九年级物理下册17.3发电机为什么能发电习题省公开课一等奖新名师获奖课件

物理第十七章电动机与发电机17.3发电机为何能发电知识梳理随堂检测课堂导学导学目标课后作业1/56导学目标导学目标1．经过试验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件.2．初步认识机械运动、电与磁运动和相互作用，以及能量转换.3．知道发电机结构和工作原理，知道什么是交流电.4．知道发电机创造价值和意义.关键考点：电磁感应.末页末页2/56知识梳理1．英国物理学家

经过10年探索，在1831年取得突破，发觉了利用磁场产生

条件和规律：

电路中

导体在磁场中做

运动时，导体中就产生电流，这种现象叫

．产生电流叫

．2.感应电流大小与磁场_______及导体运动______相关.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3/56知识梳理3.在电磁感应现象中，产生感应电流方向与

方向和

方向都相关.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，我国供生产和生活用交流电频率是________磁场导线切割磁感线改变不变电磁感应50Hz4/56知识梳理5.以下设备中利用电磁感应原理工作是（）A．电磁铁B．电动机C．扬声器D．麦克风6.（•益阳）图中a表示垂直于纸面一根导线，它是闭合电路一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流是（）ABCDDA5/56知识点1认识发电机1.发电机主要结构有____________.2.发电机发电过程是_________________

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【思绪点拨】发电机是将其它形式能转化为电能装置．6/56【变式拓展1】以下关于发电机说法中，错误是（）A．发电机能够维持电路两端电压B．发电机能将机械能转化为电能C．发电机能够维持闭合电路中有连续电流D．发电机能够制造自由电子D课堂导学7/56知识点2探究电磁感应现象小明用如图所表示装置来探究电磁感应现象：课堂导学8/56课堂导学步骤开关闭合情况导体运动情况导体切割磁感线情况电流计指针偏转情况1断开向左切割不动2断开向右切割不动3闭合静止不动不切割不动4闭合竖直向上或竖直向下不切割不动5闭合向左切割向右偏转9/56课堂导学6闭合向右切割向左偏转7闭合向左上或向左下切割向右偏转8闭合向右上或向右下切割向左偏转9（N、S极对调）闭合向左切割向左偏转10（N、S极对调）闭合向右切割向右偏转10/56依据上述试验现象归纳可得：（1）产生感应电流条件：

。（2）感应电流方向：

。（3）感应电流产生过程是将

能转化

能过程。a.必须是闭合电路中一部分导体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，感应电流方向跟导体做切割磁感线运动方向和磁场方向相关机械电11/56【例2】（•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，采取了图中所表示试验装置：课堂导学12/56（1）将细导线悬挂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13/56（3）综合（1）（2）中试验现象可知，导体在磁场中运动产生电流条件是：导体必须是

电路一部分，且一定要做

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14/56课堂导学【思绪点拨】（1）闭合电路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）产生感应电流条件：闭合电路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。15/56【变式拓展2】探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件如图所表示，试验时，控制磁场方向相同，改变导体ab运动方向．课堂导学16/56步骤1：导体水平左右运动，如图甲所表示，电流计指针

，这是因为

．步骤2：导体竖直上下运动，如图乙所表示，电流计指针

，这是因为

．步骤3：导体水平左右运动，如图丙所表示，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17/56知识点3发电机工作原理以下表内容是发电机工作过程。课堂导学工作过程切割磁感线情况产生反应电流情况电流输出情况线圈ab边水平向左运动，cd边水平向右运动，ab边和cd边运动方向与磁感线平行，不切割磁感线线圈中不产生感应电流不输出电流18/56课堂导学ab边向下运动切割磁感线，cd边向上运动切割磁感线ab、cd边切割磁感线方向相反，故产生感应电流方向相反.ab边产生感应电流由b到a，cd边产生感应电流由d到c输出电流由A经过电流计流向B19/56课堂导学线圈ab边水平向右运动，cd边水平向左运动，ab边和cd边运动方向与磁感线平行，不切割磁感线线圈中不产生感应电流不输出电流20/56课堂导学ab边向上运动切割磁感线，cd边向下运动切割磁感线ab、cd边切割磁感线方向相反，故产生感应电流方向相反.ab边产生感应电流由a到b，cd边产生感应电流由c到d输出电流由B经过电流计流向A21/56由上述内容可得出：（1）发电机工作原理是：

。（2）能转化：发电机是把

转化为

设备（3）感应电流方向与

相关。发电机是利用电磁感应现象制成课堂导学机械能电能切割磁感线方向22/56【例3】（•十堰）以下各图中能够反应发电机工作原理是（）B课堂导学【思绪点拨】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，即发电机原理图中没电源，有电源试验装置图不是发电机原理图。23/56【变式拓展3】如图是某中学生创造一款便携风力发电机，以保护套形式套在手机外面，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_________，发电机利用_______________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24/56随堂检测1.（•扬州）如图，是手摇式手电筒，只要转动手电筒摇柄，灯泡就能发光。以下试验能揭示手电筒工作原理是（）B25/56随堂检测2.发觉电磁感应现象物理学家是（）A．欧姆B．法拉第C．瓦特D．焦耳3.（•广州）图中a表示垂直于纸面一根导线，它是闭合回路一部分。它在下列图所表示各磁场中水平运动时，哪种情况不会产生感应电流（）BB26/56随堂检测4.如图是昆明环湖路两侧安装“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．它们都是将其它形式能转化成

