京师教育精品一对一学科辅导讲义
学生姓名: 年 级: 辅导科目: 物理 课时数: 3
第二十章:电动机与磁生电
一、教学目标
1、了解磁场对电流的作用;
2、掌握电动机的构造和原理;
3、理解电磁感应现象,及产生感应电流的条件;
4、了解发电机的构造和原理。
二、教学重难点
1、掌握电动机的构造和原理;
2、理解电磁感应现象,及产生感应电流的条件;
三、教学过程
(一)课堂回顾
1.下列所列举设备中,使用的电动机不是直流电动机的是( )
A.电力机车
B.货运电瓶车
C.电磁起重机
D.家用电风扇
2.通电导线放置在磁场中,受到磁场作用力的是( )
(二)、知识要点
知识点1、电动机
1. 磁场对通电导线的作用
(1)力的方向和电流方向有关。
(2)力的方向与磁感线方向有关。
2.电动机的基本构造
(1)转子:能够转动的部分。
(2)定子:固定不动的部分。
例题1、如图所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动,下列方法中可行的是( )
A.只改变电流大小
B.只改变电流方向
C.对换磁极同时改变电流方向
D.换用磁性更强的磁铁
变式训练1、电动机是一种高效率、低污染的动力设备。下面四幅实验装置图中,对电动机的发明有直接影响的是( )
例题2、要改变直流电动机的转动方向,可采用的方法是( )
A.适当减小电流
B.适当减弱磁场
C.改变线圈中的电流方向或对调磁铁的两极改变磁感线的方向
D.改变线圈中的电流方向同时对调磁铁的两极
变式训练1、直流电动机中换向器的作用是( )
A.当线圈在磁场内转动时,每转动一周,换向器改变一次线圈中的电流方向
B.当线圈在磁场中转动时,换向器可随时改变线圈中的电流方向
C.每当线圈刚转过平衡位置时,换向器就能自动改变线圈中的电流方向
D.没有换向器,直流电动机也可以工作
例题3、在奥斯特实验中我们发现:在直导线周围放上小磁针,当导线中通电时,小磁针转动。这说明____________________,电流通过它产生的__________对磁体施加力的作用,当电流方向改变时,__________方向改变。
变式训练1、电动机是把_________能转化为_________能的机器,
它是利用 的原理制成的。
例题4、下列电器中,装有电动机的有________,其中应用直流电动机的有_________。(填序号)
A.收音机 B.复读机 C.电视机 D.电冰箱 E.洗衣机 F.吸尘器 G.电热器 H.电动剃须刀 L.电铃
知识点2、磁生电
1.电磁感应:闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象。
2. 产生感应电流必须同时满足三个条件:
(1)电路是闭合的;
(2)导体要在磁场中做切割磁感线的运动;
(3)切割磁感线运动的导体只能是一部分,三者缺一不可。
3.感应电流的方向:感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。
4.发电机
发电机的原理是电磁感应,发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。
其能量转换是把机械能转化为电能。
例题5、如图所示,闭合电路的一部分导体在磁极间运动,图中小圆圈表示导体的横截面,下列说法中正确的是( )
A.图a和图b的导线中电流方向相同
B.图b和图c的导线中电流方向相同
C.图b和图c的导线中电流方向相反
D.图a和图c的导线中电流方向相同
变式训练1、如图所示是小冬探究感应电流产生条件的实验装置,其中能够产生感应电流的是( )
A.ab不动,磁铁上下移动
B.ab不动,磁铁左右移动
C.磁铁不动,ab上下移动
D.磁铁和ab同时向左或右移动
例题6、如图所示装置,闭合开关,将导体a沿导轨水平向右移动,导体b也随之向右运动起来。下列说法中正确的是( )
A.装置左侧的原理是电流的磁效应
B.装置左侧的应用实例是电动机
C.装置右侧的原理的能量转化是:电能转化为机械能
D.当a水平向左移动,b的运动方向不变
变式训练1、如图所示是一手压电筒,按压手柄,塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转,使灯泡发光.下列四个实验中与手压电筒产生电流的工作原理相同的是( )
例题7、如图1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 。
变式训练1、如图1所示的是探究“什么情况下磁能生电”的实验装置。
(1)该装置中的电流表的零刻度在 位置,电流表的作用是检验感应电流的 以及显示感应电流的 。
(2)实验过程中开关必须 ,原因是 。
例题8、 下列关于直流发电机与交流发电机的有关说法中,不正确的是 ( )
A.直流发电机工作时,线圈里产生的是直流电
B.交流发电机工作时,线圈里产生的是交流电
C.不论是交流发电机,还是直流发电机,线圈里产生的都是交流电
D.交流发电机的两个铜环被两个半环组成的换向器取代,便成了直流发电机
变式训练1、下列说法中,正确的是 ( )
A.只要导体在磁场中运动,就能产生感应电流
B.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就能产生感应电流
C.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流
D.闭合电路的一部分导体在磁场中如果不动,而让磁场运动,导体中不会产生感应电流
例题9、关于直流电动机和发电机,下列说法正确的是( )
A.电动机是利用磁场对电流作用的现象制成的,工作时把机械能转化为电能
B.发电机是利用法拉第的发现制成的,工作时把机械能转化为电能
C.电动机是利用电磁感应现象制成的,工作时把电能转化为机械能
D.交流发电机和直流电动机构造相同,因此它们的工作原理是一样的
(三)、课堂小结
1.
