电动机与发电机
1.如图所示的四幅图中能说明发电机工作原理的是（）
A ．
B ．
C ． D．
2.如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动。现要
线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（）
A．只改变电流方向 B．只改
变电流大小 C．换用磁性更强
的磁铁 D．对换磁极同时改变电流
方向
3.如图所示是小明探究在“什么情况下磁可以生电”的实验装置，其中
能够使电流计指针发生偏转的是（）
A．ab 不动，磁体上下移动
B．ab 不动，磁体左右移动
C．磁体不动，ab 上下移动D．磁
体与ab 一起向右移动
4.小满同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒甲水
平向右运动，发现导体棒乙也随之运动起来，则实验装置中甲部分的
物理原理是，乙部分产生的现象与的工作原理相似。
第 4 题图
5.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。
（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）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是能转化为电能。
6.现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力。
某直流电动机的铭牌上标有“220V 5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω。
（1）电动机的工作原理是。
（2）该电动机正常工作 1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？
（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象。
【参考答案】
1.A
2.A
3. B
4.电磁感应原理电动机
5.（1）不对丙
（2）A．感应电流的方向与导体的运动方向有关
B．感应电流的方向与磁感线的方向有关
（3）机械
6.（1）通电导线在磁场中受到力的作用
（2）5.5kW·h 9×105J
（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能。消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高。
第五节电磁感应发电机 重点难点 1．电磁感应现象及产生感应电流的条件，发电机的工作过程。 2．理解电磁感应，弄清发电机的工作原理。 内容讲解 一、电磁感应现象 电磁感应现象——利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象。电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。 二、感应电流 1．产生感应电流的条件：①电路必须是闭合的；②电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 2．感应电流的方向跟导体切割磁感线的运动方向和磁感线方向(即磁场方向)有关。 3．若导体的运动方向和磁场方向同时改变，则感应电流方向不变。 4．闭合电路感应电流方向跟导体运动方向、磁场方向有关。 三、发电机的工作原理及能量转化 1．原理：发电机是根据电磁感应现象制成的。 2．发电机的构造：由定子和转子两部分组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等。 3．能量转化：发电机是将机械能转化为电能的机器。 说明：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。 （1）“闭合电路的一部分导体”这句话包含两层意思，一是电路必须是闭合的，即组成电路的各个器件连接成一个电流的通路；二是电路中的一部分导体在磁场中，而不是整个电路在磁场中做切割磁感线运动。 （2）“做切割磁感线运动”，这是反映导体垂直切割或斜着切割，即导体的运动方向和磁感线方向一定要成一定角度，不能与磁感线平行．切割磁感线运动指的是导体与磁场的相对运动，可以是导体运动，也可以是磁场运动。 （3）要注意“时”字，即必须是导体正在做切割磁感线的运动的时候，才能同时产生感应电流。如果某部分导体虽然做过切割磁感线运动，但现在处于静止状态，那么该电路中也不会有感应电流。 在电磁感应现象中，感应电流方向踉导体切割磁感线的运动方向磁感线方向有关；在相同条件下，线圈匝数越多，感应电流越大。 发电机是电磁感应现象的重要应用。 周期性改变方向和大小的电流叫交流电。电流经过一个周期变化所需时间叫交流电的周期，周期的
