资源简介

(共20张PPT)
第2节 发电机是怎样工作的
第十九章 电能从哪里来
课程讲授
新课导入
本课小结
我们一起来闯关
能了解发电机的工作原理，了解发电机发电过程中的能量转化，知道电磁感应与多种发电形式的联系，能初步了解我国三读大坝工程的发电概况。
01
能借助模型或挂图表述发电机的工作过程，能指出发电机跟电动机在构造、工作原理、具体过程及能的转化方面的异同点。
02
03
能体会电磁学给人类生产生活带来的变化，能感受物理学对社会发展的推动作用。
素养目标
新课导入
观看发电机的思路演化，提前感知发电机的原理。
一、发电机的工作原理
课程讲授
新课推进
新课推进
1.实物演示：老师展示手摇发电机，并让学生上台手摇让灯泡发光。
（1）指导学生观察手摇发电机的构造。
（2）提示小灯泡发光有什么特点？
类型 实验探究图 原理 能的转化 缺点 解决办法
电动机 磁场对通电导线有力的作用 电能→机械能 作用力不能连续作用 直导线绕成矩形线圈
发电机
2.回顾电动机的知识，迁移发电机知识：
电流为瞬时电流不持续
电磁感应原理
机械能转化为电能
将导线绕成矩形线圈
课程讲授
新课推进
新课推进
3.观看视频：
4.发电机的工作过程分析。
阅读课本P162图19-11并阅读对应文字介绍，利用发电机模型或硬导线折成矩形线圈配合回答相应问题：
没线圈绕自身的轴线逆时针转动。当线圈平面与磁感线垂直时，线图AB边和CD边运动方向与磁感线 ，因为 ，线圈中 （能/不能）产生电流。
平行
不切割磁感线
不能
课程讲授
新课推进
当线圈平面与磁感线平行时，AB边运动方向向上、CD边运动方向向下，都切割破感线。 （能/不能）产生感应电流。电流在由线圈、铜环1、电刷3、灵敏电流计、电刷4以及铜环2构成的电路中流动
线圈平面再次转到与磁感线垂直时，AB 办和 CD 边运动方向又与磁感线平行，因为 ，线圈中 （能/不能）产生感应电流
线圈平面再次与磁感线平行。此时 AB边运动方向向下，CD边运动方向向上切割磁感线， （能/不能）产生感应电流，但电流方向与前面图中的相反，原因是： 。
能
不切割磁感线
不能
能
切割磁感线的运动方向相反
课程讲授
新课推进
5.拓展探究：探究手摇发电机输出电压的特点
（1）阅读课本P163:“DIS实验时”部分。
（2）利用电压传感器进行实验探究。
将电压传感器并联在手摇发电机输出端。缓慢转动发电机手柄，观察计算机屏幕上电压随时间变化的图像。
（3）思考评估：
①再结合交流发电机发电原理示意图，你能得到什么结论？
②改变转动手柄的快慢，观察图像变化，你又能得到什么结论？
③在线圈匀速连续转动的过程中，每转过一周，线圈中电流的大小改变 次，方向改变 次，所产生的电流是 电。
2
交流电
2
课程讲授
新课推进
6.学生活动：一个风扇，一通电扇叶转动，电能转化为机械能，它是电动机。我们能不能把它改装成发电机？结构上有何调整变化？操作上该如何操作才能发电？
7.明确问题：实际上，交流发电机的结构要比前面介绍的基本结构复杂得多，不过主要还是由 、 和其他部件组成。在大型发电机中，为了得到较强的磁场，还要用 代替永久磁体，转子实际上是产生磁场的电磁铁，而产生感应电流的线圈却是不动的（定子），这种结构便于产生 电压和 电流。
转动部分（转子）
不动部分（定子）
电磁铁
高
强
课程讲授
新课推进
8.对点训练：比较发电机和电动机：
比较项 电动机 发电机
不同点 工作原理
能的转化 能转化为 能 能转化为 能
构造区别 外部电路有 外部电路没有电源
相同点 1.都由 和 构成 2.都利用电和磁的相互作用 通电导线在磁场中受到力的作用
电磁感应原理
电
机械
电源
磁体
线圈
机械
电
课程讲授
新课推进
新课推进
二、发电机与能量转化
1.火力发电
（1）观看视频：火力发电。
（2）火力发电的能量转化过程：
燃料的化学能
水和水蒸气的内能
发电机转子的机械能
电能
燃料燃烧
推动汽轮机旋转
带动发电机转子转动
发电机，利用电磁感应原理