现象 发现者 能量转化
电流的磁场 奥斯特 电能→磁能
电磁感应 法拉第 机械能→电能
磁场对电流的作用 安培 电能→机械能
2.三种电磁现象的重要应用对比如下:
应用 原理 要点
电磁铁 电流的磁场
通电螺线管内插入铁芯,磁场大大增强 磁性有无可用通断电控制,磁性强弱可用电流大小及匝数多少控制。
交流发电机 电磁感应 交流电:周期性改变方向的电流。
集流环(两个铜环)和一对电刷的作用
直流电动机 通电线圈在磁场中受力转动 用换向器(两个铜束环)和一对电刷使线圈持续转动
(四)、课堂小测
1、下列设备中利用了通电导体在磁场中受到力的作用的是( )
A.发电机 B.电动机 C.动圈式话筒 D.电磁铁
2、如图所示在“探究产生感应电流”的四次实验中,有感应电流产生的是( )
A. B.
C. D.
3、下列选项中,每位科学家与某项重大发现的应用相对应,其中对应关系正确的是( )
电磁起重机 地球 发电机 电动机
A.奥斯特——电磁起重机
B.沈括——地磁的两极和地理的两极并不重合
C.法拉第——发电机
D.焦耳——电动机
4、同学们做实验的装置如图所示, 闭合开关, 先将导体 a b 水平用力向右移动,导体 c d 也随之运动起来, 则在以上的实验中下列说法正确的是( )
A.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体 a b 水平用力向左移动, 导体 c d 的运动方向不变
5、如图所示是某同学连接的电铃电路,开关闭合后,电路中始终有电流,但电铃只响一声就不再响了,原因是( )
A.电磁铁始终没有磁性
B.衔铁没有向下运动
C.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
D.电池正、负极接反了
6、线圈a b c d 转动过程中经过图甲、乙位置时,导线a b所受磁场力的方向( )
A.相反,是由于磁场方向相反了
B.相反,是由于流过 a b 的电流方向相反了
C.相同,是由于磁场方向、流过 a b 的电流方向都改变了
D.相同,是由于磁场方向、流过 a b 的电流方向都没改变
7、如图所示,一束电子自右向左从狭缝里射出,穿过磁场时受到的磁场力作用,而向纸面内偏转。(1)如将两个磁极对调后,电子束将 偏转;(2)如磁极不变,而把电子束换成带正电的粒子束,则此粒子束将 偏转;(3)若换成不带电的粒子束,则此粒子束将 偏转(选填“发生”或“不发生”)。
8、 用图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
(2)闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁铁,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流。
(3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做 磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
(五)、课后作业
第一天
1、如图所示的是直流发电机的工作原理图,关于直流发电机下列说法中正确的是( )
A.直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电
B.直流发电机线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电
C.它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D.图中的E、F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向
2、有关产生感应电流的条件,下列说法中正确的是( )
A. 只要导体在磁场中运动,就产生感应电流
B. 闭合电路的一部分导体在磁场中运动,就产生感应电流
C. 闭合电路的一部分导体,在磁场中运动或静止都能产生感应电流
D. 闭合电路中的一部分导体,做切割磁感线运动时,就产生感应电流
3、如图所示,有两闭合铝环,挂在一根水平光滑的绝缘杆上,当条形磁铁N极向左插向圆环时,两个铝环( )
A. 有感应电流但无相互作用
B. 有感应电流且有相互作用
C. 无感应电流和相互作用
D. 无感应电流有相互作用
4、下列说法中,正确的是( )
A.只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流
B.电动机是利用电磁感应现象制成的
C.发电机是把电能转化为机械能的机器
D.电流周围存在着磁场
5、现代磁悬浮列车就是利用磁极间的相互______,将车身托起,这就大大减少了______,使列车能高速运行。
