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物理九年级下册第十七章 电动机与发电机3 发电机为什么能发电说课ppt课件
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这是一份物理九年级下册第十七章 电动机与发电机3 发电机为什么能发电说课ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了电磁感应，灯泡发光，法拉第，切割磁感线，导体运动方向，机械能转化为电能，用电器，发电机等内容，欢迎下载使用。
1.(2024广东博罗期末)如图所示,a表示垂直于纸面的一条导 线,它是闭合电路的一部分,当它在磁场中按箭头方向运动 时,不能产生感应电流的是 ( )
解析 图A、C、D中闭合电路中的一部分导线在磁场中都 做切割磁感线运动,均会产生感应电流,A、C、D不符合题 意;图B中导体的运动方向与磁感线平行,导线没有做切割磁 感线运动,不会产生感应电流,B符合题意。
2.(2023江西中考)如图所示,卸下家用微型风扇的插头后,将两根导线分别与灵敏电流计连接起来,用力转动风扇叶子,看到灵敏电流计的指针偏转,这是 现象,此过程中机械能转化为 能。
解析 卸下家用微型风扇的插头后,将两根导线分别与灵敏 电流计连接起来,用手转动风扇叶子,此时风扇内部的线圈在 磁场中转动,切割磁感线,产生了感应电流,电流计的指针发 生偏转,是电磁感应现象,此过程将机械能转化为电能。
3.(2023安徽马鞍山二模)如图所示,放在磁场中的闭合矩形线圈abcd在外力的作用下,使线圈自图示位置(即线圈平面平行磁感线位置)开始绕OO'逆时针匀速转动,下列说法正确的是 ( )A.该装置的工作原理是磁场对通电导体有力的作用B.线圈在转动过程中,每时每刻都有感应电流产生C.线圈在转动的过程中,将机械能主要转化为电能D.线圈在转动的过程中,其一定不受磁场力的作用
解析 放在磁场中的闭合矩形线圈abcd在外力的作用下,使 线圈自图示位置(即线圈平面平行磁感线位置)开始绕OO'逆 时针匀速转动,线圈做切割磁感线运动,线圈中会有感应电流 产生,这是电磁感应现象,此过程中机械能主要转化为电能,A 错误,C正确;当线圈在平衡位置时,线圈没有切割磁感线,此 时无电流产生,B错误;线圈abcd在转动的过程中,不一定受磁 场力的作用,D错误。
4.(2023湖北武汉模拟)把一台手摇发电机跟灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,我们可以通过 这一现象来判断电路中有电流。如图甲所示的手摇发电机的工作原理是 。把两个发光二极管极性 地并联起来(选填“相同”或“相反”),并与发电机串联,如图乙所示,转动摇把,发现两个二极管交替发光,说明电路中产生的是 电流,简称交流。
解析 若电路中有电流,则电流通过灯泡时会使灯泡发光,故 可以通过灯泡发光来判断电路中有电流;手摇式发电机是根 据闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动来 产生感应电流的,即发电机的工作原理是电磁感应现象;发光 二极管有单向导电性,两个发光二极管极性相反地并联后再 与发电机串联,交替发光说明电路中的电流方向时刻在发生 改变,即产生的是交变电流。
5.(新考法·分析论证)用如图所示的实验装置探究感应电流 产生的条件。
(1)历史上首先发现“磁能生电”的科学家是 。(2)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流。(3)导体AB静止,让蹄形磁体竖直向上运动时,灵敏电流计的 指针 (选填“会”或“不会”)偏转。(4)当导体AB向右运动时,灵敏电流计的指针发生了偏转;调 换蹄形磁体的南北极,仍然让导体AB向右运动,小敏发现这 时指针偏转的方向改变。这说明感应电流的方向与 方向有关。
灵敏电流计的指针是否发生偏转
(5)表格中记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,分析 可知:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运 动时,导体中就会产生感应电流。(6)实验中,导体AB相当于电路中的 。(7)比较第1、2次实验的实验现象可知感应电流的方向与 有关。(8)第4次实验中电流计的指针应向 (选填“左”或 “右”)偏转。
(9)小明同学进行该实验时,在使导体AB运动的过程中,发现 灵敏电流计指针偏转的角度比其他同学实验中指针偏转的 角度小,即产生的感应电流较小。请你猜想产生的感应电流 较小的可能原因是 。(写出一条即可)(10)此实验过程中的能量转化情况是 。利用这一原理,人们在生产生活中制成了 机。(11)若要利用该装置探究磁场对电流的作用,需将灵敏电流计换成 。
