第3節發電機為什么能發電第十七章電動機與發電機1.了解發電機的結構原理，

2.知道發電機的能量轉化。3.了解電磁感應現象。4.知道產生感應電流的條件。學習目標

奧斯特發現電流的磁效應后，許多科學家都在思索：既然電流能產生磁，那么磁能否產生電呢？

英國物理學家法拉第在10年中做了多次探索，終于在1831年取得突破，發現了利用磁場產生電流的條件和規律。根據這個發現，后來發明了發電機，使人類大規模用電成為可能，開辟了電氣化的時代。新課引入法拉第（MichaelFaraday，1791—1867），英國物理學家、化學家。1791年，法拉第出生于英國薩利。由于家境貧寒，童年時生活很清苦。法拉第小的時候，在父親的教導下，學習簡單的加減乘除計算。十三歲就到一家書店學習釘書，成為一名釘書匠。這一段時間對他的一生有深遠的影響。在1821—1831年間，法拉第進行了多次實驗，發現了電磁感應現象。法拉第在電學中的成就首推兩大定律與發電機的發明。法拉第發電機是如何發電的呢？火力發電風力發電水力發電活動1：讓我們自己來發電

如圖所示的手搖發電機，用導線把它與小燈泡、開關連接起來。試一試，怎樣才能使小燈泡發光？自主探究一、認識發電機活動2：將發電機拆開

為了探究發電機發電的奧秘，我們也可以將發電機拆開，看看它的內部結構模型發電機磁體線圈

通過上面的實踐活動，我們知道，發電機跟電動機一樣，其主要部件也是兩個：磁體和線圈

我們也可以仿照電動機的研究，作些簡化，探究一下發電機產生電流的條件二、探究電磁感應現象實驗：探究什么情況下磁可以生電磁場檢測是否有電流閉合電路在蹄形磁體的磁場中放置一根導線，導線的兩端跟電流表連接。導線跟電流表組成了閉合回路。怎樣才能使回路中產生電流？可以進行各種嘗試。實驗中導線的運動方式如圖：導線運動情況電流表指針擺動情況水平向左向右擺動向左擺動擺動不動不動水平向右斜向上、下運動前后運動上下運動

通過實驗發現：當閉合電路的一部分導線在磁場中做切割磁感線運動時，電路中會產生電流。靜止，換用強磁體或采用匝數較多的線圈不動增強磁場增加線圈匝數思考：如果電路中產生的電流太小，你有什么辦法改進實驗？把磁感線想象成一根根線，導線想象成一把刀。

1．閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫電磁感應現象。

2．電路中產生的電流叫做感應電流。電磁感應現象

產生感應電流的條件：

1.電路必須是閉合的；

2.一部分導體做切割磁感線運動。

實驗探究：影響感應電流方向的因素有哪些？只改變磁體的磁極或導體切割磁感線的方向，電流方向如何變化？同時改變呢?實驗結果表明：

1.感應電流的方向與導體切割磁感線的方向和磁感線的方向有關。

2.改變磁感線或導體運動中某一個方向，感應電流方向發生改變，如果同時改變兩個方向，感應電流的方向不變。

影響感應電流大小的因素：

1.感應電流的大小與導體切割的速度有關，速度越大，感應電流越大。

2.感應電流的大小與磁場強度有關。磁場越強，感應電流越大。

3.與線圈匝數有關，線圈匝數越多，感應電流越大。電磁感應現象的應用變壓器自行車測速器不用電手電筒如果把導線換成線圈，是否也能產生感應電流？三、發電機的工作原理

1.觀察手搖發電機的構造（1）發電機的構造發電機由轉子和定子兩部分組成。大型發電機一般采用磁極旋轉的方式來發電。大型發電機安裝轉子2．發電機工作原理（2）發電機的工作原理當線圈在前半周轉動時，電流表指針偏轉，表明電路中產生了電流；當線圈在后半周轉動時，切割磁感線方向相反，電流表指針偏轉方向相反。（3）發電機發電的過程是其他形式能轉化為電能的過程。

在交流發電機中，用連續轉動的線圈代替往復運動的導線。發電機和電動機的區別電動機發電機原理通電線圈在磁場中受力轉動電磁感應現象能量的轉化電能轉化為機械能機械能轉化為電能線圈轉動原因通電線圈受磁力作用轉動線圈在外力作用下轉動線圈中電流來源由電源提供線圈轉動產生感應電流在電路中的作用用電器電源

拓展：動圈式話筒作用把聲音轉化為電流原理電磁感應現象構造如圖：在接收聲音的膜片后粘著一個線圈，它能隨膜片一起振動，膜片后有一個環形永磁鐵，線圈置于它的磁場中。工作過程當對著話筒說話時，聲音使膜片振動，線圈也跟著在磁場中運動，產生隨聲音變化而變化的電流，經放大后，通過揚聲器還原成聲音。功放器生活中的物理電磁感應現象與發電機原理相同通電導體在磁場中受力與電動機原理相同話筒揚聲器發電機為什么能發電在磁場中做切割磁感線運動閉合回路部分導體產生感應電流條件應用：發電機構造：定子和轉子能量轉化：機械能→電能課堂小結1．產生感應電流的條件是（

）A．導體在磁場中運動B．導體在磁場中做切割磁感線運動C．閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動D．閉合導體在磁場中做切割磁感線運動C課堂練習2．在如圖所示的電路中，能使電流表指針發生偏轉的情況是（）A．導體棒ab向上運動B．導體棒ab向下運動C．導體棒ab向左運動D．導體棒不動，磁鐵向上運動

C3．下列設備中，利用了電磁感應原理工作的是（）4．如圖所示，a表示垂直于紙面的一根導體，它是閉合電路的一部分．當導體a在磁場中按箭頭方向運動時，下列四種情況中不會產生感應電流的是（）ABCDBD5．我國使用的交流電的頻率為50赫茲，在10秒內電流方向改變了（

）A．500次B．50次

C．100次D．1000次D6．小明同學在探究磁能否生電的實驗中，將閉合電路的部分導體做切割磁感線的運動，可是電流計的指針幾乎沒有發生偏轉，若想改善實驗效果，使指針發生偏轉，可采取哪些措施，請給出你的意見：措施一：換用更強的磁體措施二：增加線圈的匝數措施三：加快導體切割磁感線的速度措施四：將電流計換為靈敏電流計7．如圖所示，某小組探究導體在磁場中產生感應電流的條件，實驗時保持蹄形磁鐵位置不變，下面四幅圖是實驗中觀察到的現象．（1）實驗中，通過________________