1、第三节 电从发电厂输送到家中三点提示重点: 1.交流发电机的结构及原理。2.采用高压输电的目的。难点:交流发电机的工作原理考点:1. 交流发电机的结构和原理2. 交流电的方向3. 远距离输电的分析及计算基础在线1如图 1 所示是 模型,它是利用_原理工作的,是将_能转化成_能。手摇发电机产生电流的_和_随时间作周期性变化,这种电流叫做交流电,家庭电路使用的电流是_电(填 “直流电”或“交流电” ) 。2.发电机由 和 两部分组成。大型发电机一般采取 不动,_ 旋转的方式来发电,为了得到较强的磁场,还要用代替永磁体。3. 交流发电机的线圈在磁极间转动 , 当线圈平面与磁感线平行时 , 线圈中 电
2、流 图 1, 当线圈平面与磁感线垂直时 , 线圈中 电流。 ( 填 “有”或“无”)4 高压输电线都架得很高 , 是为了防止人和动物造成 触电。靠近断落触地的高压电线易发生 触电 , 如发现高压输电线断落地面 , 不可 , 应立即 ,并 。5根据焦耳定律,电流通过导线要_ ,由于远距离输送电能,导线较长,因此导线电阻_,所以导线上由于_损失的电能较大。由 Q=I2Rt 可知,若电流减小为原来的 1/n,则在相同的时间内产生的热量减小为原来的_,可见_是减少电能损失的有效办法6如图 2 所示,是发电机的工作原理图,放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动,当线圈转到甲图位置时,由于线圈 ab
3、 和 cd 边_磁感线,因而电路中_.当转到乙、丁两图的位置时,由于 ab 切割磁感线的方向_,因而电路中的电流方向_,可见电路中产生的是_(填“直流电”或“交流电” ) ,我国电网以_(填“直流电”或“交流电” )供电,频率为_Hz。7电能输送的途径:发电厂( )高压线路降压变压器用电单位,其中变压器的工作原理是_。8. 远距离输电,一般采用( )A. 高电压 ,弱电流 B. 高电压,强电流C. 低电压,强电流 D. 低电压,弱电流9下面关于发电机作用的说法中,不正确的是( )A可以使闭合电路中有持续电流B可以制造自由电荷C可以使电路两端有一定的电压D可以将机械能转化为电能10.发电机和电动
4、机的发明使人类步入电气化时代,制造发电机所依据的主要物理知识是( )A磁场对电流的作用 图 2B磁极间的相互作用C电磁感应现象 D电流周围存在着磁场要点点击1高压输电线都架得很高,原因是( )A防止高压电弧触电 B防止跨步电压触电C防止阻碍交通 D减小电能损失2.闭合线圈在磁场中旋转时,在线圈中会产生感应电流,发电机是根据这一原理制成的,因此( )A.发电机的转子一定是线圈 B.发电机的定子一定是线圈C.发电机的定子可能是线圈也可能是磁极 D.发电机的定子一定是磁极3一只鸟落在高压输电线的裸线上不会触电,是由于( )A鸟是绝缘体 B鸟的生命力特别强,能耐高压C鸟只停在一根电线上,两爪之间的电压
5、很小,通过的电流很小D电线的电压是安全电压4.在交流发电机中,以下说法中正确的是( )A. 当线圈平面转至与磁感线方向垂直位置时,感应电流为最大。 B. 当线圈平面转至与磁感线平行时,感应电流为零C. 当线圈平面转至与磁感线方向平行位置时,感应电流改变方向。D. 当线圈平面转至与磁感线平行时,感应电流为最大。5.如图 3 所示,放在磁场中的矩形线圈 abcd,自图示位置 (即线圈平面与磁感线垂直的位置)开始绕 OO轴转动,则下列说法中正确的是( )A.根据电磁感应原理,线圈在转动过程中时刻有感应电流产生B.线圈转动的前半周中,线圈中电流方向不变C.线圈平面与磁感线方向平行时,线圈中无电流D.线
6、圈转动过程中,各边都在不停地切割磁感线6.如图 4 所示,当手摇交流发电机线圈以每秒钟 5 转的速度转动时( )A.电流表指针向右偏转,小灯泡正常发光B.电流表指针向左偏转,小灯泡闪烁发光C.电流表指针左右大幅摆动,小灯泡不亮D.电流表指针左右小幅摆动,小灯泡闪烁发光7大规模用电时的电源是_ ,它是利用_现象制成的8如图 5 的标志表示的意义是 。9.输送一定功率的电能时,为了减少输电线上电能的损失,可采取_输电的办法;当输送电压提高 10 倍时,线路上的损失为原来的_10世界上第一座海洋温差试验电站在夏威夷建成,发电功率为 50kw,若该电站以 1000V的电压将电能输送出去,若输电导线的总
