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第六节发电机发电机1.原理：_____________。2.构造：由_____和_____组成。大型发电机一般采用_____不动,_____旋转的方式来发电。3.能量转化：___能转化为___能。电磁感应现象转子定子线圈磁极动电探究发电机的原理和构造把手摇发电机和灯泡、电流表连接起来,使线圈在磁场中转动,注意观察实验现象,思考下列问题：1.线圈在磁场中转动时,电路中__________(选填“有”或“无”)电流,发电机的工作原理是______________。提示：让线圈在磁场中转动,可以看到灯泡会发光,电流表指针摆动,说明电路中有电流,这种电流叫感应电流,发电机就是根据电磁感应原理制造的。参考答案：有电磁感应2.线圈在磁场中转动时,电流表的指针是如何摆动的?用不同速度摇动转轮,灯泡亮度会发生变化吗?提示：线圈在磁场中转动时,电流表的指针左右摆动,这个现象表明,发电机发出的电流的大小和方向是变化的。线圈速度加快,灯泡变亮,说明此时电流变大。参考答案：左右摆动会3.发电机的结构主要由__________和__________两部分组成,产生的电是__________(选填“交流电”或“直流电”)。提示：发电机是利用线圈在磁场中连续转动来获得电流的,所以其主要结构是由转子和定子两部分组成,由于其产生的电流方向不断发生变化,故是交流电。参考答案：转子定子交流电【针对训练】(2011·武汉中考)如图所示,在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动：(1)若使导线ab竖直向下运动,则灵敏电流计指针________。(2)若使导线ab水平向右运动,发现灵敏电流计指针向左偏转;现让导线ab水平向左运动,则灵敏电流计指针向__________。(3)若使导线ab从图中所示位置斜向上运动,则灵敏电流计指针__________。【教你解题】解决此题有两个关键条件条件1：产生感应电流的三个条件缺一不可。条件2：影响感应电流方向的两个因素。【精讲精析】本题考查感应电流产生的条件。(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会有感应电流产生,图中导线ab竖直向下运动,与磁感线方向平行,所以电路中没有电流产生,灵敏电流计指针不发生偏转。(2)电路中感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关,改变导体运动的方向,会改变感应电流的方向。(3)导线ab斜向上运动,仍然切割磁感线,所以电路中仍有感应电流产生。答案：(1)不偏转(2)右偏转(3)偏转(向右偏转或向左偏转)发电机中电流的强弱与方向的影响因素1.电流的强弱：(1)影响因素：感应电流的强弱与线圈的转速、磁场强弱及线圈的匝数有关。(2)大小关系：线圈的转速越快、磁场越强、线圈的匝数越多,感应电流就越强。2.电流的方向：(1)影响因素：电流的方向与线圈转动方向及磁场方向有关。(2)关系：若其中一个因素改变,则电流方向就会发生变化,若两者同时改变,则电流方向不变。【典例】如图所示是实验室用的手摇发电机。当老师演示时,某同学发现接入电流表的指针来回摆动,且转动越快灯泡越亮。则下列结论错误的是()A.发电机工作过程中电能转化为机械能B.发电机工作原理是导体切割磁感线产生电流C.指针来回摆动,说明发电机产生的是交流电D.转动越快灯泡越亮,说明导体切割速度越快,产生的感应电流越大【思路点拨】抓住三个关键点关键点1：发电机工作时的能量转化：机械能转化为电能。关键点2：发电机工作原理：电磁感应。关键点3：影响电流大小的因素：线圈的转速、磁场强弱及线圈的匝数。【精讲精析】选A。发电机工作时,机械能转化为电能,故A错误;发电机工作原理是电磁感应现象,B对;指针来回摆动,说明电流的方向不断发生改变,这种电流叫交流电,C对;电流的大小与导体切割磁感线的速度是有关的,导体切割速度越大,电流就越大,灯泡就越亮,D对。1.(2011·杭锦旗中考)下列四幅图中能说明发电机的工作原理的是()【解析】选A。发电机的工作原理是电磁感应,即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时有感应电流产生,只有A图符合这一特征。2.下列有关电磁现象的说法正确的是()A.发电机是利用电磁感应现象制成的B.电磁铁的磁性强弱只与线圈的匝数有关C.扬声器与话筒都是把声信号转变为电信号的装置D.感应电流的方向只与导体切割磁感线的方向有关【解析】选A。本题考查电和磁的知识。发电机是利用电磁感应现象制成的;电磁铁磁性强弱跟线圈匝数和电流大小有关;扬声器工作时把电信号转变为声信号,话筒工作时是把声信号转变为电信号;感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向都有关。答案选A。3.如图所示是实验室用的手摇发电机,在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表,缓慢转动线圈,观察电流表指针摆动的方向：________,这说明____________。要使小灯泡变亮,可以采用的方法和措施：(1)______________;(2)______________。【解析】由于该发电机为交流发电机,所以发出的电流为交流电,电流表的指针会发生左右摆动;要使小灯泡变亮,必须增大电流,可以通过增大发电机的转速、增强磁场的强度、增加线圈的匝数等方法来实现。答案：左右摆动电流的方向是变化的(或发电机发的电是交流电)(1)快速转动线圈(2)增强磁场(或增加线圈的匝数)4.到了贵州六广河大桥,小军看到了国家重点建设的索风营水电站,请你告诉小军：水电站是利用发电机把水流的动能转化为________能;发电机产生的电流是________(选填“交流电”或“直流电”),频率是______Hz。【解析】水电站是利用水的机械能发电的,首先水的重力势能转化为水的动能,水的动能转化为发电机的电能。由于发电机的线圈在磁场中切割磁感线的方向不断改变,所以发电机产生的是交流电,它的频率是50Hz。答案：电交流电505.做如图所示的小实验,用手快速拨动风扇叶片,带动转子转动,这时发现小灯泡发光,风扇居然变成了“发电机”!该实验说明了磁能够产生______,在此现象中,______转化为电能。【解析】风扇主要由线圈和磁场两部分组成。当用手拨动风扇叶片时,风扇中的线圈在磁场中转动,切割磁感线,产生感应电流,使小灯泡发光。拨动风扇叶片时,消耗了机械能,产生了电能。答案：电机械能6.(2012·聊城中考)如图所示,把一条长约10m的导线两端连在灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合电路。有两个同学迅速摇动这条导线,这两个同学沿________(选填“东西”或“南北”)方向站立时,电流计指针更容易偏转。应用该原理制成了______机。【解析】本题考查地磁场及电磁感应的相关知识。地球的周围存在磁场,磁感线是南北方向的,所以这两个同学应该沿东西方向站立,迅速摇动导线,导线才会做切割磁感线运动,电路中才会产生感应电流,使灵敏电流计的指针偏转,这就是电磁感应现象。应用该原理可以制成发电机。答案：东西发电