3.4.2电磁感应第二课时（发电机）课件- 2025-2026学年科学浙教版八年级下册

第3章 电磁及其应用 第4节 电磁感应 第二课时 发电机 八下科学 ZJ2024 电与磁的联系可以由以下三个实验来证实。   （1）图甲所示实验证实了：_________________________ （2）图乙所示实验证实了: _________________________ （3）图丙所示实验证实了: _________________________ 甲 乙 丙 通电导体的周围存在磁场 通电导体在磁场中受到力的作用 电磁感应现象 一、复习旧知、引发新思 如果同时改变导体的运动方向和磁场方向，感应电流方向会发生怎样的变化？ （1）感应电流方向与导体的运动方向有关； （2）感应电流方向与磁场方向有关。 二、探究实践、获得新知 闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。 若要不断地产生电流，应该怎么办？ 连续转动线圈 往复运动导线 发电机是根据电磁感应原理制成的，是一种能把机械能转化为电能的装置。 闭合电路，线圈在磁场中转动，不断地做切割磁感线运动。 把手摇发电机与电流表连接起来，如图3.4 - 3所示。转动手摇发电机的线圈，观察电流表的指针怎么变化，_________________ 说明发电机产生的电流方向是怎么变化的。_________________ 左右摆动 变化的 还可以看到电流表的指针摆动幅度______，说明发电机产生的电流大小是_____ 的。 改变 改变 手摇发电机发出的是一种大小和方向发生周期性变化的电流，这种电流叫交流电。 （1）发电机主要构造 （2）主要部分作用 ①磁铁：用来产生磁场； ②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流； ③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路； ④电刷：感应电流通过电刷流出。 磁铁 铜环 电刷 线圈abcd 交流发电机的结构 手摇发电机 定子（磁铁）、 转子（线圈abcd）、 铜环E和F、 电刷A与B等。 （3）工作过程 工作过程 切割磁感线情况 产生感应电流情况 电流的输出情况 ______________________ 边产生的感应电流由 到， 边产生的感电流由 到 边只和铜环2接触， 边只和铜环1接触。故在外电路中电流是由3经电流表流向4的 线圈中不产生感应电流 不输出电流 但电流方向与甲中相反，边产生的感应电流由到, 边产生的感应电流由到 边只和铜环2接触， 边 只和铜环1接触。故在外电路中电流是由4经电流表流向3的 线圈中不产生感应电流 不输出电流 7 乙 丙 丁 甲 线圈转动一周 前半周： 丁→甲→乙 线圈中电流a→b，c→d 外部电流电刷B→A 线圈中电流b→a，d→c 外部电流电刷B→A 后半周： 乙→丙丁→丁 线圈转动一周，电流方向改变两次。 ab和cd边的运动方向与磁场平行（不切割磁感线），线圈中没有电流。 ab和cd边的运动方向与磁场垂直（切割磁感线），线圈中有电流，外部电流方向从A电刷到B电刷。 ab和cd边的运动方向与（甲）中相反，与磁场平行（不切割磁感线），线圈中没有电流。 ab和cd边的运动方向与（乙）中相反，与磁场垂直（切割磁感线），线圈中有电流，外部电流方向从B电刷到A电刷。 手摇发电机发出的是一种大小和方向都发生周期性变化的电流，这种 电流叫交流电（alternating current）。交流电与由电池产生的电流不同，后者的电流方向是不变的，叫直流电（direct current）。国家电网以交流电供电，我国交流电的周期是0.02 s，频率为50 Hz。 电池产生的电流方向不变，是直流电。 50赫兹，每秒出现50个周期 一个周期，电流方向改变2次 每秒钟电流方向改变100次。 发电机与电动机的结构本质上是一样的，因此，理论上电动机也可用 来做发电机，如图3.4-6所示。 实际使用的大型交流发电机，一般采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，如图3.4-5所示。为了得到较强的磁场，还要用电磁铁代替永磁体。 电动机 发电机 原理 通电线圈在磁场中受力而转动（磁场对电流的作用） 电磁感应（磁生电） 原理图 结构图 能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 方向性 电流方向、磁场方向决定受力方向 磁场方向、导体运动方向决定电流方向 应用 判断 用电器 电源 电动机和发电机原理比较 三、分析比较、深度思考 电风扇、洗衣机等 靠水轮机等外力带动 电路中有电源 电路中有用电器 四、应用迁移、解决问题 1.比较甲乙两种装置的相同点和不同点。 相同点： 都由磁体和线圈组成。 不同点： ①甲是发电机，乙是电动机； ②甲的原理是电磁感应，乙原理是磁场对电流有的力作用。 甲 乙 2.若将发电机（甲）的两铜环改成换向器(丙)，则电流方向如何变化？ 丙 甲线圈中和外部电路是交流电，丙线圈中是交流电，外部电路是直流电。 交流电与直流电有什么不同？通过查阅资料，了解为什么我们平时用得最多的是交流电而不是直流电。 