7、电阻为 10,则输电线上损失的功率为多大?若图 3图 4图 5要减少输电线上电能损失,你认为可以采用哪些方法?为什么?探究时空阅读短文,回答问题从无意中的觉察到伟大的发现1822 年,法拉第想到:既然电流可以产生磁,那么,反过来,磁能否产生电流呢?他决心去探索“磁生电”的途径,并对这个问题进行了长期艰苦的探索1831 年的一天,他做的实验再次失败,他依然想不出个所以然,只好动手收拾器材,就在他从线圈中收起一根磁铁时,无意间发现和线圈相连的电流计上的指针摇动了一下;于是他抓住这一机会深究下去,终于发现了感应电流“磁”确能产生电流!法拉第在不断重复这个实验的时候,领悟到:静止的磁不能产生电,只有运
8、动的磁才能生电啊!许多年来,那么多有才华的科学家孜孜不倦、苦心探索的问题,答案竞是如此简单!他们之所以在电磁的研究领域徘徊不前,原来是“静电 ”和“静磁”的框架束缚了他们的头脑、这说怪也不怪,大凡人们在思考问题的时候,总喜欢按习惯的方法和现有的思想体系来进行逻辑推理,这叫做思维定势到了这一步创造能力已被窒息,再要前进就困难了阅读上文后,请你回答:(l) “磁生电”在物理学里叫做什么现象!请你举一个实际应用的例子(2 )我们要有新的发现,最重要的是要具有什么样的科学观念?(请写出两个要点)中考直通车1.(08 通化) 6 月 5 日是世界环境日, 2006 年中国的主题是“生态安全与环境友好型社
9、会” 。化学电池对生态与环境的影响日趋严重。如图 7 是一种安装在自行车上的照明灯,它在某些发达国家被大量使用。这种灯不用化学电池,是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的。发电机的工作原理是_,发电机工作时发生的能量转化是_。2.(08 安徽)电动机在通电后线圈会在磁场中转动(如图8),在线圈转动的过程中, (选填“会” 或“不会”)产生感应电流。知识园地避雷针唐代炙毂子一书在记载了这样一件事:汉朝时柏梁殿遭到火灾,一位巫师建议,将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上,就可以主防止雷电所引起的天火。屋顶上所设置的鱼尾开头的瓦饰,实际上兼作避雷之用,可认为是现代避雷针的雏形。法国旅行家卡勃
10、里欧别戴马甘兰 1688 年所著的中国新事一书中记有:中国屋脊两头,都有一个仰起的龙头,龙口吐出曲折的金属舌头,伸向天空,舌根连结一根细的铁丝,直通地下。这种奇妙的装置,在发生雷电的时刻就大显神通,若雷电击中了屋宇,电流就会从龙舌沿线睛行至地底,避免雷电击毁建筑物。这说明,中国古代建筑上的如雷装置,在大批量和结构上已和现代避雷针基本相似。现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。富兰克林首先在费城的住宅安装了避雷针,此后避雷针便在世界上流行开了。图 7图 8第三节 电从发电厂输送到家中基础在线1发电机;电磁感应原理;机械;电;大小;方向;交流电。2.定子;转子;线圈;磁场;电磁铁3.有;无4.电弧
11、;跨步;走近;设立警示标志;通知有关电力部门进行抢修。5发热;较大;发热;1/n 2;减小输电电流。6.不切割;无感应电流;相反;相反;交流电;交流电;507升压变压器;电磁感应现象。8.A 9.B 10.C要点点击1.A 2.C 3.C 4.D 5.B 6.D7发动机;电磁感应8.高压危险,请勿靠近。9.高压; 1010输电导线电流:I=P/U=50kw/1000V=50A输电线上损失的功率(即产生的热功率):P 损 =I2R=(50A) 210=25kw采用高压输电。提高电压,当输出功率一定时,由 P=UI 可知,输电导线上的电流减小;再根据焦耳定律 Q=I2Rt 可知,在电阻和时间一定时,可减少电热的产生。采用超导体材料。超导体的电阻为零,由焦耳定律可知产生的电热为零。探究时空(l)电磁感应现象如发电机或动圈式话筒(麦克凤)等(2)提示:要克服思维定势,敢于打破常规,有创新意识,有创新精神要善于观察。注意一些容易被忽略的微小细节,抓住稍纵即逝的机会,要善于把握机遇要有坚忍不拔的科学精神,孜孜不倦、勇于探索的科学态度中考直通车1.电磁感应,机械能转化成电能2.会