17.3 发电机发电的原理-【学海风暴】2025-2026学年九年级下册物理同步备课（沪粤版·新教材）

大，因此可以应用图丙和图丁所示实验探究两根平行 极，因此两个同学沿东西方向站立时，切割的磁感线 放置的通电导线之间的相互作用力的大小与电流大 最多，产生的感应电流最大，这是电磁感应现象。根 小的关系。 据该现象，人们制成了发电机。 6.C7.D8.C 17.3发电机发电的原理 9.ABD【解析】闭合开关，导体AB运动，说明通电导 课内基础闯关 体AB在磁场中受到了力的作用。通电导体在磁场 1.电磁感应机械 中的受力方向跟磁场方向和电流的方向有关，只改变 2.切割（感应）电流 磁场方向或电流的方向，导体的受力方向会发生改 3.D 变。通电导体在磁场中运动时，消耗了电能，得到了 4.会变化不会 机械能，将电能转化为机械能。 5.C【解析】闭合电路的一部分线圈在磁场中做切割磁 10.【设计实验】闭合【进行实验与收集证据】(2)电路 感线运动，线圈中会产生感应电流，这是电磁感应现 中产生了电流(4)磁铁的运动方向（或导体切割磁 象，是发电机的工作原理，发电机将机械能（动能）转 感线的方向)【交流与合作】导体运动方向磁场 化为电能，故A、B错误。线圈转得越快，则线圈切割 磁感线的速度越快，线圈中的电流越大，灯泡越亮，故 本章培优方案 C正确。发电机产生的电流的方向是变化的，将小灯 >重点图片在线 泡换成电流计，其指针将左右摆动，故D错误。 ①电流方向②磁场方向③发生④不发生⑤通 6.C【解析】闭合开关，乙中的通电线圈在磁场中受力 电导体在磁场中会受到力的作用⑥电⑦机械 运动，所以乙相当于电动机：通过连接轴的带动，甲中 ⑧电流⑨振膜⑩切割磁感线①导体的运动 的线圈转动，在磁场中做切割磁感线运动，会产生感 ②磁感线③感应电流④左⑤电磁感应现象 应电流，感应电流流过小灯泡，小灯泡会发光，所以甲 ⑥机械⑦电 相当于发电机，故A错误，C正确。增加电池的节数， 易错易混赏析 通过乙的电流变大，乙转动变快，则甲中的线圈切割 易错辨析(1)× (2)/(3)×(4)×(5)/ 磁感线的速度变大，产生的感应电流变大，通过小灯 (6)、/ 泡的电流变大，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮， 巴A层基础训练 故B错误。将电源正、负极对调，通过乙的电流大小 1.电流右2.磁场线圈会 不变，乙的转速不变，甲的转速不变，产生的感应电流 3.B 大小不变，小灯泡亮度不变，故D错误。 4.ACD【解析】磁感线是假想的模型，不是真实存在 少课外拓展提高 的，A错误。根据右手螺旋定则可判断出电磁铁的上 1.法拉第乙 端是N极；P向左移动时，变阻器连入电路中的电阻 2.S(南)负1、3【解析】当小磁针静止时，其右端为 变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，能吸引 N极，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管 更多的大头针，B正确。线圈的转动方向跟电流方向 的d端为S(南)极；再根据右手螺旋定则可知，b端接 和磁场方向有关，只对调磁极时，线圈的转动方向改 电源的正极，a端接电源的负极。图中导体沿1、3方 变，C错误。导体ab竖直向上运动时，导体运动方向 向运动时切割磁感线，产生感应电流；导体沿2、4方 与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电 向运动时与磁感线方向平行，不切割磁感线，不产生 流，电流计指针不偏转，D错误。 感应电流。 5.(1)磁场(2)通电(3)相反磁场方向(4)相反 3.C4.D5.D 电流方向(5)不能 6.(1)开关未闭合(2)不偏转(3)电流 (4)切割 B层提升训练 法拉第(5)导体ab(6)机械 1.乙电能转化为机械能 巴核心素养提升 2.乙电磁感应现象将电池组正负极对调 (1)电磁感应 发电机(2)导体切割磁感线运动的 【解析】闭合开关S后，电源与甲电动机接通，电流通 方向亮 过甲电动机的线圈，线圈在磁场中受力而转动，将电 能转化为机械能；甲电动机带动乙电动机一起转动， 阶段训练（二） 乙电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应 1.磁场电磁感应2.ba3.运动电动 电流，小灯泡发光，此时乙电动机相当于发电机，将机 4.无左右 械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象。通电 5.东西发电【解析】要使灵敏电流计指针更容易偏 导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有 转，就要让感应电流变大，使导线尽可能地切割更多 关，要使甲电动机转动方向改变，应将电池组正负极 的磁感线。