17.3 发电机为什么能发电 课件 (共27张PPT)2023-2024学年初中物理沪粤版九年级下册

(共27张PPT)
第3节 发电机为什么能发电
第十七章
电动机与发电机
奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？
奥斯特实验
？
？
电
磁
英国物理学家法拉第从1822年起，经过十年的努力，终于在1831年发现了磁也能生电。
1.通过实验，认识电磁感应现象，知道产生感应电流的条件和影响电流方向的因素。
2.知道发电机的原理及能量转化。
任务一
认识发电机
活动：电池提供的电能是有限的，更充足、更强大的电能要通过发电机获取。阅读课本P31页内容，交流常用的发电方式有哪些？
1.火力发电
2.水力发电
3.核能发电
4.风力发电
发电机是其它形式的能转化为电能的装置。常见的发电机有火力发电、水力发电、核能发电等。
任务二
法拉第的发现
活动1：阅读课本P32“探究电磁感应现象”，并按照下面的实验电路图连接实验器材。
【实验电路】
问题1：同学之间交流讨论，写出完善的实验步骤。
①将导体放置于磁场中，保持导线与磁场的相对静止，观察电流计的指针。
②将导体左右移动，观察电流计的指针。
③将导体上下移动，观察电流计的指针。
④导体斜着移动，观察电流计的指针。
⑤将导体放置于磁场中，开关断开，导体在磁场中上下左右运动，观察电流计的指针。
【进行实验】
【演示视频】
问题2：根据实验现象完成下面表格。
电路状态 导体在磁场中运动情况 指针偏转情况
闭合 静止
沿着磁感线方向运动
与磁感线垂直运动
与磁感线斜向运动
断开 与磁感线垂直或斜向运动
不偏转
不偏转
偏转
偏转
不偏转
问题3：根据实验现象，进行分析归纳。
【分析】
【归纳】
在闭合电路中，导线与磁感线垂直或斜向运动时，电路中才有电流。
①电路闭合
②一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
导体中产生感应电流的条件：
问题4：如果是电路中产生的电流太小导致指针不偏转，有什么办法改进实验？
①更换磁性更强的磁场。
③把普通电流表换为灵敏电流计
②用线圈代替导线。
活动2：探究感应电流的方向与哪些因素有关。
问题1：从上个实验中我们知道磁能生电，那么感应电流的方向与什么什么有关？请同学们交流讨论，作出猜想。
【猜想】
①感应电流的方向可能与导体运动方向有关。
②感应电流的方向可能与磁场方向有关。
问题2：根据你的猜想，设计实验验证你的猜想。
①保持磁场的方向不变，改变导体水平运动的方向（向左或向右），观察电流表指针偏转的方向。
②保持导体运动的方向不变，改变磁场的方向（磁极对调），观察电流表指针偏转的方向。
【设计实验】
【演示视频】
【实验现象】
保持磁场的方向不变，改变导体水平运动的方向（向左或向右），发现电流表指针偏转的方向相反。
①
分析：
②
保持导体运动的方向不变，改变磁场的方向（磁极对调），发现电流表指针偏转的方向相反。
分析：
【实验结论】
导体中产生的电流的方向跟导体的运动方向和磁感线的方向有关。
活动小结
1、电磁感应现象的条件：在电路闭合中，一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
2、影响感应电流方向的因素：
①导体做切割磁感线运动的方向
②磁场方向
任务三
发电机的工作原理
活动1:观看下面两个关于手摇发电机的视频，回答下面问题。
【视频一】
【视频二】
问题1：描述你所看到的实验现象，并作出解释。
①转动转轮时，红色二极管和绿色二极管交替发光。
②摇动转轮的速度越快，小灯泡越亮。
现象：
解释：
①线圈的运动相当于一根导线在磁场中左右往复运动，电流方向随着运动方向的改变而改变。
②导体运动的速度越快，感应电流越大。
问题2：同学之间交流讨论，谈谈发电机的基本构造、工作原理及能量转换。
基本构造：转子（转动部分）
和定子（固定部分）
工作原理：电磁感应现象
能量转换：机械能转化为电能
活动小结
1、发电机
原理：电磁感应现象
主要构造：定子、转子
能量转化：机械能转化电能
2、感应电流的大小与导体的运动速度有关。
1．下列有关电磁现象的说法正确的是（ ）
A．电磁感应现象中电能转化为机械能
B．感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关
C．奥斯特实验说明导体周围存在磁场
D．电铃工作时，机械能转化为电能
B
2、如图所示，开关闭合后，导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转，向右运动时电流表指针向另一方向偏转．这个实验事实说明( )
A．通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关
B．通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
C．感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关
D．感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关
D
3、（多选题）小杨同学根据如图所示的原理制作了一台小型风力发电机，用以辅助照明，发电机工作时，发现灯泡发光较暗，下列措施能够增加灯泡亮度的是( )
A．把铜线圈换成铁线圈
B．换用磁性较强的磁体
C．提高线圈的转动速度
D．将N、S极对调
B、C
4、某同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置如图所示，ab是一根直铜丝，通过导线接在量程为0～3 A的电流表的两接线柱上，电流表指针指零。当把直铜丝ab迅速向右运动时，并未发现电流表的指针明显偏折，你认为最可能的原因是( )
A．电流表量程太大，换用灵敏电流计能使指针明显偏转
B．直铜丝ab太细，换用粗铜棒便能使指针明显偏转
C．磁体的磁性太强，换用弱磁体便能使指针明显偏转
D．直铜丝ab运动方向不对，应让直铜丝ab上下迅速运动
A
总结：请画出本节内容的思维导图
水力发电
火力发电
核能发电
风力发电
探究电磁感应现象
认识发电机
发电机的工作原理
决定感应电流方向的因素
产生感应电流的条件
磁场方向
导体切割磁感线运动方向
原理
主要构造
能量转化