九年级物理发电机
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2电动机和发电机工欲善其事,必先利其器。
《论语·卫灵公》原创不容易,【关注】,不迷路!考点1电动机1.磁场对通电导线的作用:(1)通电导体在磁场中受到力的作用.(2)通电导体在磁场中受到力的作用的方向跟电流方向有关.(3)通电导体在磁场中受到力的作用的方向还跟磁感线的方向有关.2.通电线圈在磁场里受力转动3. 电动机:(1)电动机是将电能转化为机械能的机器.(2)电动机是利用通电线圈在磁场里受力的作用而转动的原理制成的.(3)电动机的结构:电动机是由能够转动的线圈和固定不动的磁体组成的.能够转动的部分叫做转子,固定不动的部分叫做定子.(4)直流电动机是通过换向器来自动改变线圈中的电流方向的.(5)电动机的优点:电动机的构造简单,控制方便、体积小、效率高,功率可大可小,对环境无污染.考点2发电机1. 磁生电的条件:(1)电路是闭合的.(2)一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流.2. 探究感应电流大小跟哪些因素有关:实验表明:感应电流跟线圈的圈数和磁场强度有关,线圈越多,磁场强度越强,产生的感应电流越大.3. 发电机:(1)发电机的工作原理是电磁感应.(2)发电机发电过程中能的转化:机械能转化为电能.(3)发电机发出的电的电流方向是变化的.4. 交流电:我国电网供电是交流电,频率是50Hz,即1秒内,有50个周期,交流电每个周期电流方向改变2次.电流方向不变的电叫直流电,如干电池、蓄电池供的电是直流电.课后作业完成本课时的练习【素材积累】从诞生的那一刻起,我们就像一支离弦的箭,嗖嗖地直向着生命的终点射去。
但我们无论怎样地气喘吁吁疾步如飞,也赶不上岁月那轻捷的步履。
她无声无息波澜不惊地带走纷沓的人群,卷走一个又一个朝代,不在世界的任何一个角落停留,也不在心灵的重重羁绊前稍一驻足。
无论历经了多少沧海桑田的变迁,她永远年轻、纯洁、轻盈、清澈如初。
磁生电一、什么情况下磁能生电1、实验探究:什么情况下磁场里的导线能够产生电流?探究过程:在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线的两端跟电流表连接,如图所示,进行如下操作,注意观察电流表指针是否发生偏转。
①让导线在磁场中静止,电流表指针不动,说明无电流产生。
②让导线在磁场中沿竖直方向上下运动(与磁感线平行),电流表指针不动,说明无电流产生。
③让导线在磁场中沿水平方向里外运动(与ab 方向平行),电流表指针不动,说明无电流产生。
④让导线在磁场中沿水平方向左右运动(切割磁感线),电流表指针偏转,说明有电流产生。
⑤断开导线a 端与电流表相连的导线,重复步骤④中操作,电流表指针不动,说明无电流产生。
探究归纳:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。
这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
知识拓展:电磁感应现象是英国物理学家法拉第在1831年最先发现的,法拉第由电能生磁想到磁能否生电,这属于逆向思维法,逆向思维是发明创造的重要方法之一。
2、产生感应电流的条件:①导线是闭合回路的一部分;②导体在磁场中做切割磁感线运动。
注意:(1)产生感应电流的两个条件缺一不可。
如果电路不闭合,导体做切割磁感线运动时,能产生感应电压,不会产生感应电流。
(2)所谓切割磁感线,类似于切菜,垂直切割或斜着切割都可以。
这就是说,闭合电路的一部分导体的运动方向一定与磁感线成一定的角度,而不是与磁感线平行,否则无法切割磁感线。
(3)“切割磁感线运动”指的是导体与磁场的相对运动。
磁场不运动导体运动时,导体能切割磁感线,能产生感应电流;导体不运动磁场运动时,导体也能切割磁感线,同样能产生感应电流。
实验序号图示试验方法现象1闭合开关,让导体向右运动 电流表指针向右偏转2闭合开关,让导体向左运动 电流表指针向左偏转3闭合开关,将磁体的N 、S 极对调,让导体向右运动电流表指针向左偏转4闭合开关,将磁体的N 、S 极对调,让导体向左运动电流表指针向右偏转探究分析:①比较序号为1、2的实验可知,在磁场方向不变时,导体做切割磁感线运动的方向相反,感应电流的方向相反,说明感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关。
实验:利用直流电动机发电
实验目的:
1.了解电动机与发电机的构造。
2.知道发电机是利用了电磁感应的原理,是把机械能转化为电能。
