第24課時 電動機(jī) 發(fā)電機(jī)(以2013年真題為例)課件

1、第第2424課時電動機(jī)發(fā)電機(jī)課時電動機(jī)發(fā)電機(jī)考考 點點 聚聚 焦焦考考 點點 聚聚 焦焦歸歸 類類 示示 例例歸歸 類類 示示 例例第第24課時課時考點聚焦考點聚焦考考 點點 聚聚 焦焦考點考點1 1磁場對電流的作用磁場對電流的作用1 1探究磁場對通電導(dǎo)線的作用探究磁場對通電導(dǎo)線的作用(1)探究實驗裝置示意圖探究實驗裝置示意圖(如圖如圖241所示所示) 說明說明 這個原理最早是法國科學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)的。這個原理最早是法國科學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)的。考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例圖圖241第第24課時課時考點聚焦考點聚焦(2)探究原理和簡單過程探究原理和簡單過程實驗原理實驗原理通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用

2、，力的方向與電流通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用，力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)方向和磁場方向有關(guān)實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象閉合開關(guān)后，在磁場內(nèi)的導(dǎo)體運動；改變電流方向或閉合開關(guān)后，在磁場內(nèi)的導(dǎo)體運動；改變電流方向或磁場方向，導(dǎo)體的運動方向也會發(fā)生改變磁場方向，導(dǎo)體的運動方向也會發(fā)生改變探究結(jié)論探究結(jié)論通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，力的方向跟通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，力的方向跟_的方向和的方向和_的方向都有關(guān)，當(dāng)電流的方的方向都有關(guān)，當(dāng)電流的方向或磁場的方向變得相反時，通電導(dǎo)線受力的方向也變向或磁場的方向變得相反時，通電導(dǎo)線受力的方向也變得相得相_實際應(yīng)用實際應(yīng)用在這個探究過程中，電能轉(zhuǎn)化為在這個探

3、究過程中，電能轉(zhuǎn)化為_。根據(jù)通電。根據(jù)通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成了電動機(jī)，應(yīng)用在電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成了電動機(jī)，應(yīng)用在電扇、電磨等裝置上扇、電磨等裝置上電流電流磁場磁場反反機(jī)械能機(jī)械能考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時考點聚焦考點聚焦 點撥點撥 磁場不是對任意放置的直導(dǎo)線都有力的作用，當(dāng)磁場不是對任意放置的直導(dǎo)線都有力的作用，當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁感線平行放置時，受到的力為零。通電直導(dǎo)線與磁感線平行放置時，受到的力為零。當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁感線垂直放置時，受到的力最大，現(xiàn)象當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁感線垂直放置時，受到的力最大，現(xiàn)象最明顯。最明顯。考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第

4、第24課時課時考點聚焦考點聚焦當(dāng)通電導(dǎo)體與磁感線垂直時，通電導(dǎo)體受當(dāng)通電導(dǎo)體與磁感線垂直時，通電導(dǎo)體受力方向和磁感線方向、電流方向之間的關(guān)力方向和磁感線方向、電流方向之間的關(guān)系，可用如圖系，可用如圖242所示的方法來表示：伸所示的方法來表示：伸開左手，使大拇指與四指在同一平面內(nèi)并開左手，使大拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使四指指向電流方向，這時，大拇指所指的四指指向電流方向，這時，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受磁場力的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受磁場力的方向。這種方法稱為左手定則。方向。這種方法稱為左手定則。2 2左手定

5、則左手定則圖圖242考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時考點聚焦考點聚焦考點考點2 2直流電動機(jī)直流電動機(jī)基本構(gòu)造基本構(gòu)造定子定子固定不動的磁體固定不動的磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子能夠轉(zhuǎn)動的線圈能夠轉(zhuǎn)動的線圈換向器換向器當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時及時改變線圈中電流的方向當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時及時改變線圈中電流的方向電刷電刷與銅半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路與銅半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路工作原理工作原理通電線圈在磁場中受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動通電線圈在磁場中受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動工作過程工作過程工作時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子受力在定子中飛快地轉(zhuǎn)動工作時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子受力在定子中飛快地轉(zhuǎn)動優(yōu)點優(yōu)點構(gòu)造簡單、控制方便、污染小

6、、體積小、效率高、功率可大構(gòu)造簡單、控制方便、污染小、體積小、效率高、功率可大可小等可小等說明說明實際的直流電動機(jī)都有多個線圈，每個線圈都接在一對換向?qū)嶋H的直流電動機(jī)都有多個線圈，每個線圈都接在一對換向片上；有的直流電動機(jī)還用電磁鐵產(chǎn)生強(qiáng)磁場片上；有的直流電動機(jī)還用電磁鐵產(chǎn)生強(qiáng)磁場考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時考點聚焦考點聚焦考點考點3 3電磁感應(yīng)電磁感應(yīng) 說明說明 這個原理最早是英國科學(xué)家這個原理最早是英國科學(xué)家_發(fā)現(xiàn)的。發(fā)現(xiàn)的。1 1探究實驗裝置示意圖探究實驗裝置示意圖( (如圖如圖24243 3所示所示) )圖圖243法拉第法拉第考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24

