沪粤版物理九年级下册 17.3 发电机为什么能发电习题课件(共29张PPT)

(共29张PPT)
第十七章　电动机与发电机
17.3　发电机为什么能发电
学习目标
课前预习
课堂达标
实验突破
易错辨析
课程标准(2022年版) 学习目标
探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.了解电磁感应在生产生活中的应用. 1.能准确描述电磁感应现象，知道感应电流的产生条件.
2.经历实验探究，了解感应电流的方向跟磁场的方向、导体切割磁感线运动的方向有关.
3.能列举实例说明发电机将机械能转化为电能.
1.观察手摇发电机模型，想一想，发电机的主要部件有哪些
主要部件有转子和定子.
2.对比发电机和电动机的异同.
两个电机模型很相似，但从外部电路结构
我们很容易识别.电动机是利用电流工作的
机器，外部电路中有电源；发电机是产生
电流的机器，装置图的外部无电源，而有电流表或灯泡.
1.英国物理学家　 　发现了利用磁场产生　 　的条件和规律：　 　电路中的　 　导体在磁场中做
　 　运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫
　 　现象.产生的电流叫　 　.
2.感应电流的方向跟　 　及　 _
　有关.感应电流的大小与磁场的　 　及导体运动的　 　有关.
　速度　
　强度　
动的方向　
　导体切割磁感线运
　磁场方向　
　感应电流　
　电磁感应　
　切割磁感线　
　一部分　
　闭合　
　电流　
探究电磁感应现象
　法拉第　
【例1】如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图，将实验装置放在水平桌面上.在下列四种情形中，能使灵敏电流计的指针发生偏转的是( )
A.蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向
向下运动
B.蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向
向上运动
C.导体棒不动，蹄形磁铁沿水平方向左右运动
D.导体棒不动，蹄形磁铁沿竖直方向上下运动
C
【举一反三】
1.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，当它在磁场中按箭头方向运动时，能产生感应电流的情况是( )
C
2.在“探究产生感应电流的条件”实验中：
(1)观察　 　判断电路中是否有感应电流.
(2)闭合开关，若导体AB不动，左右
移动磁体，电路中　 　(选填“有”
或“无”)感应电流.
(3)该实验的结论：闭合电路的一部分
导体，在磁场中做　 　运
动时，导体中就会产生感应电流.
(4)如果将电流计换成　 　，可以探究磁场对通电导体的作用.
　电源　
　切割磁感线　
　有　
　电流计指针　
3.如图所示实验装置中，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，电流计G的指针向左偏，这是　 　现象.为使G的指针向右偏，可使导体棒
　 　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”).
　电动机　
　向左　
　电磁感应　
【归纳总结】
要使电路中产生感应电流，必须满足两个条件，一是要有闭合的回路，二是要有部分导体切割磁感线.导体运动方向与磁感线方向一致或相反、导体与磁感线平行时不做切割磁感线运动.
发电机是利用　 　现象制成的，我国供生产和生活用的交流电频率是　 　.
　50 Hz　
发电机工作原理
　电磁感应　
【例2】如图是发电机的简单模型，当线圈abcd转动时，导体　 　(选填“ab”或“ad”)做切割磁感线运动.在线圈转动的过程中，电流的方向　 　(选填“会”或“不会”)发生改变.
　会　
　ab　
【举一反三】
4.(核心教材母题：YH九下P31，RJ九全P139)如图所示是实验室手摇式发电机.老师演示时，某同学发现接入电流表的指针来回摆动，且线圈转动越快灯泡
越亮.则下列结论不正确的是( )
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，说明导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大
A
5.老师上课时常使用“小蜜蜂”扩音，声音信号由话筒传入放音器放大后从扬声器播出，话筒、扬声器的工作原理分别相当于( )
A.发电机、电动机　　　　　 B.电动机、发电机　　　
C.发电机、发电机　　　　　 D.电动机、电动机
A
6.(教材母题：RJ九全P142)如图是一种常用的动圈式话筒.
当你对着话筒说话时，声音使与膜片相连的线圈振动.线圈在磁场中的这种振动，能产生随着声音变化而变化的 　，这是　 　现象.
　电磁感应　
电流　
【归纳总结】
发电机的工作原理是电磁感应，即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.
实验　探究电磁感应现象
【实验设计】实验装置如图所示：
【实验步骤】
步骤 开关闭合情况 导体运动情况 导体切割磁感线情况 电流计指针的
偏转情况
1 断开 向左 切割 不动
2 断开 向右 切割 不动
3 闭合 静止不动 不切割 不动
4 闭合 竖直向上或竖直向下 不切割 不动
5 闭合 向左 切割 向右偏转
步骤 开关闭合情况 导体运动情况 导体切割磁感线情况 电流计指针的
偏转情况
6 闭合 向右 切割 向左偏转
7 闭合 向左上或向左下 切割 向右偏转
8 闭合 向右上或向右下 切割 向左偏转
9(N、S极对调) 闭合 向左 切割 向左偏转
10(N、S极对调) 闭合 向右 切割 向右偏转
【实验结论】根据上述实验现象归纳可得：
(1)产生感应电流的条件：
　 　.
(2)感应电流的方向：　 　.
(3)感应电流产生的过程是将　 　能转化为　 　能的过程.
　电　
　机械　
　与导体运动方向、磁场方向有关　
　闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动　
【例3】如图甲所示是探究电磁感应现象的装置.
(1)闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针　 　(选填“偏转”或“不偏转”).
(2)在探究中还发现，导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与　 　有关.
　导体切割磁感线运动的速度　
　不偏转　
(3)有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关，请写出简要做法：____________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
判断方法：__________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________.
　 让导体AB在磁场中以一定的水平速度做切割磁感线的运动，观察灵敏电流计的偏转角度； _
改变磁场的强弱，让导体AB在磁场中以相同的水平速度_
做切割磁感线的运动，观察灵敏电流计指针的偏转角度
　 若两次灵敏电流计指针的偏转相同，则说明感应电流的大小与磁场强弱无关；若两次灵敏电流计的偏转角度不同，则说明感应电流的大小与磁场强弱有关　
(4)如图乙所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针
　 　(选填“左右摆动”或“向一侧摆动”).这表明该发电机模型发出的电是 　 　(选填“交流电”或“直流电”).
　交流电　
　左右摆动　
【基础概念易错辨析】
1.发电机工作时电能转化为机械能.( )
2.发电机的线圈在转动过程中，感应电流的大小和方向不变.( )
3.发电机是一种电源，电动机是一种用电器.( )
√


【重难易错1】如图所示，一轻杆左端挂一矩形塑料框A，右端挂一外形相同的金属框B，以O为支点在水平位置静止.现使此装置竖直匀速下降，其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域(用“×”表示磁感线)，当A、B框下端一同刚进入磁场时，发现杆沿逆时针方向转动，
请你分析并推测此现象产生的原因：_________________
______________________________________________________________________________________________________；若将磁场方向改为垂直纸面向外，重复上述操作，杆将沿
　 　(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动.
易错分析：未能正确分析磁场方向、电流方向与通电导体受力方向的关系.
　金属框B切割磁感线，产出感应电流，磁场对感应电流有力的作用，杠杆不再平衡，开始转动　
逆时针
易错分析：没有从能量转化角度分析问题.
【重难易错2】如图所示，同一条形磁铁，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁，则它穿过哪个线圈后落地时的动能最小 (所有线圈均有电阻，不计空气阻力，磁铁没有损坏且磁性强度不变)( )
C
谢谢大家！