实验原理:
电动机是利用了通电线圈在磁场中受力转动的原理,在构造上是由转子和定子组成,转子是由导线绕制成的线圈,定子是磁体。
如果把电动机的两根接线柱接上灯泡,线圈与灯泡就形成了回路,让线圈在磁场中转动时会切割磁感线运动,在线圈中会产生感应电流,使灯泡发光,电动机就变成了发电机。
实验器材:
电源、小电动机、小灯泡(发光二极管)、导线、开关、棉线。
实验步骤:
1.把小电动机接入电路中,闭合开关,观察电动机是否转动,判断电动机是否正常。
(如图1)
图1
2.把电池换成小灯泡,闭合开关,观察灯泡是否发光。
(如图2)
图2
3.将细线绕在电动机的皮带轮上。
4.闭合开关,拉动细线,使电动机快速转动起来,小灯泡就会发光。
(如图3)
图3
操作提示:
电动机的结构组成与发电机相似,从结构上实验是可行的。
给线圈通电,线圈会在磁场中受力转动,这就是电动机;如果让线圈在磁场中转动,线圈在磁场中切割磁感线运动,会产生感应电流,这是发电机。
1.在实验中先要确定电动机是否正常,如果用旧电动机可能会有接触不良等现象。
2.实验中小灯泡可以利用发光二极管代替,发光二极管更易发光。
3.细线绕在电动机的皮带轮上用手拉,也可以在细绳的一端挂重物,拉动更稳定。
直流电动机和发电机的比较学习苏科版九年级物理第十六章《电磁转换》以后,很多同学经常把发电机和电动机搞混淆。
由于两者的构造大致相同、元件的连接方式基本相同,同时都受磁场方向的影响,确实容易让人混乱,但只要对它们加以比较,不难发现它们的异同。
一、两者相同点。
1、构造相同。
都由线圈、磁铁、换向器、电刷组成。
2、元件连接方式相同。
各元件均以串联方式组成电路。
3、都受磁场方向影响。
发电机中产生的电流方向与磁场方向有关;电动机中线圈受力方向与磁场方向有关。
二、两者不同点。
1、原理不同。
发电机依据电磁感应现象制成;电动机根据通电导体在磁场中受力运动原理制成。
下面就这个不同点看一道例题。
例1.如图所示的4幅图中,能反映出电动机工作原理的是()分析:仔细分析四个选项后会发现其中A、B、D选项电路中的电流时由于导体切割磁感线而产生的,即先有“切割运动”再有“电流”,这三个选项反应了发电机的工作原理。
而电动机工作时是先有电源提供的“电流”,然后磁场对“电流”产生力的作用使导体运动,选项C符合这种情况。
本题选C。
小结:通过例题分析不难发现,电动机和发电机原理上的主要区别在于“电流”出现的先后上。
先出现“电流”(电源)的为电动机,“切割”后才出现电流的为发电机。
所以在初中习题中,判断发电机还是电动机原理图时,我们可以根据“有电源的是电动机,没电源的是发电机”这句话来快速下结论。
2、判断方法不同。
发电机中电流方向是根据磁场方向和切割磁感线的运动方向来判断;电动机中导体受力运动方向是根据磁场方向和电流方向来判断。
我们做对这类题目的关键是熟记“通电导体在磁场中的受力方向和磁场方向以及电流方向有关”、“感应电流方向和磁场方向以及切割磁感线的运动方向有关”两个结论,掌握好“参照判定法”即根据题目已知的方向(参照方向)来判定变化后的方向。
下面就这个问题看两道例题。
例2、在物理学中,用表示电流的方向垂直于纸面向里,⊙表示电流的方向垂直于纸面向外。
教案:沪粤版九年级物理下册17.3《发电机为什么能发电》一、教学内容本节课的教学内容来自于沪粤版九年级物理下册第17.3节《发电机为什么能发电》。
本节课主要介绍发电机的工作原理,以及发电机是如何将机械能转化为电能的过程。
具体内容包括:1. 发电机的工作原理:通过磁场和线圈的相互作用,产生电流。
2. 发电机的构造:发电机主要由转子、定子和线圈等部分组成。
3. 发电机的类型:根据转子的不同,发电机可以分为直流发电机和交流发电机。
4. 发电机的应用:发电机在电力工业、交通运输、电子设备等领域有着广泛的应用。
二、教学目标1. 理解发电机的工作原理,掌握发电机的构造和类型。
2. 能够运用发电机的相关知识,解释实际生活中的相关现象。
3. 培养学生的动手能力和团队协作能力,提高学生的科学素养。
三、教学难点与重点重点:发电机的工作原理,发电机的构造和类型。
难点:发电机的工作原理在实际应用中的具体分析。
四、教具与学具准备教具:发电机模型、磁场演示仪、电流表等。
学具:笔记本、笔、实验报告表格等。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一段关于发电机工作的视频,让学生初步了解发电机的工作情景。
2. 理论知识讲解:通过PPT或者黑板,详细讲解发电机的工作原理、构造和类型。
3. 例题讲解:利用发电机模型和磁场演示仪,现场演示发电机的工作过程,并解释其中的物理原理。