6、扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。当线圈中通过变化电流时,线圈受到 力作用,从而带动与线圈相连的纸盆振动扬声器发出声音。该过程实现了 能转化为
能。
7.交流发电机是利用 的原理制成的,它发出的交变电流的大小、方向都在做周期性变化,我国供生产和生活用的交流电的频率 Hz。
8、在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中。
(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在“a”、“b”之间接入 (填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”),根据该原理可制成 。
(2)如图乙、丙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场)。
(a)在乙图中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力不是一对平衡力,这是因为
A.二力不是作用在同一物体上
B.二力不是作用在同一直线上
C.二力的作用点不同
D.二力大小不是相等
(b)图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了 ,该装置能使线圈平面刚处于 (填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”)位置时,自动改变线圈中的电流方向。
(c)写出一种让图丙中线圈转动更快的措施: 。
第二天
1、如图所示的四个图的装置可以用来演示物理现象,则下列表述正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲可用来演示电磁感应现象
B.图乙可用来演示磁场对电流的作用
C.图丙可用来演示电流的磁效应
D.图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
2、如图是分析发电机工作原理的剖面图,小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分,当它在如图所示磁场中1、2、3、4位置按箭头方向运动时,会产生感应电流的是( )
A.1和2
B.1、2和3
C.1、3和4
D.2、3和4
3、超市的商品上贴有具有磁性的标签,当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时,安全门上的线圈会产生电流,触发报警器达到防盗目的。则超市防盗装置的工作原理是( )
A.电磁感应 B.通电线圈受磁力 C.电流的磁效应 D.磁极间的相互作用
4.在微型电扇的插头处接一只发光二极管,用手旋转叶片,发现二极管发光。上述实验现象说明了( )
A、磁能生电 B、磁场对电流有力的作用 C、电流的磁效应 D、电流的热效应
5、如图所示,是灵敏电流计内部结构示意图,它的工作原理是利用通电导体在 中会受到 的作用,使指针发生偏转,此时如果改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向 (选填“会”或“不会”)发生改变。
6、闭合电路中的 ,在磁场中做 磁感线运动时,电路中有电流产生。产生的电流叫 电流。
7、课堂上,老师做了如图所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。
(1)实验现象说明________有力的作用,________机就是利用这种现象制成的。
(2)判断“有力的作用”的依据是________。
A.力是维持物体运动的原因
B.一切物体都有惯性
C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
(3)将磁极上下对调,观察直导线的运动情况,这样操作是为了研究________。
8、兰兰学习了电磁感应现象后,就想:产生的感应电流的大小与什么有关呢?她找到几个要好的同学开始了讨论和猜想:既然运动有快慢之分、磁场有强弱之分,那么感应电流的大小是否与这两者有关呢?于是她们开始做实验,首先按照课堂上探究电磁感应的实验装置重新安装了仪器,并且准备了磁性强弱不同的磁铁,以便改变磁场的强弱。闭合电路后她先改变导体在磁场中运动的快慢,观察电流表摆动的幅度大小。发现导体在磁场中运动的速度越大,电流表的指针摆动幅度越大;然后她又保持导体的运动快慢不变,换用磁性强的磁铁来实验,发现磁性越强,电流表指针摆动的幅度越大。通过以上的阅读,回答以下问题:
(1)兰兰从自己的实验中能得出什么结论?
。
(2)她们在实验中主要用了哪两种研究方法?
和 ;具体是如何使用的?
要产生更大的电流,可以采用哪些措施?
(4)请你解释一下为什么摇动手摇发电机的手柄越快,灯泡越亮?
