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17.3　发电机发电的原理
教材　核心速填　
一、电磁感应现象
1.内容:闭合电路的　一部分　导体在磁场里做　切割磁感线　的运动时,导体中就会产生电流的现象。产生的电流叫作　感应电流　。
2.产生感应电流的条件:
(1)导体是　闭合　电路的一部分。
(2)导体在磁场中做　切割磁感线　运动。
3.感应电流的方向与　导体运动方向　和　磁场(磁感线)方向　有关。
二、发电机
1.原理:　电磁感应　现象。
2.基本部件:　磁体　和　线圈　。
3.能量转化:　机械　能转化为　电　能。
疑难突破:探究电磁感应现象的实验中,产生的感应电流的大小跟导体切割磁感线的速度、磁场强弱等有关。
课堂　达标速练　
1.如图所示是一款“运动手环”,主要由一段密闭空心塑料管、管内小磁体、管外缠绕的线圈组成。人佩戴手环走路时,塑料管将跟着一起运动,磁体在管内做往复运动,线圈中会产生电流,同时液晶屏上会显示出步数。下列四种装置与此运动手环工作原理相同的是(C)
2.如图所示是动圈式话筒构造示意图,人说话时引起膜片振动,带动线圈　切割　磁感线产生变化的感应电流,这个原理是英国物理学家　法拉第　发现的,它实现了将　机械　能转化为电能。
3.如图甲是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验时,小明通过观察　灵敏电流计指针是否偏转　来判断电路中是否产生感应电流;
(2)小明进行了如图乙所示的5次操作,其中能产生感应电流的是　①③④　(选填所有符合要求的操作序号)。这个实验中把　机械　能转化为电能,水电站的发电机就是根据这一原理进行发电的;
(3)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施:　加快导体切割磁感线的速度(或换用磁性更强的磁体)　;
(4)若将图中灵敏电流计换成　电源　,可用来探究通电导体在磁场中是否受到力的作用。
课时　分层进阶　
【基础过关】
考点一　探究导体在磁场中产生感应电流的条件
1.(教材P35图17-3-3原创)如图所示是“探究导体在磁场中产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)实验中若灵敏电流计的指针发生偏转,说明电路中　有　(选填“有”或“没有”)感应电流产生。
(2)闭合电路,导体ab不动,灵敏电流计的指针　不偏转　(选填“偏转”或“不偏转”)。
(3)闭合电路,使导体ab在磁场中上下运动,灵敏电流计的指针　不偏转　(选填“偏转”或“不偏转”)。
(4)闭合电路,使导体ab在磁场中向右运动,灵敏电流计的指针　偏转　(选填“偏转”或“不偏转”)。这一实验现象说明,要产生感应电流,导体必须做　切割磁感线运动　。
(5)如果将蹄形磁体翻转一下,S极在上,N极在下。重做上述实验,仍让导体ab在磁场中向右运动,发现感应电流的方向与　磁场方向　有关。
(6)这个现象在生产和生活中的重要应用是制造了　发电机　,它在工作过程中将　机械　能转化为　电　能。
(7)历史上首先发现“磁能生电”的科学家是　法拉第　。
考点二　电磁感应现象
2.(2024·玉林期末)如图为电风扇,通电后扇叶转动,此过程中　电　能转化为机械能。拔下插头,在插头处接发光二极管,用手旋转叶片,发光二极管发光,人们利用这一原理制成了　发电　机。
3.(2025·宿迁中考)如图甲所示,将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线,计算机显示的微电流波形如图乙所示,这是　电磁感应　现象,此过程中产生的电流是　交变电流　(选填“直流电”或“交变电流”),利用这一原理,可制成　发电机　(写出一种即可)。
考点三　发电机的工作原理
4.现在市场上出现了一种可持续发电手环,该手环内置感应线圈和可滑动永磁体,人体运动时,带动永磁体滑动从而发出电来。下面四个实验,与此手环工作原理相同的是(C)
易错点　电动机与发电机的区别
5.如图是甲、乙两个设备的工作原理图,下列说法正确的是(B)
A.甲是电动机的工作原理图,乙是发电机的工作原理图
B.甲的工作原理是电磁感应现象
C.甲工作时将电能转化为机械能
D.乙的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同
纠错:发电机原理是电磁感应现象,是由于运动而产生电流,所以电路无电源,有灵敏电流计。电动机原理是通电线圈在磁场中受力转动,电路中有电源。
【能力提升】
6.(2025·贵港期末)图中的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,下列哪种情况不会产生感应电流(A)
7.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,下列说法不正确的是(B)
