20.5.2 发电机-【金榜行动】2022-2023学年九年级物理下册教学课件（人教版）

人教版九年级物理（下） 第二十章 电与磁 第五节 磁生电 第2课时 发电机 电 电磁感应 转子 定子 机械 电 大小和方向周期性变化 0.02 50 100 电磁感应 电流 感应 声音 大家知道地球是一个大磁场，可不可以利用导线切割地磁场的磁感线来发电呢？假如以绳或链把卫星与航天飞机、宇宙飞船或空间站连接起来，当航天飞机携带着绳系卫星在空中飞行时（如图），由导电材料制成的系着卫星的绳，在绕地球运动时切割 地球磁感线，它就成为一台发电机，可以向绳系着的卫星和牵引它的航天器供电。在这种情况下，据研究，每1km长的绳，可产生200V左右的电压，若绳为50km长，则可产生7.4kV的电压，5A的电流，37kW的功率。因此，若用它来为空间的各种航天器供电，要比目前广泛采用的太阳能电池板来得简单且经济，多么美好的设想！你知道生活中的发电机是如何发电的吗？ 为了便于我们观察和分析，我们在线圈上装一个转轴，并用铁架台固定，做成如图所示的装置，转动线圈，磁感线是水平方向的，线圈转动时，ab边和cd边切割了磁感线，能够产生感应电流。 现象是：指针左右摆动，表明电流方向在周期性地重复变化。 B 归纳总结： 磁体 线圈 电刷 滑环 将线圈中产生的交流电传输到发电机的外部实现对外供电 交流电 不切割 无感应电流 相反 相反 磁极 线圈 磁极 电磁铁 小组合作探究，然后回答： （1）如图所示的三个电机模型中，属于交流发电机、直流发电机和直流电动机的分别是哪一个？ 甲为直流电动机 乙为交流发电机 丙为直流发电机 归纳总结： D 例1：同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中，下列说法正确的是（ ） A.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象 B.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能 C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机 D.若将导体ab水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变 解析：闭合电路的部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，从而产生了感应电流，这是一种电磁感应现象；在电磁感应现象中，是将机械能转化为电能；导体ab产生的感应电流通过位于磁场中的导体cd时，cd在磁场中受力而运动起来，体现了通电导体在磁场中受力的理论，利用该理论制成了电动机；感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关，磁场方向不变，导体ab的运动方向改变，ab中的电流方向也改变，即cd中的电流方向发生了改变；通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关，磁场方向不变，cd中电流方向改变，导致了cd受力的方向也改变，故运动方向发生了改变。 答案：A 方法规律：发电机、电动机是两个易混淆的知识点，对两知识点的学习可采用对比法，在理解的基础上进行识别，只有对电动机和发电机的知识熟练掌握才能解决此题。 例2：如图所示的发电机工作原理图中，放在水平方向磁场中的矩形线圈逆时针方向转动，当转到甲图所示位置时，由于线框________磁感线，因而电路中_____________。当转到乙、丁两图位置时，由于ab边切割磁感线的方向________，因而外电路中的电流方向_______。 解析：本题可从发电机的工作原理入手来解答。当线圈转到图甲位置时，线圈ab边的运动方向水平向左，cd边的运动方向水平向右，都与磁感线的方向平行，所以此时线圈不切割磁感线，也就没有感应电流产生。当线圈转到图乙位置时，ab边的运动方向竖直向下，转到图丁位置时，ab边的运动方向竖直向上，切割磁感线的方向刚好相反，产生的感应电流方向也相反，因此在图乙和图丁两位置时，外电路中电流方向相反。 答案：不切割；没有感应电流；相反；相反 B A 换用磁性更强的磁铁 左右摆动 发电机 产生的是交流电 增大转速 完成课后作业 $