17.3 发电机发电的原理-2025-2026学年物理沪粤版九年级下册

17.3　发电机发电的原理 早预习　新知梳理 01 一、认识发电机 发电机主要有　 　和　 　两个部件构成。  二、电磁感应现象 1.电磁感应:　 　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　 　方向和 导体　 　方向有关。  线圈 磁体 闭合电路 切割磁感线 磁场 运动 初中同步学习导与练·物理·YH·九全(粤) 2.电磁感应现象中所产生的电流,叫做感应电流。 三、发电机的工作原理 1.原理:发电机是根据　 　现象制成的。  2.能量转化:机械能转化为电能。 3.交流电:周期性改变　 　和　 　的电流。  电磁感应 方向 大小 2 析要点　以练代讲 02 知识点一　电磁感应现象 典例1 (2025惠城区期末)小明用如图所示的装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 3 (1)比较　 　两图可知,产生感应电流时电路应闭合。  (2)比较　 　两图可知,产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动。  (3)比较乙、丁两图可知,感应电流的方向与　 　方向有关。 (4)要探究感应电流与切割磁感线运动方向的关系,与丁图做对比,应让蹄形磁体上方为磁极的　　极,导体AB向 　运动。 甲、乙 乙、丙 磁场 S 右 4 (5)如丁图所示,灵敏电流计指针向左偏转,如果让导体AB不 动,蹄形磁体向右运动,则灵敏电流计指针向　 　偏转。  (6)小明猜想感应电流的大小可能与磁场强弱和切割磁感线运动的速度有关,只用上面丁图的实验器材,可以探究感应电流的大小与　 　的关系。  左 切割磁感线运动的速度 5 典例2 如图,在探究磁生电实验中,下列做法能使灵敏电流计指针发生偏转的是( ) A.断开开关,导体AB竖直上下运动 B.断开开关,导体AB水平左右运动 C.闭合开关,导体AB竖直上下运动 D.闭合开关,导体AB水平左右运动 D 6 知识点二　发电机的工作原理 典例3 如图所示是手摇发电机模型,下列说法正确的是( ) A.它是利用电磁感应原理发电的 B.它是利用通电导体在磁场中受力原理发电的 C.发电时,线圈在磁场中运动不切割磁感线 D.灯泡发光的亮暗与手摇转盘转动快慢无关 A 7 典例4 如图所示为发电机的工作原理,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.该过程中电能转化为机械能 D.发电机线圈每转过一圈,电流的方向改变一次 B 8 方法技巧 1.正确区分发电机和电动机 (1)发电机的原理是电磁感应现象,电动机的原理是通电导线在磁场中受力而运动。 (2)发电机工作过程中将机械能转化为电能,电动机工作过程中将电能转化为机械能。 9 方法技巧 (3)区分发电机和电动机的原理图(结构简图):发电机提供电能,电路中无电源;电动机消耗电能,电路中有电源。 2.交流发电机特点 (1)发电机线圈转一圈,电流方向改变两次。 (2)我国供生产和生活用的交流电,周期是0.02s,频率是50 Hz(即1s内有50个周期,电流方向每周期改变2次,1s内改变100次)。 10 易错辨析 例 如图所示,甲、乙两部分装置均由蹄形磁铁和导体棒组成,通过开关相连。闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右运动,发现导体棒cd随之运动起来。则以下判断正确的是( ) A.甲、乙两部分的原理均跟发电机原理一样 B.甲、乙两部分的原理均跟电动机原理相似 C.甲部分与发电机原理一样,乙部分与电动机原理相似 D.甲部分与电动机原理相似,乙部分与发电机原理一样 C 11 精评价　课堂反馈 03 1./ 知识点二 / 科技馆有一款电磁跷跷板,如图所示,当上下翘动时,两个二极管轮流交替发光,下列设备的原理与其相同的是( ) A.电风扇 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃 B 12 2./ 知识点一 教材习题改编 / 关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是( ) A.任何导体在磁场中运动时,都能产生感应电流 B.任何导体在磁场中做切割磁感线运动时,都能产生感应电流 C.导体的一部分在磁场中运动时,就能产生感应电流 D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流 D 13 3./ 知识点一 / 如图所示的实验装置中,闭合开关,并将磁铁向左运动时,灵敏电流计的指针　　(选填“会”或“不会”)偏转,利用这一原理可制成　 　(选填“电动机”或“发电机”),这一现象是英国物理学家　 　第一个发现的。 会 发电机 法拉第 14 4./ 知识点二 2025东莞三模/ 如图甲是发电机原理的示意图,工作时将　 　能转化为　 　能;图乙中的“ ”表示导线ab,当它在磁场中分别转动到1～4位置时,运动方向已用箭头标出,则没有感应电流产生的位置是　 　(选填“1”“2”“3”或“4”)。  机械 电 1 15 5./ 知识点一、二 / 如图是实验室用的手摇发电机,把发电机跟小灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,可观察到小灯泡发光,发电机的工作原理是　 　,加快线圈的转动速度,灯泡变　 　;把两个发光二极管极性相反地并联起来,并与发电机串联,缓慢转动线圈,两个发光二极管　 　(选填“交替”或“同时”)发光,表明发电机发出的是交变电流。  