A.发电机是将机械能转化为电能的装置
B.改变线圈的转向,可以改变感应电流大小
C.手摇发电机产生的是交流电
D.线圈转动一周,电流方向改变两次
8.(多选)如图所示,导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,都垂直于所在位置的磁感线,两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了。拉动AB向左移动时,发现CD向右移动,下列判断正确的是(　A、B、D　)
A.若拉动AB向右移动,则CD向左移动
B.此过程中AB相当于发电机,CD相当于电动机
C.调换右边磁体上、下磁极,拉动AB向左移动,则CD向右移动
D.调换右边磁体上、下磁极,拉动AB向右移动,则CD向右移动
9.小明自制了如图所示的实验装置,将带绝缘层的导线绕在塑料管外,导线两端连接着小灯泡,形成闭合电路,管内封闭一个强磁体,沿图中所示方向来回快速摇动装置,小灯泡　会　(选填“会”或“不会”)发光,在摇动的过程中,电流方向是　变化　(选填“变化”或“不变”)的。
10.(2024·河池期末)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,铜棒ab、灵敏电流计和开关组成闭合电路。
(1)若使铜棒ab沿竖直方向运动,则灵敏电流计的指针　不会　(选填“会”或“不会”)发生偏转;若使ab沿水平方向左右运动,则灵敏电流计的指针　会　(选填“会”或“不会”)发生偏转;
(2)要使灵敏电流计指针偏转的方向发生改变,可以采取的两种方法:
①　保持导体运动方向不变,改变磁场方向　;
②　保持磁体不动,改变铜棒ab的运动方向　;
(3)若加快铜棒的运动速度,灵敏电流计的偏转角度会变　大　;电路中感应电流的大小还与　磁场　的强弱有关。根据这一发现,人们发明了　发电　机。
【创新挑战】(冲A+)
11.2025年4月24日,“神舟二十号”载人飞船与空间站完成自主对接,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞船内置了电磁阻尼器,它由磁体和线圈构成(如图所示),当线圈水平向左运动时,线圈的ab边中会产生电流,同时ab边受到向右的阻力F,以阻止其靠近。
(1)线圈ab边中产生电流是因为其发生了　电磁感应　现象;
(2)若要改变阻力F的方向,可采取的措施有:　调换磁体的磁极方向　。
(列举1点)17.3　发电机发电的原理
教材　核心速填　
一、电磁感应现象
1.内容:闭合电路的 导体在磁场里做 的运动时,导体中就会产生电流的现象。产生的电流叫作 。
2.产生感应电流的条件:
(1)导体是 电路的一部分。
(2)导体在磁场中做 运动。
3.感应电流的方向与 和 有关。
二、发电机
1.原理: 现象。
2.基本部件: 和 。
3.能量转化: 能转化为 能。
疑难突破:探究电磁感应现象的实验中,产生的感应电流的大小跟导体切割磁感线的速度、磁场强弱等有关。
课堂　达标速练　
1.如图所示是一款“运动手环”,主要由一段密闭空心塑料管、管内小磁体、管外缠绕的线圈组成。人佩戴手环走路时,塑料管将跟着一起运动,磁体在管内做往复运动,线圈中会产生电流,同时液晶屏上会显示出步数。下列四种装置与此运动手环工作原理相同的是( )
2.如图所示是动圈式话筒构造示意图,人说话时引起膜片振动,带动线圈 磁感线产生变化的感应电流,这个原理是英国物理学家 发现的,它实现了将 能转化为电能。
3.如图甲是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验时,小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流;
(2)小明进行了如图乙所示的5次操作,其中能产生感应电流的是 (选填所有符合要求的操作序号)。这个实验中把 能转化为电能,水电站的发电机就是根据这一原理进行发电的;
(3)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: ;
(4)若将图中灵敏电流计换成 ,可用来探究通电导体在磁场中是否受到力的作用。
课时　分层进阶　
【基础过关】
考点一　探究导体在磁场中产生感应电流的条件
1.(教材P35图17-3-3原创)如图所示是“探究导体在磁场中产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)实验中若灵敏电流计的指针发生偏转,说明电路中 (选填“有”或“没有”)感应电流产生。
(2)闭合电路,导体ab不动,灵敏电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。
(3)闭合电路,使导体ab在磁场中上下运动,灵敏电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。
