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课件网) 17.3 发电机 为什么能发电 奥斯特发现电流的磁效应之后,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,1831年终于取得突破,发现了利用磁场产生电流的条件和规律。法拉第的发现,进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。根据这个发现,后来发明了发电机。 那么发电机是如何发电的?什么情况下磁能生电 新课导入 活动1 让我们自己来发电 仔细观察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? 转动手柄使线圈在磁场里转动,小灯泡发光。 说明电路中有电流通过小灯泡。 新知讲解 认识发动机 一 活动2 拆开发电机 仔细观察下图所示的手摇发电机,它们内部的主要部件是哪些? 发电机的主要部件是:磁体(定子)和线圈(转子) 活动3 探究电磁感应现象 将一根导体的两端用细导线悬挂起来,并与灵敏电流计串联组成闭合电路。将导体放在U形磁体的磁场中。 G _ + 探究电磁感应现象 二 ①断开开关,让导体在磁场中运动,观察灵敏电流计指针偏转情况; ②闭合开关,让导体静止观察灵敏电流计指针偏转情况; ③闭合开关上下、左右运动、观察灵敏电流计指针偏转情况; 实验步骤: 实 验 条 件 指针摆动情况 1 开关断开,电路断路,无论导线做何运动 不摆动 2 3 4 开关闭合,电路通路,导线保持静止。 不摆动 开关闭合,电路通路,部分导线只做上下运动。 不摆动 开关闭合,电路通路,部分导线只做左右运动。 摆 动 实验现象: 实验结论:产生感应电流的条件: ①闭合电路 ②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 G _ + 电磁感应现象 (1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。这种现象叫电磁感应现象。 (2)电磁感应现象中,消耗了机械能,获得了电能,实现了从机械能向电能的转化。 (4)感应电流的方向 感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向都有关系。 说明:必须是一部分导体做切割磁感线运动,如果闭合电路的全部导体在同一磁场中做切割磁感线运动,导体中就不会产生感应电流。 (3)感应电流:电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。 思考与讨论: 1、如果导体的运动方向与磁感线方向不垂直,导体中能产生电流吗? 答案:能 只要是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,导体中就能产生感应电流,导体的运动方向与磁感线方向不一定垂直。 2、移动蹄形磁体,导体中能产生电流吗? 答案:能 导体不动,移动蹄形磁体,导体同样能做切割磁感线运动,所以导体中也能产生感应电流。 1.下图所示的是模型发电机发电的示意图,你能用电磁感应现象来说明它的工作原理吗? 发动机的工作原理 三 视频《交流发电机工作过程演示》 ab和cd不断做切割磁感线运动,由于磁感线方向是不变的,而ab和cd的运动方向总是相反,并且不断改变,于是线圈和外部电路就有了方向不断改变的感应电流。 2.实际发电机比模型发电机要复杂得多,但基本部件仍是磁体与线圈。它的磁体是转动的电磁铁,线圈嵌在由硅钢片制成的槽中,如图所示。 3.发电机是由水轮机、汽轮机或内燃机等带动转子转动的,所产生的感应电流通常都是交变电流(交流电),且电压较高。 水轮发动机 能量转化 机械能转化为电能 电能转化为机械能 构造 交流发电机 直流电动机 (无外接电源) (有外接电源) 2.发电机的构造主要由_____和_____组成,电能是由_____转化得来的. 机械能 磁体 线圈 1.如图所示,甲图_____机的示意图,乙图是_____机的示意图. 发电 电动 当堂检测 3. 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 ... ...