沪粤版物理九年级下册
第十七章 电动机与发电机
17.3 发电机为什么能发电
自主预习 教材感知
知识点一 认识发电机
由可以产生磁场的 和一个可以在磁场中旋转的 组成。
知识点二 电磁感应现象
1. 概念： 电路的一部分导体在磁场中做 磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象就是电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。
2. 产生感应电流的条件：① ；② ；③ 。?
3. 感应电流方向
感应电流的方向与 和 有关。
知识点三 发电机的工作原理
1. 原理：发电机是利用 现象制成的。
2. 能量转化：把 能转化为 能的设备。
课后提升 精学精练
1. 人类在电磁领域的重大发现中，下列哪一项是法拉第首先发现的( )
A. 电磁波 B. 磁生电
C. 电生磁 D. 超导体
2. 下列设备工作时利用电磁感应的是( )
A. 电动机 B. 汽油机
C. 发电机 D. 电磁起重机
3. 在如图所示的实验装置中，闭合开关后，当左右移动导体棒AB运动时，能观察到电流计指针发生偏转。利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是( )
A. 发电机 B. 电热器
C. 电动机 D. 电磁铁
第3题 第4题
4. 如图，是手摇式手电筒，只要转动手电筒的摇柄，灯泡就能发光。下列实验能揭示手电筒工作原理的是( )
A B C D
5. 如图是探究感应电流产生条件的实验装置，磁体和铜棒均水平放置，闭合开关，当铜棒水平向右运动时，小量程电流表G的指针向右偏转，为使电流表指针向左偏转，下列方法可行的是( )
A. 使铜棒竖直向下运动
B. 使铜棒竖直向上运动
C. 将磁体的N、S极对调，仍使铜棒水平向右运动
D. 保持铜棒静止不动，使磁体水平向左运动
6. 对产生感应电流的条件有下面四种说法，你认为正确的是( )
A. 只要导体在磁场中做切割磁感线的运动，就一定会产生感应电流
B. 只要闭合导体的一部分在磁场中运动，就一定会产生感应电流
C. 闭合导体的一部分在磁场中不动，只要磁场运动就一定会产生感应电流
D. 只要闭合导体的一部分在磁场中做切割磁感线的运动，就一定会产生感应电流
7. 如图，是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，下列情况可以产生电流的是( )
A. 导体棒不动，让磁体上下移动
B. 磁体不动，让导体棒沿ab方向前后运动
C. 磁体不动，让导体棒绕a端在水平面内转动
D. 让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动
第7题 第8题
8. 同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来，则在以上的实验中，下列说法正确的是( )
A. 实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B. 实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C. 实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D. 若将导体ab水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变
9. 如图所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机，下列说法中正确的是( )
A. 直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电
B. 直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电
C. 它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D. 图中的E、F称为换向器，它的作用是改变线 圈中的电流方向
第9题 第10题
10. 如图所示，放在磁场中的矩形线圈abcd，自图示位置(即线圈平面与磁感线垂直的位置)开始绕OO′ 轴转动，则下列说法中正确的是( )
A.根据电磁感应原理，线圈在转动过程中一直有感应电流产生
B.线圈转动的前半周中，线圈中电流方向不变
C.线圈平面与磁感线方向平行时，线圈中无电流
D.线圈转动过程中，各边都在不停地切割磁感线
11. 如图所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验装置图，对它们解释合理的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 甲图实验说明导体在磁场中运动时，就一定产生电流
B. 乙图实验说明磁场能产生电流
C. 丙图实验说明同名磁极相吸，异名磁极相斥
D. 丁图实验说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
12. 图中a表示垂直于纸面的一条导线，它是闭合电路的一部分，当它在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的情况是( )
A B C D
13. 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( )
A. 发电机是将重力势能转变成电能的装置
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
第13题 第14题
14. 如图所示是根据英国物理学家法拉第发现的 现象制成的 (选填“发电机”或“电动机”)示意图。
15. 图为动圈式话筒的构造示意图。对着话筒说话时，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到说话的声音。这种话筒应用的原理是 。
16. 闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做 ，利用这一原理制成了 (选填“电动机”或“发电机”)。
17. 我国已成为世界上高铁发展最快、技术最先进的国家之一。在节能技术上，高铁动车组采用了再生制动方式：动车到站前先停止供电，由于 ，动车会继续向前运行，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生 ，将 转化为电能，自动输入电网。
18. 在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在蹄形磁体的磁场中，再将导体棒AB、电流表及开关用导线连成一个闭合电路(如图所示)。
(1)闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中 (选填“有”或“无”)感应电流产生。?
