电磁感应发电机课件苏科版物理九年级下册ppt

2. 探究感应电流产生的条件 (1)提出问题：导体在磁场中怎样运动，才能使回路中产生
电流. (2)设计实验：将闭合电路的一部分导体棒放在磁场中，使
它分别静止、平行于磁感线方向运动、切割磁感线运动， 同时观察电流表指针偏转情况.
深度理解 理解什么是切割磁感线运动时，将磁感线看成是面条，部分导
体看成是刀，刀的运动能够把面条割断，就属于切割磁感线 运动，这有两种情况：①刀口与磁感线垂直；②刀口与磁感 线斜交. 不能割断面条的运动则不属于切割磁感线运动，这也有两种情 况： ①刀的运动方向与磁感线平行； ②刀像刺刀一样刺过 磁场.
的磁场，用电磁铁代替永久磁体做转子. (1)提出问题：导体在磁场中怎样运动，才能使回路中产生电流.
电机和直流发电机. 影响感应电流大小的因素 导体中感应电流的大小与导体做切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、做切割磁感线运动的导体的有效长度
和线圈的匝数等有关. D．转轮在一个周期内电流方向改变两次
此时，该发①电机线为直圈流发在电机磁. 场中转动时，产生的感应电流的大小和方向随
3. 探究影响感应电流方向的因素 在探究感应电流产生条件的实验基础上，进行如下探究过
程： (1)提出问题：影响感应电流方向的因素有哪些. (2)猜想与假设：可能与磁场方向、导体的运动方向有关.
(3)设计实验：利用控制变量法进行探究实验，先控制磁场 方向相同，改变导体的运动方向，观察电流表指针的偏 转方向；再控制导体的运动方向相同，改变磁场方向， 观察电流表指针的偏转方向.
的电流方向却保持不变，即输出的是直流电.
C．法拉第
D．焦耳
再控制导体的运动方向相同，改变磁场方向，观察电流表指针的偏转方向.
新知一 电磁感应现象
影响感应电流大小的因素 导体中感应电流的大小与导体做切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、做切割磁感线运动的导体的有效长度
和线圈的匝数等有关.
探究感应电流产生的条件
B．导体棒AB做切割磁感线运动
知识链接： (1)发电机模型：主要由磁体、线圈、铜环和电刷等组成，其工作原理如图16-5-3 所示；
【2020·宿州一模】如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表导体的横截面，箭头表示导体的运
动方向，则导我体运国动供到_生___产____和(填生“a活”“用b”的“c交”或流“d电”)位的置周时，期导体是中0有.感0应2电秒流产，生．频率是50 赫兹，其 (1)根据发电机输意出的义电流是方向发是电否变机化分线类圈：分转为交一流周发电用机和0.直0流2发秒电，机.即1 秒内线圈转50 周.
例 1
[2021·无锡] 用如图16-5-2 所示的装置探究感应电
流产生的条件. 闭合开关后，能产生感应电流的B是
()
A. 导体棒AB 静止在磁场中
B. 导体棒AB 做切割磁感线运动
C. 导体棒AB 沿磁场方向运动
D. 只要让磁体运动，就一定能
产生感应电流
新知二 发电机
1. 工作原理 电磁感应. 2. 能量转化 发电机是将机械能转化为电能的机器.
② 如果用两个半圆铜环组成的换向器来代替交流发电机上 的两个铜环，那么虽然线圈中产生的仍是交流电，但在 换向器的作用下输出的电流方向却保持不变，即输出的 是直流电. 此时，该发电机为直流发电机.
(2)根据发电机转子种类分类：分为旋转线圈式和旋转磁极式. ① 小型发电机一般采用旋转线圈式，即磁极不动、线圈旋转的
切割磁感线，发现电流表的指针左右来回偏转，则电路 中有了方向不断变化的电流. ⑤断开电路，无论导体棒怎样运动，电流表指针都不偏转.
(4)实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感 线运动时，电路中就会产生感应电流.
特别提醒: 若导体切割磁感线运动的方向或磁场方向中有一个
方向与原来相反，感应电流的方向就会改变；若 导体运动的方向和磁场方向同时与原来相反，则 感应电流的方向不变.