五、电磁感应发电机 教学设计思路：首先课件展示科幻故事吸引学生兴趣，然后回忆奥斯特实验引导学生利用逆向思维提出猜想----磁可不可以产生电？从而引入新课。在新课中引导学生设计实验作为第一要点，培养学生科学的思维方式。本课的实验受器材的限制为演示实验，但在实验中尽可能的让部分学生上讲台操作，这样可以吸引和调动学生，有利用培养学生的操作动手能力、观察能力。另外，实验结论都有首先由学生讨论、分析、初步得到总结，然后教师评价概括。教学指导思想：以新课标理念为指导，实施探究式教学，注重培养学生动手、动能的良好习惯，让学生通过自主探究获得新知识，渗透科学探索精神的教学。 素质教学目标 （一）知识目标 1.知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。 2.知道感应电流的方向跟哪些因素有关。 3.知道发电机的原理。 （二）能力目标 1.通过多媒体画面培养学生观察问题、思考问题的能力。 2.通过探究磁生电的条件进一步了解电和磁之间的相互联系。 （三）情感目标 1.培养学生实事求是的科学态度及探索的科学精神及高尚的道德品质。 2.认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥秘的科学方法。 教学重点：对科学探究过程的体验和科学研究方法的领会。 教学难点：引导学生通过科学探究自己分析感应电流的条件，分析实验现象、得出结论。教学资源:灵敏电流计、线圈、铁架台、导线、蹄型磁铁、开关、课件等。 教学方法：探究法、讨论法、实验法。 教学流程图：
教学过程： 一、创设情境 【课件展示】科幻故事“科学家带来科考队员乘飞机环地球自西向东考察时，遇到能源不足的问题，科学家巧妙地利用长导线和一个金属球，借地球这个大磁场感应出来电能”，通过这个故事以激发学生的探索欲望。再用课件回忆奥斯特实验，问：奥斯特实验说明了什么？ 师：奥斯特实验说明电流的周围存在磁场，即电流能够产生磁场，请同学们利用逆向思维思考：既然电流能够产生磁场，反过来，你有什么猜想？ 生：磁场是不是也能产生电流呢？ 二、新授 （一）【活动一】观察“磁生电”现象 生：观察微型电风扇的结构，如图16-36所示。 师:在微型电风扇的插头处接一个发光二极管，用手旋转叶片， 问：你发现了什么?如果用手捏紧插头的两极，旋转叶片，你有什么感觉? 师：这些实验现象说明了什么？ 生：说明风扇叶片在旋转时产生了电流。 师:同学们想不想知道这是为什么呢?下面我们一起来探究这个问题。 （二）【活动二】探究感应电流产生的条件 师:同学们从微型电风扇的结构中能否观察出我们所需要的主要实验器材？ 生:线圈和磁铁 师: 同学们回答的很好，如果实验中产生了电流，我们又该如何检测呢？
第八节发电机（课时2） 提出问题，观察演示实验，比较、分析得出交流电概念. 提出问题：在一定条件下，磁可以生电.根据这一原理可以制作出发电机. 那么发电机是怎样发电的呢？ 这里要让学生亲自参与活动，回答上面提出的问题. 学生参与活动1：用导线将电池、小灯泡、电流表、开关连接成闭合电路. 闭合开关，观察灯泡亮暗、电流表指针的指向一个方向偏转后固定不变的情况.改变电池的正负极方向，发现电流表指针向另一方向偏转. 学生参与活动2：把手摇发电机、小灯泡、电流表接入电路（教材169页图12-4）.慢慢摇转大轮，带动线圈在磁场里转动，可以看到演示电流表的指针左右摆动起来. 提出问题：手摇发电机发出电的电流方向与接电池的电路中的电流方向有什么区别呢？电流表的指针左、右摆动，表示什么呢？ 2．分析线圈在磁场中转动切割磁感线，电流方向与线圈位置的关系，归纳出交流电的概念. 出示图1所示挂图，说明其构造和作用. 如图1所示，磁场中的磁感线从左向右，线圈转动时，只有ab边和cd边能切割磁感线产生感应电流，da边和bc边不切割磁感线，对感应电流的产生没有贡献. 图2是发电机的原理图，放在磁场里的线圈，两端各连一个铜环K和L，它们分别跟电刷A、B接触，并跟电流表组成闭合电路.
