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课件网) 第十七章 电动机与发电机 17.3 发电机发电的原理 你知道我们日常生活中使用的电能来自哪里吗? 核电站 风力发电场 火力发电厂 水力发电站 电厂里面最核心的部件就是发电机。 观察与思考 1.认识发电机。 2.知道电磁感应现象的原理及其应用。 3.知道发电机的工作原理及能量转化。 学习目标 演示实验: 仔细观察如图所示的手摇式发电机,用导线把它与发光二极管连接起来。试一试,怎样才能使发光二极管发光。 一、认识发电机 让我们自己来发电 将发电机模型拆开,看一看它的内部结构。想一想:发电机的主要部件有哪些? 磁体 线圈 一、认识发电机 视频 发电机的结构 发电机模型是不是有点眼熟,你想起来了什么? 电动机里面也有磁体和线圈这两个主要部件! 二、电磁感应现象 探究导体在磁场中产生感应电流的条件 实验思路: 我们可以仿照对电动机的研究,对线圈和磁体进行简化,来探究发电机产生电流的条件。你还记得研究电动机时我们是如何简化的吗? 二、电磁感应现象 实验: 将线圈组简化为直导线。 二、电磁感应现象 设计实验: 如图是设计的两种实验装置。 实验器材: 单根导线、线圈、导线、蹄形磁铁、灵敏电流计。 进行实验: 1.当单根导线或线圈的一边在磁场中静止不动时,仔细观察,灵敏电流计的指针会偏转吗? 2.单根导线或线圈的一边在磁场中做怎样的运动时,灵敏电流计的指针才会偏转呢?如果单根导线或线圈的一边平行于磁感线运动,灵敏电流计的指针会发生偏转吗? 3.改变磁场两极的位置(改变磁场的方向),或者使单根导线或线圈的一边反向运动,灵敏电流计的指针偏转方向是否改变? 二、电磁感应现象 实验1 产生感应电流的条件 实验2 影响感应电流方向的因素 实验结论: 闭合电路的一部分导体在磁场里做_____磁感线的运动时,导体中就会产生电流。电流的方向与_____和_____有关。 磁场的方向 切割 分析上述实验结果,可以得到以下结论: 导体运动方向 二、电磁感应现象 这就是电磁感应现象。电磁感应现象中所产生的电流,叫做感应电流。 思考:用如图的方法能产生感应电流吗?试一试。 你认为发生电磁感应现象的条件是什么? 电磁感应现象中发生了怎样的能量转化? 1.闭合电路。2.导体在磁场中做切割磁感线运动。 机械能转化为电能 二、电磁感应现象 再来观察模型发电机,你能用电磁感应现象来说明它的工作原理吗? 导体运动出磁场之后,电流就消失了,怎样才能得到持续的电流呢? 让线圈在磁场中转起来! 三、发电机的工作原理 三、发电机的工作原理 如图是交流发电机的工作原理示意图。 (a) (b) (c) (d) 三、发电机的工作原理 线圈转至图中位置时,线圈不切割磁感线,电路中没有电流。 线圈从图(a)位置匀速转至图(b)位置的过程中,AB、CD边均切割磁感线,线圈中产生逐渐增大的感应电流。从灵敏电流计指针的偏转方向可知,电流方向如图所示,且在此位置时,电流最大。 (a) (b) 三、发电机的工作原理 线圈从图(b)位置匀速转至图(c)位置的过程中,线圈切割磁感线,线圈中有感应电流,且逐渐减小。当到达此图位置时,线圈不切割磁感线,电路中电流消失。 线圈由图(c)位置匀速转至图(d)位置的过程中,线圈切割磁感线,线圈中有感应电流,且逐渐增至最大,电流的方向如图所示。 (c) (d) 当线圈从图(a)位置继续转动下去,线圈中感应电流的大小和方向就不断重复上述变化。这里线圈转动一周,电流的方向和大小就发生一个周期性变化。 三、发电机的工作原理 上述这种周期性改变方向和大小的电流叫做交流电 。它跟通过干电池、蓄电池所得到的方向不变的直流电是不同的。 我国家庭电路中使用的就是220V的交流电,其频率为50Hz。 实际发电机比较复 ... ...