資源簡介

(共35張PPT)
第十七章 電動機與發電機
1. 通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，并知道力的方向與哪些因素有關。
2. 探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。了解電磁感應在生產、生活中的應用。
3. 探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。（必做實驗）
課程標準
考點梳理
1. 通電導體(通電線圈)在磁場里受到______________而發生運動。
2. 能量轉化：__________能轉化為__________能。
3. 磁力方向的影響因素：
（1）通電導體受力的方向跟________________和_____________有關。
力的作用
磁場對通電導體的作用
電
機械
磁場方向
電流方向
（2）當這兩個因素同時改變時，通電導體受力的方向__________（填“改變”或“不改變”）。
4. 應用：這個現象的應用有__________、__________________。
（1）電動機的主要結構是__________和__________。
（2）電動機是根據___________________________________的原理制成的，它工作時，__________________及時改變電流的方向以保持線圈的持續轉動。
不改變
電動機
動圈式揚聲器
定子
轉子
通電線圈在磁場中受力轉動
換向器
注意：電動機換向器的作用是當線圈剛轉過平衡位置時，改變線圈中電流的方向，從而改變線圈受力方向，使線圈持續轉動。
1. 1831年，英國著名物理學家__________發現了電磁感應現象，從而開辟了電氣化的時代。
2.__________電路的__________導體在磁場里做__________________運動時，導體中會產生電流。這就是電磁感應現象。電磁感應現象中產生的電流叫做__________電流。
3. 能量轉化：__________能轉化為__________能。
法拉第
電磁感應現象
閉合
一部分
切割磁感線
感應
機械
電
4.產生感應電流的條件：一是電路要__________；二是電路的一部分導體在磁場中做_____________________運動。
5.感應電流方向的影響因素：
（1）導體中感應電流的方向跟__________________和__________________________________有關。
（2）當這兩個因素同時改變時，感應電流的方向__________（填“改變”或“不改變”）。
閉合
切割磁感線
磁場方向
導體切割磁感線的運動方向
不改變
6.這個現象的應用有_______________、_______________。
（1）發電機的主要結構由__________和__________組成。
（2）發電機是利用______________________原理制成的。
注意：電磁感應現象中，感應電流的大小與磁場強度及線圈切割磁感線運動的速度有關。
發電機
動圈式話筒
定子
轉子
電磁感應現象
7. 電動機與發電機的比較：
電機 結構 原理 能量轉化 分類
電動機 定子和轉子 通電線圈在磁場中受力轉動 電能轉化為機械能 直流電動機和交流電動機
發電機 定子和轉子 電磁感應現象 機械能轉化為電能 直流發電機和交流發電機
拓展：①應用通電導體在磁場中受力的作用而運動原理工作的用電器：電風扇、揚聲器（聽筒）等；②應用電磁感應原理工作的用電器：話筒（麥克風）、電磁爐等;③電動機可以變成發電機使用，如當高速運行的列車開始制動時，電動機線圈轉動切割磁感線，將動能轉化為電能實現減速。
課本簡練
1. (九下P30自我評價與作業2改編)如圖1-17-1裝置是電動機的工作模型，在工作過程中，__________起了關鍵的作用，它能使線圈剛剛轉過________位置時，就自動改變線圈中的___________，從而實現通電線圈在磁場中的連續轉動。
換向器
平衡
電流方向
2. (九下P32活動3改編)如圖1－17－2所示，在蹄形磁鐵的磁場中放置一導線，導線與電流表組成閉合回路，下列說法正確的是( )
A. 奧斯特用此裝置發現了電流磁效應
B. 導體沿豎直方向運動時，電流表指針偏轉
C. 導體沿水平方向運動時，電流表指針偏轉
D. 導體左右運動時，電流表指針偏轉方向不變
