(共49张PPT)
17.3 发电机为什么
能发电
第十七章 电动机与发电机
1
课堂讲解
2
课时流程
什么情况下磁能生电
发电机及其工作原理
动圈式话筒与扬声器
课后作业
逐点
导讲练
课堂小结
当堂检测
想一想
在奥斯特实验中我们知道了电流对磁体有力的作用，
反过来，磁体对电流有无力的作用呢？
下面我们就开始学习磁场对电流的作用。
知1－讲
1
知识点
什么情况下磁能生电
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。
知1－讲
实验探究：导体在磁场中产生电流的条件
实验器材：蹄形导体、磁铁、灵敏电流计、开关
实验电路：
知1－讲
实验过程：如图所示，把导线的两端分别连接在灵
敏电流表的两个接线柱上，组成一个闭合电路。使
导线在磁场中静止或向各个方向运动，进行各种尝
试，找到能使电路中产生电流的操作，并将实验现
象记录在下面的表格中。
实验现象：
导体在磁场中运动情况 感应电流
电路闭合 静止 无
沿着磁感线运动 无
与磁感线垂直或斜向运动 有
电路断开 与磁感线垂直或斜向运动 无
知1－讲
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感
线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫
做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
产生感应电流的条件：
(1)闭合电路。
(2)部分导体做切割磁感线运动。
定义
知1－讲
探究：感应电流的方向与哪些因素有关
当磁感线方向不变时，感应电流的方向与导
体运动方向有关，导体运动方向改变，感应
电流方向也要发生改变。
知1－讲
当导体运动方向不变时，感应电流的方向与磁
场方向有关，磁场方向改变，感应电流方向也
要发生改变。
知1－讲
1. 导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁
场方向有关。
2. 在电磁感应现象中，机械能转化为电能。
知1－讲
【例1】
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
C
知1－讲
【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。
A选项中，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。
B选项中，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。
C选项中，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。
D选项中，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。
知1－讲
根据磁感线的特点和产生感应电流的条件判断各个
选项。
产生感应电流的条件：
(1)导体是闭合电路的一部分；
(2)导体做切割磁感线运动。
【中考·新疆】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
知1－练
1
B
知1－练
【中考·天津】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( )
2
D
知2－导
2
知识点
发电机及其工作原理
知2－讲
介绍发电机的示意图：
知2－讲
磁铁(定子）和线圈（转子）两个主要部件
1. 发电机的主要部件有哪些？
知2－讲
2. 把手摇发电机、小灯泡接入电路. 转动手柄使线圈
在磁场里转动，小灯泡发光，
3. 发电机原理：
4. 机械能转化为电能的机器
电磁感应原理
说明电路中有电流通过小灯泡.
知2－讲
5. 交流发电机的原理
不切割磁感线，不产生感应电流
知2－讲
切割磁感线，产生感应电流
知2－讲
不切割磁感线，不产生感应电流
知2－讲
切割磁感线，产生感应电流
知2－讲
1
4
2
3
交流电的产生
知2－讲
交流发电机发出的电流大小和方向是不断变
化的叫交流电。
我国生产的交流电，频率为50HZ(即1s内线圈转动
50圈)，周期为0.02s；电流方向改变100次。
定义
知2－讲
知2－讲
知2－讲
【例2】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
A
知2－讲
【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。
知2－讲
此题主要考查了发电机的制作原理和工作原理，
一定要搞清的是在线圈中产生的始终是交流电，若输
出的仍是交流电，则为交流发电机，若用换向器将交
流电变为直流电，则为直流发电机。
【中考·绵阳】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化成电能的装置
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
知2－练
1
D
知2－练
【中考·衡阳】如图所示是根据英国物理学家法拉第发现的____________现象制成的________(填“发电机”或“电动机”)示意图。
2
电磁感应
发电机
知3－导
3
知识点
动圈式话筒与扬声器
思考：当你唱卡拉OK时，要用到话筒（麦克风），
你知道动圈式话筒的原理吗？
如图所示是动圈式话筒的结构示意图，它是将声信号
转换成电信号的装置，它主要由永久磁体、线圈和膜
片组成，它是利用电磁感应现象的原理制成的。
知3－讲
动圈式话筒的工作原理：
当对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片振动，与
膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中
切割磁感线产生感应电流，这样就将声信号转换
成电信号。
知3－讲
【例3】下列关于电话的说法中，正确的是( )