能装置，风力发电机发电原理是

．电电磁效应27/56随堂检测5.用图所表示试验装置探究“产生感应电流条件”.（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情况下，某小组试验现象不太显著．请提出一条改进办法：

．有增强磁性28/56随堂检测6.如图所表示为小梅在物理课上曾经使用过一个试验装置，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．29/56随堂检测（1）这一试验装置是用来研究

现象．（2）小梅至今对这个试验以下过程记忆犹新：①为使灵敏电流计指针发生偏转，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30/56随堂检测②保持导体棒运动方向不变，将蹄形磁体N、S极位置对调，灵敏电流计指针偏转方向也会改变．这说明：感应电流方向与

方向相关．磁场31/56随堂检测（3）经过图甲所表示试验，小梅断定：利用图乙所表示试验装置，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偏转．请你简明说明小梅这么想理由：

．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磁感线，产生感应电流32/56课后作业1.（•泰州）无线充电技术应用了特斯拉线圈，如图，用一不通电LED灯靠近正在通电特斯拉线圈时，LED灯发光了，灯被点亮现象能够用我们学过哪一知识来解释（）A．电流磁效应B．磁场对电流作用C．安培定则D．电磁感应D33/56课后作业2.如图所表示电与磁试验装置中，属于发电机原理是（）C34/56课后作业3.王斌同学依据如图所表示原理，制作了一台小型风力发电机，用以辅助照明，发电机工作时，发觉灯泡发光较暗，以下办法不能增加灯泡亮度是（）A．把铜线圈换成铁线圈B．换用磁性较强磁体C．提升线圈转动速度D．换用匝数较多线圈A35/56课后作业4.（•济南）如图所表示是“探究产生感应电流条件”试验装置，要使灵敏电流计指针发生偏转，能够（）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D36/56课后作业5.（•百色）如图所表示是发电机线圈在磁场中转动一圈过程中经过四个位置，电路中有感应电流是（）甲和乙B．丙和丁C．甲和丙D．乙和丁C37/56课后作业6.（•哈尔滨）如图是探究电磁感应现象装置，如图所表示设备中利用此原理工作是（）B38/56课后作业二、填空题7.我国已成为世界上高铁发展最快，技术最先进国家之一．在节能技术上，高铁动车组采取了再生制动方式：动车到站前先停顿供电，因为

，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）39/56课后作业8.（•镇江）图示试验装置中，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指针向右偏，这是

现象，为使G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40/56课后作业9.如图是一个惯用动圈式话筒．当你对着话筒说话时，声音使与膜片相连线圈振动．线圈在磁场中这种振动，能产生伴随声音改变而改变

，这是

现象．电流电磁感应41/56课后作业10.如图所表示是飞机场登机前安检场面，机场工作人员使用是“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，假如能检测出这种改变，就能够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”工作原理与

（选填“电动机”或“发电机”）相同．发电机42/56课后作业11.作如图所表示小试验，用手拨动小风扇叶片，带动转子转动，发光二极管会发光，微风风扇竟然变成了“发电机”．发电机工作原理是

，制作发光二极管关键材料是

．电磁感应半导体43/56课后作业三、试验题12.（•云南）发电机是怎样发电呢？同学们用如图所表示装置进行探究。44/56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，小明发觉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”。为验证猜测，它们继续探究，并把观察到现象统计以下：无45/56课后作业分析试验现象后，同学们一致认为小芳观点是

（选填“正确”或“错误”），比较第2、3次试验现象发觉，产生电流方向跟

相关；比较第3、6次试验现象发觉，产生电流方向还跟

相关。正确导体运动方向磁场方向46/56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，有同学发觉指针又偏转了！他们再重复刚才操作，发觉电流表指针都偏转，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，这就是发电机发电原理，此原理最早由英国物理学家

发觉。磁场切割磁感线法拉第47/56课后作业13.在探究“感应电流产生条件”试验中：（1）如图，a，b两接线柱间应接入

（大/小）量程电流表．（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）48/56课后作业（3）更正错误后继续试验，小王发觉每次电流表指针偏转角度不相同，于是他对影响感应电流大小原因作以下猜测：猜测一：与导体切割磁感线运动速度大小相关；猜测二：与磁场强弱相关；猜测三：与导体匝数相关．

49/56课后作业为了验证猜测三，他设计方案是：分别让两个匝数不一样线圈，在如图所表示磁场中水平向左运动，观察电流表指针偏转角度．请对此方案作出评价，指出存在主要问题是

．请你说出小王最终怎样判断猜测三是否正确依据：

．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；若相差显著，与线圈匝数相关50/56课后作业15.自古以来，人们一直认为电与磁没有联络，直到近代许多科学家出众工作，才将电与磁统一起来．（1）1820年，丹麦物理学家

做试验时偶然发觉，当导线中经过电流时，它旁边磁针发生了

．由此说明了

，在世界上第一个发觉了电与磁之间联络．奥斯特偏转通电导体周围有磁场51/56课后作业（2）发觉电流磁效应之后，许多科学家都在思索，既然电能生磁，那么反过来，磁能否生