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(共32张PPT)
模块四　电和磁
第32讲
电动机　发电机
新课标 内容要求 1.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流及磁场的方向都有关系；了解直流电动机的工作原理。
2.通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件；了解电磁感应在生产、生活中的应用。
【教材导航】 人教教材九年级P133～142；粤沪教材九下P22～36
考点1　 磁场对电流的作用
1.磁场对电流的作用：通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向跟〔1〕 　电流　 方向和〔2〕 　磁场　 方向有关。
电流
磁场
考点2　 电动机
2.电动机的主要部件是定子和转子，电动机在电路图中的符号是〔3〕 　○M　 。
3.直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，它通过〔4〕 　换向器　 来改变线圈中的电流方向，使其连续转动。
4.能量转化：电动机工作时将〔5〕 　电　 能转化为〔6〕 　机械　 能。
M
换向
器
电
机械
考点3　 电磁感应现象
5.电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做〔7〕 　切割磁感线　 运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫〔8〕 　电磁感应现象　 ，是由英国物理学家法拉第发现的。
6.感应电流的方向跟〔9〕 　导体运动　 方向和〔10〕 　磁场　 方向有关。
切割磁感线
电磁感应现象
导体运动
磁场
考点4　 发电机
7.发电机是利用〔11〕 　电磁感应　 原理制成的。
8.交变流电：大小和方向周期性变化的电流叫交变电流。我国电网以交流供电，频率为50 Hz。
9.能量转化：发电机工作时将〔12〕 　机械　 能转化为〔13〕 　电　 能。
电磁感应
机械
电
10.常见的电磁现象及其辨析：
电与磁的联系 电流周围存在磁场 磁场对电流的作用 电磁感应 电磁铁
发现者 奥斯特 / 法拉第 /
实验装置图
电与磁的联系 电流周围存在磁场 磁场对电流的作用 电磁感应 电磁铁
现象 导线通电，小磁针发生偏转 闭合开关，导体AB运动起来 闭合开关，导体ab切割磁感线，灵敏电流计指针发生偏转 通电螺线管具有磁性，改变线圈的匝数和电流的大小会影响螺线管磁性的强弱
判断依据 / 电路有电源 电路中有灵敏电流计 /
应用 / 电动机 发电机 电磁继电器
1.如图所示是“探究通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关”的实验装置，闭合开关，发现金属棒ab向左摆动。下列措施中能使金属棒ab向右摆动的是（　A　）
A.调换磁铁N、S极的位置
B.同时调换磁铁的N、S极位置和电池的正、负极位置
C.将滑动变阻器的滑片向左滑动
D.将滑动变阻器的滑片向右滑动
A
2.如图所示的四个实验中，能说明电磁感应现象的是（　A　）
A
3.小明同学将微型电风扇与小灯泡按如图所示电路连接并进行实验：用手快速拨动风扇叶片，小灯泡发光。产生这种现象的原因是（　A　）
A.电磁感应现象 B.磁体有吸铁性
C.磁极间的相互作用 D.电荷间的相互作用
A
4.（改编自人教教材九年级　图20.4－6）电动机是利用 　磁场对电流的作用　 （填“电流的磁效应”“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，则需要改变 　电流或磁场　 的方向。当线圈转至平衡位置时，线圈不受力的作用，但线圈由于 　惯性　 会继续转动，从而越过平衡位置。
磁场对电流的作用
电流或磁场
惯性
实验29　探究感应电流产生的条件
小丽用甲图所示的装置探究“感应电流产生的条件”实验。
（1）实验中，小丽通过观察 　灵敏电流计的指针是否偏转　 判断电路中是否产生感应电流。
（2）闭合开关后，左右移动导线AB，电路中 　有　 （填“有”或“无”）感应电流产生；上下移动导线AB，电路中 　无　 （填“有”或“无”）感应电流产生。
灵敏电流计的指针是否偏转
有
无
（3）闭合开关，保持导线AB不动，左右移动磁体，电路中 　有　 （填“有”或“无”）感应电流产生。
（4）综合上面的步骤（2）（3），小丽得出结论：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 　切割磁感线　 运动时，导体中就会产生感应电流。
（5）小丽在实验时还发现左右移动导线时，灵敏电流计的指针左右摆动，这说明感应电流的方向与 　导体运动方向　 有关。当AB向右移动时，改变蹄形磁体N、S极的上下位置，灵敏电流计的指针偏转方向 　改变　 （填“改变”或“不改变”）。
（6）如果将小量程灵敏电流计换成 　电源　 ，可以探究磁场对通电导体的作用。
有
切割磁感线
导体运动方向
改变
电源
（7）通过甲图的实验，小丽断定：利用乙图所示的实验装置，闭合开关后，拿一根条形磁体向右插入线圈中时，也会观察到灵敏电流计指针的偏转。理由是 　条形磁体与线圈发生相对运动时，线圈也会切割条形磁体周围的磁感线，产生感应电流　 。
条形磁体与线圈发生相对运动时，线圈也会切割条形磁体周围的磁感线，
产生感应电流
疑难点1　 如何判断是否产生感应电流
1.导线a是闭合电路的一部分，a在磁场中按图中v的方向运动时，能产生感应电流的是（a在A、B选项中与磁感线平行，在C、D选项中垂直于纸面）（　D　）
【突破指引】判断导体是否产生感应电流，一般需同时满足以下条件：①电路必须是闭合的；②闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，而不是闭合电路中所有导体。所谓“切割”即指导体的运动方向与磁感线方向互相不平行。
D
2.（2022·安徽）用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在坚直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（　B　）
A.导体棒ab保持静止 B.导体棒ab向左运动
C.导体棒ab竖直向下运动 D.导体棒ab竖直向上运动
B
疑难点2　 区分电动机和发电机的工作原理
3.如图所示，以塑料管为连接轴将两个玩具电动机的转轴连接起来，把甲电机与一个小灯泡L连接，乙电机与电源连接。闭合开关S，两个电机均转动起来，小灯泡L也亮了。下列说法中正确的是（　A　）
A.甲电机相当于发电机，乙电机相当于电动机
B.甲电机相当于电动机，乙电机相当于发电机