导体切割磁感线的速度较小
解析 (1)历史上首先发现“磁能生电”的科学家是法拉第; (2)实验中,通过观察灵敏电流计的指针是否发生偏转来判断 电路中是否有感应电流;(3)导体AB静止,当蹄形磁体竖直向 上运动时,相当于磁体不动,导体向下运动,导体的运动方向 与磁感线方向平行,不切割磁感线,所以电路中没有感应电流 产生,灵敏电流计的指针不会偏转;(4)导体AB运动的方向不 变,改变磁场的方向,灵敏电流计指针偏转的方向改变,感应 电流的方向发生了改变,这说明感应电流的方向与磁场方向
有关;(5)得出的实验结论是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生;(6)导体AB相 当于电路中的电源;(7)比较第1、2次实验现象发现,磁场方 向相同,导体运动的方向不同,电流计指针的偏转方向不同, 感应电流的方向不同,说明感应电流的方向跟导体运动方向 有关;(8)分析第3、4次实验,磁场方向相同,导体AB运动方向 改变,灵敏电流计指针偏转方向应改变;(9)感应电流小的原 因可能是导体切割磁感线的速度较小、磁体磁性太弱等;
(10)在此实验过程中,能量转化情况是机械能转化为电能,利用 这一原理,人们在生产生活中制成了发电机;(11)将电流计换成电源时,导体AB就成了通电导体,在磁场中会受到力的作 用,可以探究电动机的工作原理。
6.(新考向·逆向思维)(2023广东中考,6改编,★☆☆)如图所示, 小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象, 下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是 ( )A.线圈不动,磁铁快速向上B.线圈不动,磁铁快速向下C.磁铁不动,线圈快速向上D.线圈和磁铁同时同速向上
解析 图中线圈和电流计组成了闭合回路。线圈不动,磁铁 快速向上或向下运动时,根据运动的相对性,线圈切割了磁感 线,产生感应电流,A、B不符合题意;磁铁不动,线圈快速向上 运动,线圈切割了磁感线,能产生感应电流,C不符合题意;线 圈和磁铁同时同速向上运动,由于相对静止,线圈没有切割磁 感线,不会产生感应电流,D符合题意。
7.(新课标·科学推理)(2023广东广州大学附中一模,9,★★☆) 已知甲图装置是通电螺线管,右侧放有小磁针,通电后小磁针 如图所示。乙图装置是条形磁铁。两装置正上方均有一根 垂直于纸面的导线,它是闭合电路的一部分。导线均以速度 v按箭头方向做切割磁感线运动,下列说法正确的是 ( )
A.两图中获得的感应电流方向相同B.两图中获得的感应电流方向相反C.两图中都不能获得感应电流D.无法判断
解析 根据磁极间的相互作用规律可知,甲图中通电螺线管 左端为N极;可见两图中磁场方向相同,在磁体上部,磁场方向 都是从左向右的,当闭合电路中的一部分导体向上运动时,切 割磁感线,所以会产生感应电流;因为磁场方向和切割磁感线 运动方向相同,所以产生感应电流的方向相同,A正 确,B、C、D错误。
8.(2023广东广州绿翠实验现代学校月考,22,★☆☆)通电导线a在磁场中沿 段(选填“AB”“BC”或“CA”)运动不能产生感应电流,如果把图中N极和S极对调,通电导线a继续沿该段运动, (选填“能”或“不能”)产生感应电流。
解析 由图可知,磁场方向竖直向下,通电导线a在磁场中沿 BC段和AC段运动时做切割磁感线运动,能够产生感应电流; 沿AB段运动时,运动方向与磁感线平行,没有做切割磁感线 运动,不能产生感应电流;如果把图中N极和S极对调,磁场方 向改变,通电导线a继续沿该段(AB段)运动,运动方向依旧与 磁感线平行,通电导线a没有做切割磁感线运动,不能产生感 应电流。
9.(2023湖北黄冈中考,12,★☆☆)如图是动圈式话筒内部结 构图。对着话筒说话时,声带 发出声音,使膜片带动 线圈做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音 放大,改变了声音的 (选填“音调”或“响度”)。 线圈切割磁感线运动的过程中,将 能转化为电能。
解析 对着话筒说话时,声带振动发出声音,使膜片带动线圈 做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音放 大,改变了声音的响度。线圈在磁场中做切割磁感线运动时, 闭合的回路中有感应电流产生,是发电机的工作原理,该过程 中将机械能转化为电能。
10.(新素材·现代科技)阅读短文,回答问题。手机充电技术随着智能手机的普及,人们通过智能手机可以实现轻松出 行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。手机电池 作为手机的一个重要部分,目前正朝着大容量、快蓄电、长 待机的方向发展。现在很多手机都搭配了超级快充功能,手 机在快充过程中的不同阶段的充电功率会根据电池的电量 进行调整。