(4)闭合电路,使导体ab在磁场中向右运动,灵敏电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。这一实验现象说明,要产生感应电流,导体必须做 。
(5)如果将蹄形磁体翻转一下,S极在上,N极在下。重做上述实验,仍让导体ab在磁场中向右运动,发现感应电流的方向与 有关。
(6)这个现象在生产和生活中的重要应用是制造了 ,它在工作过程中将 能转化为 能。
(7)历史上首先发现“磁能生电”的科学家是 。
考点二　电磁感应现象
2.(2024·玉林期末)如图为电风扇,通电后扇叶转动,此过程中 能转化为机械能。拔下插头,在插头处接发光二极管,用手旋转叶片,发光二极管发光,人们利用这一原理制成了 机。
3.(2025·宿迁中考)如图甲所示,将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线,计算机显示的微电流波形如图乙所示,这是 现象,此过程中产生的电流是 (选填“直流电”或“交变电流”),利用这一原理,可制成 (写出一种即可)。
考点三　发电机的工作原理
4.现在市场上出现了一种可持续发电手环,该手环内置感应线圈和可滑动永磁体,人体运动时,带动永磁体滑动从而发出电来。下面四个实验,与此手环工作原理相同的是( )
易错点　电动机与发电机的区别
5.如图是甲、乙两个设备的工作原理图,下列说法正确的是( )
A.甲是电动机的工作原理图,乙是发电机的工作原理图
B.甲的工作原理是电磁感应现象
C.甲工作时将电能转化为机械能
D.乙的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同
纠错:发电机原理是电磁感应现象,是由于运动而产生电流,所以电路无电源,有灵敏电流计。电动机原理是通电线圈在磁场中受力转动,电路中有电源。
【能力提升】
6.(2025·贵港期末)图中的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,下列哪种情况不会产生感应电流( )
7.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,下列说法不正确的是( )
A.发电机是将机械能转化为电能的装置
B.改变线圈的转向,可以改变感应电流大小
C.手摇发电机产生的是交流电
D.线圈转动一周,电流方向改变两次
8.(多选)如图所示,导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,都垂直于所在位置的磁感线,两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了。拉动AB向左移动时,发现CD向右移动,下列判断正确的是(　)
A.若拉动AB向右移动,则CD向左移动
B.此过程中AB相当于发电机,CD相当于电动机
C.调换右边磁体上、下磁极,拉动AB向左移动,则CD向右移动
D.调换右边磁体上、下磁极,拉动AB向右移动,则CD向右移动
9.小明自制了如图所示的实验装置,将带绝缘层的导线绕在塑料管外,导线两端连接着小灯泡,形成闭合电路,管内封闭一个强磁体,沿图中所示方向来回快速摇动装置,小灯泡 (选填“会”或“不会”)发光,在摇动的过程中,电流方向是 (选填“变化”或“不变”)的。
10.(2024·河池期末)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,铜棒ab、灵敏电流计和开关组成闭合电路。
(1)若使铜棒ab沿竖直方向运动,则灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)发生偏转;若使ab沿水平方向左右运动,则灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)发生偏转;
(2)要使灵敏电流计指针偏转的方向发生改变,可以采取的两种方法:
① ;
② ;
(3)若加快铜棒的运动速度,灵敏电流计的偏转角度会变 ;电路中感应电流的大小还与 的强弱有关。根据这一发现,人们发明了 机。
【创新挑战】(冲A+)
11.2025年4月24日,“神舟二十号”载人飞船与空间站完成自主对接,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞船内置了电磁阻尼器,它由磁体和线圈构成(如图所示),当线圈水平向左运动时,线圈的ab边中会产生电流,同时ab边受到向右的阻力F,以阻止其靠近。
(1)线圈ab边中产生电流是因为其发生了 现象;
(2)若要改变阻力F的方向,可采取的措施有: 。
(列举1点)

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