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1、,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.,
2、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（） A B C D,D,A,知识点
3、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： 。
4、 （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
5、，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。,【
6、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
7、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,
8、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
9、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
10、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
11、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
12、,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
13、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
14、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，
15、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
16、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
17、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
18、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 ，证明感应电流方向与导体的运动方向 （填“有关”或“无关”）,磁场,切割磁感线,相反,有关,课后作业,c小明又进一步思考，感应电流大小会与什么因素有关呢？若导线运动速度不同，能否改变感应电流的大小？ 请你利用现有器材，设计出实验方案，验证小明的猜想请写出实验步骤，并设计记录实验数据的表格,课后作业,步骤：,让导体以较慢的速度在磁场中做切割磁感线运动，观察灵敏电流器的指针偏转角度； 让导体以较快的速度在磁场中做切割磁感线运动，观察灵敏电流器的指针偏转角度； 让导体以更快的速度在磁场中做切割磁感线运动，观察灵敏电流器的指针偏转角度.,课后作业,表格：,
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