16.5电磁感应 发电机-2023-2024学年九年级物理下册典中点·课时夺冠（苏科版）

苏科版九年级下册 第十六章《电磁转换》 16.5电磁感应 发电机 【知识梳理】 一、电磁感应现象 1．电磁感应：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。 2．电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。 3．感应电流：由于电磁感应产生的电流叫感应电流。 4．探究感应电流产生的条件 甲 乙 丙 （1）未闭合开关，导体棒AB在磁场中沿任意方向运动，灵敏电流表指针均不偏转，如图甲所示； （2）闭合开关，导体棒AB上下运动时，灵敏电流表指针不偏转，如图乙所示； （3）闭合开关，导体棒AB左右运动时，灵敏电流表指针偏转，如图丙所示。 说明，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动，有感应电流产生。 5．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方向有关。 甲 乙 丙 （1）磁场方向不变时，切割磁感线运动方向改变，感应电流方向改变，如图甲乙所示； （2）切割磁感线运动方向不变时，磁场方向改变，感应电流方向改变，如图乙丙所示； （3）磁场方向和切割磁感线运动方向同时改变时，感应电流方向不变，如图甲丙所示. 二、发电机 将机械能转化为电能的机器. 1．结构：由磁体、线圈、滑环、电刷组成，如图甲所示。与电动机结构相似，但没有电动机的换向器。当线圈在磁场中切割磁感线时（如图乙中2、3、4位置），线圈中产生感应电流。 2．原理：发电机是根据电磁感应原理工作的。 图甲：导线ab和cd平行于磁感线运动，未切割磁感线，无感应电流产生。 图乙：线圈较图甲位置转过90°，导线ab和cd垂直于磁感线运动，切割磁感线，有感应电流产生。 图丙：线圈较图甲位置转过180°，导线ab和cd平行于磁感线运动，未切割磁感线，无感应电流产生。 图丁：线圈较图甲位置转过270°，导线ab和cd垂直于磁感线运动，切割磁感线，有与图乙方向相反的感应电流产生。 由以上过程可知，发电机发出的是方向不断变化的交流电。 三、发电机和电动机的区别 1．结构：发电机无电源；电动机有电源。 2．工作原理：交流发电机是根据电磁感应原理工作的； 电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。 3．能量转化：交流发电机是由机械能转化为电能； 电动机是由电能转化为机械能。 四、直流电和交流电 1．直流电：方向不变的电流叫做直流电。 2．交流电：周期性改变电流方向的电流叫交电流。 3．产生感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数（导体的长度）有关。 4．周期（T）：完成一次周期性变化需要的时间。 5．频率（f）：1秒内完成周期性变化的次数（赫兹）。 关系： 我国交流电周期是是0.02s，频率为50Hz（即每秒内产生的周期性变化的次数是50次），每秒电流方向改变100次。 五、话筒 1．结构：膜片、线圈、永久磁体 2．作用：把振动的声音变成变化的电流。 3．原理：声波使膜片振动，带动线圈运动，在磁场中切割磁感线，这样线圈中就产生了变化的电流，这样就将声信号转化为电信号。 【易错点】 如果是直流发电机，仍需要换向器，如果是交流发电机则不需要换向器。 【典例分析】 1．如图是一款儿童滑板车，当车轮转动时，轮子内的LED灯会发光。下列各装置中与儿童滑板车工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，对下列图中现象解释正确的是（　　） ①图甲中动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的 ②图乙是电动机原理装置图，工作时把电能转化为机械能 ③图丙是发电机原理装置图 ④图丁是电流的磁效应实验 A．只有①② B．只有①④ C．只有②③ D．只有③④ 3．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 【夺冠训练】 一、单选题 1．第一个发现电磁感应现象的科学家是（　　） A．沈括 B．法拉第 C．奥斯特 D．焦耳 2．如图是一款自发电手电筒。上下快速移动手电筒，筒内的磁体就会上下运动，使筒壁上的线圈内产生感应电流，为手电筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是（　　） A．动圈式话筒也应用了手电筒的发电原理 B．感应电流给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 C．闭合开关，灯泡发光，灯泡将光能转化为电能 D．导线中电流的方向就是电荷定向移动的方向 3．如图是交流发电机的原理图，此时线圈平面与磁感线垂直，则（　　） A．线圈转动到图示位置的瞬间，不会产生感应电流 B．交流发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用 C