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物 理 九年级 全一册 配粤教沪科版
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第十七章 电动机与发电机
17.3 发电机发电的原理
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目 录
CONTENTS
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
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课程要求
1. 通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
2. 了解电磁感应在生产、生活中的应用。
3. 探究导体在磁场中产生感应电流的条件(必做实验)。
核心素养
1. 运动和相互作用观念
2. 科学探究
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知识点精讲
知识点1:电磁感应现象
1. 闭合电路的一部分导体在磁场里做_________________运动时,导体中就会产生电流,这就是_____________现象。在这个现象中产生的电流,叫做__________电流。感应电流方向与
_______________和______________有关。
切割磁感线
电磁感应
感应
导体运动方向
磁场方向
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2. 【科学探究】用如图17-3-1所示的装置来“探究感应电流产生的条件”。
(1)实验中,通过观察____________________________来判断电路中是否有感应电流。
课堂演练
灵敏电流计指针是否偏转
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(2)闭合开关,导体ab不动,电路中__________(填“有”或“没有”)感应电流;换用磁性较强的蹄形磁铁,闭合开关,仍保持导体ab不动,电路中__________(填“有”或“没有”)感应电流。
(3)闭合开关,使导体ab在磁场中上下运动,电路中_________(填“有”或“没有”)感应电流。
(4)闭合开关,使导体ab在磁场中向左运动,电流计指针偏转,电路中__________(填“有”或“没有”)感应电流;导体ab向右运动,电流计指针反向偏转。这一现象说明,感应电流的方向与__________________________方向有关。
没有
没有
没有
有
导体运动
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(5)如果将磁铁的N、S极对调,重做步骤(4),发现电流计指针偏转方向与步骤(4)相反,说明感应电流的方向与__________方向有关。
(6)断开开关S,重做步骤(4),发现电流计指针__________(填“会”或“不会”)偏转。
综上所述,感应电流产生的条件是①____________的一部分导体,②在磁场中做_____________________运动。
磁场
不会
闭合电路
切割磁感线
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3. 【能量观点】如图17-3-2所示的装置中,当闭合开关,电路中的导体AB在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针发生偏转,说明电路中有了电流。此过程中( )
A. 电能转化成机械能,导体AB相当于电源
B. 机械能转化成电能,导体AB相当于电源
C. 电能转化成机械能,电流表相当于电源
D. 机械能转化成电能,电流表相当于电源
B
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4. 【科学探究】“探究什么情况下磁能生电”的实验装置如图17-3-3甲所示。
(1)装置中,CD之间应接入_____________(填实验器材)。
(2)为了避免磁体与AB之间产生力的作用,AB应选用__________(填“铝”或“铁”)棒。
灵敏电流计
铝
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(3)在CD之间正确接入实验器材后,闭合开关,小蓝先后进行了如图17-3-3乙所示的5次实验,其中能产生感应电流的有__________(填序号)。
(4)实验后,小蓝认为实验现象不明显,请你提出一条改进措施:_____________________________________。
(5)图甲中,若在CD之间接入__________(填实验器材),就可探究磁场对通电导体的作用。
①②⑤
换一个磁性更强的磁体
电源
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5. 【科学思维】如图17-3-4所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形,图中小圆圈代表导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列说法正确的是( )
A.在a、b、c、d四个位置时,导体都有感应电流
B.在a、c两个位置时,导体中没有感应电流
C.在a、c 两个位置时,导体中有感应电流且
电流方向相同
D.在b、d两个位置时,导体中没有感应电流
D
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6. 【初高衔接】如图17-3-5甲所示,闭合电路的部分导体在磁场中沿箭头所示的方向运动时,导体中的感应电流方向垂直纸面向里(“ ”表示通电导线中电流方向垂直纸面向里,
“ ”表示通电导线中电流方向垂直于纸面向外)。当闭合电路的部分导体按图17-3-5乙中所示的方向运动时,导体中是否有感应电流?如果有感应电流,请在图乙中标出它的方向
如答图17-3-1所示。
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思路点拨:产生感应电流必须同时满足两个条件:(1)闭合电路的一部分导体在磁场中。(2)导体做切割磁感线运动。
易错辨析:(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,所谓“切割磁感线运动”,是指导体运动的轨迹与磁感线必须相交。另外,磁体周围的磁场是立体的,假想的磁感线充满整个空间。(2)探究电磁感应的实验装置是有磁体和灵敏电流计的,做切割磁感线运动的导体相当于电源,因此实验装置图中一定没有电源。
