第十七章 电动机与发电机（复习课件）物理新教材沪粤版九年级下册

第十七章 电动机与发电机 复习课件 沪粤版·九年级下册（新教材） 第七章——力 1 复习目标 2 重点难点 3 知识图谱 4 考点串讲 5 题型剖析 6 针对训练 7 课堂总结 复习内容导览 学情诊断/课前诊断/课前摸底 思考生活现象： （1）电风扇通电之后叶片转动，是什么原理？能量如何转化？ （2）摇动手摇发电机，小灯泡可以发光，这是什么现象？ （3）扬声器播放声音、动圈话筒收集声音，二者原理一样吗？ 单元复习目标 01 知道磁场对通电导体有力的作用；掌握直流电动机的构造、换向器的作用、能量转化；理解电磁感应现象，记住感应电流产生条件；了解发电机原理、我国交流电参数；能够区分电动机、发电机、扬声器、动圈式话筒的工作原理。 02 科学思维 区分 “电生磁受力” 与 “磁生电” 两类电磁现象；学会通过电路图有无电源辨别电动机、发电机模型；建立能量转化观念，提升对比辨析、逻辑推理能力。 科学探究 回顾两个核心实验：磁场对通电导体的作用实验、电磁感应实验；熟练使用控制变量法、转换法，能分析实验现象，归纳实验结论。 科学态度与责任 解电动机、发电机在生活生产广泛应用；认识电能与机械能相互转化的现实意义；养成严谨分析实验条件的习惯。 物理观念 03 04 基础达标 能力提升 素养目标 单元重难点 重 点 难 点 重点 1. 换向器工作过程的理解，区分换向器与滑环 2. 感应电流产生条件判断（断路只有电压，没有电流） 3. 受力方向、感应电流方向变化规律（两个因素同时改变，方向不变） 4. 根据电路图辨别电动机、发电机模型 1. 磁场对通电导体的作用，受力方向的影响因素 2. 直流电动机的原理、换向器的作用、能量转化 3. 电磁感应现象，产生感应电流的必要条件 4. 交流发电机原理，我国交流电参数 5. 电动机与发电机对比辨析；扬声器、动圈式话筒原理 知识图谱 1.磁场对通电导体的作用（电动机原理） 结论：通电导体在磁场中受到力的作用 受力方向：电流方向、磁场方向；两者同时改变，受力方向不变 受力大小：电流越大、磁场越强，受力越大 特殊：导体与磁感线平行，不受磁场力 2.直流电动机 构造：定子、转子、换向器、电刷 换向器：线圈转过平衡位置，改变线圈内部电流方向 平衡位置：线圈平面垂直磁感线，受力二力平衡 3.能量转化：电能 → 机械能（少量内能） 4.电磁感应（磁生电·法拉第发现，发电机原理） 感应电流三条件：①闭合电路 ②一部分导体 ③切割磁感线运动 感应电流方向：磁场方向、切割磁感线运动方向；两者同时改变方向不变 考点串讲 ——1：磁场对通电导体的作用 归纳总结： 通电导体放在磁场当中会受到力的作用；受力方向由电流方向、磁场方向共同决定；只改变其中一个，受力方向改变；两个同时改变，受力方向不变。 考点串讲 ——1：磁场对通电导体的作用 关键点梳理： 1.导体与磁感线平行放置：通电也不受磁场力；垂直磁感线时受力最大。 2.直流电动机核心部件换向器：只改变线圈内部电流方向，外部电路电流不变，目的让线圈持续转动。 3.能量：电动机主要把电能转化机械能；线圈有电阻，会发热，部分电能转化内能。 考点串讲 ——2：直流电动机 1.构造：定子（磁体，提供磁场）、转子（转动线圈）、换向器、电刷 2.原理：通电线圈在磁场中受力转动 3.平衡位置：线圈平面与磁感线垂直；线圈两边受力大小相等、方向相反，一对平衡力。 4.换向器作用：线圈转过平衡位置，自动改变线圈内部电流方向，改变受力方向，实现持续转动。 5.改变转速：增大电流、增强磁场； 改变转动方向：只调换电源正负极 或 只调换磁极。 考点串讲 ——3：电磁感应现象（磁生电） 发现者：法拉第； 应用：发电机、动圈式话筒 归纳总结： 产生感应电流三个条件必须同时具备： ①电路闭合； ②一部分导体； ③做切割磁感线运动。 考点串讲 ——3：电磁感应现象（磁生电） 关键点梳理： 1.导体沿着磁感线运动，不切割，不会产生感应电流。 2.如果电路断开，导体切割磁感线：产生感应电压，但是没有感应电流。 3.感应电流方向：与磁场方向、导体切割磁感线运动方向有关；两个同时改变，感应电流方向不变。 4.