由于磁感线从地磁北极出发，回到地磁南 对调。 6 九年级物理HY版17.3 发电机发电的原理 课前预习导航 圈按如图甲所示的方向转动时，ab边向下运 一、认识发电机 动，cd边向上运动，被切割的磁感线方向相同， 1.发电机的结构：线圈（转子）和磁体（定 故产生的感应电流方向湘友，ab边中b→a,cd 子)。 边中d→c,故外电路电流由滑环K经电刷A 2.能量的转化：机械能转化为电能。 到电流表，再经电刷B到滑环L,形成回路。 二、电磁感应现象 当转过中心位置，如图乙所示，情况与上述情 1.电磁感应现象：闭合电路的一部分导体 况相反，电流方向发生改变，由d>c→b→a变 在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会 为a→b→c>d。 产生电流，这种现象叫做电磁感应现象，产生 的电流叫做感应电流。 2.产生感应电流的条件：必须是闭合电路 的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 名匝点暖 乙 所谓切割磁感线，可以是垂直切割，也 3.交流电和直流电：大小和方向发生周期 可以是斜着切割，但导体运动方向不能与磁 性改变的电流叫做交流电；方向不发生改变的 感线方向平行；可以是导体运动，也可以是 电流叫做直流电。 磁场运动。 重点实验讲解 3.感应电流的方向：在电磁感应现象中， 【实验名称】探究导体在磁场中运动时产生 感应电流的方向跟导体做切割磁感线运动的 感应电流的条件。（课标要求学生必做实验】 方向和磁场方向有关。若导体做切割磁感线 【提出问题】闭合电路的部分导体在磁场 运动的方向或磁场方向发生改变，则感应电流 中产生感应电流需要什么条件？感应电流的 的方向随之改变；若这两个方向同时改变，则 方向与运动方向及磁场方向是否有关？ 感应电流的方向不发生改变。 【猜想与假设】闭合电路的部分导体产生 三、发电机的工作原理 感应电流的条件是导体做切割磁感线运动，感 1.原理：发电机是利用电磁感应现象制 应电流的方向与运动方向及磁场方向都有关。 成的。 【设计实验与制订计划】 2.工作过程：下列图片所示的是交流发电 1.研究方法：控制变量法及转换法。 机的模型，矩形线圈abcd可绕轴OO'转动，ab 2.实验器材：导体棒ab 边和cd边分别接到铜滑环K和L上，两个滑 导线、蹄形磁铁、灵敏电流计。 环又分别跟电刷A和B接触，用导线将电刷 实验装置如右图所示。 A、B分别连接到电流表的两个接线柱上，组成 【进行实验与收集证据】 闭合电路。当线圈转动时，ab边和cd边做切 1.实验过程 割磁感线运动，线圈中就产生感应电流。当线 (1)按图连好电路，当导体棒ab在磁场中 下册第十七章 29 静止不动时，观察灵敏电流计的指针是否偏转。 A.图甲和图丙能产生感应电流，且感应电 (2)使导体棒左右运动，观察灵敏电流计 流方向相同 的指针是否偏转。 B.图甲和图丙能产生感应电流，且感应电 (3)使导体棒竖直上下运动，观察灵敏电 流方向相反 流计的指针是否偏转。 C.图乙和图丁能产生感应电流，且感应电 (4)只改变磁铁两极的位置（改变磁场的 流方向相同 方向)，或只改变导体棒的运动方向，观察灵敏 D.图乙和图丁能产生感应电流，且感应电 电流计指针的偏转方向是否改变。 流方向相反 2.实验表格 【解题点拔】甲、丙两图中，线圈平面与磁 实验 磁体放 导体棒ab 电流计指针 感线垂直，线圈中的α段导线不切割磁感线， 序号 置方式 运动情况 偏转情况 不能产生感应电流。乙、丁两图中，线圈平面 1 静止 不偏转 与磁感线平行，线圈中的α段导线均切割磁感 2 向左运动 向右偏转 线，能产生感应电流，但图乙中a段导线向下 上N下S 向右运动 向左偏转 切割磁感线，图丁中a段导线向上切割磁感 竖直向上运动 不偏转 线，两图中Q段导线切割磁感线的方向相反， 5 竖直向下运动 不偏转 所以产生的感应电流的方向相反。 6 向左运动 向左偏转 参考答案O【例】D 上S下N 向右运动 向右偏转 课内基础闯关 【实验结论】 (1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切 考点① 电磁感应现象 割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。 1.如图所示，开关闭合后，使导体ab左右运动 (2)感应电流的方向与磁场方向和导体运 时，电流表的指针会发生偏转，这是 动方向有关。 现象。在这个现象中， 经典例题剖析 能转化为电能。 【例】下列图片所示的是发电机的工作原 理图。线圈逆时针连续转动，当线圈转到图示 的四个位置时，线圈中α段导线产生感应电流 的情况是 第1题图 第2题图 2.