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(共43張PPT)
第二課時 交流發(fā)電機
一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
1.電磁感應(yīng)
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。
2.感應(yīng)電流
電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流就叫感應(yīng)電流。
復(fù)習(xí)：
3.感應(yīng)電壓
如果電路不閉合，當(dāng)導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。但在導(dǎo)體兩端會有感應(yīng)電壓。
5.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化：
機械能轉(zhuǎn)化為電能。
6.電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度及磁場強弱有關(guān)。
4.感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體運動方向有關(guān)；
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做 運
動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生 ，這種現(xiàn)象叫電
磁感應(yīng)。這是英國物理學(xué)家 發(fā)現(xiàn)的。這
個發(fā)現(xiàn)進一步揭示了 和 的聯(lián)系，在此過
程中， 能轉(zhuǎn)變成 能。
感應(yīng)電流
法拉第
電
磁
機械
電
切割磁感線
二、直流電
例：干電池、蓄電池等電池產(chǎn)生的電流
直流電：電流方向不變的電流。
三、交流發(fā)電機
1.發(fā)電機的工作原理：
根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成。
把手搖發(fā)電機與電流表連接起來，如圖所
示。轉(zhuǎn)動手搖發(fā)電機的線圈，可以看到電
流表的指針 ________ ，說明發(fā)電機產(chǎn)生
的電流方向是________的。
左右擺動
發(fā)生改變
線圈（轉(zhuǎn)子）轉(zhuǎn)動一周，電流方向改變兩次。這種周期性改變方向的電流叫交流電。實際使用的大型交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與實驗室里交流發(fā)電機的模型有所不同，一般采用線圈不動、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電。為了得到較
強的磁場，還要用電磁鐵
代替永磁體。
2.交流電：
這種周期性改變方向的電流叫交流電
3.交流電的周期和頻率：
日常生活中使用、電網(wǎng)輸送的電都是交流電。
我國的交流電周期是 0.02秒，頻率為50赫茲。
水電站大型交流發(fā)電機組
交流電的方向、大小發(fā)生周期性的改變，而直流電的方向不發(fā)生改變。
生活中的電是由發(fā)電廠發(fā)出的交流電，且生活中大部分電動機是交流電動機，所以平時我們用得最多的是交流電而不是直流電。
交流電與直流電有什么不同？為什么我們平時用得最多的是交流電而不是直流電？
思考：
4.交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)
主要由轉(zhuǎn)子和定子組成。
線圈的兩個端線上有兩個銅環(huán)（E、F）和
電刷（A、B）與外電路連接。
當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈轉(zhuǎn)動時，其ab邊與cd邊切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流。
5.發(fā)電機的能量轉(zhuǎn)化：
把機械能轉(zhuǎn)化為電能
實際使用的大型交流發(fā)電機，一般采用線圈不動、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電。為了得到較強的磁場，還要用電磁鐵代替永磁體。
大型交流發(fā)電機
6.發(fā)電機與電動機的比較
工作原理
利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象
通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動
6.發(fā)電機與電動機的比較
結(jié)構(gòu)構(gòu)造
磁體、線圈、銅環(huán)和電刷
磁體、線圈、換向器和電刷
6.發(fā)電機與電動機的比較
能量轉(zhuǎn)化
機械能轉(zhuǎn)化為電能
電能轉(zhuǎn)化為機械能