C
3. （九下P32活動3改編）如圖1-17-3中__________（填“甲”或“乙”）是研究電磁感應現象的實驗裝置圖。閉合開關后，金屬棒若在水平方向運動時，電流表指針會發生偏轉：保持金屬棒切割磁感線的方向不變，________________________________，棒內電流方向將發生改變。
甲
把蹄形磁體的N、S極對調
易錯精講
【例】如圖所示的四個演示實驗中，能夠說明發電機工作原理的是（ ）
易錯點
區分磁現象的三個裝置圖
D
思路點撥：A圖是奧斯特實驗，小磁針發生偏轉說明通電導體周圍有磁場；B圖是探究影響電磁鐵磁性大小因素的實驗，電磁鐵的工作原理是電流的磁效應；C圖，閉合開關，電路中有電流，通電導體或線圈受到磁場力的作用發生運動，是電動機的工作原理；D圖，閉合開關，在外力作用下使導體左右移動，切割磁感應線，則靈敏電流計指針發生偏轉，說明此時有感應電流產生，這是電磁感應現象，是發電機的工作原理。
【變式1】隨著“健康中國”理念深入人心，跑步機越來越受到人們的青睞，它的“心臟”是電動機，下圖實驗與它的工作原理相同的是（ ）
A
【變式2】如圖1-17-4所示，是某同學為實驗探究發電機與電動機而設計的裝置圖。閉合開關S，先將導體ab水平向右移動，導體cd也隨之運動起來，可知：
（1）左側ab運動時，這是_______________現象。
（2）根據右側cd產生的現象，可制成__________機。
（3）在此探究過程中，__________裝置是
電源，__________裝置是用電器。
（均填“左側”或“右側”）
電磁感應
電動
左側
右側
實驗 探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件(10年2考：2014年、2017年)
重點實驗
實驗名稱 探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件
實驗器材 U形磁鐵、開關、導線、導體、靈敏電流計、鐵架臺
考點歸納 （1）產生感應電流的條件是閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動
（2）通過靈敏電流計指針的偏轉角
度判斷電路中是否產生感應電流和感
應電流的大小
（3）能量轉化：機械能轉化為電能
實驗結論 感應電流的大小、方向與導體運動的速度大小和方向、磁場的強弱和方向有關
生活應用 發電機
【例】【科學探究】如圖1－17－5所示，某小組在“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”，實驗時保持磁體位置不變。
【科學史實】
(1)__________首先發現了電磁感應現象。
【實驗方法】
(2)實驗通過_____________________________________________來判斷電路中是否有電流。
【實驗現象】
(3)如圖甲所示，電流計指針不偏轉，這是因為導體ab__________。
法拉第
觀察靈敏電流計指針是否偏轉
沒有運動
(4)如圖乙所示，電流計指針也不偏轉，這是因為_____________。
(5)如圖丙所示，電流計指針仍不偏轉，這是因為導體ab雖有運動，但沒有____________________。
開關沒閉合
切割磁感線
【實驗結論】
(6)分析比較上圖前面四個實驗現象，可以初步得出產生感應電流的條件：__________________的一部分導體，在磁場中做___________________運動。
(7)比較丁、己兩圖可以得出感應電流的方向跟__________方向有關的結論；比較丁、戊兩圖可以得出感應電流的方向跟_________________方向有關的結論。
閉合電路
切割磁感線
磁場
導體的運動
考點1 磁場對通電導體的作用［10年3考：2019年(填空)、2020年(選擇)、2024年(填空)考查］
1. （2024廣東）將自制的電動機接入電路，如圖1-17-6所示，其中支架A是__________（填“導體”或“絕緣體”）。閉合開關，線圈開始轉動，磁場對線圈
__________（填“有”或“無”）
作用力。僅調換磁體的磁極，線
圈轉動方向與原轉動方向__________。
考點精練
導體
有
相反