7、課時課時考點聚焦考點聚焦2 2探究原理和簡單過程探究原理和簡單過程實驗原理實驗原理閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這就是會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這就是_現(xiàn)象現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象閉合開關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體閉合開關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體AB左右運動時，靈敏電流表的指針會左右運動時，靈敏電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)發(fā)生偏轉(zhuǎn)探究結(jié)論探究結(jié)論閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流；感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流；感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體做切割磁感線運動的方向有關(guān)導(dǎo)

8、體做切割磁感線運動的方向有關(guān)實際應(yīng)用實際應(yīng)用在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中_能轉(zhuǎn)化為電能。利用此原理能轉(zhuǎn)化為電能。利用此原理制成了發(fā)電機(jī)制成了發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)機(jī)械機(jī)械考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時考點聚焦考點聚焦 易錯點易錯點 分析分析“閉合電路、一部分導(dǎo)體、切割磁感線運動閉合電路、一部分導(dǎo)體、切割磁感線運動”：(1)“閉合電路閉合電路”指電路應(yīng)該是閉合而不是斷開的，即組成電路的各指電路應(yīng)該是閉合而不是斷開的，即組成電路的各個元件連接成一個通路。個元件連接成一個通路。(2)“一部分導(dǎo)體一部分導(dǎo)體”指切割磁感線的導(dǎo)體是閉合電路的一部分。指切割磁感線的導(dǎo)體是閉合電路的一部

9、分。(3)“切割切割”指類似于切菜或割草的方式，垂直或者斜著切割，也就指類似于切菜或割草的方式，垂直或者斜著切割，也就是說導(dǎo)體的運動方向一定與磁感線成一定角度，而不是與磁感線平是說導(dǎo)體的運動方向一定與磁感線成一定角度，而不是與磁感線平行，否則將無法切割磁感線。行，否則將無法切割磁感線。(4)“切割磁感線運動切割磁感線運動”指導(dǎo)體與磁感線相對運動，方式可以是：指導(dǎo)體與磁感線相對運動，方式可以是：導(dǎo)體不動磁場運動；導(dǎo)體不動磁場運動；導(dǎo)體運動磁場不動；導(dǎo)體運動磁場不動；兩者都動，速度不同。兩者都動，速度不同。 點撥點撥 若磁場方向和導(dǎo)體做切割磁感線運動的方向有一個改變，若磁場方向和導(dǎo)體做切割磁感線運

10、動的方向有一個改變，則感應(yīng)電流的方向也隨之改變。若上述兩個方向都改變，則感應(yīng)電則感應(yīng)電流的方向也隨之改變。若上述兩個方向都改變，則感應(yīng)電流的方向不改變。流的方向不改變。考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時考點聚焦考點聚焦考點考點4 4發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)基本構(gòu)造基本構(gòu)造定子定子固定不動的磁體固定不動的磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子能夠轉(zhuǎn)動的線圈能夠轉(zhuǎn)動的線圈銅滑環(huán)銅滑環(huán)銅滑環(huán)和電刷把線圈和用電器連接起來銅滑環(huán)和電刷把線圈和用電器連接起來電刷電刷工作原理工作原理電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作過程工作過程工作時，用連續(xù)轉(zhuǎn)動的線圈代替往復(fù)運動的導(dǎo)線，把線圈中工作時，用連續(xù)轉(zhuǎn)動的線圈代替往復(fù)運動的導(dǎo)線，把線圈中產(chǎn)生的

11、感應(yīng)電流輸送給用電器產(chǎn)生的感應(yīng)電流輸送給用電器說明說明交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的是大小和方向不斷變化的電流，即交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的是大小和方向不斷變化的電流，即_電。電。大型發(fā)電機(jī)發(fā)電，電壓很高，電流很強(qiáng)，一般采取線圈不大型發(fā)電機(jī)發(fā)電，電壓很高，電流很強(qiáng)，一般采取線圈不動，磁極旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)電；為得到較強(qiáng)的磁場，要用電磁鐵動，磁極旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)電；為得到較強(qiáng)的磁場，要用電磁鐵代替永磁體。代替永磁體。實際發(fā)電機(jī)靠內(nèi)燃機(jī)、水輪機(jī)、汽輪機(jī)等機(jī)械帶動，把燃實際發(fā)電機(jī)靠內(nèi)燃機(jī)、水輪機(jī)、汽輪機(jī)等機(jī)械帶動，把燃料的化學(xué)能或水庫中水流的動能轉(zhuǎn)化為電能料的化學(xué)能或水庫中水流的動能轉(zhuǎn)化為電能交流交流考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例