A．甲的听筒和甲的话筒、乙的听筒和乙的话筒 分别串联在两个电路中
B．甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中，乙 的听筒和甲的话筒串联在另一个电路中
C．话筒将机械能转化为电能，听筒将电能转化为机械能
D．话筒将电能转化为机械能，听筒将机械能转化为电能
B、C
知3－讲
【解析】
甲、乙两方在通话时，甲的听筒和乙的话筒串联，
甲的话筒和乙的听筒串联，所以A错误，B正确。
电话的话筒将声信号转化成电信号，机械能转化为
电能；听筒将电信号转化为声信号，电能转化为机
械能，故C正确，D错误。
知3－讲
(1)如图1所示是动圈式扬声器的构造示
意图，当线圈中有电流流过时， 线圈
受到磁场的作用力而运动，即此类扬
声器利用磁场对通电导体有力的作用，
将电信号还原成声信号。
(2)如图2所示是动圈式话筒的结构，其
基本原理是电磁感应，将声信号转化
成电信号。
图1
图2
知3－练
【中考·株洲】收音机、电视机、音响里都有扬声器，其工作原理是( )
A．电磁感应现象
B．磁场对通电导线有力的作用
C．电流周围存在磁场
D．机械能转化为电能
1
B
知3－练
【中考·安徽】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______________。
2
电磁感应
1
知识小结
1. 电磁感应：
(1)定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感
线运动时，导体中就会产生电流的现象。
(2)磁生电的条件：①电路是闭合的；
②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)感应电流方向的影响因素：导体切割磁感线运动的
方向和磁场方向。
(4)感应电流大小的影响因素：导体切割磁感线运动的
速度、磁场的强弱、切割磁感线运动的导体的有效
长度和线圈的匝数。
2. 发电机
(1)原理：电磁感应。
(2)结构：定子和转子。
(3)能的转化：机械能转化为电能。
【中考·南通】直流发电机工作时，能量的转化情况是( )
A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能
C．机械能转化为电能 D．电能转化为机械能
2
易错小结
C
易错点：发电机工作时能的转化
（来自教材）
解：发电机和电动机中都有磁体和线圈。
请你比较发电机和电动机的结构，看看它们的主要结构有什么相似之处。
1
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
2
（来自教材）
D
【中考·南京】如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导体ab，导体的两端跟电流表连接，开关闭合，电路中没有电流。以下操作中，可能使
电路中产生电流的是( )
A．让导体在磁场中静止，换用量程
更小的电流表
B．让导体在磁场中静止，换用磁性更强的永磁体
C．让导体在磁场中沿不同方向运动
D．将导体换成匝数很多的线圈，线圈在磁场中静止
3
C
【中考·天水】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________(填“电动机”或“发电机”)。
4
切割磁感线
电磁感应现象
发电机
【中考·新疆】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
5
C
【中考·新疆】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
5
(共20张PPT)
17.3
发电机为什么能发电
第十七章 电动机与发电机
1. 探究磁生电的条件(比较法)
2. 探究感应电流方向的影响因素(控制变量法)
3. 探究感应电流大小的影响因素(控制变量法)
4. 形形色色的发电机
5. 复杂的电磁感应现象
12. 【中考·厦门】如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变。
(1)如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体ab____________。
(2)如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为____________________。
(3)如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体ab虽有运动，但没有______________。
(4)分析比较图中四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：____________的部分导体，在磁场中做______________运动。
没有运动
切割磁感线
没有闭合开关
闭合电路
切割磁感线
13.【中考·青岛】探究电磁感应现象：
逆向思考
切割磁感线
机械
电动机
方法 小雨由电流的磁效应联想到：“既然电能够生磁”，那么“磁能否生电”？小雨提出问题时运用的科学方法是____________法。
结论 闭合电路的一部分导体在磁场中做________
_____运动时，导体中就产生感应电流。在此过程中______能转化为电能。
问题
讨论 把上述实验中灵敏电流计换成电源，发现通电导线在磁场中运动，据此制成了________。
14.【中考·福州】小华在探究怎样产生感应电流的实验中，设计了如图所示的实验装置。
(1)将磁体向右插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，由此可知：_______________。
(2)将磁体从螺线管中向左拔出时，会观察到灵敏电流计的指针向________(填“左”或“右”)偏转。
(3)通过前两步实验，可得出感应电流的方向与___________方向有关。
电路中有电流
左
磁体运动
