一、交流发电机的工作原理
1.线圈在磁场中转动，当线圈平面与磁感线时，线圈磁感线，线圈中不能产生电流。
2.当线圈平面与磁感线时，线圈切割磁感线，线圈中产生感应电流。
3.当线圈平面再次转到与磁感线垂直时，线圈中不会产生感应电流。
4.线圈平面再次转过平衡位置时，线圈转动切割磁感线，产生感应电流，但电流方向与2中产生的电流方向。

1. 垂直 不切割
2. 不垂直
4. 相反

【分析】
要解决这道题，需结合交流发电机的工作原理（基于电磁感应现象），明确感应电流产生的核心条件：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。线圈转动时存在两个关键位置：一是平衡位置，即线圈平面与磁感线垂直，此时线圈的运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，无感应电流；二是线圈平面与磁感线不垂直时，线圈切割磁感线，产生感应电流。当线圈转过平衡位置后，切割磁感线的方向改变，感应电流方向也会相反。
【解析】
1. 当线圈平面与磁感线垂直时，线圈的运动方向与磁感线平行，不满足“切割磁感线”的条件，因此线圈中不能产生感应电流，故依次填“垂直”“不切割”；
2. 当线圈平面与磁感线不垂直时，线圈的运动方向与磁感线不平行，满足切割磁感线的条件，因此产生感应电流，故填“不垂直”；
4. 线圈转过平衡位置后，切割磁感线的方向与之前相反，感应电流的方向由切割方向决定，因此电流方向与2中产生的电流方向相反，故填“相反”。
【答案】
1. 垂直 不切割；2. 不垂直；4. 相反
【知识点】
电磁感应现象；交流发电机原理；感应电流方向
【点评】
本题考查交流发电机工作原理的核心基础知识点，聚焦平衡位置的特点、感应电流产生的条件及电流方向的变化，属于识记类题目，需准确掌握电磁感应的相关概念，难度较低。
【难度系数】
0.7

二、发电机与能量转化
1.除了发电厂里有发电机，还有哪些地方有发电机？尽可能多地说出来。这些发电机是靠
什么带动的？把什么能量转化成了电能？
2.目前常用的发电方式有火力发电、水力发电和核能发电等。
（1）火力发电的能量转化过程
燃料的能⇒水和水蒸气的能⇒发电机转子的能⇒能。
（2）水力发电的能量传递和转化过程
水的能⇒水轮机的能⇒发电机转子的能⇒能。
（3）核能发电的能量转化过程
能⇒水和蒸汽的能⇒发电机转子的能⇒能。

1. 汽车、拖拉机等机械设备中都有发电机，它们是靠热机带动的，热机把汽油、柴油等的化学能转化成机械能，发电机把机械能转化成电能。
2. (1) 化学 内 机械 电
(2) 机械 机械 机械 电
(3) 核 内 机械 电

【分析】
本题分为两部分，第一问需结合生活实际列举发电机的应用场景，明确其动力来源及能量转化关系；第二问需掌握火力、水力、核能发电的能量转化过程，按顺序填写对应能量形式。首先回忆生活中除发电厂外的发电机实例，如汽车、拖拉机等，它们由热机带动，热机将燃料化学能转化为机械能，发电机再将机械能转化为电能；对于发电方式的能量转化，需理清每种发电的能量传递链条：火力发电从燃料化学能开始，经内能、机械能到电能；水力发电从水的机械能开始，依次传递到水轮机、转子的机械能，最终到电能；核能发电从核能开始，经内能、机械能到电能。
【解析】
1. 生活中汽车、拖拉机等机械设备中都有发电机，它们靠热机带动，热机将汽油、柴油等燃料的化学能转化为机械能，发电机再把机械能转化为电能。
2. （1）火力发电的能量转化过程：燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能，再转化为发电机转子的机械能，最终转化为电能，故依次填化学、内、机械、电；
（2）水力发电的能量转化过程：水的机械能转化为水轮机的机械能，再转化为发电机转子的机械能，最终转化为电能，故依次填机械、机械、机械、电；
（3）核能发电的能量转化过程：核能转化为水和蒸汽的内能，再转化为发电机转子的机械能，最终转化为电能，故依次填核、内、机械、电。
【答案】
1. 汽车、拖拉机等机械设备中都有发电机，它们是靠热机带动的，热机把汽油、柴油等的化学能转化成机械能，发电机把机械能转化成电能。
2. (1) 化学 内 机械 电
(2) 机械 机械 机械 电
(3) 核 内 机械 电
【知识点】
发电机与能量转化、能量的转化
【点评】
本题考查发电机的实际应用及常见发电方式的能量转化，属于物理基础概念题，要求学生结合生活实例和能量转化的基本规律作答，难度适中，是对核心知识点的基础考查。
【难度系数】
0.5

[典例1]如图所示,风车可以带动发电机发电。下列四幅图中能揭示发电机工作原理的是 () 风力发电

方法技巧
电动机和发电机的区别
(1)与电刷相连的部分:电动机是两个半圆环构成的换向器,而交流发电机是两个完整的金属环。
(2)在外部元件上:电动机用电源供电,将电能转化为机械能;发电机外部没有电源,且消耗其他形式的能给用电器提供电能。
[变式1]一种动圈式扬声器可以代替话筒使用,如图所示。人对着扬声器的锥形纸盆说话,声音使纸盆振动,与纸盆相连的线圈也会随着振动(线圈放置在一个永久磁体的
磁场中),这时线圈中就会产生随声音变化的电流,下列说法正确的是 ()
A.该过程中,电能转化为机械能
B.该过程中,线圈在磁场中不受力
C.该过程的原理与电动机相同
D.该过程的原理与发电机相同

典例1. D
变式1. D

【分析】
首先明确发电机与电动机的核心区别：发电机利用电磁感应原理，装置外部无电源，将机械能转化为电能；电动机利用通电导体在磁场中受力运动原理，装置外部有电源，将电能转化为机械能。对于典例1，需判断各装置是否符合发电机特点；对于变式1，动圈式扬声器当话筒时，线圈振动切割磁感线产生感应电流，属于电磁感应，对应发电机原理，据此分析选项。
【解析】
典例1：发电机的工作原理是电磁感应，装置外部无电源，工作时机械能转化为电能；电动机工作时外部有电源，电能转化为机械能。据此判断，符合发电机原理的为D选项。
变式1：人说话时，纸盆振动带动线圈在永久磁体的磁场中振动，线圈切割磁感线产生感应电流，属于电磁感应现象，该过程机械能转化为电能，与发电机原理相同。
选项A：该过程是机械能转化为电能，错误；
选项B：线圈切割磁感线产生感应电流，电流在磁场中受力，但核心是电磁感应，错误；
选项C：电动机原理是通电导体受力，与本题原理不同，错误；
选项D：该过程原理是电磁感应，与发电机相同，正确。
【答案】
典例1. D；变式1. D
【知识点】
电磁感应现象；发电机原理；电动机原理
【点评】
本题考查发电机与电动机的原理区分，以及电磁感应的实际应用，需准确把握两者的核心差异，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5