在线圈从图甲经图乙向图丙转的半周过程中，ab边向下运动，cd边向上运动，ab边向下切割磁感线，ab边中的电流由b向a ，cd边向上切割磁感线，cd边中的电流由d向c ，外部电路中的电流方向一直是从A流向B. 可以介绍右手定则，确定外电路电流方向是由A流向B. 当线圈转到丙位置时，导线ab边，cd边不切割磁感线，导线中没有电流. 在线圈从图丙经图丁又回到图甲位置转过后半周的过程中，ab边向上运动，cd边向下运动，它们又都切割磁感线，线圈和外部电路中就又有了电流.用右手定则可以判断外电路电流方向是由B流向A. 关于右手定则，只向学生介绍怎么用来确定电流方向，而不要求学生掌握右手定则. 线圈继续转动，电流方向将周期性地重复上述变化.这可以从电流表指针的左右摆动看出来.设想每秒钟线圈转一周，电流变化周期就是1秒.这种周期性地改变方向和大小的电流，叫做交流电.能产生交流电的装置叫交流发电机.它是根据电磁感应现象制成的. 3．介绍交流电周期、频率概念，介绍实际发电机构造. （找一些有关实际发电机资料） 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.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.为了得到较强的磁场，要把线圈嵌在定子铁心槽里，还要用电磁铁代替永久磁铁作转子.大型旋转磁极式发电机，能够提供几千伏到上万伏的电压，功率可达几十万千瓦，甚至百万千瓦以上. 实际发电机的转子由水轮机、汽轮机或内燃机来带动. 板书设计 第二节发电机 交流电： 电流的大小、方向作周期性变化的电流，叫做交流电. 交流发电机：
初中物理发电机 典型例题 例1如图所示，条形磁铁和闭合矩形线圈abcd处于同一平面内，线框abcd固定不动，当条形磁铁绕 图中所示轴旋转时，线框中有感应电流吗？为什么？ 选题角度： 本题考查的知识点是旋转磁极式发电机的原理：线圈不动，而让磁场在线圈中旋转，达到线圈切割磁感线的目的． 解析：根据感应电流产生的条件和运动的相对性综合考虑． 线框中有感应电流产生．图中线框构成一个闭合电路，虽然线框自身固定不动，但当磁铁绕转动时，线框与磁场之间同样发生相对运动．这种情况相当于磁铁不动，而残柜在磁场里发生了转动，同样切割磁感线而产生感应电流，因此当磁铁转动时线框中有电流． 例2电流变化一次是指________，交流电完成一次变化，电流方向改变________次，若频率为50Hz，在1秒内电流方向改变的次数为________次． 解析： 发电机的转子转动一周切割方向改变两次． 发电机的转子转动一周所引起的电流变化；100． 例3如图所示，矩形线圈在磁场中绕OOˊ轴转动，t1时刻转到如图所示位置.从图示位置开始，线圈转过900的时刻为t2，再转过900的时刻为t3，到t4时刻线圈又转过了900.则在这四个时刻中，线圈中感应电流方向相反的两个时刻为（） A. t1和t4 B. t1和t3 C. t2和t3 D. t2和t4 分析与解答: 在图示位置，线圈的ab边向外切割磁感线，cd边向内切割磁感线，此时刻线圈中有感应电流产生.转过900在t2时刻，ab边向右运动，cd边向左运动都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，且恰在此时，感应电流方向发生改变，同理可讨论，t3时刻，线圈中有感应电流，且ab、cd两条边切割磁感线方向恰好与
新修订初中阶段原创精品配套教材 发电机教案示例教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改 Examples of generator lesson plans 教师：风老师 风顺第二中学 编订：FoonShion教育
发电机教案示例 （一）教学目的 1．知道发电机的工作原理。 2．知道交流发电机的主要构造。 3．知道什么是交流电，能区分交流电和直流电。知道我国生产和生活用的交流电的周期是0.02秒、频率是50赫兹的含义。 4．培养学生把物理规律应用于实际的能力。 （二）教具 手摇发电机一台，小灯泡一只，演示电流表一只，自制交流电的产生演示器（参见图12—l）一台，两把小刀，交流发电机挂图一幅，小黑板一块（写好题目）。 （三）教学过程 1．复习 提问：什么叫电磁感应？（教师强调“闭合”、“切割”）提问：感应电流的方向跟哪些因素有关？教师强调“导体切割磁感线的运动方向改变，或者磁感线方向改变时，感应
电流方向就改变。”） 提问：闭合电路的一部分导体沿图1（出示小黑板）中箭头方向运动时，哪些情况可以产生感应电流？（为了帮助学生理解图意，教师可用铝芯导线作直导体，两端用细软铜线连成闭合电路，把两条形磁体放在两堆书上，让铝芯导线在磁场中分别做图中的运动。） 2．进行新课 (1)发电机原理 提问：把上述直导体弯成线圈，使它在磁场中转动，能否产生感应电流呢？ 教师边提问边动手，把铝导线弯成线圈并在磁场中转动，让学生思考片刻之后，教师说明：为了便于我们观察和分析，我们在线圈上装一个转轴，并用铁架台固定，做成图2所示的装置，转动线圈，引导学生分析，磁感线是水平方向的，线圈转动时，ab边和cd边切割了磁感线，能够产生感应电流。发电机就是根据上述原理制成的。 板书：〈第二节发电机 1．发电机的原理：电磁感应现象〉 (2)发电机的构造 教师讲：实际利用上述原理制成发电机时，还有一些技术问题需要我们去解决，如：线圈转动时，会带动输出电流的铜线缠在一起。提问：谁能想办法解决这个问题呢？让学