12、第第24課時課時考點聚焦考點聚焦 說明說明 在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫頻率。其單位是赫茲頻率。其單位是赫茲(Hz)，簡稱赫。我國電網(wǎng)以交流供電，簡稱赫。我國電網(wǎng)以交流供電，頻率為頻率為50 Hz。考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時考點聚焦考點聚焦考點考點5 5動圈式揚聲器和動圈式話筒動圈式揚聲器和動圈式話筒1揚聲器是把揚聲器是把_信號轉(zhuǎn)換成信號轉(zhuǎn)換成_信號的一種裝信號的一種裝置。置。2話筒是把話筒是把_信號轉(zhuǎn)換成信號轉(zhuǎn)換成_信號的一種裝置。信號的一種裝置。電電聲聲聲聲電電考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時

13、考點聚焦考點聚焦知識縱橫知識縱橫考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時考點聚焦考點聚焦 2.電磁實驗裝置圖的區(qū)分電磁實驗裝置圖的區(qū)分知識縱橫知識縱橫實驗裝置實驗裝置不同點不同點相同點相同點應(yīng)用應(yīng)用研究電流的磁效研究電流的磁效應(yīng)應(yīng)(奧斯特實驗奧斯特實驗)研究的都研究的都是電與磁是電與磁的聯(lián)系的聯(lián)系電磁鐵電磁鐵研究通電導(dǎo)體在研究通電導(dǎo)體在磁場中的受力情磁場中的受力情況況電動機(jī)電動機(jī)研究產(chǎn)生感應(yīng)電研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件流的條件(電磁電磁感應(yīng)感應(yīng))發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例類型一、磁場對電流的作用類型一、磁場對電流的作用歸歸 類類 示示 例例第第24課時課時歸類示例歸類示例

14、例例1 如圖如圖244所示是小華同學(xué)探究所示是小華同學(xué)探究“磁場對通電導(dǎo)體的磁場對通電導(dǎo)體的作用作用”的實驗裝置，的實驗裝置，ab是一根金屬棒，通過導(dǎo)線連接到電路中。是一根金屬棒，通過導(dǎo)線連接到電路中。閉合開關(guān)后，金屬棒沒有運動閉合開關(guān)后，金屬棒沒有運動(儀器、電路都完好儀器、電路都完好)。要想使金。要想使金屬棒運動起來，下列措施可行的是屬棒運動起來，下列措施可行的是()A將蹄形磁鐵的將蹄形磁鐵的N、S極對調(diào)極對調(diào)B換用磁性弱一些的蹄形磁鐵換用磁性弱一些的蹄形磁鐵C換用電壓大一些的直流電源換用電壓大一些的直流電源D將滑動變阻器的滑片向右移動將滑動變阻器的滑片向右移動圖圖244C考點聚焦考點聚焦

15、歸類示例歸類示例第第24課時課時歸類示例歸類示例例例2 如圖如圖245所示的實驗裝置是用來研究所示的實驗裝置是用來研究_(選填選填“電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)”“”“電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象”或或“磁場對通電導(dǎo)體的作用磁場對通電導(dǎo)體的作用”)的。實驗中把導(dǎo)線的。實驗中把導(dǎo)線ab放在磁場里，放在磁場里，接通電源，讓電流通過導(dǎo)線接通電源，讓電流通過導(dǎo)線ab，會觀察到導(dǎo)線向右運動；如果把，會觀察到導(dǎo)線向右運動；如果把電源正、負(fù)極對調(diào)后接入電路，會觀察到導(dǎo)線電源正、負(fù)極對調(diào)后接入電路，會觀察到導(dǎo)線ab向向_(選填選填“左左”或或“右右”)運動；如果不對調(diào)電源正、負(fù)極，但把蹄形磁體運動；如果不對調(diào)電源正、

16、負(fù)極，但把蹄形磁體上下磁極調(diào)換一下，會觀察到導(dǎo)線上下磁極調(diào)換一下，會觀察到導(dǎo)線ab向向_ (選填選填“左左”或或“右右”)運動；如果把電源正、負(fù)極對調(diào)，同時把蹄形磁體上下磁運動；如果把電源正、負(fù)極對調(diào)，同時把蹄形磁體上下磁極也調(diào)換一下，則會觀察到導(dǎo)線極也調(diào)換一下，則會觀察到導(dǎo)線ab向向_(選填選填“左左”或或“右右”)運動。運動。圖圖245磁場對通電導(dǎo)體的作用磁場對通電導(dǎo)體的作用左左左左右右考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時歸類示例歸類示例 通電導(dǎo)體在磁場中受力是宏觀現(xiàn)象，實質(zhì)是磁場對通電導(dǎo)體在磁場中受力是宏觀現(xiàn)象，實質(zhì)是磁場對電流的作用，因電流在導(dǎo)線中通過，所以，對電流的作用表