高中★初中★小学 专业课外辅导
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学生姓名: 年 级: 辅导科目: 物理 课时数: 3
第二十章:电动机与磁生电
一、教学目标
1、了解磁场对电流的作用;
2、掌握电动机的构造和原理;
3、理解电磁感应现象,及产生感应电流的条件;
4、了解发电机的构造和原理。
二、教学重难点
1、掌握电动机的构造和原理;
2、理解电磁感应现象,及产生感应电流的条件;
教学过程
(一)课堂回顾
1.下列所列举设备中,使用的电动机不是直流电动机的是( )
A.电力机车
B.货运电瓶车
C.电磁起重机
D.家用电风扇
答案:D
2.通电导线放置在磁场中,受到磁场作用力的是( )
答案:ACD
(二)、知识要点
知识点1、电动机
1. 磁场对通电导线的作用
(1)力的方向和电流方向有关。
(2)力的方向与磁感线方向有关。
2.电动机的基本构造
(1)转子:能够转动的部分。
(2)定子:固定不动的部分。
例题1、如图所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动,下列方法中可行的是( )
A.只改变电流大小
B.只改变电流方向
C.对换磁极同时改变电流方向
D.换用磁性更强的磁铁
答案:B
解析:电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关,因此要改变电动机的转动方向有两种方法:①可保持磁场方向不变,改变电流方向;②可保持电流方向不变,改变磁场方向。因此选项B符合题意。
变式训练1、电动机是一种高效率、低污染的动力设备。下面四幅实验装置图中,对电动机的发明有直接影响的是( )
答案:C
例题2、要改变直流电动机的转动方向,可采用的方法是( )
A.适当减小电流
B.适当减弱磁场
C.改变线圈中的电流方向或对调磁铁的两极改变磁感线的方向
D.改变线圈中的电流方向同时对调磁铁的两极
答案:C
变式训练1、直流电动机中换向器的作用是( )
A.当线圈在磁场内转动时,每转动一周,换向器改变一次线圈中的电流方向
B.当线圈在磁场中转动时,换向器可随时改变线圈中的电流方向
C.每当线圈刚转过平衡位置时,换向器就能自动改变线圈中的电流方向
D.没有换向器,直流电动机也可以工作
答案:C
例题3、在奥斯特实验中我们发现:在直导线周围放上小磁针,当导线中通电时,小磁针转动。这说明____________________,电流通过它产生的__________对磁体施加力的作用,当电流方向改变时,__________方向改变。
解析:在直导线周围放上小磁针,当导线中通电时,小磁针受力发生转动,这说明通电导体周围存在着磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加力的作用,而磁场的方向与电流的方向有关。
答案:通电导体周围存在着磁场 磁场 磁场
变式训练1、电动机是把_________能转化为_________能的机器,
它是利用 的原理制成的。
答案:电 机械 通电线圈在磁场中受力转动
例题4、下列电器中,装有电动机的有________,其中应用直流电动机的有_________。(填序号)
A.收音机 B.复读机 C.电视机 D.电冰箱 E.洗衣机 F.吸尘器 G.电热器 H.电动剃须刀 L.电铃
答案:BDEFH BH
知识点2、磁生电
1.电磁感应:闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象。
2. 产生感应电流必须同时满足三个条件:
(1)电路是闭合的;
(2)导体要在磁场中做切割磁感线的运动;
(3)切割磁感线运动的导体只能是一部分,三者缺一不可。
3.感应电流的方向:感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。
4.发电机
发电机的原理是电磁感应,发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。
其能量转换是把机械能转化为电能。
例题5、如图所示,闭合电路的一部分导体在磁极间运动,图中小圆圈表示导体的横截面,下列说法中正确的是( )
A.图a和图b的导线中电流方向相同
B.图b和图c的导线中电流方向相同
C.图b和图c的导线中电流方向相反
D.图a和图c的导线中电流方向相同
思路点拨:要解答本题需掌握:感应电流的方向和磁极的方向、导体运动的方向有关。
答案:B
解析:感应电流产生的条件:①闭合电路里的一部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动.由图可知,a、b、c中导线都在磁场中做切割磁感线运动,且又是闭合电路里的一部分导体,所以导线中都有感生电流产生。图a、b中导体运动方向相同,但磁感线方向相反,故电流方向相反。图b、c中导体运动方向和磁感线方向都相同,故电流方向也相同。
变式训练1、如图所示是小冬探究感应电流产生条件的实验装置,其中能够产生感应电流的是( )
A.ab不动,磁铁上下移动
B.ab不动,磁铁左右移动
C.磁铁不动,ab上下移动
D.磁铁和ab同时向左或右移动
答案:B
例题6、如图所示装置,闭合开关,将导体a沿导轨水平向右移动,导体b也随之向右运动起来。下列说法中正确的是( )
A.装置左侧的原理是电流的磁效应
B.装置左侧的应用实例是电动机
C.装置右侧的原理的能量转化是:电能转化为机械能
D.当a水平向左移动,b的运动方向不变
答案:C
变式训练1、如图所示是一手压电筒,按压手柄,塑料齿轮带动线圈内
磁性飞轮高速旋转,使灯泡发光.下列四个实验中与手压电筒产生
电流的工作原理相同的是 ( )
答案:D
例题7、如图1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 。
答案:(1)不偏转; (2)右偏转; (3)偏转.