10.(新素材·现代科技)阅读短文,回答问题。手机充电技术随着智能手机的普及,人们通过智能手机可以实现轻松出 行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。手机电池 作为手机的一个重要部分,目前正朝着大容量、快蓄电、长 待机的方向发展。现在很多手机都搭配了超级快充功能,手 机在快充过程中的不同阶段的充电功率会根据电池的电量 进行调整。手机无线充电也是目前比较新的一门技术,无线充电就是不
手机无线充电也是目前比较新的一门技术,无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电。现阶段使用较多的一 种无线充电技术,原理如图甲所示,交变电流通过无线充电板 (送电线圈)产生磁场,智能手机(受电线圈)放在无线充电板上 就能充电,并将电能储存到手机的锂电池内。我国某品牌智能手机使用4 400 mAh大容量电池,还采用超 级快充技术,不到10 min就可把电池的电量充达一半,极大地 方便了人们使用,其电池的部分参数如表:
(1)给电池充电的过程中电池相当于 (选填“用电器” 或“电源”),该过程是将电能转化为 能,充满电后 电池储存的电能为 J;(2)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流。 无线充电工作原理与 (选填“发电机”或“电动 机”)工作原理相同;(3)用一个标有“输出11 V 6 A”字样的充电器给电池充 电,假设其充电过程中的充电器的输入功率保持不变,充电效
率为80%,则选用超级快速充电器将上述电池从零到充满电需要 min;(4)利用USB充电电流电压显示计来实时测量充电过程中充 电器输出的电流和电压,并绘制如图乙、丙所示图像。若充 电的导线的阻值为0.05 Ω,前20 min导线产生的热量为 J;为了提高充电效率,减小能量的损耗,应该选择 (选填“粗”或“细”)导线。
解析 (1)给电池充电的过程中电池相当于用电器,该过程是 将电能转化为化学能,储存的电能为:W=UIt=3.7 V×4.4 A×3 600 s=58 608 J;(2)无线充电工作原理与发电机工作原理相 同,都是利用电磁感应原理来工作的;(3)充电器的输入功率 保持不变,则P=U'I'=11 V×6 A=66 W,根据效率公式有:η= 。选用超级快速充电器将上述电池从零到充满电需要的时间为:t'= = =1 110 s=18.5 min;(4)根据图丙可知:
1.(2024广东博罗期末)如图所示,a表示垂直于纸面的一条导 线,它是闭合电路的一部分,当它在磁场中按箭头方向运动 时,不能产生感应电流的是 ( )
解析 图A、C、D中闭合电路中的一部分导线在磁场中都 做切割磁感线运动,均会产生感应电流,A、C、D不符合题 意;图B中导体的运动方向与磁感线平行,导线没有做切割磁 感线运动,不会产生感应电流,B符合题意。
2.(2023江西中考)如图所示,卸下家用微型风扇的插头后,将两根导线分别与灵敏电流计连接起来,用力转动风扇叶子,看到灵敏电流计的指针偏转,这是 现象,此过程中机械能转化为 能。
解析 卸下家用微型风扇的插头后,将两根导线分别与灵敏 电流计连接起来,用手转动风扇叶子,此时风扇内部的线圈在 磁场中转动,切割磁感线,产生了感应电流,电流计的指针发 生偏转,是电磁感应现象,此过程将机械能转化为电能。
3.(2023安徽马鞍山二模)如图所示,放在磁场中的闭合矩形线圈abcd在外力的作用下,使线圈自图示位置(即线圈平面平行磁感线位置)开始绕OO'逆时针匀速转动,下列说法正确的是 ( )A.该装置的工作原理是磁场对通电导体有力的作用B.线圈在转动过程中,每时每刻都有感应电流产生C.线圈在转动的过程中,将机械能主要转化为电能D.线圈在转动的过程中,其一定不受磁场力的作用
解析 放在磁场中的闭合矩形线圈abcd在外力的作用下,使 线圈自图示位置(即线圈平面平行磁感线位置)开始绕OO'逆 时针匀速转动,线圈做切割磁感线运动,线圈中会有感应电流 产生,这是电磁感应现象,此过程中机械能主要转化为电能,A 错误,C正确;当线圈在平衡位置时,线圈没有切割磁感线,此 时无电流产生,B错误;线圈abcd在转动的过程中,不一定受磁 场力的作用,D错误。
4.(2023湖北武汉模拟)把一台手摇发电机跟灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,我们可以通过 这一现象来判断电路中有电流。如图甲所示的手摇发电机的工作原理是 。把两个发光二极管极性 地并联起来(选填“相同”或“相反”),并与发电机串联,如图乙所示,转动摇把,发现两个二极管交替发光,说明电路中产生的是 电流,简称交流。