点拨：(1)在实验装置中，灵敏电流计的作用就是检测电路中有无电流产生，指针偏转，说明电路中有电流。(2)磁体插入时，电流计指针右偏，若磁场方向不变，磁体向外拔出，改变了切割磁感线的方向，感应电流方向会改变。(3)题中，磁体运动方向改变，感应电流方向就改变，可见感应电流的方向与磁体运动方向有关。
15. 如图所示，是王浩同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)，则：
(1)比较甲、乙两图可知，感应电流的方向与________方向有关。
(2)比较乙、丙两图可知，感应电流的方向与____________________方向有关。
磁场
导体切割磁感线运动
点拨：甲、乙两实验中，导体切割磁感线运动方向相同，但磁场方向不同，产生的感应电流方向(或电流表指针偏转方向)就不同，说明感应电流的方向与磁场方向有关。同样可以由乙、丙两实验得出感应电流方向与导体切割磁感线运动的方向有关。
16. 【中考·黄冈】在“探究什么情况
下磁可以生电”的实验中，小芳
发现每次电流表指针摆动的角度
不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
(1)小芳猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关，速度越大，________能越大，转化成的电能就越多。
你的猜想是：可能与__________________________有关。
动
磁场强弱(其他答案合理也可)
(2)小芳为了验证自己的猜想，利用如图所示装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ沿直线水平向右运动(导体运动区域的磁场强弱相同)。同一次实验，应使导体做________(填“匀速”或“变速”)运动。下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论：_______
_____________________________________________
__________。
匀速
其他条件相同，感应电流的大小与运动速度成正比(其他答案合理也可)
(3)此实验运用的研究方法主要是_______________。
控制变量法
实验次数 1 2 3 4 5 6
速度/(cm·s－1) 1 2 3 4 5 6
电流/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8
17.【中考·扬州】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( )
B
手摇式手电筒相当于发电机，是利用电磁感应现象工作的。
点拨：
18.【中考·武汉】如图是一种充电鞋的结构示意图。当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池。这种充电鞋的工作原理是( )
A．电磁感应现象
B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用
D．通电线圈在磁场中受力转动
A
点拨：由题中“磁性转子旋转”和“产生电流”知，充电鞋相当于发电机，是利用电磁感应现象工作的。
19.【中考·恩施】某“迪厅”主人在地板中安装了一种“神奇”装置，给厅内炫光灯供电。当跳舞的人踩踏地板越厉害时，炫光灯就会亮得越多，也越明亮。该“神奇”装置可能利用的工作原理是( )
A．电磁感应现象 B．电流的磁效应
C．通电线圈受磁力 D．摩擦起电现象
A
点拨：由题中“踩踏地板”和“灯就会亮”知，该装置工作时将机械能转化为电能，是发电机，是利用电磁感应现象来工作的。
20.【中考·山西】如图所示，电吉他主要由“拾音器”和“音箱”组成，“拾音器”由磁铁和线圈组成。弹动钢弦，相当于线圈切割磁感线运动，在线圈中就会产生对应的音频电流，音频电流经放大后通过音箱，我们就听到了声音。拾音器工作原理与________(填“发电”或“电动”)机相同。
发电
点拨：由题中“线圈切割磁感线运动”和“产生对应的音频电流”知，拾音器是利用电磁感应现象工作的，其相当于发电机。
21. 如图所示，把一条长约10 m的导线两端连在灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合电路。有两个同学迅速摇动这条导线，这两个同学沿________(填“东西”或“南北”)方向站立时，电流计指针更容易偏转。人们应用该原理制成了________机。
东西
发电
点拨：地磁场的磁感线方向是沿南北方向，沿东西方向摇动导线时，电流计的指针更容易偏转。
22．如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面向里的磁感线，当金属框沿光滑绝缘斜面的顶端，由静止开始滑到底端时，具有的动能为E1；若将金属框换成质量相同的塑料框，其他条件不变，塑料框滑到底端时，具有的动能为E2。
(1)请判断E1和E2的大小关系；
(2)简要说明判断理由。(提示：
金属框是导体，有电阻)
解：(1)E1＜E2。
(2)因为金属框是导体，所以它在通过磁场的过程中会因切割磁感线产生感应电流，使一部分机械能转化为电能(电能又转化为内能)，故E1＜E2。(因为斜面光滑所以塑料框的机械能守恒)
23. 【中考·莆田】发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出。如图所示，使磁铁在线圈中左右移动，此时会看见两只发光二极管轮流发光。该装置发光根据的是________________原理，生活中根据这一原理工作的机器有________________。
电磁感应
发电机
小波同学认为用一只发光二极管也可以，为什么要用两只呢？对小波同学的想法，你是如何看待的？_________________________________________________________________________________________。
用两只时，磁铁不管向左还是向右移动，都可以看到有一只二极管发光