变式训练1、如图1所示的是探究“什么情况下磁能生电”的实验装置。
(1)该装置中的电流表的零刻度在 位置,电流表的作用
是检验感应电流的 以及显示感应电流的 。
(2)实验过程中开关必须 ,原因是 。
答案:(1)中央,产生,方向 (2)闭合,只有闭合电路中才会有电流
例题8、 下列关于直流发电机与交流发电机的有关说法中,不正确的是 ( )
A.直流发电机工作时,线圈里产生的是直流电
B.交流发电机工作时,线圈里产生的是交流电
C.不论是交流发电机,还是直流发电机,线圈里产生的都是交流电
D.交流发电机的两个铜环被两个半环组成的换向器取代,便成了直流发电机
答案:A
变式训练1、下列说法中,正确的是 ( )
A.只要导体在磁场中运动,就能产生感应电流
B.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就能产生感应电流
C.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流
D.闭合电路的一部分导体在磁场中如果不动,而让磁场运动,导体中不会产生感应电流
答案:C
例题9、关于直流电动机和发电机,下列说法正确的是( B )
A.电动机是利用磁场对电流作用的现象制成的,工作时把机械能转化为电能
B.发电机是利用法拉第的发现制成的,工作时把机械能转化为电能
C.电动机是利用电磁感应现象制成的,工作时把电能转化为机械能
D.交流发电机和直流电动机构造相同,因此它们的工作原理是一样的
(三)、课堂小结
1.
现象 发现者 能量转化
电流的磁场 奥斯特 电能→磁能
电磁感应 法拉第 机械能→电能
磁场对电流的作用 安培 电能→机械能
2.三种电磁现象的重要应用对比如下:
应用 原理 要点
电磁铁 电流的磁场
通电螺线管内插入铁芯,磁场大大增强 磁性有无可用通断电控制,磁性强弱可用电流大小及匝数多少控制。
交流发电机 电磁感应 交流电:周期性改变方向的电流。
集流环(两个铜环)和一对电刷的作用
直流电动机 通电线圈在磁场中受力转动 用换向器(两个铜束环)和一对电刷使线圈持续转动
(四)、课堂小测
1、下列设备中利用了通电导体在磁场中受到力的作用的是( )
A.发电机 B.电动机 C.动圈式话筒 D.电磁铁
2、如图所示在“探究产生感应电流”的四次实验中,有感应电流产生的是( )