6.發(fā)電機與電動機的比較
電路作用
電源
用電器
6.發(fā)電機與電動機的比較
判定定則
右手定則
左手定則
6.發(fā)電機與電動機的比較
發(fā) 電 機 電 動 機
工作原理
結(jié)構(gòu)構(gòu)造
能量轉(zhuǎn)化
電路作用
判定定則
利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象
通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動
磁體、線圈、換向器和電刷
磁體、線圈、銅環(huán)和電刷
電能轉(zhuǎn)化為機械能
機械能轉(zhuǎn)化為電能
用電器
電源
左手定則
右手定則
發(fā)電機與電動機的結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一樣的，因此，電動機也可用來做發(fā)電機。
法 拉 第
法拉第是英國物理學(xué)家、化學(xué)家。他出
生于一個鐵匠家庭，家境十分貧寒，一
生幾乎沒有受過正規(guī)的學(xué)校教育。
少年時代，他在倫敦一家裝訂廠當(dāng)幫工，這使他有機會閱讀大量的科技書籍。他用自己微薄的工資買了一些實驗儀器來驗證書本上的知識。法拉第的勤奮與好學(xué)得到了當(dāng)時著名科學(xué)家戴維的賞識，1813年，他成為戴維科學(xué)研究的助手。從此，法拉第開始了他終生的科學(xué)研究工作。
法拉第在科學(xué)上的貢獻巨大。他發(fā)現(xiàn)了使二氧化碳、硫化氫、溴化氫和氯氣變成液體的加壓液化法；發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，制造了世界上第一臺發(fā)電機；首次提出了電與磁相互聯(lián)系的觀點，創(chuàng)立了現(xiàn)代電磁理論的基礎(chǔ)；發(fā)現(xiàn)了電解定律，首次建立了電與化學(xué)的聯(lián)系；首次證明了摩擦電、溫差電、伽伐尼電、伏打電和感應(yīng)電的本質(zhì)是相同的……
人們給予法拉第很高的地位和榮譽。但他并不看重金錢和榮譽。他拒絕了重金聘請，專心致力于科學(xué)研究，并在英國皇家學(xué)院為青少年做科普講座長達 19年。法拉第把一生獻給了科學(xué)事業(yè)。
生活在電氣化時代的我們，應(yīng)該永遠緬懷法拉第。
電與磁發(fā)展的歷程
公元前 6世紀(jì)，人們發(fā)現(xiàn)了磁現(xiàn)象。在古代中國和古希臘，都有關(guān)于磁現(xiàn)象的記載。
公元前4世紀(jì)左右成書的《管子》中就有“上有慈石者，其下有銅金”的記載，這是關(guān)于磁的最早記載。
公元前3世紀(jì)，我國就有司南（指南針）的記載。
我國也是最早把指南針用于航海的國家。
東漢王充在《論衡》中記有“司南之杓（勺子），投之于地（中央光滑的地盤），其柢（勺的長柄）指南”。
電與磁發(fā)展的歷程
沈括(1031年-1095年)在他晚年所著的《夢溪筆談》中，最早準(zhǔn)確的描述了磁偏角這一現(xiàn)象。比西方發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象早了四百多年。
磁偏角
1600年，英國醫(yī)生吉爾伯特發(fā)表《論磁》，建立了磁學(xué)，并指出地球是一個巨大磁體。
1820年，丹麥奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)：電流能夠產(chǎn)生磁場。揭開了電與磁之間的相互聯(lián)系。
1831年，英國法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。基于感應(yīng)電流的知識，電動機和發(fā)電機的制造才成為可能，為第二次技術(shù)革命奠定了基礎(chǔ)。
法拉第發(fā)明世界上第一臺圓盤發(fā)電機
1866年，西門子發(fā)明了自激式發(fā)電機，使人類獲得了廉價電能，標(biāo)志著人類社會進入電氣化時代。
1873年，英國麥克斯韋完成《電磁通論》，建立了統(tǒng)一的電磁場的理論，預(yù)言了電磁波的存在，揭示了電、磁、光現(xiàn)象在本質(zhì)上的統(tǒng)一性。
1887年,德國赫茲用實驗證實了電磁波的存在。
1888年,赫茲用實驗證實了電磁波和光波的同一性。
1901年，意大利工程師馬可尼成功實現(xiàn)了跨越大西洋的無線電通信。20世紀(jì)，無線電廣播、電視、衛(wèi)星通信等新技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。
無線電通信的先驅(qū)馬可尼
20世紀(jì)50年代以后，晶體管的發(fā)明和集成電路的制造成功，實現(xiàn)了電子器材小型化，使人類進入了信息化時代。
20世紀(jì) 50年代，磁記錄信息技術(shù)出現(xiàn)。目前，磁存儲是信息存儲的重要方式。
