17.3 发电机发电的原理 课件(共20张PPT)2025-2026学年沪粤版（2024）九年级下册

(课件网) 初中物理沪粤版（2024）九年级下册 第十七章 电动机与发电机 第3节 发电机发电的原理 1.认识什么是发电机。 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。 现代社会离不开电能。这些电能通常都是通过发电机产生的。 发电机为什么能发电呢？ 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。 知识点一、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 视频：发电机的结构 实验主题 探究 “磁生电” 的条件及感应电流方向的影响因素 实验准备 实验器材：单根导线/线圈、蹄形磁铁、灵敏电流计、导线若干； 实验装置：选择教材图17-3-3(a)或(b)装置，将灵敏电流计与导体（单根导线/线圈）连接，组成闭合电路。 知识点二、电磁感应现象 必做实验 ——— 探究导体在磁场中产生感应电流的条件 实验步骤 阶段1：探究感应电流的产生条件 让单根导线（或线圈的一边）静止在蹄形磁铁的磁场中，观察灵敏电流计指针是否偏转（记录：不偏转）； 让单根导线（或线圈的一边）在磁场中做切割磁感线运动（垂直于磁感线前后/左右运动），观察指针是否偏转（记录：偏转）； 让单根导线（或线圈的一边）平行于磁感线运动，观察指针是否偏转（记录：不偏转）； 断开电路，让导线在磁场中做切割磁感线运动，观察指针是否偏转（记录：不偏转）。 阶段2：探究感应电流方向的影响因素 保持导体运动方向不变，反转蹄形磁铁（改变磁场方向），观察指针偏转方向（记录：偏转方向相反）； 保持磁场方向不变，改变导体运动方向（如从左向右改为从右向左），观察指针偏转方向（记录：偏转方向相反）； 同时改变磁场方向和导体运动方向，观察指针偏转方向（记录：偏转方向不变）。 实验结论 电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流； 感应电流：电磁感应现象中产生的电流； 方向规律：感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。 补充实验 按教材图 17-3-5，用线圈和条形磁铁实验（快速插入 / 拔出磁铁，线圈切割磁感线，指针偏转），验证结论的普遍性。 发电机的工作原理 核心逻辑：电磁感应现象的应用（机械能→电能） 分步解析交流发电机工作过程： 1.图(a)：线圈平面与磁感线垂直（未切割磁感线），电路中无电流； 2.图(b)：线圈从(a)位置匀速转动，AB、CD边切割磁感线，感应电流逐渐增大，达到最大值（电流方向如图所示）； (a) (b) 知识点三、发电机的工作原理 3.图(c)：线圈继续转动至与磁感线垂直，切割磁感线作用减弱，电流逐渐减小至零； 4.图(d)：线圈越过平衡位置，AB、CD边反向切割磁感线，感应电流反向且逐渐增大至最大值； 5.循环往复：线圈转动一周，感应电流的大小和方向完成一次周期性变化。 (c) (d) 电流类型对比 类型 特点 实例 交流电 周期性改变大小和方向 发电机产生的电流 直流电 方向不变（大小可变化） 干电池、蓄电池供电 实际发电机的结构 核心部件：仍为磁体（转动的电磁铁）和线圈（嵌在硅钢片槽中）； 动力来源：由水轮机、汽轮机或内燃机带动转子转动，实现机械能向电能的转化； 输出电流：通常为交流电，电压较高。 视频欣赏：发电机发电原理 信息浏览：法拉第的伟大发现 探究背景：奥斯特发现 “电流的磁效应” 后，科学家逆向思考 “磁能否生电”； 关键突破：1831 年英国科学家法拉第发现电磁感应现象，研制出世界上第一台发电机； 历史意义：揭开电与磁的内在联系，推动人类从 “蒸汽时代” 跨入 “电气时代”。 典型应用 动圈式话筒 工 ... ...