17.3　發(fā)電機為什么能發(fā)電

17.3發(fā)電機為什么能發(fā)電圖1731一電磁感應1探究電磁感應現(xiàn)象實驗器材：蹄形磁體、單根導體、靈敏電流計、導線、開關、鐵架臺。實驗步驟：將單根導體用細線懸掛起來，并與靈敏電流計、開關串聯(lián)組成閉合回路，將導體放在蹄形磁體的磁場中，如圖1732所示。探究導體在磁場中怎樣運動時才能在電路中產(chǎn)生電流，并探究所產(chǎn)生電流的方向、大小分別與什么因素有關。圖1732實驗結論：(1)閉合電路的一部分導體在磁場中做_時，導體中就會產(chǎn)生_，這種現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象。電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應電流。(2)感應電流的方向與_方向和_方向有關。評估交流：(1)實驗過程中，移動導體的速度要快。(2)實驗中檢驗電流有無，要用靈敏電流計而不是一般電流表，且零刻度線在中間，指針可以左右擺動。(3)實驗中可以將線圈的一邊放入磁場中，以代替導體ab，效果將更明顯。2感應電流產(chǎn)生的條件(1)電路是閉合的；(2)一部分導體做切割磁感線運動。二發(fā)電機1構造發(fā)電機主要構造是_和_。2原理利用_原理發(fā)電，將_能轉化為_能。類型一電磁感應現(xiàn)象例1 圖1733中能讓靈敏電流計指針發(fā)生偏轉的實驗操作是()圖1733A圖甲：開關斷開，導體棒ab向右運動B圖乙：開關閉合，導體棒ab向右運動C圖丙：開關閉合，導體棒ab向上運動D圖丁：開關閉合，導體棒ab向下運動方法指導 產(chǎn)生感應電流的必要條件：導體必須是閉合電路的一部分；做切割磁感線運動，正切、斜切都可以，但不能不切。例2 如圖1734所示是某同學探究電磁感應的裝置圖，ab向右運動，靈敏電流計的指針向左偏轉，為了改變靈敏電流計指針的偏轉方向，下列措施可行的是()圖1734A導體ab不動，磁體向右運動B改變磁場的方向，同時導體ab向左運動C磁體不動，導體ab上下運動D磁體不動，導體ab垂直于紙面向里運動方法指導 “一變”電流變，“二變”電流同：類型二電磁感應現(xiàn)象的應用例3 如圖1735所示是一種環(huán)保型手電筒，使用它時只要將它來回搖晃，就能使燈泡發(fā)光。下列四幅圖中能反映這種手電筒的工作原理的是()圖1735圖1736易錯警示 在外力的作用下，先運動后有電流，則是電磁感應現(xiàn)象；先有電流后受力運動，則說明磁場對電流有力的作用。類型三發(fā)電機與電動機例4 如圖1737所示是_(選填“電動機”或“發(fā)電機”)的工作原理示意圖。線圈在磁場中轉動過程中，實現(xiàn)的能量轉化是將_。圖1737易錯警示 從有無外接電源判斷電動機和發(fā)電機：電動機利用了通電線圈在磁場中受力轉動的原理，即線圈通電后才會受力，故裝置中需要有外接電源；發(fā)電機的原理是電磁感應現(xiàn)象，即先做切割磁感線運動，然后產(chǎn)生感應電流，其本身就是電源，裝置中無需另接電源。從能量轉化角度判斷電動機和發(fā)電機：電動機是將電能轉化為機械能的機器；發(fā)電機是將機械能轉化為電能的機器。課堂反饋(八)發(fā)電機為什么能發(fā)電1.如圖81所示是某小組探究“導體在磁場中產(chǎn)生感應電流的條件”的實驗裝置，實驗時保持磁體位置不變。圖81(1)如圖甲所示，靈敏電流計指針不偏轉，這是因為導體ab_。(2)如圖乙所示，靈敏電流計指針也不偏轉，這是因為_。(3)如圖丙所示，靈敏電流計指針仍不偏轉，這是因為導體ab雖有運動，但沒有_。(4)分析比較圖示四個實驗現(xiàn)象，可以初步得出產(chǎn)生感應電流的條件：_的部分導體，在磁場中做_運動。2探究利用磁場產(chǎn)生電流的實驗中，連接了如圖82所示的實驗裝置。圖82(1)將磁體向下插入螺線管時，觀察到靈敏電流計的指針偏轉，這表明_。在這個過程中以磁體為參照物，螺線管是_(選填“靜止”“向上運動”或“向下運動”)的。(2)將磁體從螺線管中向上拔出，你會觀察到靈敏電流計的指針偏轉方向與磁體插入螺線管時_(選填“相同”或“相反”)。詳解詳析【新知梳理】一、1.(1)切割磁感線運動電流(2)磁場導體切割磁感線的運動二、1.磁體線圈2.電磁感應機械電【應用示例】例1B解析 要想產(chǎn)生感應電流，必須是閉合電路，而圖A中開關是斷開的，不能產(chǎn)生感應電流，A錯誤；要產(chǎn)生感應電流，導體必須做切割磁感線運動，圖B中導體ab做的是切割磁感線運動且開關閉合，能產(chǎn)生感應電流，B正確；圖C、D中的導體沒有做切割磁感線運動，不能產(chǎn)生感應電流，故C、D錯誤。例2A解析 由圖知，當導體ab水平向右運動時，靈敏電流計指針向左偏轉；磁體向右運動，相當于導體ab水平向左運動，切割磁感線的方向發(fā)生了變化，所以電流方向發(fā)生變化，則靈敏電流計指針應向右偏轉，A正確；改變磁場的方向，同時ab向左運動，靈敏電流計指針偏轉方向不變，B錯誤；若導體ab豎直上下運動，與磁感線方向平行，不切割磁感線，所以靈敏電流計的指針不偏轉，C錯誤；磁體不動，導體ab垂直于紙面向里運動，此時不切割磁感線，電路中不會產(chǎn)生感應電流，靈敏電流計指針不偏轉，D錯誤。例3A解析 環(huán)保型手電筒使用時來回搖晃，就能使燈泡發(fā)光，能產(chǎn)生電流，是利用電磁感應現(xiàn)象的原理工作的。A裝置沒有電源，所以金屬棒在磁場中做切割磁感線運動，電路中就會產(chǎn)生電流，是電磁感應現(xiàn)象，符合題意；B裝置是奧斯特實驗，說明通電導線周圍存在磁場，與手電筒工作原理不同，不符合題意；C裝置是電磁鐵，既說明了電流具有磁效應，也說明電磁鐵的磁性強弱與線圈的匝數(shù)有關，不符合題意；D裝置是電動機原理實驗，說明通電導線在磁場中受力的作用，與手電筒工作原理不同，不符合題意。例4發(fā)電機機械能轉化為電能解析 由題圖可知：該裝置中沒有電源，是把機械能轉化為電能的裝置，即線圈做切割磁感線運動時，電路中就會產(chǎn)生電流，所以是電磁