灵敏电流计作用：检验微弱感应电流，还能通过指针偏转方向判断电流方向（转换法）。 考点串讲 ——4：发电机、交流电 & 易混设备辨析 1.交流发电机原理：电磁感应现象 2.关键部件：滑环，滑环不改变电流方向，向外输出交流电。 3.能量转化：机械能转化为电能，发电机不需要外接电源。 4.我国家庭交流电参数：频率50Hz，周期0.02s；每秒 50 个周期，电流方向每秒改变100次。 考点串讲 ——4：发电机、交流电 & 易混设备辨析 电路图有电源→电动机； 无电源，接灵敏电流计 / 灯泡→发电机 装置 原理 是否需要外接电源 扬声器 磁场对通电导体的作用（电动机原理） 需要 动圈式话筒 电磁感应现象（发电机原理） 不需要 题型拆解 例1 【项目提出】小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。 【项目实施】将一段漆包线绕成约为 3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm，然后用小刀刮两端引线的漆皮，并将该线圈放在支架上、线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连，如图所示、给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。 (1)为了使线圈能够持续转动，在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 ，（选填“A”或“B”）； A．左端全部刮掉，右端全部刮掉 、 B．左端全部刮掉，右端只刮掉上半周 题型拆解 例1 【项目提出】小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。 【项目实施】将一段漆包线绕成约为 3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm，然后用小刀刮两端引线的漆皮，并将该线圈放在支架上、线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连，如图所示、给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。 (2)若要改变线圈转动的方向，可以改变________的方向或改变_______的方向来实现； (3)若要改变线圈转动的速度，既可以改变磁场的强弱， 还可以改变________大小。 题型拆解 【解析】（1）在制作简易电动机模型时，将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用而转动，另一个半周利用惯性转动，若两端的漆皮都全部刮掉，线圈就不能持续转动，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （2）[1][2]若要改变线圈转动的方向，需要改变线圈受力方向，可以改变电流的方向或改变磁场的方向来实现。 （3）若要改变线圈转动的速度，需要改变线圈受力的大小，既可以改变磁场的强弱，还可以改变电流的大小。 题型拆解 例2 如图所示，某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机，“爱心”能绕电池转动。下列电器与“爱心”电动机工作原理相同的是（     ） A．电饭锅 B．动圈式扬声器 C．手电筒 D．电视机 【解析】A．电饭锅是电流的热效应，故A不符合题意； B．动圈式扬声器是通电导线在磁场中受力的作用，与电动机工作原理相同，故B符合题意； C．手电筒是电能转化为光能，与电动机原理无关，故C不符合题意； D．电视机是电能转化为光能和内能，与电动机原理无关，故D不符合题意。 故选B。 题型拆解 例3 小亮将自行车后轮的旧发电花鼓（一种小型发电机）拆下来，连接一个小灯泡组成闭合电路。当他用手快速转动发电花鼓的转轴时，小灯泡发光了。关于这一现象，下列说法正确的是（     ） A．灯泡发光，说明该装置中一定有电池 B．转动转轴时，发电机线圈做切割磁感线运动 C．