（3）分组讨论并尝试汇报火力发电的优缺点。
课程讲授
新课推进
新课推进
2.水力发电
（1）观看视频：水力发电。
（2）水力发电的能量转化过程：
发电机转子的机械能
电能
发电机，利用电磁感应原理
水的机械能
水轮机的机械能
冲击水轮机
发生转移
水轮机带动
发电机转子转动
（3）分组讨论并尝试汇报水力发电的优缺点。
课程讲授
新课推进
新课推进
3.核能发电
（1）观看视频：核能发电。
（2）核能发电的能量转化过程：
核能
水和水蒸气的内能
发电机转子的机械能
电能
链式反应
推动汽轮机旋转
带动发电机转子转动
发电机，利用电磁感应原理
（3）分组讨论并尝试汇报核能发电的优缺点。
课程讲授
新课推进
新课推进
4.了解我国发电方式及绿色发电方式的发展:
（1）观看视频，了解我国发电方式：
（2）观看视频，了解发电方式的创新。
课堂小结
电磁感应现象
发电机
应用
转子
定子
机械能
电能
火力发电：
水力发电：
核能发电：
化学能→内能
机械能转移
核能→内能
我们一起来闯关
1．如图是小聪设计的一款小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（　　）
A．电风扇 B．电熨斗
C．发电机 D．汽油机
2．如图所示为发电机模型线圈转动过程，
下列说法正确的是（　　）
A．线圈中产生电流的原理是电流磁效应
B．通过灯泡的电流方向不变
C．通过灯泡的电流大小不变
D．其他形式能量转化为电能
C
D
我们一起来闯关
3．如图所示为某科技馆展出的“隔板推物”体验活动器材。相距较远的甲、乙两铝质线圈通过导线连接成一个闭合电路，并将两线圈分别悬挂在蹄形磁铁的磁场中，中间由隔板隔开。体验者向左推动乙线圈时，甲线圈也会向左摆动。下列分析错误的是（　 　）
A．此过程中乙线圈的机械能转化为电能
B．此过程中乙线圈产生了感应电流
C．甲线圈摆动是由于通电导线在磁场中受到了力的作用
D．若向右推动乙线圈，甲线圈会向左摆动
D
我们一起来闯关
4. 在码头附近的海面上，放置一些蓝色铁板，就可以源源不断获取电力。如图所示，装置中有液压马达、蓄电池和发电机，发电机是根据 制成的；蓝色铁板依据海洋的潮起潮落，把海水中的机械能转化为 。
5．把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，我们可以通过 这一现象来判断电路中有电流，如图甲所示，手摇发电机的工作原理是。把两个发光二极管极性地并联起来 （填“相同”或“相反”），并与发电机串联，如图乙所示。转动摇把，发现两个二极管交替发光，说明电路中产生的是 电流，简称交流。
电磁感应原理
电能
小灯泡发光
相反
交流
我们一起来闯关
6．某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方铺设的结构如图所示，当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈做 磁感线运动，闭合电路中产生 ，小灯泡发光。随着小朋友的上下往复运动时，线圈产生的电流是 （选填“交流电”或“直流电”）。
切割
感应电流
交流电
我们一起来闯关
6．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后玻璃板 （填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在 。此时，如果移走小磁针，该结论 （选填“成立”或“不成立”）；
轻敲
磁场
成立
我们一起来闯关
（2）如图乙把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似；
（3）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后，观察小磁针的指向。此时小明是想要探究通电螺线管的极性与 的关系。
N
条形
电流方向

展开更多......

收起↑