概念 工作原理 应用场景 交流电       直流电     电流的方向和大小都周期性变化的电流 电流的方向和大小均恒定不变的电流 电磁感应 由电池通过化学反 应产生恒定的电流 家庭、工业和商业 的主要电力来源 电子设备、电动车辆、储能系统 交流电可以轻松通过变压器升高或降低电压，在长距离输电中占有明显优势。 功放器 生活中的科学 电磁感应现象 与发电机原理相同 通电导体在磁场中受力 与电动机原理相同 话筒 扬声器 奥斯特发现电可以产生磁，法拉第发现磁又可以产生电。 电生磁 磁生电 法拉第 英国物理学家麦克斯韦(J.C.Maxwell)于1865年预言了电磁波的存在。 1887年，德国物理学家赫兹(H.R.Henz)用实验证实了电磁波的存在。 我们现在知道，无线电波、微波、红外线、紫外线和X射线等都是电磁波。 预言 证实 新课教学 电与磁的发展历程 电与磁是人类探索自然的一个重要方面，人类对电与磁现象的认识 促进了科学技术的快速进步，改变了人们的生活方式和世界的面貌。 1.2024年12月26日，华能临高海上风电场项目实现主体施工收官，标志海南首个海上风电项目整体完工。下列图片中能说明发电机工作原理的是（　　） 达标检测 D A B C D 2、如图所示是课本中的四个实验，其中说明磁场对电流有力的作用的是（ ） A．甲和丙　 　　　 　　B．甲和丁　 　　　　　 C．乙和丙　 　 　　　D．乙和丁 A 3、为了防止中考考试作弊，监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查（如图所示），当靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流，探测器发出警报。以下选项中也是利用该原理工作的是（ ） A．电磁铁　　　　　　 B．电铃 C．发电机 　　　　　 D．电动机 C 4、小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验， 用手快速拨动风扇叶片，带动转子转动，这时发现小灯泡发 光，微风电扇居然变成了“发电机”！关于该实验现象，下列说法中正确的是（　　） ①电产生了磁，使电风扇转动； ②磁产生了电，使小灯泡发 光； ③微风电风扇是电源； ④电风扇转速越快，灯泡越亮． A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④ D 5．发电机工作原理如图所示，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，不会有感应电流产生 C．当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向 D．发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变一次 C 6．电话机的听筒A和话筒B如图所示。听筒是将对方的电信号通过处于磁场中的线圈的振动转化为声音信号，话筒是自己的声音振动带动处于磁场中的线圈的振动，转化为电信号并传输出去。因此听筒A和话筒B的原理分别相当于图1、图2、图3中的( ) A．图2、图3 B．图3、图2 C．图2、图1 D．图1、图3 D 7.小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列说法不正确的是（ ）A.甲、乙电机转动 B.甲电机相当于发电机C.乙电机相当于电动机 D.将电源正、负极对调，灯泡亮度发生改变 D 8.如图所示，对下列三种机械说法正确的是(　　) A.甲是直流发电机 B.乙是交流发电机 C.丙是交流发电机 D.丙是直流电动机 B 9．右图是某课外活动小组仿制的一个能产生持续电流的发电机示意图，该装置装有手摇柄(未画出)的转轴垂直穿过圆盘中心，金属圆盘放在蹄形磁体之间，圆盘的轴心和能在圆盘的边缘滑动接触的滑片通过金属导线与电流表相连。金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的，圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线的运动，从而产生持续电流。当以某一转速匀速转动金属圆盘时，电流表有一定的示数。 根据上述材料，请完成下面的实验探究填空。 (1)换用_______________的磁体，其他条件不变，发现电流表示数 增大，说明电流大小跟磁场强弱有关。 (2)换用一个半径大一些的金属圆盘，其他条件不变，发现电流表示 数增大，说明电流大小跟____________________________有关。 (3)当圆盘转速增大，其他条件不变时，发现电流表示数也增大，说明电流大小跟____________________________有关。 磁性更强 切割磁感线的导线长度 导线切割磁感线的快慢 课堂总结 板书设计 电磁感应（二）发电机 交流发电机 原理：电磁感应 结构：线圈和磁体 我国交流电：周期 0.02秒，频率 50赫兹， 即每秒电流方向改变100次 发电机可用作电动机 工作过程 ：线圈转一周，电流方向改变2次→交流电 结构相同，原理不同 电动机可用作发电机 能量转化： 机械能转化为电能 $