资源描述
第2课时 发电机原理
知识点 发电机工作原理 精练版P21
1．构造
发电机主要由转子(转动部分)和定子(固定部分)组成，还有铜环两个、电刷两个，如图所示。小型发电机的转子是线圈，定子是永磁体，与教学演示用的模型类似。大型发电机恰好相反，转子是电磁铁，而定子是线圈，以便于产生高电压和强电流。
2．原理
发电机是根据电磁感应原理制成的，工作时把机械能转化为电能。
3．工作过程
甲：图示：
切割磁感线情况：
线圈AB边水平向右运动，CD边水平向左运动。AB边和CD边运动方向与磁感线平行，不切割磁感线。
产生感应电流情况：线圈中不产生感应电流。
电流的输出情况：不输出电流。
乙：图示：
切割磁感线情况：
AB边向上切割磁感线，CD边向下切割磁感线。
产生感应电流情况：切割磁感线方向相反，故产生的感应电流方向相反。AB边产生的感应电流由A到B，CD边产生的感应电流由C到D，线圈中的电流流向为ABCD。
电流的输出情况：AB边只和铜环2接触，CD边只和铜环1接触。故在外电路中电流是由电刷3经灵敏电流计流向电刷4。
丙：图示：
切割磁感线情况：
AB边水平向左运动，CD边水平向右运动，AB边和CD边运动方向又与磁感线平行，不切割磁感线。
产生感应电流情况：线圈中不产生感应电流。
电流的输出情况：不输出电流。
丁：图示：
切割磁感线情况：
AB边向下切割磁感线，CD边向上切割磁感线。
产生感应电流情况：切割磁感线，产生感应电流，但电流方向与前面的相反。AB边产生的感应电流由B到A，CD边产生的感应电流由D到C，线圈中的电流流向为DCBA。
电流的输出情况：AB边只和铜环2接触，CD边只和铜环1接触，故在外电路中电流是由电刷4经灵敏电流计流向电刷3。
线圈不停地转动，发电机也就不停地重复甲→乙→丙→丁四个过程，源源不断地产生感应电流供给外电路。
例1 如图所示，放在磁场中的矩形线圈abcd，自图示位置(即线圈平面与磁感线垂直的位置)开始绕OO′轴转动，则下列说法中正确的是( )
A．根据电磁感应原理，线圈在转动过程中时刻有感应电流产生
B．线圈转动的前半周中，线圈中电流方向不变
C．线圈平面与磁场方向平行时，线圈中无电流
D．线圈转动过程中，各边都在不停地切割磁感线
解析：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，但是如果将图示线圈所在的位置画成如图所示，就可看出线圈在转动的瞬间，并没有切割磁感线，也就是说，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈中没有感应电流产生，其他各时刻ab、cd边都切割磁感线，所以A、C选项错误。ab、cd两边尽管不停地旋转，但并不都是不停地做切割磁感线运动，在线圈平面与磁感线垂直的时刻，ab、cd两边就不做切割磁感线运动，D选项错误。在线圈转动的前半周中，ab、cd边切割磁感线但方向不变，过了线圈平面与磁感线方向垂直的位置后，它们切割磁感线的方向才发生变化，故B选项正确。
答案：B
易错点 磁场对电流作用的装置图和电磁感应装置图易混淆
如图所示分别是磁场对电流作用的装置图和电磁感应现象的装置图。研究磁场对电流的作用时，电路中需要通入电流，所以电路中有电源。而研究电磁感应现象是研究外力使闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中是否产生电流，所以没有电源而加入了灵敏电流计。
例2 要研究电磁感应现象，可以选用图中的________(选填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验。
解析：对“探究电磁感应现象”和“探究磁场对电流的作用”两个实验的装置不熟悉，易错填乙。闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这种现象称为电磁感应现象，所以题图甲是研究电磁感应现象的装置，题图乙是研究通电导体在磁场中受力而运动的实验装置。
答案：甲
4
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