九年级下册物理 第十七章 电动机与发电机 练习题 姓名 : _____ 班级 : ___________ 成绩 : ___________ 一、单选题 1 . 下列有关电与磁实验的装置图中，能反映电动机工作原理的是 2 . 下列四种用电器，其中主要是利用电流热效应来工作的是（ ） 3 . 如图所示，下列说法正确的是 A ． A B ． B C ． C D ． D
5 . 广州是全国率先启用新能源汽车号牌的 5 个试点城市之一，新能源汽车越来越普及，如图 所示为新能源 汽车号牌专用标识。号牌中的圆圈由两部分组成；左侧是英文单词“ Eletcric ”的 首字母“ E ”，右侧是电源插头 的图案；号牌中的字母“ D ”粤表示纯电动汽车。这类汽车发动机 的动力装置是电动机，其工作原理是下图所示实 验中的（ ） 6 . 生活中我们会看到这样的现象：现象一，剥开棒冰纸时．棒冰周围冒“白气”；现象二，在寒冷 的冬天户 A ．A B ．B C ．C D ．D 4 . 如图所示能证实电磁感应现象的是
外的人不断呼出“白气”以上两种现象产生的原因分别是（ A．冰棒局部升华：呼出的水蒸气液化 B．棒冰局部升华；户外空气中的水蒸气液化 C．冰棒周围空气中的水蒸气液化；呼出的水蒸气液化 D．冰棒周围空气中的水蒸气液化；户外空气中的水蒸气液化 7. 小萱有一个可以自发电的应急手电筒。当用力压手电筒的手柄时，灯泡就能发光。下列四幅图中的实验， 能体现它工作原理的是 A． A． B ． C． D ． 8. 中国科技馆的“探索与发现 A 厅”中有一个写着“电从哪里来”字 样的展台，在展台的一侧有一台手摇发电机，在展台中心区域有一个水车模型（如图所示），水车模型内部的电动机与发电机相连接。小祎同学用力摇动 手摇发电机，发现水车模型转动了起来。关于此现象，下列说法中正确的是 A．手摇发电机的工作原理是电磁感应现象 B．水车模型内电动机的工作原理是电磁感应现象 C．发电机在工作过程中，将电能转化为机械能 D．水车模型在转动过程中，将机械能转化为电能 9. 为推动车票“无纸化”改革，铁路部门在海南环岛高铁实行电子客票服务试点，乘客网上购票后只需刷身
图 1 图2 第十六章 电动机和发电机（2课时） 主备人： 备课组长： 一、中考要求、知识目标 1．知道什么是电磁感应现象、产生感应电流的条件、影响感应电流方向的因素。 2．知道在电磁感应现象中机械能转化为电能。 3．知道交流发电机的工作原理及电能的输送过程；知道高压触电的原因及其防护措施。 二、知识结构 三、重难点知识及复习建议 1．对于电能的产生，主要是要复习并掌握各种发电方式的能量转化过程。 2．感应电流产生的条件是本章复习的重点，复习时要加强对探究过程的复习，加深对知识的理解和记忆。 3．对于电动机，要重点复习电动机的原理装置图。 四、解题方法建议 1．本章知识和生活的联系较为密切，在解题的过程中，要注意与生活中的一些现象进行结合，像干电池的污染、电能的输送等。 2．发电机和电动机的原理和装置图常以选择题的形式出现。区分电磁感应和磁场对电流的作用时可从实验装置着手，实验装置有电流表(或用电器)的是电磁感应，实验装置有电源的便是磁场对电流的作用。 五、例题分析 例1 如图1所示，放在磁场中的矩形线圈abcd 自图示位置 (即线圈平面与磁感线垂直的位置)开始绕OO ′轴转动，则下列说 法中正确的是( ) A ．根据电磁感应原理，线圈在转动过程中时刻有感应电流产 生 B ．线圈转动的前半周中，线圈中电流方向不变 C ．线圈平面与磁感线方向平行时，线圈中无电流 D ．线圈转动过程中，各边都在不停地切割磁感线 解析 闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线时，电路中会 产生感应电流，但是如果将图1开始时线圈所在的位置画成如图2所
图 3 示，就可看出线圈在转动的一瞬间，并没有切割磁 感线，也就是说当线圈平面与磁感线方向垂直时，线圈中没有感应电流产生，其他各时刻ab 、cd 边都切割磁感线，所以A 、C 两选项错误。ad 、bc 两边尽管不停旋转，但与磁感线并不相切割，D 选项错误。在线圈转动的半周中，ab 、cd 边切割磁感线但方向不变，过了线圈平面与磁感线方向垂直的位置后，它们切割磁感线的方向才发生变化。 例2 甲、乙、丙三个同学用长导线作为“绳”，当甲、乙同学沿 方向站立摇绳时，电流表的指针偏转最明显。 解析 地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极．根据产生感应电流的条件，甲、乙两同学应东西方向站立使“导线绳”做切割磁感线运动，电流表指针才有明显偏转。所以答案填：东西。 例3 当你唱卡拉OK 时，要用到话筒(麦克风)。话筒 的种类很多，图3是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒 说话或唱歌时，产生的声音使膜片 ，与膜片相连的 线圈也跟着一起 ，线圈在磁场中的这种运动，能产 生随着声音的变化而变化的 ， 经放大后，通过扬声器还原成声音。 解析 声音是由物体振动产生的。当对着话筒说话时，声音的振动使膜片发生振动，与膜片相连的线圈也随着膜片振动的频率而振动，线圈在磁场中运动，能产生感应电流，且电流变化的频率是随声音变化而变化的．然后，这种感应电流经扩音机放大，最后通过扬声器把电流还原成声音．因此，这种话筒是利用电磁感应现象工作的。所以答案是：振动 振动 感应电流。 六、中考真题演练 1．下列关于电和磁的说法正确的是( D ) A ．磁体周围的磁感应线是真实存在的 B ．只要导体在磁场中运动，就能产生感应电流 C ．电磁铁的磁性强弱与通过其中的电流大小无关 D ．电动机是根据通电线圈在磁场中转动的原理制成的 2．我们每一位同学家中所使用的电冰箱、洗衣机、电风扇等用电器都装配有电动机。电动机是根据下列哪种现象制成的：( A ) A ．通电导体在磁场中受到力的作用 B ．电磁感应现象 C ．磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用 D ．电流周围存在磁场 3．关于高压触电及防护，下列说法错误的是（ A ） A ．如果发现附近有断落到地面的高压电线应立即跑过去用干燥的木棍挑开 B ．站在高压输电线上的小鸟安然无恙是因为两脚间无电压差 C ．不要靠近变压器 D ．高压输电线断落时不可走近 4．关于电池和发电机，下列说法正确的是（ C ） A ．发电机是将电能转化为机械能的装置 B ．火力发电是把化学能直接转化为电能 C ．干电池是把化学能转化为电能的装置 D ．5号干电池提供的电压比1号干电池大