3. 组成 (1)发电机模型：主要由磁体、线圈、
铜环和电刷等组成，其工作原理 如图16-5-3 所示； (2)实际发电机：结构比较复杂，但 都是由转子(转动部分)和定子(固 定部分)两部分组成的.
延伸拓展： 动圈式话筒是依据电磁感应原理制成的. 当声音使膜片振动时,
连在膜片上的线圈随着膜片一起振动,因为线圈处于永久磁 体的磁场中, 所以线圈会切割磁感线而产生感应电流( 电信 号), 感应电流的大小和方向随着声音的变化而变化. 这个电 信号经放大后, 通过扬声器还原成声音.
例2 [2020·枣庄] 如图16-5-5 所示的四个实验，能反映发 电机基本原理的是( D )
巩固新知
探究影响感应电流方向的因素
(2)变压器：1变压器【是使2交0流2电1压·升宜高或宾降低】的装下置,列其工四作原位理是科电磁学感应家. 中发现电磁感应现象的
C．法拉第
D．焦耳
是( C ) 【2021·宜宾】下列四位科学家中发现电磁感应现象的是( )
在探究感应电流产生条件的实验基础上，进行如下探究过程：
【2020·无锡】用如图所示的装置探究感应电流产生的条件．闭合开关后，能产生感应电流的是( )
B．导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源
(2)根据发电机转子种类分类：分为旋转线圈式和旋转磁极式.
直流电动机与交流发电机的比较
这个电信号经放大后, 通过扬声器还原成声音.
(3)进行实验 ① 如图16-5-1 所示，组装实验电路，在蹄形磁体的两个磁
极之间悬挂一根导体AB，再把导体两端跟小量程电流 表(灵敏电流计)连接起来.
②保持导体不动，闭合电路，电流表的指针并不偏转. ③ 闭合电路，让导体AB 在磁极间上下运动，电流表指针
仍不偏转. ④ 保持电路闭合，让导体AB 在磁极间左右运动，不断地
(2)变压器：变压器是使交流电压升高或降低的装置, 其工作原
深度理解：
理是电磁感应.
发电机发出的电先经升压
(3)优点：
在不减小输送功率的前提下，
变压器把电压升高, 经输电过程中的电能损失.
户附近, 而用户不能直接 使用高压电, 所以再利用
降压变压器把高压电变
为低压电供用户使用.
两种情况：①刀口与磁感线垂直； (1)发电机模型：主要由磁体、线圈、铜环和电刷等组成，其工作原理如图16-5-3 所示；
导体AB、小量程电流表和蹄形磁体如图组装起来． 这个电信号经放大后, 通过扬声器还原成声音.
(4)断开开关后，让导体AB左右运动，观察到电流表指针不动，由此说明产生感应电流的另一个条件是_________． ② 如果用两个半圆铜环组成的换向器来代替交流发电机上的两个铜环，那么虽然线圈中产生的仍是交流电，但在换向器的作用下输出
第十六章 电磁转换
第五节 电磁感应 发电机
合作探究
新知一 电磁感应现象
1. 电磁感应现象 (1)电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应
现象. 电磁感应产生的电流叫感应电流. (2)发现：英国物理学家法拉第经过近10 年的探索，于
1831 年发现了电磁感应定律. (3)意义：进一步揭示了电与磁之间的联系.
4. 发电机的种类 【2021·绵阳】把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光．关于手摇发电机发电过程，下列说法正
确的是( )
(1)根据发电机输出的电流方向是否变化分类：分为交流发 ② 大型发电机由于发出很高的电压和很强的电流，要采用旋转磁极式，即线圈不动、磁极旋转的方式发电，这种发电机为了得到较强
3 【2020·无锡】用如图所示的装置探究感应电流产生的 条件．闭合开关后，能产生感应电流的是( B ) A．导体棒AB静止在磁场中 B．导体棒AB做切割磁感线运动 C．导体棒AB沿磁场方向运动 D．只要让磁体运动，就一定能 产生感应电流
4 【2021·连云港】如图所示，闭合导线框abcd的一部分处 于磁场中，将导线框沿图示方向拉出过程中，则( D ) A．在此过程中，电能转化为机械能 B．导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源 C．导线框中会产生感应电流， 整个导线框都是电源 D．导线框中会产生感应电流， 导线ab段相当于电源
C．导体棒AB沿磁场方向运动 (2)发现：英国物理学家法拉第经过近10 年的探索，于1831 年发现了电磁感应定律.
