九年级物理下册《发电机》ppt课件

交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流。 在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数 叫做频率。 我国电网以交流供电， 频率为50Hz。
3．发电机工作原理 （1）发电机的构造 发电机由转子和定子两部分组成。
转子
定子
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。
定子——线圈 转子——电磁铁
线圈匝数多，导线很 粗，高速旋转困难；使用 电磁铁可以得到强磁场。
（5）频率：在交变电流中，电流在每秒内周 期性变化的 次数 。我国电网以交流
供电，周期是 0.02 秒，频率为 50 Hz， 每秒电流方向改变 100 次。
某同学制作了图1所示的装置：风吹动出线上的绝缘漆已
全部刮掉），灵敏电流计的指针会发生偏转。 图2是该
学习目标 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，我国使用的交流电的
主要参数，能把交流电和直流电区分开来。
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
（见教材P142动手动脑学物理）
2. 发电机的主要结构是什么? 它的电能从哪里来? 又到哪里去? 解答:发电机主要由定子和转子两部分组成；它的电 能来源于转子的机械能；产生的电能通过用电器转 化成其他形式的能，如灯泡发光时将电能转化成光 能和热能、电动机工作时将电能转化成机械能等。
外力对发电 机做功
大型发电机安装转子
（2）工作原理 铜环 电刷
当线圈在前半 周转动时，电流表 指针偏转，表明电 路中产生了电流； 当线圈在后半周转 动时，切割磁感线 方向相反，电流表 指针偏转方向相反。

1. 观察微型电扇的结构，如图所示。 主要有磁体、线圈等。
2. 如图所示，在微型电扇的插头处 接一个发光二极管，用手旋转叶片， 你发现了什么？
发现二极管发光。
一、电磁感应现象
活 动 16.9 观察“磁生电”现象
3. 如果用手指捏紧插头的两极，旋转叶片有什么感觉？ 手转动叶片，感觉手麻麻的。
4. 上述实验现象说明了什么？ 说明电路中有电流通过，利用磁场可以得到电流，
解析见下页
（3）在教师的指导下，兴趣小组对实验进行完善后，根据观察到的
现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做__切__割__磁__感__线_____运动时，
电路中会产生感应电流；
（4）在此实验过程中，能量转化情况是_机__械__能__转__化__为__电__能___。
一、电磁感应现象
（1）实验中灵敏电流计的作用是判断产生感应电流 的大小、判断产生感应电流的方向。因为电路中有电流 通过时，灵敏电流计的指针会偏转，电流大小不同，偏转 程度也不同，电流方向不同，偏转方向也不同。
②我们日常生活中使用的交变电流每秒钟完成50个周期性 变化。即交流电的频率为 f=50/s=50HZ 周期为T=0.2s
③交流发电机：发电机线圈在转动过程中，线圈中电流的 大小和方向重复发生相同的变化，这种变化叫作周期性变化， 这种发电机叫作交流发电机。
二、发电机
4. 交流发电机 ①交流析见下页
二、发电机
A
B
C
D
A．图中的实验是奥斯特实验，说明电流的磁效应，与题干的皮箱的电磁感
应现象的原理不同，故A不符合题意；
B．图中实验装置无电池，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线
运动时，会产生电流，是电磁感应现象，故B符合题意；

• 11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 • 12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 • 13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021年11月5日星期五12时40分35秒00:40:355 November 2021 • 14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 • 15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 • 16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 • 17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月上午12时40分21.11.500:40November 5, 20
组装电动机
谢谢
电动机的工作原理
二、电动机：
1.工作原理：通电线圈在磁场中受力 而转动
2.电动机的结构:转子（线圈）、定子（磁极） 、两个半铜环（换向器）、电刷等。
3.能量转化：电能转化为机械能
4．换向器的作用 每当线圈越过平衡位置时,换 向器自动改变线圈中的电流 的方向，从而改变线圈的受 力方向，使线圈能持续地转 动下去。换向器可以使线圈 中电流每半周改变一次。
巩固练习
3.关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和
磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是（ C ）
A．电流方向改变时，导体受力方向改变 B．磁场方向改变时，导体受力方向改变 C．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向 改变 D．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向 不变
巩固练习
4．要改变直流电动机的转动方向,应采 取的方法是（ CD ） A．增强磁极的磁性 B．加大通电电流 C．改变线圈中的电流方向 D．将磁铁的磁极对调

in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
•
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/9/112021/9/112021/9/112021/9/119/11/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月11日星期六2021/9/112021/9/112021/9/11 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月2021/9/112021/9/112021/9/119/11/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/9/112021/9/11September 11, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/112021/9/112021/9/112021/9/11
•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/9/112021/9/11Saturday, September 11, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/9/112021/9/112021/9/119/11/2021 12:37:06 AM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/9/112021/9/112021/9/11Sep-2111-Sep-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/9/112021/9/112021/9/11Saturday, September 11, 2021