初中物理电动机与发电机综合测试题 一、单选题(共8道，每道12分) 1.电动机的工作原理是( ) A.磁化现象 B.电流周围周围存在着磁场 C.电磁感应现象 D.磁场对通电导体的作用 答案：D 试题难度：三颗星知识点：电动机 2.发电机是把机械能转化为电能的装置。下列能作为发电机设计原理的装置是( ) A. B. C. D. 答案：B
试题难度：三颗星知识点：电动机 3.如图是小明同学为了探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，产生感应电流方向与哪些因素有关的实验情景。比较，结论错误的是( ) A.比较图a和b，说明感应电流方向与磁场方向有关 B.比较图b和c，说明感应电流方向与导体运动方向有关 C.比较图a和c，说明感应电流方向与磁场方向和导体运动方向均无关 D.比较图a和d，说明感应电流的有无与导体的运动方向有关 答案：C 试题难度：三颗星知识点：电磁感应现象 4.如图所示是电机示意图，对于图示的说法，正确的是( )
A.图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈正转到平衡位置 B.图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈受到磁场的作用力而转动 C.图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生电流 D.图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线不切割磁感线，线圈中没有电流 答案：B 试题难度：三颗星知识点：电动机 5.如图是电动机的结构示意图，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，它们彼此绝缘，并随线圈一起顺时针转动。M和N是电刷，它们跟铜半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。以下说法正确的是( ) A.不能用石墨材料来制作电刷M、N B.电流的方向始终由电刷N到电源“+”极 C.只对调电源正、负极，线圈将逆时针转动 D.电动机是把机械能转化为电能的装置
本章核心素养提升 考点●1磁场对电流的作用 1．2020·广东关于如图17－T－8所示的实验装置，下列表述错误的是() 图17－T－8 A．该装置可用来研究电磁感应现象 B．该装置能将电能转化为机械能 C．该装置可用来研究磁场对通电导体的作用 D．该装置揭示的原理可应用于电动机 2．2019·广州?表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，⊙表示导线中的电流方向垂直于纸面向外；F是磁场对通电导线的作用力。图17－T－10中，磁场对通电导线的作用力与图17－T－9中F的方向相同的是() 图17－T－9 图17－T－10 考点●2电磁感应 3．2020·深圳图17－T－11中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，不能产生感应电流的是()
图17－T－11 4．2020·绥化如图17－T－12所示四个装置中利用电磁感应现象制成的是() 图17－T－12 5．2020·自贡闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。这种利用磁场产生电流的现象叫做__________现象。利用这一现象，人们发明了________(选填“电动机”或“发电机”)。 考点●3电动机与发电机 6．2020·益阳将如图17－T－13甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极，并保持良好接触，下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧，且始终与磁钢柱接触良好，磁钢柱吸附在电池底部的负极上，制成如图乙所示的小玩具，铜线框由静止释放后会转动起来。关于该现象，下列说法正确的是() A．它的原理与发电机原理相同 B．若将磁体的磁极对调，铜线框中电流的方向会改变 C．若将磁体的磁极对调，铜线框的转动方向将会改变 D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良，导线框不可能转动 图17－T－13 7．2020·成都A卷小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图17－T－14所示)，用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。对这个现象分析正确的是() 图17－T－14