(2)闭合开关，当导体棒AB沿 (选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”)运动时，电路中有感应电流产生。
19. 在探究产生感应电流的条件时，小东采用了如图所示的实验装置。闭合开关后，小东左右移动金属棒AB，均未发现电流表的指针发生偏转。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想电流表指针不偏转的原因是 ，写出检验猜想的方法： 。
20. 为探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，如图所示，实验时，控制磁场方向相同，改变导体ab的运动方向。
甲 乙 丙
步骤一：断开开关，导体水平左右运动，如图甲，电流计指针 ；?
步骤二：闭合开关，导体竖直上下运动，如图乙，电流计指针 ；?
步骤三：闭合开关，导体水平左右运动，如图丙，电流计指针 。?
综合上面实验现象，可以得出感应电流产生的条件是： 。
21. 如图所示，在水平放置的金属导轨MN和PQ上放着甲、乙两根铜棍，在导轨之间存在磁场(“×”表示磁感线垂直纸面向里)，用力沿导轨拉动铜棍甲时，可能会出现什么现象?为什么?
参考答案
自主预习 感知教材
知识点一 磁体 线圈
知识点二 1. 闭合 切割 2. ①电路闭合 ②部分导体 ③切割磁感线 3. 运动方向 磁场方向
知识点三 1. 电磁感应 2. 机械 电
课后提升 精学精练
1. B
2. C
3. A 【解析】由题图可知是研究电磁感应现象的装置，发电机是根据此原理制造的，故选A。
4. A 【解析】手摇式手电筒，只要转动手电筒的摇柄，灯泡就能发光，这是电磁感应现象；A图是探究电磁感应现象的，故A符合题意；B图中没有开关，无法控制电路，故B不符合题意；C图是探究电流磁效应的，故C不符合题意；D图是探究通电线圈在磁场中受力转动的，故D不符合题意。
5. C 【解析】使铜棒竖直向上或向下运动，铜棒没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故A、B错误；将磁体的N、S极对调，仍使铜棒水平向右运动，磁场方向发生改变，则感应电流方向发生改变，电流表指针向左偏转，故C正确；保持铜棒静止不动，使磁体水平向左运动，铜棒相对向右切割磁感线运动，感应电流方向不变，故D错误。
6. D
7. C 【解析】图中蹄形磁体外部的磁感线是从上端N极指向下端S极的，导体ab切割磁感线运动时，才在闭合电路中产生感应电流。选项A中，导体棒不动，让磁体上下移动，导体ab不切割磁感线，不能产生感应电流。选项B中，磁体不动，让导体棒沿ab方向前后运动，导体ab不切割磁感线，不能产生感应电流。选项C中，磁体不动，让导体棒绕a端在水平面内转动，此时导体ab切割磁感线，能产生感应电流。选项D中，让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动，导体ab和磁体相对静止，不能产生感应电流。 故选C。
8. A 【解析】由题图知甲是“先运动后生电”，运用的原理是电磁感应现象，它是将机械能转化为电能，该装置产生的现象在生活中的应用是发电机；乙是“先通电后运动”，运用的原理是通电导体在磁场中受力的作用，它是将电能转化为机械能，该装置产生的现象在生活中的应用是电动机；改变导体的运动方向，感应电流方向会发生改变。故A选项正确。
9. A 【解析】直流发电机的线圈在转动过程中，不断周期性地切割磁感线，所以在线圈内产生了交流电，而供给外部的是直流电，所以A说法正确，B说法错误。直流发电机是根据电磁感应原理制成，所以C说法错误。换向器的作用是将线圈中的交流电在输出时变为直流电，而线圈中仍是交流电，所以D说法错误。
