内容正文:
17.3 发电机为什么能发电
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要点梳理
1.电磁感应:________电路的一部分导体在磁场里做______________的运动时,导体中就会产生电流。电流的方向与______________________和____________有关。电磁感应现象最早由__________发现。电磁感应现象中所产生的电流叫做____________。
闭合
切割磁感线
导体切割磁感线的方向
磁场方向
法拉第
感应电流
2.发电机的工作原理
(1)发电机的工作原理是________________;发电机工作时将________能转化为________能。
(2)发电机的基本部件是________和________。实际发电机工作时,由__________、__________或__________等带动转子转动,定子中的线圈切割磁感线产生感应电流。所产生的感应电流通常都是________________,且电压较________。
电磁感应现象
机械
电
磁体
线圈
水轮机
汽轮机
内燃机
交变电流(交流电)
高
实验突破
实验 ★探究电磁感应现象
例题 小明用如图1所示的装置来探究感应电流的产生条件。闭合开关后,灵敏电流计、开关、导体ab和导线组成闭合回路。他将实验中观察到的现象记录在表格中,如下表所示。
序号 导体ab的运动方向 灵敏电流计的指针偏转情况
1 上下运动(不切割磁感线) 不偏转
2 水平向左(切割磁感线) 向右偏转
3 水平向右(切割磁感线) 向左偏转
图1
(1)实验中通过观察__________________________来判断电路中是否有感应电流产生,通过观察指针的偏转方向来判断________________。此处用到的探究方法是__________法。
(2)断开开关,小明发现,无论导体ab怎样运动,灵敏电流计的指针都不偏转。根据以上实验现象可知,________电路的一部分导体在磁场中做______________运动时,电路中才会产生感应电流。产生感应电流时导体ab相当于________。
(3)比较序号2、3实验发现,感应电流的方向跟______________________有关。
灵敏电流计的指针是否偏转
感应电流的方向
转换
闭合
切割磁感线
电源
导体切割磁感线的方向
(4)调换蹄形磁铁两极,再做序号2实验,小明发现灵敏电流计的指针向左偏转,这说明感应电流的方向还跟____________有关。
(5)同组的小红发现,增加导体ab水平移动的速度,灵敏电流计指针的偏转角度增大,这说明感应电流的大小与______________________________有关;她还发现导体ab水平移动的速度不变时,换用磁性更强的磁体,灵敏电流计的指针偏转角度也增大,这说明感应电流的大小还与____________有关。
磁场方向
导体切割磁感线的速度
磁场强弱
(6)从能量转化的角度分析,产生感应电流的过程是把________能转化为________能的过程,根据这个原理可制成________(选填“电动”或“发电”)机。
(7) 实验结束后,小明在整理器材时忘了断开开关,在水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动)时,灵敏电流计的指针________(选填“会”或“不会”)偏转。
机械
电
发电
会
1.感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关,改变其中任意一个,感应电流的方向都会发生改变。2.当灵敏电流计的指针偏转角度过小(或实验现象不明显)时,可以换用磁性更强的磁体,也可以加快导体切割磁感线的速度,或将导体棒换成多匝线圈。
典例精练
知识点 探究电磁感应现象
例1 (2022大庆)某同学利用如图2所示的实验装置探究电磁感应现象,实验时开关始终闭合且磁体保持静止。下列探究过程及结论均合理的是 ( )
A.导体ab保持静止,未观察到灵敏电流计
的指针发生偏转,说明磁不能生电
B.导体ab上下运动,未观察到灵敏电流计的
指针发生偏转,说明导体在磁场中运动不会产生感应电流
图2
C
C.导体ab分别向左、向右运动,观察到灵敏电流计的指针偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体运动方向有关
D.磁体的S极在上时,使导体ab向左运动;N极在上时,使导体ab向右运动。观察到两次灵敏电流计的指针偏转方向相同,说明感应电流的方向与磁场方向无关
例2 在探究利用磁场产生电流的实验中,连接了如图3所示的实验装置。将磁体快速向下插入螺线管时,观察到灵敏电流计的指针向左偏转,这一现象叫____________,该过程中将________能转化为________能。对调磁体的N、S极后,再次将磁体向下插入螺线管,灵敏电流计的指针向