专题20 电动机和发电机工作原理 一、电动机 1.电动机原理：电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的，是将电能转化为机械能的装置。 2.构造：电动机是由转子和定子两部分组成的。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。 3.改变电动机转动方向的方法：改变电流方向（交换电压接线）或改变磁感线方向（对调磁极）。 4.提高电动机转速的方法：增加线圈匝数、增加磁体磁性、增大电流。 二、发电机 1.发电机原理：发电机是根据电磁感应现象制成的，是将机械能转化为电能的装置。 2.构造：发电机是由定子和转子两部分组成的。 3.从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。（DC） 4.电流方向周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电。（AC） 5.在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。 6.我国供生产和生活用的交流电，电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，即1s内有50个周期，交流电的方向每周期改变2次，所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。 【例题1】（贵州黔东南）关于如图甲、乙所示的实验，下列说法错误的是（） A．甲实验可以研究通电导体周围存在磁场 B．甲实验可以研究电磁感应现象 专题学啥 专题考法
C．乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况 D．乙实验的过程中，电能转化为机械能 【答案】A 【解析】AB、甲实验电路中没有电源，不能用来研究通电导体周围存在磁场；该实验中，开关闭合时，当导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生感应电流，所以可以研究电磁感应现象，故A说法错误，B说法正确。 CD、乙实验电路中有电源和磁体，可以研究通电导体在磁场中受力情况，是电动机的原理图，工作时电能转化为机械能，故CD说法都正确。 【例题2】（2019大庆）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”）。 【答案】电磁感应；左；电动机。 【解析】断开S2、闭合S1，使导体棒水平向右运动，此时导体在磁场中做切割磁感线运动， 电路中就会产生感应电流，电流表G的指针向右偏，这是电磁感应现象； 感应电流的方向与导体运动方向有关，为使G的指针向左偏，可使导体棒向左运； 断开S1、闭合S2，导体棒有电流，在磁场中受到到力的作用，能运动起来，这就是电动机的原理。 【例题3】(经典题)在探究“电动机为什么会转动”的实验中： （1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在，磁体会对通电导体产生力的作用吗? （2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体，闭合开关后，导体，说明磁场对导体有力的作用。
第2课时发电机 课题发电机和交流电课型新授课 教学 目标 知识与 技能 1.知道发电机的原理是电磁感应现象，能说出发电机为什么能 发电. 2.初步了解发电机的构造、工作过程，知道发电机发电过程是 能量转化的过程. 3.知道什么是交流电，我国使用的交流电主要参数，能把交流 电和直流电区分开来. 过程与 方法 观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解 决问题的能力. 情感、态度 与价值观 通过了解电磁感应应用于发电机这一科学技术事例，提高学习 科学技术的兴趣，认识创新在科学方法中的重要性. 教学 重点 电磁感应现象，感应电流方向与导体运 动方向和磁场方向有关. 教具 准备 小电动机、电源、导线、 开关、电流表、线圈框、U 形磁体、多媒体课件等. 教学 难点 通过实验知道发电机的工作原理. 教学 课时 1课时 课前 预习 1.发电机原理：电磁感应现象. 2.交流电和直流电：周期性变化方向和大小的电流叫做交流电，直流电的方 向不改变. 3.发电机工作时的能量转化情况：机械能转化为电能. 4.交流发电机由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成. 5.动圈式话筒：利用电磁感应原理，将声信号转变成电信号. 巩固 复习 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的对应练习（教师可有针对 性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 新课 导入 师：上一节课我们学习了电磁感应现象，这一现象的发现进一步揭示了电和 磁之间的联系，导致了发电机的发明，这一节我们就来具体了解发电机. 进行 新课 一发电机 师：下面我们来学习发电机. 出示课本P139图20.5-3的手摇发电机，让学生观察. 学生观察发电机的构造，说出发电机由一对磁体和线圈框构成. 师：让学生摇动发电机，使小灯泡发光.提问：小灯泡消耗的电能从何而来？ 生：机械能转变为电能. 师：若把小灯泡换成一个电流表，电流表的指针将怎样运动？ 学生思考，而后让学生实验得到现象：指针左右摆动. 备课笔记
