九年级物理下册 第十六章 电动机与发电机 16.3 发电机为什么能发电特色训练 沪粤版

【发电机工作原理】 发电机是基于电磁感应原理工作的。当导体在磁场中做切割磁感线的运动时，根据法拉第电磁感应定律，会在导体两端产生感应电动势，进而形成感应电流。这种现象被称为电磁感应。发电机通常由定子（固定部分）和转子（旋转部分）组成，转子上的线圈在定子的磁场中旋转，通过切割磁感线产生电流。能量转换的过程是机械能转化为电能。 【交流电的特点】 交流电的电流方向和大小会随时间周期性变化。在我国，交流电的频率是50赫兹，这意味着电流方向每秒改变100次，即每周期变化两次。一个完整的周期内，电流方向改变两次，大小也随时间不断变化。 【发电机与电动机的区别】 发电机是将机械能转化为电能的设备，而电动机则是将电能转化为机械能。两者工作原理相似，但方向相反：发电机利用电磁感应，电动机则是利用磁场对电流的作用力来产生转动。 【电磁感应的应用】 1. 电铃和发电机利用了电磁感应，电铃中的电磁铁在电流作用下振动发声，发电机则是通过电磁感应产生电能。 2. 电动机虽然不是直接利用电磁感应发电，但在工作过程中，电流通过磁场产生动力，与发电机原理相反。 3. 白炽灯主要靠电流加热灯丝产生光，没有直接利用磁场。 【感应电流的产生条件】 感应电流的产生需要满足两个条件：一是闭合电路，二是电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。只有当这两个条件同时满足时，才能在电路中观察到感应电流。 【感应电流方向的判断】 根据楞次定律和右手定则，可以判断感应电流的方向。楞次定律指出感应电流总是试图阻止引起它的原因，即感应电流的方向与导致它的磁通量变化的趋势相反。右手定则则提供了一个直观的方法，伸开右手，大拇指指向导体切割磁感线的运动方向，其余四指弯曲的方向就是感应电流的方向。 【超速抓拍系统的原理】 超速抓拍装置利用了电磁感应原理。当汽车通过线圈时，线圈切割磁感线，产生变化的电流，这个电流变化会触发控制系统，从而激活拍摄设备进行拍照。 本章节内容主要涵盖了电磁感应、发电机的工作原理、交流电的特点以及电磁感应现象在实际生活中的应用，如发电机、电动机、电磁继电器和超速抓拍系统等。这些知识点是理解电力生产和利用的基础，也是物理学中的重要概念。