173发电机为什么能发电沪粤版剖解.pptx

17.317.3发电机为什么能发电发电机为什么能发电世界第一台发电机世界第一台发电机 如果把电源如果把电源“+”极与导线连接，可观察到极与导线连接，可观察到的现象是的现象是_,_,断开电路则可观察断开电路则可观察到到_。NS复习回顾复习回顾奥斯特实验奥斯特实验电电磁磁城市夜景城市夜景电饭煲电饭煲电磁起重机电磁起重机车间一角车间一角这些设备都需要电才能工作这些设备都需要电才能工作火力发电厂火力发电厂秦山核电站秦山核电站长江三峡水电站长江三峡水电站风力发电场风力发电场所有的电能都来自发电厂，它们都离不开发电机。所有的电能都来自发电厂，它们都离不开发电机。一、认识发电机一、认识发电机 （1 1）用导线将电池、小灯泡、电流表、开关连）用导线将电池、小灯泡、电流表、开关连接成闭合电路，观察小灯泡是否发光。接成闭合电路，观察小灯泡是否发光。（2 2）把手摇发电机、小灯泡接入电路。）把手摇发电机、小灯泡接入电路。转动手转动手柄使线圈在磁场里转动，小灯泡发光，柄使线圈在磁场里转动，小灯泡发光，说明电路中说明电路中有电流通过小灯泡。有电流通过小灯泡。活动活动1 1：让我们自己来发电：让我们自己来发电 磁铁磁铁和和线圈线圈 发电机的主要部件：发电机的主要部件：活动活动2：拆开发电机：拆开发电机1.产生持续电流的条件：产生持续电流的条件：一是需要电源；二是电路要闭合。一是需要电源；二是电路要闭合。3.如何知道电路中是否有电流？如何知道电路中是否有电流？用电流表测量用电流表测量2.能够能够产生产生、提供电能的装置是什么？、提供电能的装置是什么？电源电源在做探究实验之前，你是否想过这些问题？在做探究实验之前，你是否想过这些问题？二、探究电磁感应现象二、探究电磁感应现象 活动活动3 3：探究电磁感应现象：探究电磁感应现象 蹄形磁铁蹄形磁铁灯泡灯泡小磁针小磁针G_+灵敏电流计灵敏电流计导线导线线圈线圈电流表电流表制定计划和设计实验制定计划和设计实验（1）实验器材）实验器材（2）实验设计）实验设计进行实验进行实验N上线右次数次数次数次数实实实实 验验验验 条条条条 件件件件 指针指针指针指针摆动情况摆动情况摆动情况摆动情况G _+G _+G _+G _+G _+实验电路图实验电路图实验电路图实验电路图1开关断开，电路断路，开关断开，电路断路，无论导线做何运动无论导线做何运动不摆动不摆动不摆动不摆动2345开关闭合，电路通路，开关闭合，电路通路，导线保持静止。导线保持静止。不摆动不摆动不摆动不摆动开关闭合，电路通路，开关闭合，电路通路，部分导线只做上下运动。部分导线只做上下运动。不摆动不摆动不摆动不摆动开关闭合，电路通路，开关闭合，电路通路，部分导线只做左右运动。部分导线只做左右运动。摆摆摆摆 动动动动开关闭合，电路通路，部开关闭合，电路通路，部分导线做左右斜向运动。分导线做左右斜向运动。摆摆摆摆 动动动动实验记录实验记录次序次序实验条件实验条件指针是否偏转指针是否偏转6789 闭合开关，导体不动，闭合开关，导体不动，磁铁左右运动磁铁左右运动偏转偏转只改变导体运动方向只改变导体运动方向偏转方向改变了偏转方向改变了只改变磁场方向只改变磁场方向偏转方向改变了偏转方向改变了 同时改变导体运动方同时改变导体运动方向和磁场方向向和磁场方向偏转方向不改变偏转方向不改变分析与论证分析与论证 结论：结论：闭合电路闭合电路的的一部分导体一部分导体在磁场中做在磁场中做切割磁切割磁感线感线的运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象的运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫叫电磁感应现象电磁感应现象。3 3、同时改变同时改变导体切割磁感线运动方向和磁场方导体切割磁感线运动方向和磁场方向，感应电流方向向，感应电流方向不变不变。感应电流方向感应电流方向与与导体切割磁感线运动方向导体切割磁感线运动方向和和磁场方向磁场方向有关。有关。1 1、只改变只改变导体切割磁感线运动方向，感应电流导体切割磁感线运动方向，感应电流方向方向改变改变了。了。2 2、只改变只改变磁场方向，感应电流方向磁场方向，感应电流方向改变改变了。