电流的磁效应 安培定律 右手螺旋定则 安培力 电磁 左手定则 法拉第电磁感应定律 右手定则 电磁感应 1. 安培定律：表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，也叫 右手螺旋定则。 (1)通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让 大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向； (2)通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使 四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。左手反之。 应用：电能转化为磁，可以用于人造磁铁等。 2.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁
通变化率成正比。 右手定则：使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把 ，则右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向 其余四指指向产生的感应电流的方向。 应用：将动能转化为电能，发电机。 3．安培力：电流导体在磁场中运动时受力。 左手定则：左手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个 平面内。把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心（手心对准N 极，手背对准 S 极 ) ，四指指向电流方向（既正电荷运动的方向）则大拇指的方向 就是导体受力方向。 应用：通过磁场对电流的作用，将电磁能转化为机械能：电动机。 1．电磁感应现象：英国的物理学家法拉第在1831 年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时， 导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。 2．感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线 运动的方向有关。 (2)感应电流的产生条件： a.电路必须是闭合电路； b.只是电路的一部分导体在磁场中； c.这部分导体做切割磁感线运动（包括正切、斜切两种情况）。3．交流发电机 （1）原理：发电机是根据电磁感应现象制成的。
初中物理新课程标准教材 物理教案( 2019 — 2020学年度第二学期 ) 学校： 年级： 任课教师： 物理教案 / 初中物理 / 九年级物理教案 编订：XX文讯教育机构
发电机教案示例 教材简介:本教材主要用途为通过学习物理知识，可以让学生培养自己的逻辑思维能力,对事物的理解认识也会有一定的帮助，本教学设计资料适用于初中九年级物理科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。本内容是按照教材的内容进行的编写，可以放心修改调整或直接进行教学使用。 （一）教学目的 1．知道发电机的工作原理。 2．知道交流发电机的主要构造。 3．知道什么是交流电，能区分交流电和直流电。知道我国生产和生活用的交流电的周期是0.02秒、频率是50赫兹的含义。 4．培养学生把物理规律应用于实际的能力。 （二）教具 手摇发电机一台，小灯泡一只，演示电流表一只，自制交流电的产生演示器（参见图12—l）一台，两把小刀，交流发电机挂图一幅，小黑板一块（写好题目）。 （三）教学过程 1．复习 提问：什么叫电磁感应？（教师强调“闭合”、“切割”）
提问：感应电流的方向跟哪些因素有关？教师强调“导体切割磁感线的运动方向改变，或者磁感线方向改变时，感应电流方向就改变。”） 提问：闭合电路的一部分导体沿图1（出示小黑板）中箭头方向运动时，哪些情况可以产生感应电流？（为了帮助学生理解图意，教师可用铝芯导线作直导体，两端用细软铜线连成闭合电路，把两条形磁体放在两堆书上，让铝芯导线在磁场中分别做图中的运动。）2．进行新课 (1)发电机原理 提问：把上述直导体弯成线圈，使它在磁场中转动，能否产生感应电流呢？ 教师边提问边动手，把铝导线弯成线圈并在磁场中转动，让学生思考片刻之后，教师说明：为了便于我们观察和分析，我们在线圈上装一个转轴，并用铁架台固定，做成图2所示的装置，转动线圈，引导学生分析，磁感线是水平方向的，线圈转动时，ab边和cd边切割了磁感线，能够产生感应电流。发电机就是根据上述原理制成的。 板书：〈第二节发电机 1．发电机的原理：电磁感应现象〉 (2)发电机的构造 教师讲：实际利用上述原理制成发电机时，还有一些技术问题需要我们去解决，如：线
则 则则则则则安培力则则则则 则则则则 电流的磁效应 电磁感应 1.安培定律：表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，也叫 。 (1)通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向； (2)通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的 N 极。左 手反之。 右手螺旋定则