某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当 小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一 闪。地板下方铺设的结构示意图如图所示， 当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复 运动，使固定在地面上的弹簧线圈做 磁感线运动，闭合电路中产生 ,小灯泡发光。 30 九年级物理HY版 3.如下列图片所示，a表示垂直于纸面的一根 闭合后，小灯泡发光。下列说法正确的是 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，导线a中会产生感应电 A.小灯泡发光时有电流通过连接轴 流且方向相反的两种情况是 B.增加电池的节数，小灯泡亮度不变 LNLNLNLN C.甲相当于发电机，乙相当于电动机 D.将电源正、负极对调，小灯泡亮度发生 ss s 改变 ① ② ③ ④ 课外拓展提高 A.①和②B.①和③C.②和④D.③和④ 一、填空题 考点②发电机的工作原理 1.位于四川省宁南县与云南省巧家县的白鹤 4.下列图片中，图甲是发电机原理的示意图， 滩水电站是世界第二大水电站。水电站发 图乙中的“○”表示图甲中的导线ab(观察的 电机的工作原理是 (填科学 视线沿导线由b往a看)，在磁场中分别转 家名字)发现的；图 是发电机基 动到1、2、3、4位置。则从1位置转到4位置 本构造示意图。 的过程中，发电机产生的电流方向 (选填“会变化”或“不变”)。在1位 置时，电路中 (选填“会”或“不 会”)产生感应电流。 2.如下图所示，通电螺线管的上方有一个静止 的小磁针，轴线上右边的圆圈表示闭合电路 中一部分导体的横截面。由图可知，通电螺 5.如图甲，把一台手摇发电机跟小灯泡连接起 线管的d端为 极，导线的a端 来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡 应接电源的 极。闭合电路的这部 会发光。下列说法正确的是 ( ) 分导体分别沿1、2、3、4四个方向运动，沿 A.发电机是利用电流的磁效应来工作的 方向运动能产生感应电流。 B.发电机将电能转化为机械能 C.线圈转得越快，小灯泡越亮 D.如果将小灯泡换成如图乙所示的电流计， 其指针一直偏向右边 二、选择题 连接轴 3.如图所示，开关闭合后，使导体ab左右运 动，灵敏电流表的指针随之偏转，人们根据 甲 第5题图 第6题图 此现象制成了 ) 6.小明用塑料棒作为连接轴将自己家的两个 A.电磁铁 B.电动机 玩具电机的转轴连接起来，如图所示，开关S C.发电机 D.电磁继电器 下册第十七章 流计指针发生偏转，说明电路中有 产生。 (4)由大量实验现象可知，导体在磁场中产 生电流的条件是：闭合回路的一部分导体做 第3题图 第4题图 磁感线运动。这个现象叫做 4.如图示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流 电磁感应现象，是英国物理学家 计来探究电磁感应现象。下列操作不能使灵 发现的。 敏电流计的指针发生偏转的是 ( (5)产生感应电流时， 相当 A.线圈不动，磁铁快速向上 于电源。 B.线圈不动，磁铁快速向下 (6)在这个实验中， C.磁铁不动，线圈快速向上 能转化为 了电能。 D.线圈和磁铁同时同速向上 5.(2025乐山)发电机组是水电站的核心部分， 已核心素养提升 以下四个装置能说明发电机工作原理的是 科学探究小明制作了图甲所示的电磁跷跷 板参加学校的科技节活动，该电磁跷跷板是 衔铁 在两端封闭的透明塑料管中放入一块磁铁， 塑料管外绕有金属丝作为线圈，在线圈两端 弹 并联两个发光二极管（电路符号为科-）， 其电路如图乙所示。发光二极管具有单向 导电性，电流只能从发光二极管的正极流 电源 入、负极流出，演示时，让塑料管上下翘动， 磁铁便在线圈中左右移动，这时会看见两个 发光二极管交替发光。 C D 三、实验与探究题 发光二极管 6.在“探究导体在磁场中产生电流的条件”的实验 磁铁 中，小明做了如图甲、乙、丙所示的三次实验。 线圈 甲 (1)这一装置是根据 现象 工作的，与 (选填“电动机” 或“发电机”)的工作原理相同。 (1)如图甲所示，导体ab向右运动，电流计指针 (2)电磁跷跷板上下翘动时，发光二极管会 不发生偏转，这是因为 轮流发光，表明感应电流的方向与 (2)如图乙所示，导体ab在蹄形磁体中竖直 有关。若图甲 向下运动，电流计指针 (选 中跷跷板倾斜角度变大，则发光二极管发光 填“偏转”或“不偏转”)。 时变 (选填“亮”或“暗”)。 (3)如图丙所示，导体ab水平向左运动，电 32 九年级物理HY版