4. 随堂练习:让学生根据例题,自行设计一些简单的发电机模型,并观察其工作过程。
5. 发电机应用讨论:让学生分组讨论发电机在生活中的应用,并选取代表进行汇报。
6. 板书设计:将发电机的工作原理、构造和类型等重要知识点进行板书设计,以便学生复习和记忆。
7. 作业设计:题目1:请简述发电机的工作原理。
题目2:请介绍发电机的构造和类型。
题目3:请分析一下发电机在生活中的应用实例,并解释其原理。
答案:题目1:发电机的工作原理是通过磁场和线圈的相互作用,产生电流。
题目2:发电机的构造主要包括转子、定子和线圈等部分。
教案:九年级物理第二十章第4、5节《电动机和发电机》一、教学内容本节课的主要内容是电动机和发电机的工作原理及应用。
教材的章节为第二十章第4、5节,详细内容包括:1. 电动机的工作原理:通电线圈在磁场中受力转动,将电能转化为机械能。
2. 电动机的构造:线圈、磁铁、支架等。
3. 电动机的应用:电动汽车、电风扇等。
4. 发电机的工作原理:电磁感应现象,将机械能转化为电能。
5. 发电机的构造:线圈、磁铁、支架等。
6. 发电机的应用:火力发电、水力发电等。
二、教学目标1. 了解电动机和发电机的工作原理及应用。
2. 掌握电动机和发电机的构造。
3. 能够分析生活中常见的电动机和发电机实例。
三、教学难点与重点1. 难点:电动机和发电机的工作原理。
2. 重点:电动机和发电机的构造及应用。
四、教具与学具准备1. 教具:电动机和发电机模型、PPT课件。
2. 学具:笔记本、彩色笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示电动汽车和风力发电的图片,引导学生思考电动机和发电机的工作原理及应用。
2. 讲解电动机的工作原理:通电线圈在磁场中受力转动,将电能转化为机械能。
通过电动机模型演示,让学生直观地理解电动机的工作原理。
3. 讲解发电机的工作原理:电磁感应现象,将机械能转化为电能。
通过发电机模型演示,让学生直观地理解发电机的工作原理。
4. 讲解电动机和发电机的构造:线圈、磁铁、支架等。
通过PPT课件,让学生了解电动机和发电机的构造。
5. 例题讲解:分析生活中常见的电动机和发电机实例,让学生运用所学知识解决问题。
6. 随堂练习:让学生结合所学内容,完成相关的练习题。
六、板书设计电动机:1. 工作原理:通电线圈在磁场中受力转动2. 构造:线圈、磁铁、支架等3. 应用:电动汽车、电风扇等发电机:1. 工作原理:电磁感应现象2. 构造:线圈、磁铁、支架等3. 应用:火力发电、水力发电等七、作业设计1. 请简述电动机和发电机的工作原理。
2. 请列举生活中常见的电动机和发电机实例。
《电磁感应发电机》教学反思
张老师上《电磁感应发电机》以实验小电扇旋转二极管发光作
为引入,激起学生的兴趣,同时让一女生用手指捏紧插头的两极,旋转叶片,学生惊得跳起来,这一现象激起学生的好奇心,就像一块石头扔进了平静的湖面激起阵阵涟漪,为下面讲抽象的“切割磁感线”作好了情感的铺垫。
接下来老师按书上的顺序先通过实验研究“产生感应电流的条件”再探究“如何改变感应电流的方向”。
听课过程中我发现研究“产生感应电流的条件”时,教师来回切割磁感线,演示电流表的指针来回摆动,同学们很是好奇,下面有同学说:“电流方向发生了改变”。
我觉得教师可以抓住这个机会将“如何改变感应电流的方向”提出来,这符合学生的观察心理。
学生之间信息传递最快,同学们马上想到导体运动的方向,接着教师再问:“除了运动方向还有什么方法改变电流方向?”学生的好奇心被激起,他们仔细观察发现:可以改变磁场的方向。
教师顺着学生的观察方向和思维过程,接着提出:“导体运动、改变磁场怎么就会产生感应电流呢?这运动有没有什么规律?”这样自然而然将“产生感应电流的条件”引了出来。
教师在刚才试验的基础上让学生猜想,讨论,很多同学发现导体要和磁感线相交,教师指出这就是物理上所说的“切割磁感线”。
教师再通过切割韭菜的生活实例加深学生对“切割磁感线”的理解。
有时少部分学生对知识的理解能激起大多数学生的进取心,让学生更愿意学习,更愿意去接受新知识,我们要很好的利用了学生资源。