了。“磁磁生生电电”1、电路必须闭合、电路必须闭合 2、闭合电路至少要有一部分导体在磁场、闭合电路至少要有一部分导体在磁场里运动里运动3、导体的运动方向必须与磁感线相交、导体的运动方向必须与磁感线相交感应电流产生的条件：感应电流产生的条件：电磁感应现象电磁感应现象 1 1、用线圈和条形磁铁做探究电磁感应现、用线圈和条形磁铁做探究电磁感应现象的实验象的实验探究活动探究活动2 2、感应电流的大小与哪些因素有关？、感应电流的大小与哪些因素有关？猜想：猜想：1.1.导线切割的速度导线切割的速度3.3.永磁体的强度永磁体的强度2.2.导线切割的速度的方向导线切割的速度的方向4.4.切割导线的条数切割导线的条数5.5.切割导线的有效长度切割导线的有效长度实验方法：控制变量法实验方法：控制变量法 感应电流的感应电流的大小大小与与导线切割的导线切割的速度速度、永磁铁的、永磁铁的强度强度、切割导线的、切割导线的条数条数、切割导线的、切割导线的有效长度有效长度有关。有关。感应电流的大小与导线切割的速度方向无关。感应电流的大小与导线切割的速度方向无关。科拉顿科拉顿“跑跑”失良机失良机 请帮科拉顿分析失败的原因，并为其改善请帮科拉顿分析失败的原因，并为其改善实验方案。实验方案。法拉第法拉第17911791年出生于英年出生于英国萨利，由于家境贫寒，童国萨利，由于家境贫寒，童年时生活很清苦。年时生活很清苦。法拉第法拉第小小的时候，在父亲的教导下，的时候，在父亲的教导下，学习简单的加减乘除计算。学习简单的加减乘除计算。十三岁就到一家书店学习钉十三岁就到一家书店学习钉书，成为一名钉书匠。这一书，成为一名钉书匠。这一段时间，对他的一生有深远段时间，对他的一生有深远的影响。法拉第在电学中的的影响。法拉第在电学中的成就首推两大定律与成就首推两大定律与发电机发电机的发明。的发明。法拉第法拉第（1791-18671791-1867）电磁感应现象的发现电磁感应现象的发现进一步进一步揭示了电和揭示了电和磁的联系，导致了发电机的发明，使人类实磁的联系，导致了发电机的发明，使人类实现了现了机械能机械能向向电能电能的转化的转化.发电机已成为我们生活发电机已成为我们生活中离不开的工具了中离不开的工具了.三、发电机的工作原理三、发电机的工作原理法拉第制成的世界第一台发电机法拉第制成的世界第一台发电机1、发电机的构造、发电机的构造 磁场中的磁感线从左向右，线圈转动时，只磁场中的磁感线从左向右，线圈转动时，只有有abab边和边和cdcd边能切割磁感线产生感应电流，边能切割磁感线产生感应电流，dada边和边和bcbc边不切割磁感线，对感应电流的产生没有贡献边不切割磁感线，对感应电流的产生没有贡献.甲甲2 2、发电机的工作原理、发电机的工作原理 放在磁场里的线圈，两端各连一个铜环放在磁场里的线圈，两端各连一个铜环K和和L，它，它们分别跟电刷们分别跟电刷A、B接触，并跟电流表组成闭合电路接触，并跟电流表组成闭合电路.乙乙 在线圈从图甲经图乙向图丙转的半周过程中，在线圈从图甲经图乙向图丙转的半周过程中，ab边向下运边向下运动，动，cd边向上运动，边向上运动，ab边向下切割磁感线，边向下切割磁感线，ab边中的电流由边中的电流由b向向a，cd边向上切割磁感线，边向上切割磁感线，cd边中的电流由边中的电流由d向向c，外部电，外部电路中的电流方向一直是从路中的电流方向一直是从A流向流向B.丙丙 当线圈转到丙位置时，导线当线圈转到丙位置时，导线ab边，边，cd边不切割磁边不切割磁感线，导线中没有电流感线，导线中没有电流.丁丁 在线圈从图丙经图丁又回到图甲位置转过后半周的过程在线圈从图丙经图丁又回到图甲位置转过后半周的过程中，中，ab边向上运动，边向上运动，cd边向下运动，它们又都切割磁感线，边向下运动，它们又都切割磁感线，线圈和外部电路中就又有了电流线圈和外部电路中就又有了电流.可以判断外电路电流方向是可以判断外电路电流方向是由由B流向流向A.实际的交流发电机实际的交流发电机 实际的交流发电机，结构比较复杂，但主要由实际的交流发电机，结构比较复杂，但主要由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成.转子由水轮机、汽轮机或内燃机来带动转子由水轮机、汽轮机或内燃机来带动.