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第十六章 电磁现象
第六节 发电机
知识清单
一、发电机原理
1. _____________叫交变电流,简称交流;_______________________________叫直流电.
2.发电机的工作原理是______________________________,能量转化是______________
____________.
3.发电机由___________和_____________两部分组成,转子每转一周,电流的方向改变___________次.
二、直流电动机与交流发电机的区别
直流电动机 交流发电机
原理 利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成 利用电磁感应现象制成
示意图
构造 与电刷接触的是______ 与电刷接触的是两个滑环
能量转化 电能转化为_________ 机械能转化为____________
在电路中的作用 用电器 电源
基础演练
考点一 发电机原理
1.某列车进站前会关闭电源,列车由于惯性继续向前运行的过程中,车上电动机的线圈随车轮一起转动并产生电流,自动输入电网.下列图中能反映列车减速发电的工作原理的是( )
2.图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示导线ab,当它在磁场中分别转动到1 4位置时,运动方向已用箭头标出,关于图甲中的导线ab,下列说法正确的是 ( )
A.在位置1时,电路中不会产生感应电流 B.图甲的电路中没有电源
C.在位置3时,电路中不会产生感应电流 D.发电机产生的电流方向不变
3.如图所示为发电机的工作原理图,则下列说法正确的是( )
A.线圈在磁场中转动时不一定会产 生感应电流
B.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流大小不变
C.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流方向不变
D.发电机工作时将电能转化为机械能
4.2022年12月20日,白鹤滩水电站9号机组16台百万千瓦水轮发电机组投产发电.发电机是利用____________原理工作的,如图所示装置可以演示水力发电机原理的是__________(选填“A”或“B”).
5.如图所示是手摇发电机模型,其工作原理是__________________,是将________能转化为_________能.我国交流电的频率是 50Hz,在每秒内电流方向变化了_______次,周期为___________s.
考点二 生活中的发电机
6.如图所示的手摇式手电筒,手电筒内没有电池,只要转动手电筒的摇柄,灯泡就能发光.以下设备与这种手电筒工作原理相同的是( )
A.发电机 B.电动机 C.电铃 D.电磁起重机
7.如图为一种佩戴在手腕上的“计步器”,其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外绕着线圈.运动时,磁铁在管中往复运动,线圈输出不断变化的电流,从而实现计步.下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是( )
A.发电机 B.电动机 C.电风扇 D.电水壶
能力提升
8.如图所示,把两个发光二极管极性相反地并联起来,组成二极管组.把它的a、b端分别接在手摇发电机和干电池组上时,将观察到的现象记录在下表中.以下说法正确的是( )
手摇发电机 干电池组
现象 甲、乙交替发光 甲一直发光;乙__________
A.手摇发电机产生的是直流电 B.表格中漏写的现象应该是“也一直发光”
C.发电机把电能转化为机械能 D.手摇发电机的工作原理是电磁感应
9.细心的同学发现许多地区的很多山头都安装有如图所示的风力发电机,下列说法正确的是( )
A.风力发电机是根据电磁感应原理制成的
B.风力发电机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的
C.风力发电是根据电流的磁效应制成的
D.风力发电是把电能转化为机械能
10.如图所示,将两根绝缘细线悬挂着的导体ab放在蹄形磁体中央, ab 两端连接着导线,在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究.下列说法正确的是( )
A.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
B.接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与电动机原理相同
C.接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
11.如图所示,根据课堂上学习的知识,晓丽用漆包线和磁体制作了一个装置.制作时晓丽用刀片将线圈两端的漆全部刮掉,作为转动轴,用纸做一个小风车固定在转轴上,将转轴放在支架上,如图所示,将装置与灵敏电流表相连,转动小风车,电流表指针_________(选填“向一个方向”或“左右”)偏转,此过程中将_________能转化为电能,这一装置可以看成是一个___________(选填“电动机”或“发电机”),这一装置的原理是____________________________________________________.
12.如图所示,导体棒 ab 和cd 分别置于左、右两个蹄形磁体的磁场中,两导体棒和灵敏电流表通过导线串联,构成一个闭合回路.将导体棒 cd 快速在___________(选填“东西”或“南北”)方向运动时,可观察到灵敏电流表的指针发生了摆动,该现象蕴含的物理原理是__________________________;同时,左侧的导体棒 ab 也发生了移动,该现象蕴含的物理原理可制成____________(选填“发电机”或“电动机”).
13.如图所示是一种利用健身球设计的充电器,当人们在转动球的时候就可以给电池充电,这时健身球里面的装置相当于____________(选填“电动机”或“发电机”),它工作时的原理是__________________________________________.
素养培育
14.在学校实验室开放时,同学们对手摇发电机非常感兴趣,他们想:发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢 于是他们展开了探究,他们所用的发电机如图所示,实验记录表如下:
实验序号 线圈转速 线圈转向 小灯泡亮度
1 10转/秒 顺时针 亮
2 5转/秒 顺时针 暗
3 10转/秒 逆时针 亮
(1)根据表格可知,他们准备探究发电机产生感应电流的大小与_________和________的关系.
(2)手摇发电机在发电时将_____________能转化为电能.
(3)判断电流大小,除了借助小灯泡观察之外,实验室常用______________表来测量.
参考答案
知识清单
一、1.大小和方向不断变化的电流 大小和方向不变的电流
2.电磁感应 机械能转化为电能 3.定子 转子 两
二、换向器 机械能 电能
基础演练
1. D 2. A 3. A 4.电磁感应 B 5.电磁感应 机械 电 100 0.02
6. A 7. A
能力提升
8. D 9. A 10. C
11.左右 机械 发电机 电磁感应
12.南北 电磁感应 电动机
13.发电机 电磁感应
素养培育
14.(1)线圈转速 线圈转向 (2)机械 (3)灵敏电流
[解析](1)由表格中的栏目设计可知,在此次探究中要做三次实验来探究感应电流的大小与哪些因素有关;而在栏目中,包括了线圈转速、线圈转向、小灯泡亮度三个方面,其中,小灯泡亮度是为了体现产生的感应电流大小,所以探究的是感应电流的大小与线圈转速、线圈转向的关系.
(2)发电机在工作过程中将机械能转化为电能.
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