C.在甲、乙两电机转动时，都将机械能转化为电能
D.甲、乙两电机都是根据电磁感应原理来工作的
A
【突破指引】电动机与发电机在结构上基本相同，都是由定子和转子组成的，也都有电刷和换向器等。但原理上不同：电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而转动的，需要有电源为电动机供电，即把电能转化为机械能，所以电动机相当于用电器；而发电机是利用电磁感应现象工作的，将机械能转化为电能，所以发电机相当于电源。
4.在如图所示实验装置中，闭合开关，使导体棒竖直上下运动，观察发现电流表的指针 　不会　 （填“会”或“不会”）偏转；再使导体棒水平向右运动，发现电流表指针 　会　 （填“会”或“不会”）偏转，话筒 　是　 （填“是”或“不是”）利用电磁感应原理制成的。
不会
会
是
5.科技活动中，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合回路。用手推动左侧甲线圈摆动时，右侧乙线圈会随之摆动。其中隔板左侧装置应用的原理是 　电磁感应　 ，隔板右侧装置产生的现象与 　电动机　 工作原理类似，把 　电　 能主要转化为 　机械　 能。
电磁感应
电动机
电
机械
考向1　 磁场对电流的作用、电动机
1.改编研究电动机的工作过程。
（1）电动机的工作原理是磁场对 　电流　 有力的作用。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 　电流方向相反　 。
电流
电流方向相反
（2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 　换向器　 ，该装置能在线圈 　刚转过　 （填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）丙图中用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，闭合开关，可观察到线圈在磁场中 　不能　 （填“能”或“不能”）沿某一方向持续转动，图中线圈 　处于　 （填“处于”或“不处于”）平衡位置。
换向器
刚转过
不能
处于
2.如图所示为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（　A　）
A.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B.电动机通电后不转，一定是电路断路
C.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
A
3.（2021·广州）如图甲所示，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc'd'分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的力，则（　D　）
A.Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B.Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C.Fa'b'竖直向上，Fc'd'竖直向下 D.Fa'b'竖直向下，竖直向上
D
4.以下属于电动机工作原理的是 　AC　 。
A
B
C
D
AC
5.（2022·无锡）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 　通电导体　 有力的作用，利用这一原理可以制成 　电动　 机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 　右　 运动。
通电导体
电动
右
考向2　 探究感应电流产生条件
6.改编某同学用如图所示的装置研究电磁感应。
（1）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中 　有　 （填“有”或“无”）感应电流；如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针 　会　 （填“不会”或“会”）偏转。
（2）在电磁感应现象中， 　机械　 能转化为 　电　 能。
（3）利用电磁感应原理人们制成了 　发电机　 （填“电动机”或“发电机”）。
有
会
机械
电
发电机
7.（2022·武汉）某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
（2）图乙中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是 　CD　 （填标号）。
CD
（1）让导线ab在磁场中静止，观察到电流表指针 　不偏转　 ；让导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体，观察到电流表指针 　不偏转　 ；保持蹄形磁体静止让导线ab从图中所示位置水平向右运动，观察到电流表指针 　偏转　 。（均填“偏转”或“不偏转”）
不偏转
不偏转
偏转
考向3　 电磁感应、发电机
8.（2022·福建）电流的磁效应被发现后，科学家笃信自然力的统一，以逆向的思想，开始在磁生电的研究中进行艰辛的探索。下列科学家与其重要发现对应正确的是（　A　）
A.法拉第——电磁感应现象 B.奥斯特——电流的热效应
C.安培——通电导体周围存在磁场 D.焦耳——磁场对通电导体的作用
A
9.（2021·丹东）下列四幅图中与磁生电原理相同的是（　D　）
10.（2022·黄冈）有些小朋友玩的旱冰鞋，其内部虽然没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中，发生了电磁感应现象，产生了 　感应电流　 ，LED灯相当于 　用电器　 （填“电源”或“用电器”）。 　发电机　 （填“发电机”或“电动机”）就是根据电磁感应的原理制成的。
D
感应电流
用电器
发电机
11.（2022·广州）某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1所示。
（1）该LED在两次实验中发光情况如图2所示，两次实验线圈均在转动，线圈1逆时针转动，由此可知线圈2 　顺时针　 （填“顺时针”或“逆时针”） 转动。
顺时针
（2）如图3所示，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向 　变化　 （填“不变”或“变化”），该磁场可能的分布包括图4中哪些选项 　①③④　 。
变化
①③④

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