导交体流棒 发A电B机沿输磁出时场的方电间向流运就发动是交生流电周. 期性变化，这种电流叫作交变电流(交流电).
线圈相当于电路中的________．
交流发电机输出的电流就是交流电. (2)变压器：变压器是使交流电压升高或降低的装置, 其工作原理是电磁感应.
②保持导体不动，闭合电路，电流表的指针并不偏转. 影响感应电流大小的因素 导体中感应电流的大小与导体做切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、做切割磁感线运动的导体的有效长度
和线圈的匝数等有关.
(3)设计实验：利用控制变量法进行探究实验，先控制磁场方向相同，改变导体的运动方向，观察电流表指针的偏转方向；
发电机发出的电先经升压变压器把电压升高, 然后经输电线将电能送到用户附近, 而用户不能直接使用高压电, 所以再利用降压变压器把
(1)组装好器材后闭合开关，然后让导体AB左右运动．当 导体AB向左运动时，电流表的指针向右偏转，而当导 体AB向右运动时，电流表的指针向左偏转，这说明产 生的感应电流方向与_____导__体__运__动__方__向_____有关．此 时导体AB相当于__电__源____(填“电源”或“用电器”)．
5 【2021·苏州】下列图中能反映发电机工作原理的是 (B)
6 【2021·绵阳】把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使 线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光．关于手摇发 电机发电过程，下列说法正确的是( D ) A．发电机是将重力势能转变为电能的装置 B．匀速摇动转轮，灯泡的亮度不变 C．转轮转速越快灯泡亮度越暗 D．转轮在一个周期内电流方向改变两次
若导体运动的方向和磁场方向同时与原来相反，则感应电流的方向不变. 在探究感应电流产生条件的实验基础上，进行如下探究过程：
A．奥斯特 再控制导体的运动方向相同，改变磁场方向，观察电流表指针的偏转方向.
(3)意义：进一步揭示了电与磁之间的联系. 02秒，即1 秒内线圈转50 周.
B．安培
C．法拉第 D．焦耳 (4)断开开关后，让导体AB左右运动，观察到电流表指针不动，由此说明产生感应电流的另一个条件是_________．
方式发电. ② 大型发电机由于发出很高的电压和很强的电流，要采用旋转
磁极式，即线圈不动、磁极旋转的方式发电，这种发电机为 了得到较强的磁场，用电磁铁代替永久磁体做转子.
5. 直流电动机与交流发电机的比较
6. 高压输电
(1)高压输电过程：发电厂→升压变压器→高压线路→降压变压
器→工厂或居民区用电.
7 【2020·宿州一模】如图所示是闭合电路的一部分导体 在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表导体的 横截面，箭头表示导体的运动方向，则导体运动到 __a_、__c___(填“a”“b”“c”或“d”)位置时，导体中有感应 电流产生．
8 【2020·渭南】如图为探究“磁生电”的实验装置，将 理解什么是切割磁感线运动时，将磁感线看成是面条，部分导体看成是刀，刀的运动能够把面条割断，就属于切割磁感线运动，这有
(4)进行实验： ① 保持磁场方向不变，让导体AB 向左运动，电流表指针
朝一个方向偏转；让导体AB 向右运动，电流表指针又 朝另一个方向偏转. ②保持导体AB 向左运动，改变磁场方向，电流表指针偏 转方向改变. (5)实验结论：导体在磁场中运动时，感应电流的方向跟导 体运动方向和磁场方向有关.
4. 影响感应电流大小的因素 导体中感应电流的大小与导体 做切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、做切割磁感线 运动的导体的有效长度和线圈的匝数等有关.
高压电变为低压电供用户使用.
(1)根据发电机输出的电流方向是否变化分类：分为交流发电机和直流发电机.
C．导体棒AB沿磁场方向运动
2 【2020·无锡】如图所示是一种手摇发电的手电筒，当 沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光．这个手 电筒壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈，摇动时， 可以感受到有一个物块在来回运动，小明猜想这个物 块是磁体，依据：磁体运动时，闭合 线圈切割磁感线产生___感__应__电__流___， 线圈相当于电路中的__电__源____．