应用：电能转化为磁，可以用于人造磁铁等。 2.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。 右手定则：使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右 手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向产生的感应电流的方向。 应用：将动能转化为电能，发电机。 3.安培力：电流导体在磁场中运动时受力。 左手定则：左手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平 面内。把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心（手心对准 N 极，手背对准 S 极)，四指指向电流方向（既正电荷运动的方向）则大拇指的方向就是导体受力方向。 应用：通过磁场对电流的作用，将电磁能转化为机械能：电动机。 1.电磁感应现象：英国的物理学家法拉第在 1831 年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。 2．感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线 运动的方向有关。
(2)感应电流的产生条件： a.电路必须是闭合电路； b.只是电路的一部分导体在磁场中； c.这部分导体做切割磁感线运动（包括正切、斜切两种情况）。3．交流发电机 （1）原理：发电机是根据电磁感应现象制成的。 （2）能量转化：机械能转化为电能。 （3）构造:交流发电机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷。 4.直流电与交流电： （1）方向不变的电流叫做直流电大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。 （2）交流电的周期：电流发生一个周期性变化所用的时间，其单位就是时间的单位秒（s）。 （3）交流电的频率：电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹，符号是 Hz。频率和周期的数值互为倒数。
电 磁 安培定律 法拉第电磁感应定律 电流的磁效应 电磁感应 右手螺旋定则右手定则 安培力 左手定则 1.安培定律：表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，也叫右手螺旋定则。 (1)通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向； (2)通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N 极。左手反之。
应用：电能转化为磁，可以用于人造磁铁等。 2. 法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。 右手定则：使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向产生的感应电流的方向。 应用：将动能转化为电能，发电机。 3．安培力：电流导体在磁场中运动时受力。 左手定则：左手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心（手心对准N极，手背对准S极)，四指指向电流方向（既正电荷运动的方向）则大拇指的方向就是导体受力方向。 应用：通过磁场对电流的作用，将电磁能转化为机械能：电动机。 1．电磁感应现象：英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。 2．感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线 运动的方向有关。
初中物理电动机与发 电机试题
电动机与发电机试题专练1 一、单项选择题（每小题3分，共36分） 1．下列说法中，正确的是( ) A电磁铁是利用电流的磁效应制成的 B发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的 C电动机是利用电磁感应现象制成的 D奥斯特实验说明利用磁场可以产生电流 2．第一个发现电磁感应现象的科学家是( ) A奥斯特 B法拉第 C安 培 D沈括 3．下列家用电器中，应用了电动机的是( ) A．电熨斗和日光灯 B．电风扇和洗衣机 C．电饭锅和微波炉 D．电热毯和电热水壶 4．直流电动机中使用了换向器，它的作用是( ) A自动改变线圈外的电流方向B自动改变线圈的转动方向 C自动改变线圈中的电流方向D自动改变磁感线的方向 5．下列应用中，将机械能转化为电能的是( ) A动圈式话筒 B抽水机C电风扇D电炉6．下述电器使用现象中，由电能转化为机械能的是( ) A电动抽水机抽水 B电水壶烧水 C用蓄电池点灯照明 D 用发电机发电 7．在图1所示的实验装置图中．能够说明电磁感应现象的是( ) 8．在安装直流电动机模型的实验中，为了改变电动机的转动方向，可采取的措施是( ) A．改变磁场的强弱 B．改变电流的大小 C．只改变电流方向或只改变磁场方向 D．同时改变电流方向和磁场方向9．要使直流电动机的转速加快，下列采取的措施不可靠是( ) A增大线圈中的电流 B更换电压较高的直流电源 C将磁铁的两极对调 D再增加一个磁铁，使该磁铁的磁场与原有的磁场方向一致 10．小芳学了电磁感应现象后，用图2所示的实验装置来验证，图中ab是一根导线，闭合开关，把ab迅速向左移动时，看不出电流表指针偏转，对此，小芳做了如下分析，你认为正确的是( ) A．感应电流太小，无法使电流表指针偏转