解析 若电路中有电流,则电流通过灯泡时会使灯泡发光,故 可以通过灯泡发光来判断电路中有电流;手摇式发电机是根 据闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动来 产生感应电流的,即发电机的工作原理是电磁感应现象;发光 二极管有单向导电性,两个发光二极管极性相反地并联后再 与发电机串联,交替发光说明电路中的电流方向时刻在发生 改变,即产生的是交变电流。
5.(新考法·分析论证)用如图所示的实验装置探究感应电流 产生的条件。
(1)历史上首先发现“磁能生电”的科学家是 。(2)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流。(3)导体AB静止,让蹄形磁体竖直向上运动时,灵敏电流计的 指针 (选填“会”或“不会”)偏转。(4)当导体AB向右运动时,灵敏电流计的指针发生了偏转;调 换蹄形磁体的南北极,仍然让导体AB向右运动,小敏发现这 时指针偏转的方向改变。这说明感应电流的方向与 方向有关。
灵敏电流计的指针是否发生偏转
(5)表格中记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,分析 可知:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运 动时,导体中就会产生感应电流。(6)实验中,导体AB相当于电路中的 。(7)比较第1、2次实验的实验现象可知感应电流的方向与 有关。(8)第4次实验中电流计的指针应向 (选填“左”或 “右”)偏转。
(9)小明同学进行该实验时,在使导体AB运动的过程中,发现 灵敏电流计指针偏转的角度比其他同学实验中指针偏转的 角度小,即产生的感应电流较小。请你猜想产生的感应电流 较小的可能原因是 。(写出一条即可)(10)此实验过程中的能量转化情况是 。利用这一原理,人们在生产生活中制成了 机。(11)若要利用该装置探究磁场对电流的作用,需将灵敏电流计换成 。
导体切割磁感线的速度较小
解析 (1)历史上首先发现“磁能生电”的科学家是法拉第; (2)实验中,通过观察灵敏电流计的指针是否发生偏转来判断 电路中是否有感应电流;(3)导体AB静止,当蹄形磁体竖直向 上运动时,相当于磁体不动,导体向下运动,导体的运动方向 与磁感线方向平行,不切割磁感线,所以电路中没有感应电流 产生,灵敏电流计的指针不会偏转;(4)导体AB运动的方向不 变,改变磁场的方向,灵敏电流计指针偏转的方向改变,感应 电流的方向发生了改变,这说明感应电流的方向与磁场方向
有关;(5)得出的实验结论是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生;(6)导体AB相 当于电路中的电源;(7)比较第1、2次实验现象发现,磁场方 向相同,导体运动的方向不同,电流计指针的偏转方向不同, 感应电流的方向不同,说明感应电流的方向跟导体运动方向 有关;(8)分析第3、4次实验,磁场方向相同,导体AB运动方向 改变,灵敏电流计指针偏转方向应改变;(9)感应电流小的原 因可能是导体切割磁感线的速度较小、磁体磁性太弱等;
(10)在此实验过程中,能量转化情况是机械能转化为电能,利用 这一原理,人们在生产生活中制成了发电机;(11)将电流计换成电源时,导体AB就成了通电导体,在磁场中会受到力的作 用,可以探究电动机的工作原理。
6.(新考向·逆向思维)(2023广东中考,6改编,★☆☆)如图所示, 小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象, 下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是 ( )A.线圈不动,磁铁快速向上B.线圈不动,磁铁快速向下C.磁铁不动,线圈快速向上D.线圈和磁铁同时同速向上
解析 图中线圈和电流计组成了闭合回路。线圈不动,磁铁 快速向上或向下运动时,根据运动的相对性,线圈切割了磁感 线,产生感应电流,A、B不符合题意;磁铁不动,线圈快速向上 运动,线圈切割了磁感线,能产生感应电流,C不符合题意;线 圈和磁铁同时同速向上运动,由于相对静止,线圈没有切割磁 感线,不会产生感应电流,D符合题意。
7.(新课标·科学推理)(2023广东广州大学附中一模,9,★★☆) 已知甲图装置是通电螺线管,右侧放有小磁针,通电后小磁针 如图所示。乙图装置是条形磁铁。两装置正上方均有一根 垂直于纸面的导线,它是闭合电路的一部分。导线均以速度 v按箭头方向做切割磁感线运动,下列说法正确的是 ( )
A.两图中获得的感应电流方向相同B.两图中获得的感应电流方向相反C.两图中都不能获得感应电流D.无法判断
