初中物理沪粤版（2024）九年级下册（2024）17.3 发电机发电的原理优秀课件ppt

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沪粤版物理9年级全下培优备课课件（精做课件）17.3 发电机发电的原理第十七章 电动机与发电机授课教师： Home . 班 级： . 时 间： . 2026年1月26日你知道我们日常生活中使用的电能来自哪里吗？电厂里面最核心的部件就是发电机。演示实验：仔细观察如图所示的手摇式发电机，用导线把它与发光二极管连接起来。试一试，怎样才能使发光二极管发光。让我们自己来发电将发电机模型拆开，看一看它的内部结构。想一想：发电机的主要部件有哪些？磁体线圈视频 发电机的结构发电机模型是不是有点眼熟，你想起来了什么？电动机里面也有磁体和线圈这两个主要部件！探究导体在磁场中产生感应电流的条件实验思路：我们可以仿照对电动机的研究，对线圈和磁体进行简化，来探究发电机产生电流的条件。你还记得研究电动机时我们是如何简化的吗？实验：将线圈组简化为直导线。设计实验：如图是设计的两种实验装置。实验器材：单根导线、线圈、导线、蹄形磁铁、灵敏电流计。进行实验：1.当单根导线或线圈的一边在磁场中静止不动时，仔细观察，灵敏电流计的指针会偏转吗？2.单根导线或线圈的一边在磁场中做怎样的运动时，灵敏电流计的指针才会偏转呢？如果单根导线或线圈的一边平行于磁感线运动，灵敏电流计的指针会发生偏转吗？3.改变磁场两极的位置（改变磁场的方向），或者使单根导线或线圈的一边反向运动，灵敏电流计的指针偏转方向是否改变？实验1 产生感应电流的条件实验2 影响感应电流方向的因素实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做________磁感线的运动时，导体中就会产生电流。电流的方向与____________和______________有关。磁场的方向切割分析上述实验结果，可以得到以下结论：导体运动方向这就是电磁感应现象。电磁感应现象中所产生的电流，叫做感应电流。思考：用如图的方法能产生感应电流吗？试一试。你认为发生电磁感应现象的条件是什么？电磁感应现象中发生了怎样的能量转化？1.闭合电路。2.导体在磁场中做切割磁感线运动。机械能转化为电能知识点1 探究电磁感应现象1．小点进行“探究产生感应电流的条件”的实验。【实验思路】(1)实验中通过观察灵敏电流计指针________来判断电路中是否产生感应电流，通过指针偏转的方向判断________________。是否偏转1星题 基础过关感应电流方向【实验过程】(2)小点设计了如图所示的装置，主要器材有：U形磁体、灵敏电流计、用细导线连接并悬挂于铁架台上的_________(填“塑料棒”或“金属棒”)ab、开关及导线若干， ab与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路。金属棒(3)小点安装好器材，进行实验，得到下表数据。【实验结论】(4)由实验1～6可得，电路中产生感应电流的两个条件：________电路的一部分导体；导体做切割________运动。(5)由实验__________________可知，导体中产生感应电流的方向跟磁场的方向有关。(6)由实验3、4可知，导体中产生感应电流的方向跟______________________有关。闭合磁感线3、7(或4、8)导体运动方向【实验拓展】(7)该实验中的能量转化情况是________能转化成________能。(18分) 机械电再来观察模型发电机，你能用电磁感应现象来说明它的工作原理吗？导体运动出磁场之后，电流就消失了，怎样才能得到持续的电流呢？让线圈在磁场中转起来！如图是交流发电机的工作原理示意图。线圈转至图中位置时，线圈不切割磁感线，电路中没有电流。线圈从图(a)位置匀速转至图(b)位置的过程中，AB、CD边均切割磁感线，线圈中产生逐渐增大的感应电流。从灵敏电流计指针的偏转方向可知，电流方向如图所示，且在此位置时，电流最大。线圈从图(b)位置匀速转至图(c)位置的过程中，线圈切割磁感线，线圈中有感应电流，且逐渐减小。当到达此图位置时，线圈不切割磁感线，电路中电流消失。线圈由图(c)位置匀速转至图(d)位置的过程中，线圈切割磁感线，线圈中有感应电流，且逐渐增至最大，电流的方向如图所示。当线圈从图(a)位置继续转动下去，线圈中感应电流的大小和方向就不断重复上述变化。这里线圈转动一周，电流的方向和大小就发生一个周期性变化。上述这种周期性改变方向和大小的电流叫做交流电 。它跟通过干电池、蓄电池所得到的方向不变的直流电是不同的。我国家庭电路中使用的就是220V的交流电，其频率为50Hz。实际发电机比较复杂，但是基本部件仍是是磁体与线圈，如图。它的磁体是转动的电磁铁，线圈嵌在由硅钢片制成的槽中。当转子转动时，定子中的线圈便会切割磁感线而产生感应电流。电厂的发电机通常由水轮机、汽轮机或内燃机等带动转子转动的，所产生的感应电流通常都是交变电流(交流电)，且电压较高。知识点2 发电机及其工作原理2．如图所示，把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，我们可以通过____________这一现象来判断电路中有电流，手摇发电机的工作原理是__________。若在发电机和小灯泡的电路里串联一个灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针左右摇摆，这表明该发电机发出的电是________(填“直流电”或“交流电”)。(6分) 小灯泡发光电磁感应交流电3．[2025·亳州模拟]如图所示的模型中，当线圈abcd绕着中心轴逆时针转动时，下列说法中正确的是(　　)A．该模型为电动机模型B．当线圈由图中位置转过90°时，线圈中电流方向发生变化C．线圈转动过程中电能转化为机械能D．线圈在转动过程中ad边也能产生感应电流B4.(跨学科·音乐)(2025·大连一模)如图所示，电吉他的拾音器里有六个磁柱，当弦线振动时，拾音器中的线圈产生电流。下列设备与拾音器的工作原理相同的是(　　)A．电动机B．扬声器C．发电机D．电磁继电器C2星题 情境应用5．[2025·北京模拟]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。当导线a在磁场中按箭头方向运动时，在图中所示的四种情况下，不能产生感应电流的是(　　)A6.[2025·阜阳期末]如图所示的是动圈式话筒的构造示意图，膜片和线圈相连，线圈处在永久磁体周围的磁场中。线圈两端的导线接入扬声器，当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片和线圈一起振动，我们就能通过扬声器听到你的声音，下列说法正确的是(　　)A．线圈的材料可以选用铁B．动圈式话筒是把电信号转化成声信号C．线圈中产生的电流的方向是变化的D．动圈式话筒和电动机的工作原理相同C7．[2025·山西中考]小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动铁棒，灯泡开始发光。下列说法正确的是(　　)A．灯泡发光，说明该装置中一定有干电池B．转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动C．转动铁棒，电机就将电能转化为机械能D．若铁棒反向转动，电路中不能产生电流B8.(新情境题)(2025·厦门一模改编)风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图所示。(1)为缓解城市照明对常规电的依赖，风光互补灯应运而生。下列装置能反映风力发电原理的是________(填字母)。A(2)将风力发电的主要能量转化流程图填写完整。(3)当风正面垂直吹向静止叶片时，叶片转动，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速转动，带动内部线圈在磁场中做____________运动，从而发电。(8分) 机械能电能切割磁感线发电机发电的原理决定感应电流方向在磁场中做切割磁感线运动闭合回路、部分导体产生感应电流条件磁场方向导体切割磁感线运动方向应用：发电机交流电：电流大小、方向随时间周期性变化能量转化：机械能→电能和内能