交流发电机交流发电机 大型发电机由于电流较大，所以不能使用电刷，大型发电机由于电流较大，所以不能使用电刷，一般采用一般采用线圈不动线圈不动、磁极旋转磁极旋转的方式来发电。的方式来发电。为了得到较强的磁场，还要为了得到较强的磁场，还要用电磁铁代替永磁体用电磁铁代替永磁体。550MW大型发电机组转子吊装大型发电机组转子吊装火电厂中的汽轮机组火电厂中的汽轮机组秦山核电站秦山核电站湛江火电厂湛江火电厂三峡工程图三峡工程图课外活动课外活动 1、在微型电扇的插头处接一只电流表，、在微型电扇的插头处接一只电流表，用手旋转叶片，我们可以发现什么？用手旋转叶片，我们可以发现什么？动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起，线圈套在动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上。当对着话筒讲话时，声音使膜片振动，膜片磁铁上。当对着话筒讲话时，声音使膜片振动，膜片带动线圈也一起振动，于是线圈中产生了随声音变化带动线圈也一起振动，于是线圈中产生了随声音变化的电流。的电流。2 2、电磁感应现象的应用、电磁感应现象的应用 动圈式话筒动圈式话筒课堂练习课堂练习 （1）、导体在磁场中运动一定会产生感应电流）、导体在磁场中运动一定会产生感应电流 （）（2）、导体在磁场中做切割运动一定会产生感应）、导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电压电压 （）（3）、闭合导体在磁场中做切割运动一定会产生）、闭合导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电流感应电流 （）（4）、闭合导体的一部分在磁场中做切割运动一）、闭合导体的一部分在磁场中做切割运动一定会产生感应电流定会产生感应电流 （）1下列说法正确的是：下列说法正确的是：NSNS 2.判断：判断：下列状况中，有感应电流产生是下列状况中，有感应电流产生是 （）NSNSA BCDC、D 3.3.在电磁感应现象中，导体切割磁感线运动时，在电磁感应现象中，导体切割磁感线运动时，产生了产生了_。由此可见，在电磁感应现。由此可见，在电磁感应现象中，象中，_能转化为能转化为_能。能。感应电流感应电流机械机械电电4.下列所述导体运动，能产生感应电流的是（下列所述导体运动，能产生感应电流的是（）A.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动闭合电路在磁场中做切割磁感线运动 B.一段导体在磁场里做切割磁感线运动一段导体在磁场里做切割磁感线运动 C.闭合电路的一部分导体在磁场里运动闭合电路的一部分导体在磁场里运动 D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动线运动 D D 5.不闭合电路的一段导体在磁场不闭合电路的一段导体在磁场 里做切割磁里做切割磁感线运动。则感线运动。则 （）A.导体中会产生感应电压；无感应电流；导体中会产生感应电压；无感应电流；B.导体中会产生感应电流；无感应电压；导体中会产生感应电流；无感应电压；C.导体中不会产生感应电压和感应电流；导体中不会产生感应电压和感应电流；D.导体中既有感应电压又有感应电流。导体中既有感应电压又有感应电流。6.交流发电机制造的原理是交流发电机制造的原理是 （）A.电流的磁效应电流的磁效应 B.电流的热效应电流的热效应 C.电磁感应现象电磁感应现象 D.电磁铁原理电磁铁原理A AC C利用电磁感应现象将利用电磁感应现象将机械能机械能转化为转化为电能电能一、认识发电机一、认识发电机发电机由发电机由定子定子和和转子转子组成组成二、探究电磁感应现象二、探究电磁感应现象 闭合电路闭合电路的的一部分导体一部分导体在磁场里在磁场里做切割磁感线做切割磁感线运动运动时，导体中就会产生电流时，导体中就会产生电流 电路中电路中感应电流的方向感应电流的方向与导体切割磁感线的与导体切割磁感线的运动方向运动方向和和磁场的方向磁场的方向有关有关三、发动机的工作原理三、发动机的工作原理本节小结本节小结