(共20张PPT)
第6节 发电机
初中物理
第十六章 电磁现象
九年级
知道发电机的原理。
了解交流发电机的工作过程。
了解生活中的发电机的构造及能量转化
学习目标
复习回顾
发电机是怎样发电的?
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,在导体中就会有电流产生。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。
应用此原理,发明了发电机。
交流:如果导线左右往复运动,电流表指针来回摆动,电路中产生的电流是交变电流,简称交流。
在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。我国电网以交流供电,频率50Hz。
1.交流与直流
直流:电流方向不随时间而改变的电流叫直流。
从电池得到的电流是直流。
发电机原理
知识点一
手摇发电机
2.交流发电机原理
观察与实验:手摇发电机
(1)观察手摇发电机的构造
(2)把手摇发电机跟灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,观察灯泡是否发光。
(3)观察发电机转速对小灯泡亮度的影响。
(4)把手摇发电机跟电流表连接起来,使线圈在磁场中转动,观察电流表的指针怎样摆动
(1)摇动发电机时,灯泡发光,表明电路中有了电流;(2)电流表的指针随着线圈的转动而左右摆动,表明发电机发出的电流的方向是变化的;
(3)线圈转得越快,小灯泡越亮,说明感应电流越大。
实验结论:
发电机的原理:发电机是利用电磁感应的原理制成的。
往复运动导线→连续转动线圈
用铜环和电刷把线圈和用电器连接
3.交流发电机的工作过程
(1)线圈开始转动时,CD边向左运动,AB边向右运动,导线不切割磁感线,电路中没有电流
a
b
(2)线圈转动的前半周中,CD边向下运动,AB边向上运动,导线切割磁感线,电路中有电流,这时外部电路中的电流由a到b
a
b
(3)线圈转到1/2周时,CD边向右运动,AB边向左运动,导线不切割磁感线,电路中没有电流
a
b
(4)线圈转动的后半周中,AB边向下运动,CD边向上运动,导线切割磁感线,电路中有电流,这时外部电路中的电流由b到a。
a
b
(多选)关于此原理图,下列说法正确的是( )
A.这是电动机的工作原理图
B.用该原理制成的机器正常工作时,电能转化为机械能
C.用该原理可制成手摇发电机,让线圈转起来,电流表的指针会来回摆动
D.把电流表换成交流电源可以当成一个电动机使用
典例1
CD
1.发电机的结构
发电机的主要结构是定子(固定部分)和转子(转动部分)两部分
大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式发电,且一般用电磁铁代替永磁体。
生活中的发电机
知识点二
水力发电:
水轮机带动发电机
火力发电:
汽轮机带动发电机
风力发电:
风车带动发电机
2.各种发电机
3. 发电机的能量转化
发电机发电的过程是能量转化的过程。实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械带动,把其他形式的能转化为电能。
发电机主要是将机械能转化为电能。
一种安装在自行车上的照明灯,它在某些发达国家被大量使用。这种灯不用化学电池,是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的。发电机的工作原理是____________________,发电机工作时发生的能量转化是___________________________。
解析:发电机是利用电磁感应的原理制成的,它需要消耗机械能来获得电能。
典例2
电磁感应
机械能转化为电能
课堂小结
1.在初中物理的学习过程中,我们了解了许多的物理实验,其中可以揭示发电机原理的是( )
A.磁场对电流的作用
B.奥斯特实验
C.电磁感应现象
D.自制电磁铁
C
随堂练习
2.如图所示,放在磁场中的矩形线圈ABCD自图示位置(即线圈平面垂直于磁感应线的位置)开始绕轴沿逆时针匀速转动,下列说法中正确的是( )
A.线圈在磁场中转动过程中不受磁场力的作用
B.线圈在转动的前半周中,线圈中的电流方向不变
C.线圈在转动的过程中,每时每刻都有感应电流产生
D.线圈在转动的过程中,AB、BC、CD及AD边都不停地切割磁感线
B