17.3 发电机为什么能发电-【教材解读】2023秋九年级下册初三物理（沪粤版)

１７．３　发电机为什么能发电 生活中电能的主要来源有 水力发电、火力发电、风力 发电以及核能发电等. 发电机 电动机 发电机和电动机最大的区 别是 外 电 路 中 有 无 电 源. 有电源的是电动机,无电源 的是发电机. 转换法 电流是否产生难以直接观 测,所以用电流表的指针是 否偏转来显示,这里应用了 转换法. 知识点一　认识发电机 利用手摇发电机发电 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 连接电路,使线圈在磁场中转 动,可以看到灯泡发光.线圈转 动的速度越大,灯泡越亮;转动 的速度越小,灯泡越暗. 发电机的结构 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 发电机的构造和电动机的构造 极其相似,主要由磁体、线圈、铜 环和电刷四部分组成. 知识点二　探究电磁感应现象　【重点】 实验:探究电磁感应现象 【提出问题】 既然电能够生磁,那么反过来,磁能不能生电呢? 如 果能,什么情况下磁能生电? 【猜想与假设】 磁生电可能与磁场的方向和导体的运动方向有关. 【设计与进行实验】 如图所示,在蹄形磁铁的磁场中放置一根导线,导线 的两端跟灵敏电流计连接.分别让导线在磁场中静 止或沿不同方向运动,观察灵敏电流计的指针是否发 生偏转.再改变磁场方向,重复以上操作. ２６ 【实验记录】 次数 开关 磁场方向 导线AB 的 运动方向 灵敏电流计指 针的偏转方向 １ 断开 上 N下S 向上、下、左、右运动 不偏转 ２ 闭合 上 N下S 向右运动 向左偏转 ３ 闭合 上 N下S 向左运动 向右偏转 ４ 闭合 上 N下S 向上运动 不偏转 ５ 闭合 上S下 N 向下运动 不偏转 ６ 闭合 上S下 N 向右运动 向右偏转 ７ 闭合 上S下 N 向左运动 向左偏转 【实验结论】 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.电流的方向与导体切割 磁感线的方向和磁场方向有关. 电磁感应现象和感应电流 (１)电磁感应现象:由于闭合电路的一部分导体在磁 场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流的现 象叫做电磁感应现象. (２)感应电流:在电磁感应现象中所产生的电流叫做 感应电流. 理解电磁感应现象和感应电流应注意的四个问题 (１)产生感应电流的条件:一是“闭合电路的一部分导 体”,二是“做切割磁感线运动”. (２)对“切割磁感线运动”的理解:导体运动方向与磁 感线方向垂直或有一定的夹角,但不能平行. (３)感应电流的方向:感应电流的方向与磁场方向和导 体运动方向有关. (４)能量转化:在电磁感应现象中,消耗了机械能,得 到了电能,即机械能转化为电能. 不一般的电流表 本实验中,由于导体切割磁 感线产生的电流很小,为了 易于观察,实验中的电流表 使用的是灵敏电流计,而不 是常 用 的 学 生 用 电 流 表. 而且,因为产生的电流的方 向不确定,所以要选择零刻 度在中央的灵敏电流计,这 样 指 针 向 两 个 方 向 都 能 偏转. 闭合电路的部分导体在磁 场中做切割磁感线运动,导 体中就会有感应电流产生. ３６ 采 用 如 图 所 示 的 实 验 装 置,磁体插入、拔出线圈也 可以方便地探究电磁感应 现象. 导体切割磁感线的两种方式 (１)导体棒运动,切割磁感 线,如下图所示. (２)磁体运动,导体棒切割 磁感线,如下图所示. 磁场运动和导体运动效果 是相同的. 【拓展】 影响感应电流大小的因素 【例１】(安徽中考)下图为探究导体在磁场中运动时产生 感应电流条件实验的装置示意图.关于这个实验,下 列说法正确的是 (　　) A．当导体棒沿竖直方向上下运动时,灵敏电流计的指 针发生偏转 B．当导体棒相对水平方向斜向上运动时,灵敏电流计 的指针不发生偏转 C．当导体棒沿水平方向左右运动时,灵敏电流计的指 针发生偏转 D．当导体棒沿水平方向向左和向右运动时,灵敏电流 计的指针都向同一方向偏转 解析:当导体棒沿竖直方向上下运动时,没有做切割磁 感线运动,所以不会产生感应电流,灵敏电流计的指针 不发生偏转,故 A错误;当导体棒相对水平方向斜向上 运动或沿着水平方向左右运动时,导体棒做切割磁感 线运动,所以会产生感应电流,灵敏电流计的指针发生 偏转,故B错误,C正确;感应电流的方向与磁场的方 向和导体运动的方向有关,所以在磁场方向不变的情 况下,导体棒沿水平方向向左和向右运动时,灵敏电流 计的指针偏转方向不