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第十九章 电能从哪里来
发电机是怎样工作的
第二节
观察与思考
思考：人们利用电磁感应现象发明了发电机，那么，发电机的工作原理是怎样的 在发电机的发电过程中，能量是如何转化的 你知道生活中有哪些类型的发电机吗
学习目标
了解不同类型的发电机及其能量转化的过程。（重点）
02
知道发电机的工作原理。（重点）
01
发电机是根据电磁感应原理制造的。所产生的电流分为直流电和交流电，如图是某种交流发电机的结构简图。
一、发电机的工作原理
发电机的工作原理
转子（线圈）
定子（磁极）
电刷
铜环
设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，线圈AB边和CD边运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，线圈中不能产生电流。
一、发电机的工作原理
发电机的发电原理
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，都切割磁感线，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。
一、发电机的工作原理
发电机的发电原理
线圈平面再次转到与磁感线垂直时，AB边和CD边运动方向又与磁感线平行，线圈中不会产生感应电流。
一、发电机的工作原理
发电机的发电原理
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，产生感应电流，但电流方向与前面的相反。因此发电机产生的是交流电。不断循环前面的过程就会持续有电流产生。
一、发电机的工作原理
发电机的发电原理
实际上，交流发电机的结构要比结构简图中的复杂得多，但基本还是由定子、转子和其他部件组成。在大型发电机中，采用磁极旋转的方式来发电，以便产生高电压和强电流。
大型发电机安装转子（磁极）
一、发电机的工作原理
发电机的结构
转动手柄，小灯泡发光说明电路中有了电流。转得越快，小灯泡越亮，说明感应电流越大。也说明了输出电压越大。
一、发电机的工作原理
拓展——探究手摇发电机输出电压的特点
如图所示，转动发电机的手柄，观察小灯泡的亮度；改变转动的速度，观察小灯泡亮度的变化。
二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。也就是说输出电压的方向（电源正、负极）也是在不停改变的。
一、发电机的工作原理
拓展——探究手摇发电机输出电压的特点
如图，将电路中的小灯泡换成两个长、短脚对接的发光二极管，转动发电机的手柄，观察发光二极管亮度变化的特点。
二、发电机与能量转化
常见的发电方式
发电机是一种把其他形式的能转化为电能的装置。常见的发电机有火力发电机、水力发电机和核能发电机等。
1.能量转化：
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
二、发电机与能量转化
火力发电
2.火力发电的优缺点
（1）优点：原材料易获得，设备简单不受客观因素的影响。
（2）缺点：燃烧大量的煤、石油等燃料，这都是不可再生的；燃料燃烧还会产生大量的二氧化碳、含硫的气体和粉尘等，污染环境。
二、发电机与能量转化
火力发电
1.能量转化：
水的机械能 水轮机的机械能 发电机转子的机械能 电能
二、发电机与能量转化
水力发电
2.水力发电的优缺点
（1）优点：是对自然资源的综合利用，对环境没有污染。
（2）缺点：其发展受地理位置和自然条件变化的影响。
二、发电机与能量转化
水力发电
1.能量转化：核能 水和水蒸气的内能 发电机转子的机械能 电能
2.核能发电的优缺点
优点：用料省，运输方便，污染小。
缺点：原材料比较少，结构比较复杂。
二、发电机与能量转化
核能发电
核能发电是在核反应堆中利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。
二、发电机与能量转化
核能发电
发电机
是怎样
工作的
发电机
发电方式：火力发电、
水力发电、核能发电
能量转化
课堂小结
工作原理
电磁感应
机械能转化为电能

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