A. B.
C. D.
3、下列选项中,每位科学家与某项重大发现的应用相对应,其中对应关系正确的是( )
电磁起重机 地球 发电机 电动机
A.奥斯特——电磁起重机 B.沈括——地磁的两极和地理的两极并不重合
C.法拉第——发电机 D.焦耳——电动机
4、同学们做实验的装置如图所示, 闭合开关, 先将导体 a b 水平用力向右移动,导体 c d 也随之运动起来, 则在以上的实验中下列说法正确的是( )
A.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体 a b 水平用力向左移动, 导体 c d 的运动方向不变
5、如图所示是某同学连接的电铃电路,开关闭合后,电路中始终有电流,但电铃只响一声就不再响了,原因是( )
A.电磁铁始终没有磁性
B.衔铁没有向下运动
C.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
D.电池正、负极接反了
6、线圈a b c d 转动过程中经过图甲、乙位置时,导线a b所受磁场力的方向( )
A.相反,是由于磁场方向相反了
B.相反,是由于流过 a b 的电流方向相反了
C.相同,是由于磁场方向、流过 a b 的电流方向都改变了
D.相同,是由于磁场方向、流过 a b 的电流方向都没改变
7、如图所示,一束电子自右向左从狭缝里射出,穿过磁场时受到的磁场力作用,而向纸面内偏转。(1)如将两个磁极对调后,电子束将 偏转;(2)如磁极不变,而把电子束换成带正电的粒子束,则此粒子束将 偏转;(3)若换成不带电的粒子束,则此粒子束将 偏转(选填“发生”或“不发生”)。
8、 用图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
(2)闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁铁,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流。
(3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做 磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
参考答案
1、B
详解:A项发电机的原理是电磁感应;B项电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用;C项话筒与发电机的原理相同,属于电磁感应;D项电磁铁的原理是电流周围有磁场。
2、C
详解:闭合电路的一部分导体竖直向上运动,运动方向和磁感线方向平行,不切割磁感线,所以没有感应电流产生;闭合电路的一部分导体竖直向下运动,运动方向和磁感线方向平行,不切割磁感线,所以没有感应电流产生;闭合电路的一部分导体水平向右运动,运动方向和磁感线方向垂直,切割磁感线,所以有感应电流产生;闭合电路的一部分导体在磁场中静止不动,不切割磁感线,所以没有感应电流产生。本题应选C.
3、 ABC
详解:奥斯特实验第一次证明了电流的磁效应,由此制造了电磁起重机;我国宋代学者沈括首次发现了地磁的两极和地理的两极并不重合;法拉第发现了电磁感应现象,由此制造出了发电机;焦耳发现的是焦耳定律,与电动机的发明无关。
4、A
详解:由图知甲是“先运动后生电”, 运用的原理是电磁感应现象,它是将机械能转化为电能,该装置产生的现象在生活中的应用是发电机;乙是“先通电后运动”, 运用的原理是通电导体在磁场中受力运动,它是将电能转化为机械能,该装置产生的现象在生活中的应用是电动机;改变导体的运动方向,感应电流方向会发生改变,故A选项正确。
5、C
详解:当开关闭合后,电路中有电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁被吸下的同时,打击铃碗,发出声音.此时电路始终接通,电磁铁始终吸引衔铁,衔铁不会回弹,所以钉锤不能在重复打击铃碗。本题应选C.
6、B
详解:电动机中,线圈运动的原因是①有电流②有磁场。因此线圈运动方向与电流方向、磁场方向有关,由图,线圈持续转动,由于a b在甲图中受到向上的力,在乙图中受到向下的力,磁场力方向改变,由于换向器的存在,改变了a b导线的电流方向。
7、向纸面外,纸面外,不发生
8、(1)电流表指针是否偏转 (2)有 (3)切割
(五)、课后作业
第一天
1、如图所示的是直流发电机的工作原理图,关于直流发电机下列说法中正确的是( )
A.直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电
B.直流发电机线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电
C.它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D.图中的E、F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向
2、有关产生感应电流的条件,下列说法中正确的是( )
A. 只要导体在磁场中运动,就产生感应电流
B. 闭合电路的一部分导体在磁场中运动,就产生感应电流
C. 闭合电路的一部分导体,在磁场中运动或静止都能产生感应电流
D. 闭合电路中的一部分导体,做切割磁感线运动时,就产生感应电流
3、如图所示,有两闭合铝环,挂在一根水平光滑的绝缘杆上,当条形磁铁N极向左插向圆环时,两个铝环( )
A. 有感应电流但无相互作用
B. 有感应电流且有相互作用
C. 无感应电流和相互作用
D. 无感应电流有相互作用
4、下列说法中,正确的是( )