解析 根据磁极间的相互作用规律可知,甲图中通电螺线管 左端为N极;可见两图中磁场方向相同,在磁体上部,磁场方向 都是从左向右的,当闭合电路中的一部分导体向上运动时,切 割磁感线,所以会产生感应电流;因为磁场方向和切割磁感线 运动方向相同,所以产生感应电流的方向相同,A正 确,B、C、D错误。
8.(2023广东广州绿翠实验现代学校月考,22,★☆☆)通电导线a在磁场中沿 段(选填“AB”“BC”或“CA”)运动不能产生感应电流,如果把图中N极和S极对调,通电导线a继续沿该段运动, (选填“能”或“不能”)产生感应电流。
解析 由图可知,磁场方向竖直向下,通电导线a在磁场中沿 BC段和AC段运动时做切割磁感线运动,能够产生感应电流; 沿AB段运动时,运动方向与磁感线平行,没有做切割磁感线 运动,不能产生感应电流;如果把图中N极和S极对调,磁场方 向改变,通电导线a继续沿该段(AB段)运动,运动方向依旧与 磁感线平行,通电导线a没有做切割磁感线运动,不能产生感 应电流。
9.(2023湖北黄冈中考,12,★☆☆)如图是动圈式话筒内部结 构图。对着话筒说话时,声带 发出声音,使膜片带动 线圈做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音 放大,改变了声音的 (选填“音调”或“响度”)。 线圈切割磁感线运动的过程中,将 能转化为电能。
解析 对着话筒说话时,声带振动发出声音,使膜片带动线圈 做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音放 大,改变了声音的响度。线圈在磁场中做切割磁感线运动时, 闭合的回路中有感应电流产生,是发电机的工作原理,该过程 中将机械能转化为电能。
10.(新素材·现代科技)阅读短文,回答问题。手机充电技术随着智能手机的普及,人们通过智能手机可以实现轻松出 行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。手机电池 作为手机的一个重要部分,目前正朝着大容量、快蓄电、长 待机的方向发展。现在很多手机都搭配了超级快充功能,手 机在快充过程中的不同阶段的充电功率会根据电池的电量 进行调整。
10.(新素材·现代科技)阅读短文,回答问题。手机充电技术随着智能手机的普及,人们通过智能手机可以实现轻松出 行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。手机电池 作为手机的一个重要部分,目前正朝着大容量、快蓄电、长 待机的方向发展。现在很多手机都搭配了超级快充功能,手 机在快充过程中的不同阶段的充电功率会根据电池的电量 进行调整。手机无线充电也是目前比较新的一门技术,无线充电就是不
手机无线充电也是目前比较新的一门技术,无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电。现阶段使用较多的一 种无线充电技术,原理如图甲所示,交变电流通过无线充电板 (送电线圈)产生磁场,智能手机(受电线圈)放在无线充电板上 就能充电,并将电能储存到手机的锂电池内。我国某品牌智能手机使用4 400 mAh大容量电池,还采用超 级快充技术,不到10 min就可把电池的电量充达一半,极大地 方便了人们使用,其电池的部分参数如表:
(1)给电池充电的过程中电池相当于 (选填“用电器” 或“电源”),该过程是将电能转化为 能,充满电后 电池储存的电能为 J;(2)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流。 无线充电工作原理与 (选填“发电机”或“电动 机”)工作原理相同;(3)用一个标有“输出11 V 6 A”字样的充电器给电池充 电,假设其充电过程中的充电器的输入功率保持不变,充电效
率为80%,则选用超级快速充电器将上述电池从零到充满电需要 min;(4)利用USB充电电流电压显示计来实时测量充电过程中充 电器输出的电流和电压,并绘制如图乙、丙所示图像。若充 电的导线的阻值为0.05 Ω,前20 min导线产生的热量为 J;为了提高充电效率,减小能量的损耗,应该选择 (选填“粗”或“细”)导线。
解析 (1)给电池充电的过程中电池相当于用电器,该过程是 将电能转化为化学能,储存的电能为:W=UIt=3.7 V×4.4 A×3 600 s=58 608 J;(2)无线充电工作原理与发电机工作原理相 同,都是利用电磁感应原理来工作的;(3)充电器的输入功率 保持不变,则P=U'I'=11 V×6 A=66 W,根据效率公式有:η= 。选用超级快速充电器将上述电池从零到充满电需要的时间为:t'= = =1 110 s=18.5 min;(4)根据图丙可知:
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