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17.3發(fā)電機為什么能發(fā)電提出問題設(shè)計猜想實驗探究實驗探究分析論證實驗結(jié)果分析:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,就有感應(yīng)電流發(fā)生。
電磁提出問題奧斯特實驗實驗探究提出問題1.什么情況下磁能生電?設(shè)計猜想G_+2.要使磁生電須哪些器材?①最方便獲得的磁場用什么器材?②要方便測出電流用什么器材?③要把電流表接入電路要哪些器材?提出問題設(shè)計猜想實驗探究實驗探究G_+次數(shù)實驗條件
指針擺動情況G_+G_+G_+G_+G_+實驗電路圖1開關(guān)斷開,電路斷路,無論導(dǎo)線做何運動不擺動2345開關(guān)閉合,電路通路,導(dǎo)線保持靜止。不擺動開關(guān)閉合,電路通路,部分導(dǎo)線只做上下運動。不擺動開關(guān)閉合,電路通路,部分導(dǎo)線只做左右運動。擺動開關(guān)閉合,電路通路,部分導(dǎo)線做左右斜向運動。擺動提出問題設(shè)計猜想實驗探究實驗探究分析論證實驗結(jié)論
電磁感應(yīng)現(xiàn)象
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。實驗結(jié)論閉合電路的一部分導(dǎo)體1做切割磁感線運動2電磁感應(yīng)條件電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電和磁的聯(lián)系,導(dǎo)致了發(fā)電機的發(fā)明,使人類實現(xiàn)了機械能向電能的轉(zhuǎn)化.發(fā)電機已成為我們生活中離不開的工具了.想一想:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生了感應(yīng)電流.,根據(jù)這一原理可以制作出發(fā)電機.那么發(fā)電機是怎樣發(fā)電的呢?由發(fā)電機產(chǎn)生的電流與電池提供的電流又有什么區(qū)別呢?實驗1、用導(dǎo)線將電池、小燈泡、電流表、開關(guān)連接成閉合電路.閉合開關(guān),觀察燈泡亮暗、電流表指針的指向.2、把手搖發(fā)電機、小燈泡接入電路.轉(zhuǎn)動手柄使線圈在磁場里轉(zhuǎn)動,觀察小燈泡的亮暗情況.3、把手搖發(fā)電機、電流表接入電路.轉(zhuǎn)動手柄使線圈在磁場里轉(zhuǎn)動,觀察演示電流表的指針擺動情況.(演示把手搖發(fā)電機、小燈泡、電流表分別接入電路時的情況.)NS交流發(fā)電機基本結(jié)構(gòu)磁極電樞實驗探究電流方向變化規(guī)律NSG_+手搖發(fā)電機觀察結(jié)果1、用導(dǎo)線將電池、小燈泡、電流表、開關(guān)連接成閉合電路.閉合開關(guān),燈泡發(fā)光、電流表指針指向一個方向偏轉(zhuǎn)后并固定不變.改變電池的正負(fù)極方向,發(fā)現(xiàn)電流表指針向另一方向偏轉(zhuǎn).觀察結(jié)果2、把手搖發(fā)電機、小燈泡接入電路.轉(zhuǎn)動手柄使線圈在磁場里轉(zhuǎn)動,小燈泡發(fā)光,說明電路中有電流通過小燈泡.3、把手搖發(fā)電機、電流表接入電路.轉(zhuǎn)動手柄使線圈在磁場里轉(zhuǎn)動,可以看到演示電流表的指針左右擺動起來.想一想手搖發(fā)電機發(fā)出電的電流方向與接電池的電路中的電流方向有什么區(qū)別呢?電流表的指針左、右擺動,表示什么呢?一、交流電1、發(fā)電機的構(gòu)造和作用1、發(fā)電機的構(gòu)造和作用磁場中的磁感線從左向右,線圈轉(zhuǎn)動時,只有ab邊和cd邊能切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,da邊和bc邊不切割磁感線,對感應(yīng)電流的產(chǎn)生沒有貢獻(xiàn).
2、發(fā)電機的原理圖
甲乙丙丁3、交流電的產(chǎn)生
放在磁場里的線圈,兩端各連一個銅環(huán)K和L,它們分別跟電刷A、B接觸,并跟電流表組成閉合電路.在線圈從圖甲經(jīng)圖乙向圖丙轉(zhuǎn)的半周過程中,ab邊向下運動,cd邊向上運動,ab邊向下切割磁感線,ab邊中的電流由b向a,cd邊向上切割磁感線,cd邊中的電流由d向c,外部電路中的電流方向一直是從A流向B.3、交流電的產(chǎn)生當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到丙位置時,導(dǎo)線ab邊,cd邊不切割磁感線,導(dǎo)線中沒有電流.
在線圈從圖丙經(jīng)圖丁又回到圖甲位置轉(zhuǎn)過后半周的過程中,ab邊向上運動,cd邊向下運動,它們又都切割磁感線,線圈和外部電路中就又有了電流.可以判斷外電路電流方向是由B流向A.
3、交流電的產(chǎn)生線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動,電流方向?qū)⒅芷谛缘刂貜?fù)上述變化.這可以從電流表指針的左右擺動看出來.設(shè)想每秒鐘線圈轉(zhuǎn)一周,電流變化周期就是1秒.這種周期性地改變方向和大小的電流,叫做交流電.能產(chǎn)生交流電的裝置叫交流發(fā)電機.它是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的.
我國供生產(chǎn)和生活用的交流電,周期是0.02s,頻率是50Hz.即1s內(nèi)有50個周期,交流電的方向每周期改變2次.頻率為50Hz的交流電,電流方向1s內(nèi)改變100次.4、我國的交流電二、交流發(fā)電機實際的交流發(fā)電機,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,但主要由轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)動部分)和定子(固定部分)兩部分組成.轉(zhuǎn)子由水輪機、汽輪機或內(nèi)燃機來帶動.大型發(fā)電機發(fā)出很高的電壓和很強的電流,要采用線圈不動、磁極旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)電.這種發(fā)電機叫做旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機.
三、電站實景550MW大型發(fā)電機組轉(zhuǎn)子吊裝葛洲壩170
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