15. 如图所示，是王浩同学探究感应电流方向与哪些因 素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)， 则：
(1)比较甲、乙两图可知，感应电流的方向与__磁__场____ 方向有关。
(2)比较乙、丙两图可知，感应电流的方向与 __导__体__切__割__磁__感__线__运__动__方向有关。
点拨：甲、乙两实验中，导体切割磁感线运动方向相 同，但磁场方向不同，产生的感应电流方向(或 电流表指针偏转方向)就不同，说明感应电流的 方向与磁场方向有关。同样可以由乙、丙两实验 得出感应电流方向与导体切割磁感线运动的方向 有关。
速度/(cm·s－1) 1 2 3 4 5 6 电流/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8
(3)此实验运用的研究方法主要是__控__制__变__量__法_____。
17.【中考·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 )
点拨： 手摇式手电筒相当于 发电机，是利用电磁 感应现象工作的。
18.【中考·武汉】如图是一种充电鞋的结构示意图。 当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产 生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池。 这种充电鞋的工作原理是( A ) A．电磁感应现象 B．电流的磁效应 C．磁极间的相互作用 D．通电线圈在磁场中受力转动
(4)分析比较图中四个实验现象，可以初步得出产生感 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。
13.【中考·青岛】探究电磁感应现象：
方法
结论 问题 讨论
小雨由电流的磁效应联想到：“既然电能够 生磁”，那么“磁能否生电”？小雨提出问题 时运用的科学方法是_逆__向__思__考_____法。 闭合电路的一部分导体在磁场中做_切__割__磁__感_ _线____运动时，导体中就产生感应电流。在 此过程中_机__械___能转化为电能。

电能来 源广泛
采用高压输电，减少电能在输电线上的损失
电能便 于输送
小结:
闭合回路 部分导体
产生感应
电 电流条件 在磁场中 做切割磁感线运动
磁 决定感应 磁场方向
感 电流方向 导体切割磁感线运动方向
应
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
巩固练习
• 1、闭合电路的__一__部_分__导__体__在磁场里做 切_割__磁__感__线_运__动运动时，导体中就会产生电流，这 种现象叫做电磁感应。利用这一现象可以制成 发电机，实现了_机__械__能_能转化为___电_能____能 • 2、如图所示，在微型电扇的插头处接一只发光 二极管，用手旋转叶片，发现二极管发光.上述
导体切割磁感线的运动方向不变 改变磁感线方向
结论：
感应电流的方向与___磁__场___方向 和_导__体__切_割__磁__感_线__运__动_方向有关。
改变感应电流方向的方 法:_改_变__导_体__切_割__磁_感_线__方_向_ 、改_变__磁_场__方_向__.
发电机
1、利用电磁感应的原理制成 2、发电机主要由转子和定子组成
A．导体在磁场中运动
B．一段导体在磁场中做切割磁感线运动
C．使闭合的导体全部在磁场中不动
D．使闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁
感线运动
B
G
SA N
+
_
5．下列四个图所示的实验装置中，用来研究电磁感应现象的是（ ）
B SA N
G +_
N a b
bS
＋－
C
6转、动在A方“向装，配除直了流B改电变动磁机场模方型向实外验，”还中可，以要采改D 用变的电方动法机是的 ______。完成实验后，取下电源接上小灯泡，在模型的 转轴上绕上细线(如图所示)，然后快速拉动细线，使线 圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这模型

【解析】选A。发电机的工作原理是电磁感应,即闭合电路的部 分导体在磁场中做切割磁感线运动时有感应电流产生,只有A图 符合这一特征。
2.下列有关电磁现象的说法正确的是( ) A.发电机是利用电磁感应现象制成的 B.电磁铁的磁性强弱只与线圈的匝数有关 C.扬声器与话筒都是把声信号转变为电信号的装置 D.感应电流的方向只与导体切割磁感线的方向有关 【解析】选A。本题考查电和磁的知识。发电机是利用电磁感 应现象制成的;电磁铁磁性强弱跟线圈匝数和电流大小有关;扬 声器工作时把电信号转变为声信号,话筒工作时是把声信号转变 为电信号;感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向都有关。 答案选A。
4.到了贵州六广河大桥,小军看到了国家重点建设的索风营水 电站,请你告诉小军：水电站是利用发电机把水流的动能转化 为________能;发电机产生的电流是________(选填“交流电” 或“直流电”),频率是______Hz。 【解析】水电站是利用水的机械能发电的,首先水的重力势能转 化为水的动能,水的动能转化为发电机的电能。由于发电机的线 圈在磁场中切割磁感线的方向不断改变,所以发电机产生的是交 流电,它的频率是50Hz。 答案：电 交流电 50
【典例】如图所示是实验室用的手摇发电机。当老师演示时, 某同学发现接入电流表的指针来回摆动,且转动越快灯泡越亮。 则下列结论错误的是( )
A.发电机工作过程中电能转化为机械能 B.发电机工作原理是导体切割磁感线产生电流 C.指针来回摆动,说明发电机产生的是交流电 D.转动越快灯泡越亮,说明导体切割速度越快,产生的感应电流 越大 【思路点拨】抓住三个关键点 关键点1：发电机工作时的能量转化：机械能转化为电能。 关键点2：发电机工作原理：电磁感应。 关键点3：影响电流大小的因素：线圈的转速、磁场强弱及线 圈的匝数。