第2课时发电机【教学目标】一、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.二、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.三、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,认识仓撕在科学方法中的重要性.【教学重点】通过实验知道发电机的工作原理.【教学难点】应用原理分析发电机的工作过程.【教具准备】手摇发电机、小灯泡、电流表、导线、多媒体课件等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】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】知识点1 发电机师下面我们来学习发电机.出示课本图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.师出现上述现象的原因是什么?提示:课本图20. 5 -2是最简单的发电装置的示意图,对照示意图(或挂图)进行思考.学生思考、议论得出:由于磁感线方向不变,导线AB运动方向改变,造成感应电流方向改变、电流表指针左右摆动.师上述现象表明,在磁场中,感应电流的方向跟导线运动方向有关.师把导线弯成一个线圈框,增加线圈的圈数,使发电机产生更强的电流、更高的电压.实际的发电机就是这样构造的,分析发电机的原理,可取其中一匣线圈进行分析,如图.思考:1.如果ab边中的感应电流从b→a,那么cd的方向是______ ,通过灯泡的电流将向_______.2.线圈转过180◦后,ab向______运动,cd向______运动,其中电流方向______,灯泡中电流方向______.生: 通过以上分析,可知交流发电机产生的电流方向是______的,这样的电流与电池供出的电流是______的.学生体验1:当慢慢转动摇把,线圈在磁场中转动,电流表中指针摆动,线圈转动一周,指针来回摆动两次.学生体验2:发电机中线圈转动越快,小灯泡越亮.师同学们做得非常认真,回答得也很好,值得表扬. 下面我们看屏幕(多媒体播放关于发电机的内容),看看从中获得什么信息?生1:实际发电机也是由转子(转动部分)和定子(固定部分)组成.生2:大型发电机一般采取线圈不动,磁极旋转的方式来发电.生3:发电机发电过程是把机械能转化为电能.实际的发电机比模型发电机复杂得多,但仍由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成.大型发电机一般采取线圈不动,磁极旋转的方式来发电,为了得到较强的磁场,还要用电磁铁代替永久磁体.教师用多媒体播放文件“发电机与电动机的区别”,并对学生讲解.知识点2 交变电流师从发电机工作过程我们能看出,线圈转动一周,电流方向变化两次.周期性改变方向的电流叫交变电流,简称交流电.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,线圈转动一周所用的时间叫周期.周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量.我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒,频率是50赫兹.[拓展延伸](1)动圈式话筒师当你唱卡拉OK时,要用到话筒(麦克风),话筒的种类很多,有一种动圈式话筒,由永久磁体、线圈、膜片组成,你知道它的工作原理吗?生: 思考完成课本“动手动脑学物理”第4题.教师用多媒体播放文件“动圈式话筒”,并对学生讲解.(2)磁记录课下阅读课本STS“磁记录”.【教师结束语】这节课我们了解了发电机的构造、原理和工作过程,知道了交流电的一些基本常识.磁生电是有条件的,即当导体切割磁感线时能产生感应电流,这时是机械能转化为电能; 发电机就是根据这样的原理而制成的,发电机由磁体、线圈、滑环、电刷组成.当线圈在磁场中转动时,线圈两边的导体做切割磁感线运动,则线圈中就产生了感应电流,由于线圈的转动,线圈产生的电流大小和方向都在改变,这样的电流我们叫做交流电,把这样的电流直接输送出来的发电机就是交流发电机,如果输出时通过一个换向器,那么就成了直流发电机.课后作业.1.这节课的内容比较多,但教材中明显地去掉了原来抽象难理解的发电机的工作原理,代之的是对原理的简单介绍,我们如何处理这个问题也是关键,实践证明:不过深地追究工作过程的完整性,只是对课本图20.5-5作一个简单的描述、趋势分析即可.2.教材没提到交直流发电机的转换,将换向器的知识再次使用一下,对学生来说难度不算太大,对他们的学习还有帮助,培养了学生的创新意识和创新能力,使之对发电机的转换有了清晰的认识.3.话筒的工作原理是在课后习题中出现的,把它与上节课所讲的扬声器结合起来,学生就有了完整的知识印象,对他们的记忆也是有帮助的.4.在学习发电机的过程中,以学生自主学习为主,结合图片和模型,解决有关问题,同时通过“话筒”、“磁记录”等内容,把所学知识应用于生产实际中,以培养学生的自学能力及终生的探索乐趣.。