20世紀(jì) 80年代，磁共振技術(shù)出現(xiàn)并應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷。21世紀(jì)初，磁懸浮列車進入商業(yè)化運行。
磁共振成像技術(shù)
隨著人類對電與磁現(xiàn)象的進一步認(rèn)識，促進了科學(xué)技術(shù)的快速進步；方便了我們的生活；改善了醫(yī)療條件… …
二、交流發(fā)電機
1.發(fā)電機的工作原理：
根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成
2.交流電：
這種周期性改變方向的電流叫交流電
3.交流電的周期和頻率：
我國的交流電周期是 0.02秒，頻率為50赫茲
小結(jié)：
4.交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)：
主要由轉(zhuǎn)子（線圈）和定子（磁體）組成
5.發(fā)電機的能量轉(zhuǎn)化：
把機械能轉(zhuǎn)化為電能微信公眾號“勝哥課程”15268649357（版權(quán)屬于“勝哥課程”侵權(quán)必究！）
微課八下 1.5磁生電（2）
1.對下列四幅圖的表述正確的是---( )
A.甲圖反映的是發(fā)電機的工作原理 B.乙圖能實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為機械能
C.丙圖閉合開關(guān)后,小磁針 N極順時針偏轉(zhuǎn) D.丁圖中小磁針 N極順時針偏轉(zhuǎn)
2. 科學(xué)課上，“勝哥”帶了一個手搖發(fā)電機,小科與同學(xué)們非常興奮,他們想探究一下這個“神
奇的裝置”。以下的說法錯誤的是---( )
A.手搖發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能
B.改變線圈轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向,可以改變感應(yīng)電流大小
C.可根據(jù)小燈泡的亮度來判斷感應(yīng)電流的大小
D.手搖發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電流為交流電
3.三峽大壩，位于湖北省宜昌市，是當(dāng)今世界最大的水利發(fā)電工程。它于 1994 年 12 月 14
日正式動工修建，2006 年 5 月 20 日全線修建成功。其中的大型發(fā)電機用電磁鐵代替磁鐵，
其目的---（ ）
A.增強磁場 B.減弱磁場 C.節(jié)約材料 D. 磁鐵質(zhì)量太大
4. 如圖所示的是直流發(fā)電機的工作原理圖,關(guān)于直流發(fā)電機下列說
法中正確的是---( )
A.圖中的 E , F稱為換向器,它的作用是改變線圈中的電流方向
B.直流發(fā)電機線圈內(nèi)產(chǎn)生的是直流電,供外部電路的也是直流電
C.它是利用通電線圈在磁場中受到力的作用而轉(zhuǎn)動的原理工作的
D.直流發(fā)電機線圈內(nèi)產(chǎn)生的是交流電,供外部電路的是直流電
5.關(guān)于交流發(fā)電機的利用原理，下列說法正確的是---（ ）
A．利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．利用通電線圈在磁場里轉(zhuǎn)動
C．利用換向器把直流電變?yōu)榻涣麟? D．利用通電導(dǎo)體在磁場里受力而運動
6.小科通過“微信公眾號”學(xué)習(xí)了《磁生電》課程后對電與磁產(chǎn)生了濃厚的興趣。他將電動
機廢充電器中的電風(fēng)扇拆下后與小燈泡按如圖所示的電路連接，再用手快速撥動風(fēng)扇葉片，
這時發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光，電風(fēng)扇居然變成了“發(fā)電機”。那么下列說法正確的是---（ ）
A. 電風(fēng)扇發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)
B. 電風(fēng)扇發(fā)電的原理是通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用
C. 電風(fēng)扇發(fā)電過程是把電能轉(zhuǎn)化為機械能
D. 小燈泡發(fā)光是把光能轉(zhuǎn)化為電能
7.關(guān)于發(fā)電機和電動機的幾種說法中，不正確的是---（ ）
A.發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)原理工作的 B.發(fā)電機是把機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
C.電動機是把機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 D.電動機的原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動