应电 电流条件 在磁场中 做切割磁感线运动
磁 决定感应 磁场方向 感 电流方向 导体切割磁感线运动方向
应用： 发电量转化：机械能→电能和
内能
N
S
导体在磁场中运动情况 感应电流
合电
静止
无
路
沿着磁感线运动
无
闭 与磁感线垂直或斜向运动 有
电路 断开
与磁感线垂直或斜向运动
无
实验结论： __闭__合____电路的__一__部__分___ 导体在 __磁__场____中做__切_割__磁__感__线___的运动 时，导体中会产生感应电流。
练习1 如图导体AB如箭头方向运动，试判 断下列四种情况下导体中有感应电 流产生的是？
1、利用电磁感应的原理制成
观察、思考
3、我国生产的交流电，频率为 50HZ（即1S内线圈转动50圈），周 期4、为发0电.0机2S发；电电过流程方中向，改把变机10械0次能。转 化为电能(还有部分转化为内能）。
电能来 源广泛
采用高压输电，减少电能在输电线上的损失
电能便 于输送
小结
产生感应
闭合回路 部分导体
A
A
A
问题2 怎样改变感应电流的方向？ 猜想： 感应电流的方向可能与……
磁感线方向不变 改变导体切割磁感线的运动方向
导体切割磁感线的运动方向不变 改变磁感线方向
结论：
感应电流的方向与___磁__场___方向 和___导__体__切_割__磁__感_线__的__运_动___方向 有关。
发电机
奥斯特实验
？？
英国物理学家法拉第从1822年起， 经过十年的努力，终于在1831年发 现利了用磁磁也场能产生生电电。流的现象叫做电磁 感应 电磁感应产生的电流叫做感应电流

“镰刀”；导体切割磁感线比作“镰刀割麦子”。注意：
磁感线是切不断的。
(2)温故知新：浮力的理解
水比作“手”；浮力比作“托力”。
思维拔高
知2－讲
从形象到抽象：
导体切割磁感线的情况，我们可
以用下面两种图来表示：
(1)垂直纸面的导线用圆圈表示，如图。
(2)垂直纸面向里的磁场用“×”表示，垂直纸面向外
的磁场用“•”表示。
(4)导体切割磁感线运动方向与磁场方向之间的夹角越
大，感应电流越大。
拓展一步
知2－讲
动圈式话筒是把声音信号转换为电信号的一种装置，
其工作原理是：当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片
振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，
线圈在磁场中的运动能产生随着声音变化
而变化的电流。
知2－练
例 1 [中考·东营] 如图是“探究什么情况下磁可以生电” 的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄 形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计 连接起来，组成闭合电路。
持静止 偏转
感线
续表 实验序号
2
图示
知2－讲
实验操作 现象
说明
导体棒左右
灵敏电 运动，切割
断开开关，流计指 导体棒左 针没有
磁感线，但
右运动 发生 开关断开，
偏转
所以不能产 生电流
续表 实验序号
3
图示
知2－讲
实验操作 现象 说明
开关闭合，
闭合开关，灵流敏计电指 导体棒左
导体棒左 针发生 右运动，
科学史话
知2－练
科拉顿“跑”失良机：
瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一根直导线
平行地放在小磁针的上方，然后与另一个房间的螺旋线圈

第十六章 电磁转换
第7课时 电磁感应 发电机
1. （2022·盐城响水一模）如图所示的微风吊扇通电后扇叶转动起来， 此过程中电能转化为 机械 能，拔下插头，在插头处接发光二极管，
⁠
用手旋转叶片，发光二极管发光，这是 电磁感应 现象，人们利用这 ⁠
一原理制成了 发电机 （发电机/电动机）.
第1题
1
第5题
D. 磁体不动，AB竖直向下快速移动，指针会偏转
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11
6. （2023·新疆）如图所示，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，导线a中会产生感应电流且 方向相反的两种情况是（ D ）
A. ①和② C. ②和④
B. ①和③ D. ③和④
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11
2. 如图所示，闭合开关后让导体AB左右运动，发现小量程电流表的指 针发生偏转，此时导体AB相当于 电源 （电源/用电器）；再让导体 AB上下运动时，观察到小量程电流表的指针不动，说明闭合回路中的 部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时才能产生感应电流.实验中 发现随着导体AB运动方向的改变，小量程电流表指针的偏转方向也发 生变化，说明感应电流方向与 导体AB的运动方向 有关.
第6题
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11
7. （2023·攀枝花）我国高铁采用了能量回收制动方式：列车到站前停 止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感 应电流，把机械能转化为电能进行回收.以下与其工作原理相同的是 （C）