2. （2019廣東）如圖1-17-7所示，閉合開關，靜止的導體棒ab在軌道上向右運動，說明了通電導體在磁場中受到__________的作用，若只將電源的正、負極對調，則導體棒ab將向__________（填“左”或“右”）運動，若只將蹄形磁鐵的N、S極對調，則導體棒ab將向__________（填“左”或“右”）運動。
力
左
左
3. 在研究“磁場對通電導體的作用”實驗中:
（1）利用如圖1-17-8甲所示的裝置研究“磁場對通電導體的作用”時，應在a、b之間接入__________，根據該原理可制成__________。
（2）在圖1-17-8乙中，通電后cd段導線受磁場力F1的方向為豎直向下，由此可以判斷ab段導線所
受磁場力F2的方向是豎直向上，F1與
F2不是一對平衡力，這是因為
___________________________________。
電源
電動機
兩個力沒有作用在同一直線上
（3）要使圖乙中的線圈持續轉動，應在其外部加裝__________，自動改變線圈中的電流方向。
換向器
4. 【科學思維】如圖1-17-9甲所示，“×”代表磁場方向垂直紙面向里，通電導體的受力方向與電流方向和磁場方向有關，如果導體ab的電流方向向上，導體ab受到向左的力的作用，如果電流方向向下，導體ab受到向右的力；若磁場方向不變，一電子沿圖1-17-9乙所示的速度方向向
上運動，該電子受到向__________
（填“左”或“右”）的力。
右
考點2 電磁感應現象［10年4考：2017年(填空)、2021年(實驗)、2022年(選擇)、2023年(選擇、綜合)考查］
5. （2023廣東）如圖1-17-10所示，小明用線圈、條形磁鐵和靈敏電流計來驗證電磁感應現象，下列不能使靈敏電流計指針發生偏轉的操作是（ ）
A. 線圈不動，磁鐵快速向上
B. 線圈不動，磁鐵快速向下
C. 磁鐵不動，線圈快速向上
D. 線圈和磁鐵同時同速向上
D
6. （2022廣東）下圖中的a表示垂直于紙面的一段導線，它是閉合電路的一部分，當a在下列磁場中沿圖中所示方向運動時，不會產生感應電流的是（ ）
D
7. （2020廣東）關于圖1-17-11所示的實驗裝置，表述錯誤的是（ ）
A. 該裝置可用來研究電磁感應現象
B. 該裝置能將電能轉化為機械能
C. 該裝置可用來研究磁場對通電導體的作用
D. 該裝置揭示的原理可應用于電動機
A
8. （2017廣東）如圖1-17-12所示的實驗裝置中，當導體棒AB豎直向上運動時，靈敏電流計的指針__________偏轉，讓導體棒AB水平向右運動，靈敏電流計的指針__________（以上兩空均填“會”或“不會”）偏轉，________________（填“電動機”或“發電機”）是應用電磁感應原理制成的。
不會
會
發電機
9. 如圖1-17-13所示是動圈式話筒的構造示意圖，膜片和線圈相連，線圈兩端的導線接入擴音機。當你對著話筒說話或唱歌時，聲音使膜片和線圈一起__________，線圈處在永久磁體周圍的__________中，這樣線圈就會做_____________________運動而產生感應電流，我們就能通過揚聲器聽到你的聲音。
振動
磁場
切割磁感線
10. （創新題）【科學思維】如圖1-17-14的裝置，小磁針下方有一帶鐵芯的螺線管，螺線管兩端導線與金屬導軌ab、cd相連，導體棒ef平放在導軌上，各觸點接觸良好。當導體棒ef向左移動時，小磁針N極轉至如圖1-17-14所示位置，如果要使小磁針的指向與圖相同，下列裝置能實現是（“×”表示垂直于紙面向里的磁感線，“·”表示垂直于紙面向外的磁感線）（ ）
D
考點3 跨學科實踐高鐵提速的可行性分析
11. 寧夏境內首條高速鐵路——“銀西高鐵”正處在緊張施工中，“銀西高鐵”線路全長約618 km，設計行車時速為250 km，預留每小時350 km的提速條件，其中寧夏境內長約182 km。高鐵車組與傳統列車相比，在設計上采用了許多新技術。
（1）如圖1-17-15所示，高鐵車
頭采用流線型設計可以減小__________。
空氣阻力
（2）高鐵列車速度從200 km/h降到90 km/h的過程中不采用機械剎車，而是利用“再生制動”技術；列車由于__________繼續行駛并帶動電機逆轉發電，把列車的機械能轉化為__________能；當車速降到90 km/h時，實施機械剎車，利用剎車片與軸之間的摩擦力使車速減小。
（3）若“銀西高鐵”通車后，列車按設計時速行駛，從銀川到達西安至少需要__________h。
慣性
電
2.472

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