8. 手持式鋁箔封口機能實現(xiàn)用鋁箔將瓶口封住。其結(jié)構(gòu)包括頂部帶有按鈕的手柄和一個用
銅線制成的線圈,如圖所示。工作時給封口機通電,利用高頻電流通過線圈產(chǎn)生變化的磁場,
當(dāng)磁感線穿過封口鋁箔材料時,瞬間產(chǎn)生感應(yīng)電流,使鋁箔發(fā)熱而熔化鋁箔上的溶膠再凝固
來迅速封口。上述說明中沒有涉及的知識是--- ( )
A.電動機原理 B.發(fā)電機原理 C.電流的熱效應(yīng) D.電流的磁效應(yīng)
1
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第 8 題圖 第 9 題圖
9.如圖所示,“勝哥”把兩個電機的接線柱用導(dǎo)線相互連接起來,如果用力快速撥動甲電機
的轉(zhuǎn)葉,你會發(fā)現(xiàn)乙電機的轉(zhuǎn)葉也緩慢轉(zhuǎn)動起來。對這個現(xiàn)象分析正確的是---( )
A.“乙電機”將機械能轉(zhuǎn)化為電能 B. “甲電機”相當(dāng)于一個手搖發(fā)電機
C. “乙電機” 依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作 D.兩電機的工作原理完全相同
10.如圖所示,用檸檬制得的水果電池可以讓發(fā)光二極管發(fā)光(類似小燈泡發(fā)光)。在這個化學(xué)
變化過程中,化學(xué)能首先轉(zhuǎn)化成了---( )
A.光能 B.電能 C.熱能 D.化學(xué)能
11.小科通過微信公眾號“勝哥課程”學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)的相關(guān)課程后對電與磁的應(yīng)用產(chǎn)生了
濃厚的興趣。小科將小型電風(fēng)扇與小燈泡按如圖甲所示的電路連接并進行實驗。當(dāng)小科用手
快速撥動風(fēng)扇葉片,這時發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光。此時它的工作原理是____________，電路可簡化
為圖乙中的_____。
第 11 題圖
第 13 題圖
12.我們家庭中所用的電是交流電。周期性地改變方向的電流叫做_______，電流方向不變的
電流叫做______。我國民用交流電的周期是_____s， 由此可知該交流電的頻率
為___ Hz，它表示 1s內(nèi)電流方向改變____次。
13.小科在“勝哥”的指導(dǎo)下對自行車進行了改裝，后架上裝有向蓄電池充電的小發(fā)電機,
小發(fā)電機的上端有一個摩擦小輪 ,行駛過程中,當(dāng)下坡時可按下開關(guān)讓小輪壓緊車輪（ 如圖
所示 ），則小發(fā)電機產(chǎn)生電流并向蓄電池供電。當(dāng)小輪在自行車車輪_________力的作用下
轉(zhuǎn)動,發(fā)電機發(fā)電,其能量的轉(zhuǎn)化是_____能轉(zhuǎn)化成____能。給蓄電池充電時能量的轉(zhuǎn)化是
_____能轉(zhuǎn)化成______能，
14. 發(fā)光二極管只允許電流從二極管的正極流入,負極流出。如圖所示,
將兩只二極管與線圈連成并聯(lián)電路,并將兩只二極管的正負極接成相
反情形。使磁鐵在線圈中左右移動,此時會看見兩只發(fā)光二極管交替輪
流發(fā)光。生活中根據(jù)這一原理制作的機器有___________，它由線圈和磁鐵兩部分構(gòu)成。大
型發(fā)電機的定子是 ________，轉(zhuǎn)子是______________。
15.“勝哥” 把一段粗漆包線繞成約 3cm×2cm 的矩形線圈,漆包線在線圈的兩端各伸出約
3cm。 然后,用小刀刮去兩端引線的漆皮。用粗鐵絲做兩個支架,固定在硬
紙板上。兩個支架分別與電池的兩極相連。把線圈放在支架上,線圈下放一
塊強磁鐵,如圖所示。給線圈通電并用手輕推一下,線圈就會不停地轉(zhuǎn)下去。
(1)刮去兩端引線的漆皮要注意_______(填字母)。
A.兩端全刮掉 B.一端全部刮掉,另一端只刮半周
(2)線圈在轉(zhuǎn)動過程中______能轉(zhuǎn)化為______能。
(3) “勝哥”組裝好實驗裝置，接通電源后,發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動,寫出一條可能造成該現(xiàn)象的
原因。
2
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答案
1.C 2.B 3.A 4.D 5.D 6.A 7.C 8.A 9.B 10.B
11.電磁感應(yīng) a
12.交流電 直流電 0.02 50 100
13.摩擦 機械 電 電 化學(xué)
14. 發(fā)電機 線圈 旋轉(zhuǎn)磁極 （磁極）
15. (1)B (2)電 機械（動）
(3) 答：電源電壓較低。
線圈正好處于平衡位置。
接觸不良而形成開路。
強磁鐵磁場太弱。
漆皮未刮凈。
合理即可。
3
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