A.只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流
B.电动机是利用电磁感应现象制成的
C.发电机是把电能转化为机械能的机器
D.电流周围存在着磁场
5、现代磁悬浮列车就是利用磁极间的相互______,将车身托起,这就大大减少了______,使列车能高速运行。
6、扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。当线圈中通过变化电流时,线圈受到 力作用,从而带动与线圈相连的纸盆振动扬声器发出声音。该过程实现了 能转化为
能。
7.交流发电机是利用 的原理制成的,它发出的交变电流的大小、方向都在做周期性变化,我国供生产和生活用的交流电的频率 Hz。
8、在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中。
(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在“a”、“b”之间接入 (填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”),根据该原理可制成 。
(2)如图乙、丙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场)。
(a)在乙图中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力不是一对平衡力,这是因为
A.二力不是作用在同一物体上 B.二力不是作用在同一直线上
C.二力的作用点不同 D.二力大小不是相等
(b)图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了 ,该装置能使线圈平面刚处于 (填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”)位置时,自动改变线圈中的电流方向。
(c)写出一种让图丙中线圈转动更快的措施: 。
答案
1、答案:A
解析:直流发电机的原理是电磁感应,是通过闭合电路的两条边来切割磁感线产生的感应电流,由于矩形线圈在磁场中不停地转动,每转一周,切割磁感线的方向改变两次,所产生的电流方向也改变两次,使线圈内部产生方向做周期性变化的电流即交流电,换向器的作用是将线圈产生的交流电变为对外输出的直流电,因此答案为A。
2、答案:D
解析:根据电磁感应的概念:闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就产生感应电流,所以D选项正确,而A项未指明导体是否为闭合电路中的一部分,也未指明导体是否做切割磁感线运动;B项未指明运动的是整个电路,还是闭合电路中一部分导体;C项是说静止也能产生感应电流,这显然是错误的。故答案为D。
3、答案:B
解析:当条形磁铁的N极插向圆形铝环时,则闭合的铝环部分在做切割磁感线运动的铝环中会有感应电流产生,当铝环中有电流通过时,此时它们又都在磁场中。通电导体在磁场中会受力的作用,根据左手定则它们之间相互作用,所以答案为B。
4、答案:D
解析:A错在不是闭合电路的部分导体;电磁感应应用是发电机,B错;发电机是把其他形式的能转化为电能的机器。
5、答案:排斥;摩擦阻力
6、答案:磁场;电;机械
解析:由于磁场对通电导体有力的作用,所以扬声器工作时,当线圈中通过变化电流时,线圈受到磁场力作用,从而带动与线圈相连的纸盆振动扬声器发出声音,该过程实现了电能转化为机械能。故答案为:磁场;电;机械。
7、答案:电磁感应;50
解析:解答本题需掌握:发电机是把机械能转化为电能的装置,它的原理是电磁感应现象;同时再结合我国交流电的频率解答即可交流发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,其在工作过程中能量的;我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz。
8、答案:(1)电源; 电动机; (2)(a)B;(b)换向器;垂直磁感线;(c)增大线圈中的电流(或增加线圈的匝数、换更强的磁场等)
解析:(1)因为通电导体在磁场中受力会运动,观察图可知缺少一个电源,因此利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在“a”、“b”之间接入电源,根据此原理制成了电动机。
(2)(a)在乙图中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力不是一对平衡力,这是因为这两个力不作用在一条直线上,所以选项B符合题意。
(b)图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了换向器。当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,它能自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。
(c)线圈转动的快慢与电流的大小、线圈的匝数、磁场的强弱等因素有关,所以要使线圈转动的更快,可以增大线圈中的电流、增加线圈的匝数、换更强的磁场等。
第二天
1、如图所示的四个图的装置可以用来演示物理现象,则下列表述正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲可用来演示电磁感应现象
B.图乙可用来演示磁场对电流的作用
C.图丙可用来演示电流的磁效应
D.图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
