17.3 发电机发电的原理 学案（学生版+答案版）2025-2026学年物理沪粤版九年级下册

17．3　发电机发电的原理 学习目标 1. 了解交流发电机的简单构造和工作原理。 2. 用模型法理解发电机发电的过程。 3. 通过实验探究产生感应电流的条件及感应电流的方向与哪些因素有关。 4. 通过实验探究，培养交流与合作意识，提高动手能力。 认识发电机 　　如图所示是一个手摇发电机模型。图中，我们把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联。转动摇把，观察二极管的发光情况。 问题1：转动摇把，发光二极管发光，说明了什么？ 答：电路中产生了电流。 问题2：在转动摇把的过程中，二极管交替发光，说明了什么？ 答：电流方向是不断变化的。 问题3：仔细观察发现，手摇发电机模型与电动机模型结构相似，都由转动的__线圈__和固定的__磁体__组成。 问题4：发电机模型中发生的能量转化是__机械__能转化为__电__能；二极管发光时把__电__能转化为光能。 1. 发电机的主要部件：线圈、磁体。 2. 发电机的能量转化：把机械能转化为电能。 【应用1】如图所示是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，产生了电流，经读卡器处理，就能识别卡片信息。能量转化过程与下列图__乙__(选填“甲”或“乙”)相似。 电磁感应现象 　　把线圈简化为导线，把磁体简化为蹄形磁体，利用如图甲实验装置探究导体在磁场中产生感应电流的条件。 问题1：设计实验 (1)感应电流产生的现象：实验中，观察__灵敏电流计指针是否偏转__判断电路中是否产生感应电流；观察__灵敏电流计指针的偏转方向__判断感应电流的方向。 (2)改变磁场方向的方法：对调磁体的两极__。 问题2：实验探究 (1)断开开关后，无论导体怎样运动，灵敏电流计指针都不偏转，说明__没有__(选填“有”或“没有”)产生感应电流。 (2)闭合开关后，进行多次实验，将现象记录在下面表格中。 序号 磁极 导体运动 灵敏电流计 1 上N下S 上、下运动 不偏转 2 上N下S 水平向右运动 向左偏转 3 上N下S 水平向左运动 向右偏转 4 上S下N 水平向左运动 向左偏转 ①产生感应电流的是实验__2、3、4__；没有产生感应电流的是实验__1__。(均填序号) ②对比产生感应电流和没有产生感应电流时导体的运动方向，我们发现，只有当闭合电路的导体在做__切割磁感线运动__(选填“切割磁感线运动”或“平行磁感线运动”)时，才会产生感应电流。 (3)灵敏电流计指针左右摆动，这说明感应电流的方向是__变化__(选填“变化”或“不变”)的。①分析实验2、3，可以得出感应电流方向与__导体运动方向__有关。 ②分析实验3、4可以得出感应电流方向与__磁场方向__有关。 问题3：归纳总结 (1)__闭合__电路的一部分导体在磁场中做__切割磁感线__运动时，导体中就会产生感应电流。 (2)感应电流方向与__磁场__方向和__导体运动__方向有关。 问题4：拓展实验 利用图乙所示的实验装置，闭合开关后，拿一根条形磁体向右插入线圈中时，观察到灵敏电流计指针__偏转__(选填“偏转”或“不偏转”)。理由：__条形磁体与线圈发生相对运动时，线圈也会切割条形磁体周围的磁感线，产生感应电流。 1. 物理方法 (1)转换法：通过灵敏电流计的偏转情况检验感应电流的产生与方向。 ①感应电流产生的检验：灵敏电流计指针偏转，说明产生感应电流； ②感应电流方向的判断：灵敏电流计指针左偏和右偏，说明感应电流方向变化。 ③感应电流大小的判断：灵敏电流计指针偏转幅度大，说明感应电流大。 (2)通过控制变量法设计实验 感应电流的产生必须具备三个条件：①闭合电路；②一部分导体；③做切割磁感线运动。在实验中，我们在探究每个条件时，都让其他两个条件满足，而让探究的条件不满足。 2. 感应电流产生的条件：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产 ... ...