19.2 发电机是怎样工作的 课件(共26张PPT) 2025-2026学年沪科版九年级全一册物理

(课件网) 第十九章 电能从哪里来 第2节 发电机是怎样工作的 1.知道交流发电机的简单结构、工作原理。 2.知道电磁感应与多种发电形式的联系。 人们利用法拉第发现的电磁感应现象发明了发电机。 那么，发电机的工作原理是怎样的？ 发电机发电过程中，能量是如何转化的？ 1. 实验探究：手摇发电机的发电情况 （1）观察与实验 发电机怎样发电？以手摇发电机为例学习。 ①观察模型式手摇发电机的构造 磁极是什么形状的？线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的？摇把是通过什么带动线圈转起来的？ ②摇动手柄时，你观察到什么现象？这说明什么问题？ ③将小灯泡换成小量程电流表，缓缓地摇动手柄，你发现了什么现象？说明了什么问题？ 知识点一、发电机的工作原理 手轮 磁铁 线圈 小电灯 电刷 换向器 （2）观察结果 ①手摇发电机的主要构造 磁铁形状是蹄形磁铁 ；线圈是通过电刷与灯泡（或发光二极管）串联的；摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。 ②摇动手柄时，观察到小灯泡闪烁发光。如果快速摇动轮盘时，会观察到灯泡更亮。说明摇动转轮的转速越大，灯泡发光越亮。 ③将小灯泡换成小量程电流表，缓缓地摇动手柄，会观察到电流表指针左右来回摆动，这说明该发电机产生的电流的方向在改变。 （1）交变电流：线圈在磁场中转动时，产生的感应电流的大小和方向随时间发生周期性变化，这种电流叫作交变电流。 （2）交流电的频率：我们日常生活中使用的交变电流每秒钟完成50个周期性变化。即交流电的频率为 f=50/s=50HZ 周期为T=0.2s （3）交流发电机：发电机线圈在转动过程中，线圈中电流的大小和方向重复发生相同的变化，这种变化叫作周期性变化，这种发电机叫作交流发电机。 2. 交变电流 （1）发电机主要构造 磁铁、线圈abcd、铜环K和L、电刷A与B等。 （2）主要部分作用 ①磁铁：用来产生磁场； ②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流； ③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路； ④电刷：感应电流通过电刷流出。 3. 交流发电机 磁铁 铜环 电刷 线圈abcd （3）交流发电机工作原理示意图 导线ab边向左运动，cd边向右运动，不切割磁感线，没有电流。 导线ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为A到B。 B A 线圈转过半周时，ab边向右运动，cd边向左运动，不切割磁感线，没有电流。 导线ab边向上切割磁感线，cd边向下切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为B到A。 B A 甲 乙 丙 丁 ①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。 ②图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次。 ③线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。 甲 乙 丙 丁 4. 实际发电机的构造与能量转化 （1）构造 主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组成部分。概括地讲是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。实际上大型发电机多采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。 转子 定子 大型发电机安装转子 机械能 电能 （2）发电机的能量转化 从能量转化的角度看，发电机是一种将机械能转化为电能的装置。在发电的过程中，由于线圈存在电阻以及转动系统存在摩擦，因此还有部分能量转化为内能。 项目 直流电动机 交流发电机 原理图 原理 构造 能量转化 在电路中的作用 区分方法 5.电动机与发电机比较 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应 与电刷接触的是铜半环 与电刷接触的是铜环 电能转化为机械能 机械能转化为电能 用电器 电源 通电转 ... ...