17、電流的作用，因電流在導(dǎo)線中通過，所以，對電流的作用表現(xiàn)為對導(dǎo)線的作用。現(xiàn)為對導(dǎo)線的作用。點點 評評解解 析析 通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向，與磁場方向和電流通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向，與磁場方向和電流方向有關(guān)，若二者同時改變，則通電導(dǎo)體受力方向?qū)⒉粫淖?。方向有關(guān)，若二者同時改變，則通電導(dǎo)體受力方向?qū)⒉粫淖儭？键c聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例類型二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象類型二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象第第24課時課時歸類示例歸類示例例例3 2013長春長春 如圖如圖246所示是手壓式電筒，壓動按柄，所示是手壓式電筒，壓動按柄，通過塑料齒輪帶動銅絲線圈內(nèi)磁性飛輪高速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)切割磁通過塑料齒輪帶動銅絲線圈內(nèi)磁性飛輪高

18、速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流。它在工作時機(jī)械能轉(zhuǎn)化為感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流。它在工作時機(jī)械能轉(zhuǎn)化為_能，能，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為光能。它的工作原理是進(jìn)而轉(zhuǎn)化為光能。它的工作原理是_。圖圖246 電電電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例解解 析析 手壓式電筒實質(zhì)是一個發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)工作時機(jī)械手壓式電筒實質(zhì)是一個發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)工作時機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，它是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的。能轉(zhuǎn)化為電能，它是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的。第第24課時課時歸類示例歸類示例考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時歸類示例歸類示例例例4 2013宜昌宜昌 如圖如圖247所示為探究所示為探究“磁生電磁生電”的實

19、驗的實驗裝置。裝置。圖圖247 考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時歸類示例歸類示例(1)閉合開關(guān)，讓懸著的導(dǎo)體閉合開關(guān)，讓懸著的導(dǎo)體AB_(選填選填“左左右右”“”“上下上下”“”“沿沿A向向B”或或“沿沿B向向A”)運動時，靈敏電流表運動時，靈敏電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(2)若保持導(dǎo)體若保持導(dǎo)體AB不動，要產(chǎn)生感應(yīng)電流，正確的操作是不動，要產(chǎn)生感應(yīng)電流，正確的操作是_。(3)實驗中發(fā)現(xiàn)靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)不明顯，為了使指針偏轉(zhuǎn)明實驗中發(fā)現(xiàn)靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)不明顯，為了使指針偏轉(zhuǎn)明顯，請你從實驗裝置和操作上各提一條改進(jìn)意見。顯，請你從實驗裝置和操作上各提一條改進(jìn)意

20、見。裝置改進(jìn)：裝置改進(jìn)：_；操作改進(jìn)：操作改進(jìn)：_。左右左右左右移動磁鐵左右移動磁鐵換強(qiáng)磁鐵換強(qiáng)磁鐵(或繞制線圈或繞制線圈)快速移動導(dǎo)體快速移動導(dǎo)體(或磁鐵或磁鐵)考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例第第24課時課時歸類示例歸類示例 本題設(shè)置一方面考查了探究如何產(chǎn)生感應(yīng)電流，另本題設(shè)置一方面考查了探究如何產(chǎn)生感應(yīng)電流，另一方面展示了物理學(xué)研究的兩種思維方法：一種是轉(zhuǎn)換法，一方面展示了物理學(xué)研究的兩種思維方法：一種是轉(zhuǎn)換法，電流看不到，無法直接感知它的產(chǎn)生，本題利用電流表顯示電流看不到，無法直接感知它的產(chǎn)生，本題利用電流表顯示電流的產(chǎn)生；另一種是相對運動的思維方法，即本題中磁體電流的產(chǎn)生；另一種是相對運動的思維方法，即本題中磁體運動相當(dāng)于導(dǎo)線反向運動，都能達(dá)到切割磁感線的目的。運動相當(dāng)于導(dǎo)線反向運動，都能達(dá)到切割磁感線的目的。點點 評評考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例類型三、電動機(jī)和發(fā)電機(jī)類型三、電動機(jī)和發(fā)電機(jī)第第24課時課時歸類示例歸類示例例例5 2013雅安雅安 同學(xué)們做實驗的裝置如圖同學(xué)們做實驗的裝置如圖248所示，閉所示，閉合開關(guān)，先將導(dǎo)體合開關(guān)，先將導(dǎo)體ab水平向右移動，導(dǎo)體水平向右移動，導(dǎo)體cd也隨之運