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16.5 电磁感应 发电机
第16章 电磁转换
教师
xxx
苏科版 九年级下册
电磁感应
发电机
01
02
CONTANTS
目 录
电磁感应
01
如果把电源“+”极与导线连接，可观察到的现象是______________________，断开电路则可观察到_______________________。
复习引入
奥斯特实验
小磁针回到原位置
小磁针发生偏转
实验的结论
电能生磁
磁能生电，反过来，电能生磁吗？
如果能，如何才能让磁产生电呢？
奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？
英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索，1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。
如何才能让磁产生电呢？
提出问题
导体在磁场中运动才会产生电流。
猜想假设
探究什么情况下磁可以生电
检测是否有电流
闭合电路
组成以上的电路，做各种尝试，看什么情况下可以产生电流？
导体在磁场中运动情况
感应电流
电路闭合
静止
沿着磁感线运动
与磁感线垂直或斜向运动
电路断开
与磁感线垂直或斜向运动
无
无
有
无
电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。产生的电流就叫做感应电流
电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关
如图导体ab如箭头方向运动，下列四种情况下导体中有感应电流产生的是（ ）
A
A
A
C
练习
A
B
C
D
导体中产生感应电流的条件：电路闭合；部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
导体运动方向与磁感线平行，未切割磁感线
导体与磁感线平行，未切割磁感线
不是闭合电路
法拉第(Michael Faraday,1791—1867),英国物理学家、化学家。
英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索，1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。
法拉第
发电机
02
演示实验
观察手摇发电机怎样发电的
(1)观察发电机对小灯泡亮度的影响。
把手摇发电机跟小灯泡连接起来，摇动手柄使线圈转动，观察到什么？
小灯泡发光，说明电路中有了电流。线圈转得越快，小灯泡越亮，说明感应电流越大。
(2)用电流表换下小灯泡，慢摇发电机, 电流表指针会怎样摆动？
发现电流计的指针左右摆动；说明了通过电流表中的电流方向是变化的。
(3)把两个发光二极管极性相反地并联起来，接到原来灯泡的位置，转动摇把.
二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。
1．交流电(AC)
(1)概念：大小和方向随时间周期性变化的电流，叫交变电流，简称交流
(2)频率：电流在1秒内周期性变化的次数。单位是赫兹，符号是Hz；我国电网交流电频率为50Hz。
(3)周期：交流周期性变化一次的时间。单位：s；我国电网交流 供电，周期为0.02S 。
2.直流电(DC):方向不变的电流叫直流电。
（2）交流发电机的工作过程：
当线圈转到与磁感线垂直时，线圈没有切割磁感线，线圈中不产生电流
当线圈转过平衡位置时，线圈切割磁感线，线圈中产生电流
当转子继续向下旋转到达与磁感线垂直位置时，线圈没有切割磁感线，线圈中不产生电流
当线圈继续旋转，线圈转过了180度以后，线圈的每条边的运动方向正好相反，故它们产生感应电流的方向也会相反
3.发电机
(1)工作原理：电磁感应现象
(2)发电机分为：交流发电机和直流发电机两类。
4.交流发电机
(1)构造：由定子和转子组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等。
实际大型发电机采取的是线圈不动，磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。
旋转磁极式发电机
发电机是机械能转化为电能的装置
发电机的机械能可以来自风，来自高处下落的水，或者汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等。
水轮机叶轮
三峡大型发动机组
风力发电
5.发电机的能量转化
当你唱歌时，要用到话筒（麦克风）. 右图是动圈式话筒构造示意图. 请用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理.
观察思考
当你对着话筒说话或唱歌时，声音带动膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中做切割磁感线的运动，能产生随声音的变化而变化的电流，经过放大后，通过扬声器还原成声音.
电动机 发电机
原理 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应现象
原理图
能量的转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
线圈转动原因 通电线圈受力转动 在外力作用下转动
线圈中电流来源 由电源提供 线圈产生感应电流
电路中作用 用电器 电源
发电机和电动机的区别
1．（2020 湘潭）新型智能手机无线充电技术应用了电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场（如图）就能产生电流，通过“磁生电”来实现充电。下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是（　　）
A．电烙铁 B．电动机
C．发电机 D．电磁起重机
C
课堂练习
2．（2020 湘西州）如图，导体AB、导线跟电流表组成闭合回路，在下列情况下磁场里的导体AB能够产生感应电流的是（　 　）
A．让导体AB在磁场中静止
B．让导体AB沿水平方向做切割磁感线运动
C．让导体AB沿竖直方向顺着磁感线向下运动
D．让导体AB沿竖直方向逆着磁感线向上运动
B
3．（2020 葫芦岛）下列四幅图中的设备，与动圈式话筒工作原理相同的是（　　）
D
4. 如图所示的手摇式手电筒，筒内没有电池，只要转动手电筒的摇柄，灯泡就能发光。 以下设备与这种手电筒工作原理相同的是 （ ）
A．发电机 B．电动机
C．汽油机 D．柴油机
A
5．（2020 镇江）如图所示，蹄形磁铁和铜棒均水平放置。现闭合开关，水平向左移动铜棒，电流表G的指针发生偏转，则（　　）
A．根据此现象的产生原理可制成电动机
B．此现象与奥斯特实验现象的产生原理相同
C．若将铜棒左右来回移动，可产生交变电流
D．仅将磁铁水平向右移动，G 的指针不偏转
C
6．（2020 深圳）图中a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。当导线a在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的是（　　）
B
7．（2020 哈尔滨）关于甲、乙两图的说法中，正确的是（　　）
A．甲图中改变电流大小，电流周围磁场强弱不发生改变
B．甲图中改变电流方向，小磁针的偏转方向不发生改变
C．利用乙图可研究电磁感应现象
D．乙图中闭合开关后，静止的导体ab就会运动
C
8．（2020 遵义）某物理兴趣小组进行“电与磁的关系”的实验探究，在水平桌面上按照如图所示装置进行实验，闭合开关，使铜棒在水平金属轨道上快速左右运动，观察到灵敏电流计的指针发生偏转，这一现象与　 　（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同；若灵敏电流计指针向右偏转，小磁针a端向通电螺线管偏转，则a端是　 　极。
发电机
N
9．（2020 沈阳）如图所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯发光，其发电的原理与
　 　（选填“动圈式话筒”或“电磁起重机”）相同。逐渐加快滑行速度，LED灯的亮度会　 　（选填“增强”、“减弱”或“不变）。
动圈式话筒
增强
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