闭合开关 让导体在蹄形磁体中竖直上下运动 电流计指针偏转 让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动 电流计指针 偏转 填 会 或 不会 会 课堂导学 不会 不会 会 3 综合 1 2 中的实验现象可知 导体在磁场中运动产生电流的条件是 导体必须是电路的一部分 且一定要做的运动 4 在这个试验中能转化为了电能 闭合 课堂导学 切割磁感线 机械 课堂导学 思路点拨 1 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时 会产生电流 这种电流叫感应电流 这一现象叫电磁感应现象 2 产生感应电流的条件 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动 3 电磁感应是机械能转化为电能 变式拓展2 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件如图所示 实验时 控制磁场方向相同 改变导体ab的运动方向 课堂导学 步骤1 导体水平左右运动 如图甲所示 电流计指针 这是因为 步骤2 导体竖直上下运动 如图乙所示 电流计指针 这是因为 步骤3 导体水平左右运动 如图丙所示 电流计指针偏转 电路中 有或无 电流产生 偏转 课堂导学 导体做切割磁感线运动产生电流 不偏转 导体没有做切割磁感线运动 有 知识点3发电机的工作原理如下表内容是发电机的工作过程 课堂导学 课堂导学 课堂导学 课堂导学 由上述内容可得出 1 发电机工作原理是 2 能的转化 发电机是把转化为的设备 3 感应电流的方向与有关 发电机是利用电磁感应现象制成的 课堂导学 机械能 电能 切割磁感线方向 例3 2017 十堰 下列各图中可以反映发电机工作原理的是 b 课堂导学 思路点拨 发电机原理是电磁感应现象 即闭合电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 即发电机的原理图中没电源 有电源的实验装置图不是发电机的原理图 变式拓展3 如图是某中学生发明的一款便携风力发电机 以保护套的形式套在手机外面 利用风为手机充电 它主要由风力机和发电机两部分组成 其中风力机实现把风能转化成叶片的 发电机利用 的工作原理再把它转化为电能 机械能 课堂导学 电磁感应现象 随堂检测 1 2017 扬州 如图 是手摇式手电筒 只要转动手电筒的摇柄 灯泡就能发光 下列实验能揭示手电筒工作原理的是 b 随堂检测 2 发现电磁感应现象的物理学家是 a 欧姆b 法拉第c 瓦特d 焦耳3 2017 广州 图中的a表示垂直于纸面的一根导线 它是闭合回路的一部分 它在下图所示各磁场中水平运动时 哪种情况不会产生感应电流 b b 随堂检测 4 如图是昆明环湖路两侧安装的 风光互补 新能源景观节能灯 它 头顶 小风扇 肩扛 太阳能电池板 其中小风扇是一个小型风力发电机 它们都是将其他形式的能转化成能的装置 风力发电机的发电原理是 电 电磁效应 随堂检测 5 用图所示的实验装置探究 产生感应电流的条件 1 闭合开关 若导体ab不动 左右移动磁铁 电路中 选填 有 或 无 感应电流 2 在仪器和电路连接都完好的情况下 某小组的实验现象不太明显 请提出一条改进措施 有 增强磁性 随堂检测 6 如图所示为小梅在物理课上曾经使用过的一个实验装置 由铁架台 蹄形磁铁 灵敏电流计 开关 导体棒和几根导线等器材组成 随堂检测 1 这一实验装置是用来研究现象的 2 小梅至今对这个实验的下列过程记忆犹新 为使灵敏电流计的指针发生偏转 她首先闭合开关 然后要使导体棒 选填 上下 或 左右 运动 电磁感应 左右 随堂检测 保持导体棒的运动方向不变 将蹄形磁体n s极的位置对调 灵敏电流计指针偏转方向也会改变 这说明 感应电流的方向与的方向有关 磁场 随堂检测 3 通过图甲所示的实验 小梅断定 利用图乙所示的实验装置 闭合开关后 拿一根条形磁铁向右插入线圈中时 也会观察到灵敏电流计指针的偏转 请你简要说明小梅这样想的理由 条形磁铁与线圈发生相对运动时 线圈也会切割条形磁铁周围的磁感线 产生感应电流 课后作业 1 2017 泰州 无线充电技术应用了特斯拉线圈 如图 用一不通电的led灯靠近正在通电的特斯拉线圈时 led灯发光了 灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释 a 电流的磁效应b 磁场对电流的作用c 安培定则d 电磁感应 d 课后作业 2 如图所示电与磁的实验装置中 属于发电机原理的是 c 课后作业 3 王斌同学根据如图所示的原理 制作了一台小型风力发电机 用以辅助照明 发电机工作时 发现灯泡发光较暗 下列措施不能增加灯泡亮度的是 a 把铜线圈换成铁线圈b 换用磁性较强的磁体c 提高线圈的转动速度d 换用匝数较多的线圈 a 课后作业 4 2017 济南 如图所示是 探究产生感应电流的条件 的实验装置 要使灵敏电流计指针发生偏转 可以 a 断开开关 