2024-2025学年沪粤版初中物理九年级（下）教学课件 第十七章电动机与发电机第3节发电机为什么能发电

第3节发电机为什么能发电第十七章电动机与发电机1.了解发电机的结构原理，

2.知道发电机的能量转化。3.了解电磁感应现象。4.知道产生感应电流的条件。学习目标

奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？

英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索，终于在1831年取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。新课引入法拉第（MichaelFaraday，1791—1867），英国物理学家、化学家。1791年，法拉第出生于英国萨利。由于家境贫寒，童年时生活很清苦。法拉第小的时候，在父亲的教导下，学习简单的加减乘除计算。十三岁就到一家书店学习钉书，成为一名钉书匠。这一段时间对他的一生有深远的影响。在1821—1831年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应现象。法拉第在电学中的成就首推两大定律与发电机的发明。法拉第发电机是如何发电的呢？火力发电风力发电水力发电活动1：让我们自己来发电

如图所示的手摇发电机，用导线把它与小灯泡、开关连接起来。试一试，怎样才能使小灯泡发光？自主探究一、认识发电机活动2：将发电机拆开

为了探究发电机发电的奥秘，我们也可以将发电机拆开，看看它的内部结构模型发电机磁体线圈

通过上面的实践活动，我们知道，发电机跟电动机一样，其主要部件也是两个：磁体和线圈

我们也可以仿照电动机的研究，作些简化，探究一下发电机产生电流的条件二、探究电磁感应现象实验：探究什么情况下磁可以生电磁场检测是否有电流闭合电路在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接。导线跟电流表组成了闭合回路。怎样才能使回路中产生电流？可以进行各种尝试。实验中导线的运动方式如图：导线运动情况电流表指针摆动情况水平向左向右摆动向左摆动摆动不动不动水平向右斜向上、下运动前后运动上下运动

通过实验发现：当闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流。静止，换用强磁体或采用匝数较多的线圈不动增强磁场增加线圈匝数思考：如果电路中产生的电流太小，你有什么办法改进实验？把磁感线想象成一根根线，导线想象成一把刀。

1．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应现象。

2．电路中产生的电流叫做感应电流。电磁感应现象

产生感应电流的条件：

1.电路必须是闭合的；

2.一部分导体做切割磁感线运动。

实验探究：影响感应电流方向的因素有哪些？只改变磁体的磁极或导体切割磁感线的方向，电流方向如何变化？同时改变呢?实验结果表明：

1.感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁感线的方向有关。

2.改变磁感线或导体运动中某一个方向，感应电流方向发生改变，如果同时改变两个方向，感应电流的方向不变。

影响感应电流大小的因素：

1.感应电流的大小与导体切割的速度有关，速度越大，感应电流越大。

2.感应电流的大小与磁场强度有关。磁场越强，感应电流越大。

3.与线圈匝数有关，线圈匝数越多，感应电流越大。电磁感应现象的应用变压器自行车测速器不用电手电筒如果把导线换成线圈，是否也能产生感应电流？三、发电机的工作原理

1.观察手摇发电机的构造（1）发电机的构造发电机由转子和定子两部分组成。大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。大型发电机安装转子2．发电机工作原理（2）发电机的工作原理当线圈在前半周转动时，电流表指针偏转，表明电路中产生了电流；当线圈在后半周转动时，切割磁感线方向相反，电流表指针偏转方向相反。（3）发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。

在交流发电机中，用连续转动的线圈代替往复运动的导线。发电机和电动机的区别电动机发电机原理通电线圈在磁场中受力转动电磁感应现象能量的转化电能转化为机械能机械能转化为电能线圈转动原因通电线圈受磁力作用转动线圈在外力作用下转动线圈中电流来源由电源提供线圈转动产生感应电流在电路中的作用用电器电源

拓展：动圈式话筒作用把声音转化为电流原理电磁感应现象构造如图：在接收声音的膜片后粘着一个线圈，它能随膜片一起振动，膜片后有一个环形永磁铁，线圈置于它的磁场中。工作过程当对着话筒说话时，声音使膜片振动，线圈也跟着在磁场中运动，产生随声音变化而变化的电流，经放大后，通过扬声器还原成声音。功放器生活中的物理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发电机为什么能发电在磁场中做切割磁感线运动闭合回路部分导体产生感应电流条件应用：发电机构造：定子和转子能量转化：机械能→电能课堂小结1．产生感应电流的条件是（

）A．导体在磁场中运动B．导体在磁场中做切割磁感线运动C．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动D．闭合导体在磁场中做切割磁感线运动C课堂练习2．在如图所示的电路中，能使电流表指针发生偏转的情况是（）A．导体棒ab向上运动B．导体棒ab向下运动C．导体棒ab向左运动D．导体棒不动，磁铁向上运动

C3．下列设备中，利用了电磁感应原理工作的是（）4．如图所示，a表示垂直于纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分．当导体a在磁场中按箭头方向运动时，下列四种情况中不会产生感应电流的是（）ABCDBD5．我国使用的交流电的频率为50赫兹，在10秒内电流方向改变了（

）A．500次B．50次

C．100次D．1000次D6．小明同学在探究磁能否生电的实验中，将闭合电路的部分导体做切割磁感线的运动，可是电流计的指针几乎没有发生偏转，若想改善实验效果，使指针发生偏转，可采取哪些措施，请给出你的意见：措施一：换用更强的磁体措施二：增加线圈的匝数措施三：加快导体切割磁感线的速度措施四：将电流计换为灵敏电流计7．如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持蹄形磁铁位置不变，下面四幅图是实验中观察到的现象．（1）实验中，通过________________