17.3　發(fā)電機(jī)為什么能發(fā)電

17.3發(fā)電機(jī)為什么能發(fā)電圖1731一電磁感應(yīng)1探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)器材：蹄形磁體、單根導(dǎo)體、靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線、開關(guān)、鐵架臺。實(shí)驗(yàn)步驟：將單根導(dǎo)體用細(xì)線懸掛起來，并與靈敏電流計(jì)、開關(guān)串聯(lián)組成閉合回路，將導(dǎo)體放在蹄形磁體的磁場中，如圖1732所示。探究導(dǎo)體在磁場中怎樣運(yùn)動時(shí)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(guān)。圖1732實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做_時(shí)，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生_，這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。(2)感應(yīng)電流的方向與_方向和_方向有關(guān)。評估交流：(1)實(shí)驗(yàn)過程中，移動導(dǎo)體的速度要快。(2)實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)電流有無，要用靈敏電流計(jì)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(shí)驗(yàn)中可以將線圈的一邊放入磁場中，以代替導(dǎo)體ab，效果將更明顯。2感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(1)電路是閉合的；(2)一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動。二發(fā)電機(jī)1構(gòu)造發(fā)電機(jī)主要構(gòu)造是_和_。2原理利用_原理發(fā)電，將_能轉(zhuǎn)化為_能。類型一電磁感應(yīng)現(xiàn)象例1 圖1733中能讓靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)操作是()圖1733A圖甲：開關(guān)斷開，導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動B圖乙：開關(guān)閉合，導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動C圖丙：開關(guān)閉合，導(dǎo)體棒ab向上運(yùn)動D圖?。洪_關(guān)閉合，導(dǎo)體棒ab向下運(yùn)動方法指導(dǎo) 產(chǎn)生感應(yīng)電流的必要條件：導(dǎo)體必須是閉合電路的一部分；做切割磁感線運(yùn)動，正切、斜切都可以，但不能不切。例2 如圖1734所示是某同學(xué)探究電磁感應(yīng)的裝置圖，ab向右運(yùn)動，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，為了改變靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向，下列措施可行的是()圖1734A導(dǎo)體ab不動，磁體向右運(yùn)動B改變磁場的方向，同時(shí)導(dǎo)體ab向左運(yùn)動C磁體不動，導(dǎo)體ab上下運(yùn)動D磁體不動，導(dǎo)體ab垂直于紙面向里運(yùn)動方法指導(dǎo) “一變”電流變，“二變”電流同：類型二電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用例3 如圖1735所示是一種環(huán)保型手電筒，使用它時(shí)只要將它來回?fù)u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(cuò)警示 在外力的作用下，先運(yùn)動后有電流，則是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；先有電流后受力運(yùn)動，則說明磁場對電流有力的作用。類型三發(fā)電機(jī)與電動機(jī)例4 如圖1737所示是_(選填“電動機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”)的工作原理示意圖。線圈在磁場中轉(zhuǎn)動過程中，實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是將_。圖1737易錯(cuò)警示 從有無外接電源判斷電動機(jī)和發(fā)電機(jī)：電動機(jī)利用了通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)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(jī)的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即先做切割磁感線運(yùn)動，然后產(chǎn)生感應(yīng)電流，其本身就是電源，裝置中無需另接電源。從能量轉(zhuǎn)化角度判斷電動機(jī)和發(fā)電機(jī)：電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器；發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器。課堂反饋(八)發(fā)電機(jī)為什么能發(fā)電1.如圖81所示是某小組探究“導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)保持磁體位置不變。圖81(1)如圖甲所示，靈敏電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)，這是因?yàn)閷?dǎo)體ab_。(2)如圖乙所示，靈敏電流計(jì)指針也不偏轉(zhuǎn)，這是因?yàn)開。(3)如圖丙所示，靈敏電流計(jì)指針仍不偏轉(zhuǎn)，這是因?yàn)閷?dǎo)體ab雖有運(yùn)動，但沒有_。(4)分析比較圖示四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以初步得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：_的部分導(dǎo)體，在磁場中做_運(yùn)動。2探究利用磁場產(chǎn)生電流的實(shí)驗(yàn)中，連接了如圖82所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖82(1)將磁體向下插入螺線管時(shí)，觀察到靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，這表明_。在這個(gè)過程中以磁體為參照物，螺線管是_(選填“靜止”“向上運(yùn)動”或“向下運(yùn)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(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向與磁體插入螺線管時(shí)_(選填“相同”或“相反”)。詳解詳析【新知梳理】一、1.(1)切割磁感線運(yùn)動電流(2)磁場導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動二、1.磁體線圈2.電磁感應(yīng)機(jī)械電【應(yīng)用示例】例1B解析 要想產(chǎn)生感應(yīng)電流，必須是閉合電路，而圖A中開關(guān)是斷開的，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；要產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體必須做切割磁感線運(yùn)動，圖B中導(dǎo)體ab做的是切割磁感線運(yùn)動且開關(guān)閉合，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，B正確；圖C、D中的導(dǎo)體沒有做切割磁感線運(yùn)動，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C、D錯(cuò)誤。例2A解析 由圖知，當(dāng)導(dǎo)體ab水平向右運(yùn)動時(shí)，靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)；磁體向右運(yùn)動，相當(dāng)于導(dǎo)體ab水平向左運(yùn)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(jì)指針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)，A正確；改變磁場的方向，同時(shí)ab向左運(yùn)動，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向不變，B錯(cuò)誤；若導(dǎo)體ab豎直上下運(yùn)動，與磁感線方向平行，不切割磁感線，所以靈敏電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤；磁體不動，導(dǎo)體ab垂直于紙面向里運(yùn)動，此時(shí)不切割磁感線，電路中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)，D錯(cuò)誤。例3A解析 環(huán)保型手電筒使用時(shí)來回?fù)u晃，就能使燈泡發(fā)光，能產(chǎn)生電流，是利用電磁感應(yīng)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(yùn)動，電路中就會產(chǎn)生電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，符合題意；B裝置是奧斯特實(shí)驗(yàn)，說明通電導(dǎo)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(yīng)，也說明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈的匝數(shù)有關(guān)，不符合題意；D裝置是電動機(jī)原理實(shí)驗(yàn)，說明通電導(dǎo)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(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能解析 由題圖可知：該裝置中沒有電源，是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，即線圈做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，電路中就會產(chǎn)生電流，所以是電磁