2、如图是分析发电机工作原理的剖面图,小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分,当它在如图所示磁场中1、2、3、4位置按箭头方向运动时,会产生感应电流的是( )
A.1和2
B.1、2和3
C.1、3和4
D.2、3和4
3、超市的商品上贴有具有磁性的标签,当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时,安全门上的线圈会产生电流,触发报警器达到防盗目的。则超市防盗装置的工作原理是( )
A.电磁感应 B.通电线圈受磁力 C.电流的磁效应 D.磁极间的相互作用
4.在微型电扇的插头处接一只发光二极管,用手旋转叶片,发现二极管发光。上述实验现象说明了( )
A、磁能生电 B、磁场对电流有力的作用 C、电流的磁效应 D、电流的热效应
5、如图所示,是灵敏电流计内部结构示意图,它的工作原理是利用通电导体在 中会受到 的作用,使指针发生偏转,此时如果改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向 (选填“会”或“不会”)发生改变。
6、闭合电路中的 ,在磁场中做 磁感线运动时,电路中有电流产生。产生的电流叫 电流。
7、课堂上,老师做了如图所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。
(1)实验现象说明________有力的作用,________机就是利用这种现象制成的。
(2)判断“有力的作用”的依据是________。
A.力是维持物体运动的原因
B.一切物体都有惯性
C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
(3)将磁极上下对调,观察直导线的运动情况,这样操作是为了研究________。
8、兰兰学习了电磁感应现象后,就想:产生的感应电流的大小与什么有关呢?她找到几个要好的同学开始了讨论和猜想:既然运动有快慢之分、磁场有强弱之分,那么感应电流的大小是否与这两者有关呢?于是她们开始做实验,首先按照课堂上探究电磁感应的实验装置重新安装了仪器,并且准备了磁性强弱不同的磁铁,以便改变磁场的强弱。闭合电路后她先改变导体在磁场中运动的快慢,观察电流表摆动的幅度大小。发现导体在磁场中运动的速度越大,电流表的指针摆动幅度越大;然后她又保持导体的运动快慢不变,换用磁性强的磁铁来实验,发现磁性越强,电流表指针摆动的幅度越大。通过以上的阅读,回答以下问题:
(1)兰兰从自己的实验中能得出什么结论?
。
(2)她们在实验中主要用了哪两种研究方法?
和 ;具体是如何使用的?
要产生更大的电流,可以采用哪些措施?
(4)请你解释一下为什么摇动手摇发电机的手柄越快,灯泡越亮?
答案
1、答案:C
解析:本题涵盖了电与磁中三个重要的实验。对这三个实验要理解记忆。例如第一个图中所给器材有电(源)有磁(场)那就是要探究磁场对电流的作用;第二图器材中有磁(场)没电(源)一定是探究磁生电即电磁感应现象;第三图中器材有电没磁,因此研究电生磁即电流的磁效应。
2、答案:D
解析:小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分。
由图磁感线方向水平向左,1的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流;2、3、4的运动方向切割磁感线,能产生感应电流.所以ABC错误,D正确。故选D。
3、答案:A
解析:当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时,安全门上的线圈会产生感应电流,因此该现象属于电磁感应现象,故A正确,BCD错误;故选A。
4、答案:A
解析:闭合电路中并无电源,当发光二极管发光,说明闭合电路中产生了电流,即磁产生了电。电动机的原理是通电导体在磁场中受力,能量转化是电能转化为机械能;发电机的原理是电磁感应现象,能量转化是机械能转化为电能。尽管电风扇里装的是电动机,但此题中是当作发电机用的,故说明的是磁场中运动的线圈可以产生电流,能量转化是机械能转化为电能,磁可以生电,故选A。
5、答案:磁场;力;会
6、答案:一部分导体;切割;感应
解析:电磁感应现象是指闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流的现象。产生的电流叫做感应电流。
7、答案:(1)磁场对电流 电动
(2)C (3)通电导体在磁场中受力方向与磁场方向是否有关
解析:把导体放入磁场中,给导体通电时导体会发生运动,因为力是改变物体运动状态的原因,这说明通电导体在磁场中受到了力的作用,电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。将磁极对调,这是在保持电流方向不变的前提下,探究通电导体在磁场中受力方向与磁场方向是否有关。
8(1)产生的感应电流的大小与导体运动的快慢、磁场的强弱有关,导体运动越快、磁场越强,产生的感应电流就越大;
(2)转换法;控制变量法;
转换法:通过观察电流表的摆幅来观察产生的感应电流的大小;
控制变量法:在研究感应电流大小与导体运动快慢的关系时,保持磁场强弱相同,进行实验;
(3)可以让导体棒更快速运动或者增强磁场;
(4)因为感应电流的大小与导体运动快慢有关,导体运动越快,产生的感应电流越大,快速摇动手摇发电机的手柄,使得产生的感应电流变大了,所以小灯泡就变亮了。
高中★初中★小学 专业课外辅导
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