让导体ab向上运动b 闭合开关 让导体ab向下运动c 断开开关 让导体ab向左运动d 闭合开关 让导体ab向右运动 d 课后作业 5 2017 百色 如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置 电路中有感应电流的是 甲和乙b 丙和丁c 甲和丙d 乙和丁 c 课后作业 6 2017 哈尔滨 如图是探究电磁感应现象的装置 如图所示的设备中利用此原理工作的是 b 课后作业 二 填空题7 我国已成为世界上高铁发展最快 技术最先进的国家之一 在节能技术上 高铁动车组采用了再生制动方式 动车到站前先停止供电 由于 动车会继续向前运行 电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生 将能转化为电能 自动输入电网 惯性 感应电流 电流 机械 动 课后作业 8 2017 镇江 图示实验装置中 磁体和导体棒均水平放置 断开s2 闭合s1 使导体棒水平向右运动 电流表g的指针向右偏 这是现象 为使g的指针向左偏 可使导体棒向运动 断开s1 闭合s2 导体棒能运动起来 依此可制成 选填 电动机 或 发电机 电磁感应 左 电动机 课后作业 9 如图是一种常用的动圈式话筒 当你对着话筒说话时 声音使与膜片相连的线圈振动 线圈在磁场中的这种振动 能产生随着声音变化而变化的 这是现象 电流 电磁感应 课后作业 10 如图所示是飞机场登机前的安检场面 机场工作人员使用的是 手持式金属探测器 当探测线圈靠近金属物体时 在金属导体中就会产生电流 如果能检测出这种变化 就可以判定探测线圈下面是否有金属物体了 由画线部分可知 金属探测器 的工作原理与 选填 电动机 或 发电机 相同 发电机 课后作业 11 作如图所示的小实验 用手拨动小风扇叶片 带动转子转动 发光二极管会发光 微风电扇居然变成了 发电机 发电机的工作原理是 制作发光二极管的核心材料是 电磁感应 半导体 课后作业 三 实验题12 2017 云南 发电机是如何发电的呢 同学们用如图所示的装置进行探究 课后作业 1 当导体ab静止悬挂起来后 闭合开关 灵敏电流计g指针不偏转 说明电路中 选填 有 或 无 电流产生 2 小芳无意间碰到导体ab 导体ab晃动起来 小明发现电流表指针发生了偏转 就说 让导体在磁场中运动就可产生电流 但小芳说 不一定 还要看导体怎样运动 为验证猜想 它们继续探究 并把观察到的现象记录如下 无 课后作业 分析实验现象后 同学们一致认为小芳的观点是 选填 正确 或 错误 的 比较第2 3次实验现象发现 产生的电流的方向跟有关 比较第3 6次实验现象发现 产生的电流的方向还跟有关 正确 导体的运动方向 磁场方向 课后作业 3 在整理器材时 小明未断开开关 先撤去蹄形磁铁 有同学发现指针又偏转了 他们再重复刚才的操作 发现电流表的指针都偏转 请教老师后得知 不论是导体运动还是磁体运动 只要闭合电路的一部分导体在中做运动 电路中就会产生感应电流 这就是发电机发电的原理 此原理最早由英国物理学家发现 磁场 切割磁感线 法拉第 课后作业 13 在探究 感应电流产生的条件 实验中 1 如图 a b两接线柱间应接入 大 小 量程的电流表 2 导体在磁场中运动时 电流表指针没有发生偏转 其原因可能是 小 开关没有闭合 或导体没有做切割磁感线运动 课后作业 3 改正错误后继续实验 小王发现每次电流表指针的偏转角度不相同 于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想 猜想一 与导体切割磁感线运动的速度大小有关 猜想二 与磁场的强弱有关 猜想三 与导体的匝数有关 课后作业 为了验证猜想三 他设计的方案是 分别让两个匝数不同的线圈 在如图所示的磁场中水平向左运动 观察电流表指针的偏转角度 请对此方案作出评价 指出存在的主要问题是 请你说出小王最终如何判断猜想三是否正确的依据 没有控制线圈切割磁感线速度大小不变 比较指针两次偏转角度 若相差不大 与线圈匝数无关 若相差明显 与线圈匝数有关 课后作业 15 自古以来 人们一直认为电与磁没有联系 直到近代许多科学家的出色工作 才将电与磁统一起来 1 1820年 丹麦物理学家做实验时偶然发现 当导线中通过电流时 它旁边的磁针发生了 由此说明了 在世界上第一个发现了电与磁之间的联系 奥斯特 偏转 通电导体周围有磁场 课后作业 2 发现电流磁效应之后 许多科学家都在思索 既然电能生磁 那么反过来 磁能否生电呢 这种思考问题的方法在创造学中叫法 英国物理学家经过10年探索 于1831年发现了电磁感应现象 根据这个现象发明了发电机 将能转化成能 开辟了电气化时代 3 什么情况下磁能生电呢 小明进行了如下的探究 如图所示 把导线与灵敏电流计组成闭合电路 逆向思考 法拉第 机械 电 课后作业 a 让导线在中做运动 灵敏电流计指针偏转 证明有感应电流生成 b 小明进一步思考 感应电流方向与什么因素有关 小明让导线在磁场中反方向运动 发现灵敏电流计指针偏转的方向与刚才