第 5 节 磁生电(第 2 课时)
【学习目标】1.初步了解发电机的构造、工作过程,我国使用的交流电主要参数。2.通
过了解电磁感应转化成发电机这一应用技术的过程,提高学习科学技术的兴趣,认识在创新
中科学方法的重要性。【预习内容】 预习课本 P118-119,完成预习自测
【预习自测】1.“磁场对电流的作用”和“电磁感应”的比较
相同点 不同点
研究对象 现 象 方 向 能量转化
磁 场 对
电 流 的
作用
电 磁 感
应现象
2.如右图所示,要想使电流表指针偏转,首先应该 开关,
然后让导体在磁场中 运动,这
时,导体中就会产生电流,这种现象叫做 。这个
现象是英国物理学家 经过十年坚持不懈的努力,于
1831 年发现的,利用这一现象可以制成 实
现机械能转化为 能。
3.下列四幅实验装置图所反映的原理,对发电机的发明有直接影
响的是 ( )
4.下图是两幅实验装置图,
请在下面的横线上,填出它们
所研究的物理现象。
图(a):
图(b):
5.发电机的主要构造分成____和____两部分,大型发电机的线圈作_____,电磁铁作_____。
实用发电机的转子由水轮机、_____等带动旋转。
6.周期性改变____的电流叫交流电,_____不变的电流叫直流电,发电机提供的是_____电,
电池提供的是 电。 我国的交流发电机的转子每秒转____周,即交流电的变化频率是
____赫,因此交流电的方向每秒要改变___次。
【学习过程】二、交流发电机的工作原理
1.发电机:利用 原理,将 能转变为 能的机械,可分为 发
电机和 发电机两类,基本构造如下:
2.发电机的工作原理:
(1)ab和cd边的运动方向和磁感线 时, (2)ab和cd边的运动方向和磁感线 时,
线圈中 感应电流。 线圈中 感应电流。
(3)ab和cd边的运动方向和磁感线 时, (4)ab和cd边的运动方向和磁感线 时,
线圈中 感应电流。 线圈中 感应电流。
3.交流电:从以上图示分析可知,线圈转动一周。电流方向改变 次。这种周期性改
变 的电流叫做 。
(1)周期: 。
(2)频率: 。
我国交流电周期是 ,频率为 。每秒电流方向改变 次。
4.电动机和发电机的比较。
直流电动机 交流发电机
原理 利用 线圈在 里
发生 的原理制成
利用 原理制成
构造 与电刷接触的是 与电刷接触的是两个
能量转化
在电路中的作用
【 反 馈 练 习 】 1 . 如 图 所 示 的 四 个 实 验 装 置 中 , 能 说 明 发 电 机 工 作 原 理 的 是
( )
2.下列说法正确的是 ( )
A.直流电动机是根据电磁感应现象制成的
B.交流发电机线圈中产生的是直流电,向外输送的是交流电
C.交流电动机线圈中的电流是交流电,线圈外的是直流电
D.在电动机中,电能转化成机械能
3.如图所示是电动机示意图,对于图示的说法,正确的是 ( )
A.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈正转到平
衡位置
B.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈受到磁场
力的作用而转动
C.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线切割
磁感线。线圈中产生感应电流
D.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线不切
割磁感线,线圈中没有电流
4.在交流发电机中,当线圈平面转至 ( )
A.与磁感线垂直时,感应电流最大
B.与磁感线平行时,感应电流改
变方向
C.与磁感线垂直时,感应电流改
变方向
D.与磁感线平行时,感应电流
为零
5.发电机和电动机的相继问世,使电
能的大规模生产和利用成为现实,人
类社会进入了电气化的时代。下图所
示的四幅图,其中属于电磁感应现象
实验图及其应用图的是 ( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.做如图所示的小实验,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”。该实验说明了磁能够产生__________,在此现象中
_________转化为电能。
7.如图是“研究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验
示意图,比较甲、乙两图可以得
出感应电流方向与_______有关的结论;比较甲、丙两图可以得出感应电流方向与_________
有关的结论。
8.如图所示是两用电机示意图。试回答下列问题:
(1)当 S1 闭合、S2 断开时。表示一个什么电机?_________。能
量如何转化?__________ 。
(2)当 S1 断开、S2 闭合时,表示一个什么电机?________。能
量如何转化?__________。换向器起什么作用?__________。
9.图丙是法拉第发明的能够产生持续电流的机器 发电机,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。金
属圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁感线运动,从而
产生持续的电流。某校探究小组仿制了这个发电机装置(如图丁),对影响电流大小的因素进
行如下探究:
①当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大,说明电流大小跟_______有关;
②保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转更大,说明电
流大小还跟__________有关;
③保持圆盘转速不变,换用_________,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小跟磁场
强弱有关。