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知识点2:发电机
7. 发电机是根据________________________的原理制成的,发电机主要是由__________和__________两部分构成,它工作时,将__________能转化为__________能。
电磁感应现象
转子
定子
机械
电
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8. 如图17-3-6所示为发电机的工作原理示意图,下列有关说法正确的是( )
A. 当发电机工作时,电流始终从电刷A经用电器流向电刷B
B. 当线圈不动,磁极转动时,也会有感应电流产生
C. 发电机发电过程中是电能转化为机械能
D. 发电机线圈每转过一圈,电流的方向改变一次
B
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9. 如图17-3-7所示是动圈式话筒的构造示意图,膜片和线圈相连,线圈处在永久磁体周围的磁场中。线圈两端的导线接入扬声器,当你对着话筒说话或唱歌时,声音使膜片和线圈一起振动,我们就能通过扬声器听到你的声音,下列说法正确的是( )
A. 线圈的材料可以选用铁
B. 动圈式话筒是把电信号转化成声信号
C. 线圈中产生的电流的方向是变化的
D. 动圈式话筒和电动机的工作原理相同
C
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思路点拨:发电机的工作原理是电磁感应现象,把机械能转化为电能。与电磁感应的实验装置一样,发电机主要由磁体和线圈组成。
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知识点3:电动机与发电机(关联整合)
10. 电与磁的联系可以由以下三个实验来证实:
(1)如图17-3-8甲所示,这个实验证明了通电导体周围存在__________。
磁场
课堂演练
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(2)如图17-3-8乙所示,这个实验证实了____________________
_____________________________,
实验过程中能量转化情况是______能转化成__________能,它的应用实例是__________。
通电导体在磁
场中要受到力的作用
电
机械
电动机
(3)如图17-3-8丙所示,这个实验证实了__________________,实验过程中能量转化情况是__________能转化成__________能,它的应用实例是__________。
电磁感应现象
机械
电
发电机
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11. 小满同学做了一个如图17-3-9所示的装置。闭合开关S,用外力使导体ab水平向右运动,发现导体棒cd也随之运动起来,则实验装置中甲部分应用的物理原理是________________________,乙部分产生的现象与_____________(填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同。
电磁感应现象
电动机
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思路点拨:
项目 电动机 发电机
原理 通电导体在磁场中受到力的作用 电磁感应现象
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
在电路中的作用 用电器(电路中有
电源) 电源(电路中没
有电源)
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1. 人们根据如图17-3-10所示的实验原理制造了( )
A. 电磁铁
B. 电热器
C. 电动机
D. 发电机
课堂巩固
D
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2. 如下图所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分。它在各图中按所示方向运动时,不会产生感应电流的是( )
C
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13. 图17-3-11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. 交流发电机是将电能转化成机械能的装置
D. 线圈匀速转动时,线圈中产生的电流方向
改变,但大小不变
A
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4. 如图17-3-12所示,是电和磁知识中的两个重要实验装置,图甲是研究在磁场中转动的线圈产生电流的情况,这种现象是_______________现象,__________机就是根据这一原理制成的,它把__________能转化为__________能。图乙是研究通电线圈在磁场里受力转动的现象,__________机就是根据这一原理制成的,它把__________能转化为_________能。
电磁感应
发电
机械
电
电动
电
机械
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5. 在“探究感应电流的产生”实验中,小颖同学的四次实验情况分别如图17-3-13所示。
(1)有同学说:“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流。”你认为他的说法正确吗?__________,图__________中的现象可支持你的观点。
不正确
丙
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(2)根据图甲和图乙的实验现象,可以探究感应电流的方向跟_________________________________________之间的关系。
(3)根据____________两图的实验现象,可以探究感应电流的方向跟磁场方向之间的关系。
导体做切割磁感线的运动方向
乙和丁
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谢 谢 !
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