10. B 【解析】我们知道闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线时，电路中会产生感应电流，但是如果将题图开始时线圈所在的位置画成如图所示，就可看出线圈在转动的一瞬间，并没有切割磁感线，也就是说当线圈平面与磁感线方向垂直时，线圈中没有感应电流产生，其他各时刻ab、cd边都切割磁感线，所以A、C两项错误；ad、bc两边尽管不停旋转，但与磁感线并不相切割，D项错误；在线圈转动的前半周中，ab、cd边切割磁感线方向不变，线圈中产生的电流方向不变，故B选项正确。
11. D 【解析】甲图说明了产生感应电流的条件，“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流”；乙图说明电流周围存在磁场，即电流的磁效应；丙图说明同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；丁图中滑动变阻器接入电路的电阻越小，吸引的大头针的个数越多，说明电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关，因此选D。
12. D 【解析】闭合电路的一部分导体只有在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。选项A中，磁场的方向由上向下，而导线a沿斜向上的方向运动，切割磁感线，故选项A中可以产生感应电流；选项B中，磁场由下向上，导线a水平向右运动，切割磁感线，故选项B中可以产生感应电流；选项C中，磁场由上向下，导线a水平向左运动，切割磁感线，故选项C中可以产生感应电流；选项D中，磁场方向由下向上，导线a竖直向上运动，运动方向与磁场方向平行，故不能产生感应电流，故选D.
13. D 【解析】发电机是利用电磁感应的原理工作的，它是把动能转化为电能，故选项A错误；无论怎样摇动转轮，线圈转到平衡位置时，都不会产生感应电流，由于手摇发电机转速不快，灯泡就会短时闪光，故选项B错误；转轮转速越快，产生的感应电流越大，灯泡的实际功率越大，灯泡会越亮，故选项C错误；转轮在一个周期切割磁感线方向改变两次，所以产生感应电流的方向改变两次，故选项D正确。
14. 电磁感应 发电机
15. 电磁感应
16. 切割磁感线 电磁感应现象 发电机
17. 惯性 感应电流 机械能 【解析】停止供电后，列车仍能前进是因为高速行驶的列车具有惯性，会保持原来的运动速度继续前进；电机线圈转动中由于切割磁感线而在线圈中产生感应电流，将列车的机械能转化为电能。
18. (1)无 (2)水平方向左右 【解析】(1)闭合开关，让导体棒AB保持静止，没有做切割磁感线的运动，电路中无感应电流产生；(2)闭合开关，当导体棒AB沿水平方向左右运动时，做切割磁感线的运动，电路中有感应电流产生。
19. 电流表无法检测该实验产生的微小电流 将电流表更换为灵敏电流计，闭合开关后，左右快速移动金属棒，观察灵敏电流计指针是否发生偏转
【解析】因为电磁感应实验中产生的感应电流一般很小，所以实验中选用的是灵敏电流计(表盘上标有字母G)，而小东选用的是一般的电流表，所以测不出电流。当然，本实验中还要选择磁场较强的磁体，移动金属棒时速度不能太慢，也可以使用线圈来代替单根的金属棒，这些措施都可使实验效果更明显。
20. 不偏转 不偏转 偏转 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
【解析】导体水平左右运动，如题图甲所示，电流计指针不偏转，因为开关没有闭合；导体竖直上下运动，如题图乙所示，电流计指针不发生偏转，因为导体没有做切割磁感线运动；导体水平左右运动，如题图丙所示，电流计指针偏转，电路中有电流产生；由此可得出，感应电流产生的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
21. 解：拉动甲时，铜棍乙也会随之运动。铜棍和导轨形成了闭合电路，拉动铜棍甲时，因切割磁感线在闭合电路中产生电流，由于铜棍乙处于磁场中，当有电流通过它时就受到磁场力作用，因此铜棍乙也随之运动起来。