转动转轴时，发电花鼓将电能转化为机械能 D．若转轴反向转动，电路中不能产生电流 题型拆解 【解析】AB．灯泡发光，说明电路中有电流；产生电流的现象为电磁感应现象，所以转动转轴，电机线圈做切割磁感线运动，该装置中没有电池，故A错误，B正确； C．转动转轴，电机就将机械能转化为电能，产生电能供灯泡使用，故C错误； D．若转轴反向转动，电机线圈也做切割磁感线运动，电路中也能产生电流，故D错误。 故选B。 限时训练·基础题 我国的高铁采用了能量回收的制动方式，有效地节约了能源。列车到站前停止动力供电，此时列车继续向前运行，其内部线圈随车轮转动把机械能转化为电能回收利用。如图所示的四幅图中与其工作原理相同的是（     ） A． 动圈式话筒 B． 动圈式扬声器 C． 电磁起重机 D． 电风扇 限时训练·基础题 解析： 由题意可知，线圈随车轮转动，在磁场中切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，工作原理是电磁感应现象。 A．动圈式话筒工作时，声音振动带动膜片与线圈，线圈在永久磁体的磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，将机械能转化为电能，工作原理为电磁感应现象，故A符合题意； B．动圈式扬声器工作时，通电线圈在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意； C．电磁起重机依靠电磁铁工作，工作原理是电流的磁效应，故C不符合题意； D．电风扇的核心部件是电动机，工作原理是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，故D不符合题意。故选A。 限时训练·综合题 如图甲为某款运动手环，其核心元件为缠绕线圈的空心塑料管，在管内放置一块小磁铁。人佩戴手环走路、运动时，管内小磁体会随之反复运动，线圈中就会产生电流，借助传感器便可实现步数统计与运动追踪。该手环与如图______（选填“乙”或“丙”）工作原理相同。关于电磁问题，通电螺线管的绕线情况如图丁所示，则通电螺线管的_______（选填“左”或“右”）端为N极；小磁针的N极将_______（选填“向左偏转”或“向右偏转”）；。 限时训练·综合题 解析： 人佩戴手环走路、运动时，管内小磁体会随之反复运动，线圈中就会产生电流，手环的工作原理是电磁感应，如图乙所示，是通电导线在磁场中受力的作用，如丙是探究电磁感应原理，因此手环与如图丙工作原理相同。 通电螺线管的绕线情况如图丁所示，根据安培定则，四指指电流方向，大拇指伸开，指通电螺线管的N极，因此通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据磁极间相互作用规律，异名磁极相互吸引，小磁针的N极将向左偏转。 限时训练·拓展题 解析： 当ab棒在拉力的作用下运动时，就可以做切割磁感线运动，此时就产生感应电流，当该电流通过cd棒时，根据通电导体在磁场中受力运动的原理可知，导体棒cd也会运动，此时电能转化为机械能。 如图所示，水平光滑金属导轨上放置两根可自由滑动金属棒ab、cd且其均处在足够广的磁场中，当ab棒受钩码牵引向右运动，cd棒也跟着向右运动，在cd棒运动过程中，能量转化的主要情况是：_______。 单元总结/易错复盘 ·答题规范避坑 电磁感应简答，写全三条件，缺少条件会扣分；断路切割：有电压，无感应电流。 换向器：只改变线圈内部电流方向，外部不变；滑环不改变电流方向。不要混淆换向器、滑环。 方向规律：磁场、电流（切割方向）两者同时改变，受力 / 感应电流方向不变。 我国交流电：50Hz，周期 0.02s，每秒方向改变100 次，极易记成 50 次。 模型识别口诀：有电源电动机，无电源发电机；扬声器 = 电动机原理，话筒 = 发电机原理。 单元总结/易错复盘 ·速记口诀 通电受力电动机，换向器转不停息，电能变成机械能； 磁生电叫电磁感，法拉第的大发现，滑环发电机械能变电； 有无电源辨模型，两者同变方向定，电压电流要分清。 人教版·九年级下册（新教材） 谢谢聆听 $