电磁感应 亮 交替 16 6./ 知识点一 2025江门期末/ 如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。 (1)如果让磁体不动,用以下方法移动导体ab,灵敏电流计指针会摆动的是　 　(填字母序号)。  A.让ab上下平行移动 B.让ab水平前后移动 C.让ab水平左右移动 D.让ab在竖直面内转动 C 17 (2)如果让导体ab不动,用以下方法改变磁体,观察到灵敏电流计指针会摆动的是　 　(填字母序号)。  A.改变磁体的磁极 B.换用磁性强度不同的磁体 C.让磁体上下移动 D.让磁体左右移动 (3)实验现象中使灵敏电流计指针发生摆动的共同点是:　 　电路的一部分导体在磁场中做　 　运动。  (4)灵敏电流计指针发生了摆动,说明电路中产生了电流,这 种电流叫　 　电流,这个过程将　 　能转化为电能。  D 闭合 切割磁感线 感应 机械 18 17.3　发电机发电的原理 基础巩固练 01 1.教材样板题 图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中按箭头方向运动时,下列不会产生感应电流的是( ) D 2.(2025花都区期末)如图所示是探究电磁感应的实验装置。关于电磁感应现象,下列说法正确的是( ) A.奥斯特发现了电磁感应现象 B.利用电磁感应现象制作了电动机 C.导线在磁场中沿不同方向运动,导线中都会有感应电流产生 D.如果磁场方向和切割磁感线方向都变得相反,导线中感应电流的方向不发生改变 D 20 3.(2025电白区模拟)如图所示,线圈转动过程中,下列说法正确的是( ) A.线圈的电能转化为机械能 B.通过灯泡的电流方向不变 C.通过灯泡的电流大小发生变化 D.线圈中产生电流的原理是电流的磁效应 C 21 4.(2025潮阳区一模)如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在蹄形磁铁中央,ab两端连接着导线,在虚线框中接入　 　 . (选填“灵敏电流计”或“电池组”)时可以探究电磁感应现象。要完成该实验,应闭合开关,导体ab应　 　(选填“上下”或“左右”)运动,这就是　 　(选填“发电机”或“电动机”)的工作原理。  灵敏电流计 左右 发电机 22 5.如图是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,线圈中便会产生电流。我们把这种现象叫做　 　现象,生活中　 　(选填“发电机”或“电动机”)就是根据这个原理工作的。此机器工作的能量转化是　 　。  电磁感应 发电机 机械能转化为电能 23 能力提升练 02 6.在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示,甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈向右摆动时,乙线圈会随之向右摆动。关于此现象,下列说法正确的是( ) A.甲线圈相当于电动机 B.乙线圈相当于发电机 C.甲线圈摆动时机械能转化为电能 D.甲线圈向左摆动时,乙线圈仍向右摆动 C 24 7.小亮同学在学习了“电和磁”的知识后,用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置,闭合开关S后,甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡发光。在此过程中,将电能转化为机械能的是 　 　(选填“左侧”或“右侧”)装置。右侧装置的工作原理是 　 　,生活中应用这一原理工作的还有　 　(选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”),如果要使甲的转动方向与原来相反,则应采取的措施是　 　。  左侧 电磁感应现象 动圈式话筒 将电源正负极对调 25 8.如图所示是发电机的工作原理图,放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动,当线圈转到甲、丙两图的位置时,由于线圈ab和cd边　 　磁感线,因而电路中　 　。当转到乙、丁两图的位置时,由于ab切割磁感线的方向　 　,因而电路中的电流方向　 　,可见电路中产生的是　 　(选填“直流电”或“交流电”)。  不切割 无感应电流 相反 相反 交流电 26 素养培优练 03 9.如图所示,小明和小刚利用蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关,他们完成操作,将观察到的现象记入表格。 序号 导体AB的运动情况 有无感应电流 ① 左右运动 有 ② 上下运动 无 ③ 前后运动 无 ④ 斜向上、斜向下运动 有 27 (1)分析①、②两次实验现象,小明说:“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确,因为导体AB　 　运动时,其运动方向也与磁场方向垂直,但无感应电流。  (2)采纳小刚的意见后,小明又说:“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流。”小刚认为不全面,因为导体AB　 　运动时,也有 感应电流。  前后 斜向上、斜向下 28 (3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将　 　能转化为电能;如果将图中的灵敏电流计换成　 　,可以探究磁场对通电导体的作用。  机械 电源 29 谢谢观赏！ 30 $