16.5电磁感应 发电机
一、选择题
1.如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab,当ab棒水平向右运动时,小磁针N极转至右边,可使如图所示位置的小磁针N极仍然转至右边的操作是下列选项中的( )
A.ab水平向左运动
B.ab竖直向下运动
C.ab竖直向上运动
D.ab水平向左运动
2.如图所示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.关于发电机,下列说法中正确的是
A.发电机是根据电磁感应现象制成的,是将电能转化成机械能的装置
B.发电机是根据电流的磁效应制成的,是将机械能转化成电能的装置
C.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁感线方向无关
D.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁感线方向也有关
4.关于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,就会产生感应电流
B.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流
C.闭合电路的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就产生感应电流
5.如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而能给鞋垫上的电池充电。下图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
6.科研人员充分利用人体动能开发了一种新装置,并将此装置放入鞋内,如图所示.走路时利用脚跟起落驱动装置中的磁性转子旋转,能够使线圈中产生电流,从而可以给随身携带的手机等充电.这种装置利用的是( )
A.磁场对电流的作用,将机械能转化为电能
B.电磁感应的原理,将机械能转化为电能
C.电磁感应的原理,将电能转化为机械能
D.磁场对电流的作用,将电能转化为机械能
7.如图所示,线圈转动过程中,下列说法正确的是( )
A.线圈的电能转化为机械能
B.通过灯泡的电流方向不变
C.通过灯泡的电流大小发生变化
D.线圈中产生电流的原理是电流的磁效应
8.下列装置中,应用电磁感应原理工作的是
A.电热器 B.电磁铁
C.发电机 D.白炽灯
9.如图所示,“○”表示闭合电路在磁场中那部分导体的横截面,箭头表示它的运动方向,那么在下列四幅图中,导体中能产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
10.如图甲、乙中,MD导体运动,请分析下列各种情况下导体中有感应电流产生的是( )
A.在图甲中,MD导体沿纸面向左或向右运动
B.在图乙中,MD导体沿纸面向左或向右运动
C.在图甲中,MD导体垂直纸面向里或向外运动
D.在图乙中,MD导体垂直纸面向里或向外运动
二、填空题
11.如图所示的是一款“运动手环”,其内部有一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏上就会显示出运动的步数,此过程利用了______的原理,将______能转化为电能,该原理是______最早发现的。
12.如图所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电,使车轮边缘的灯发光,其发电的原理与___________(选填“动圈式话筒”或“电磁起重机”)相同。逐渐加快滑行速度,灯的亮度会___________(选填“增强”、“减弱”或“不变”)。制作灯的材料用的是___________(选填“半导体”或“超导体”)。
13.如图所示,将一根导体棒ab的两端用导线与灵敏电流计连接组成一个闭合电路,并用绝缘细线悬挂起来放在U形磁铁的磁场中。当导体棒ab竖直向上运动时,灵敏电流计的指针________偏转(选填“会”或“不会”);_______(选填“电动机”或“发电机”)是应用电磁感应原理制成的。
14.很多超市都安装了防盗报警器,超市的商品上贴有软磁条,消费者如果不买单,直接走出超市软磁条没有消磁,防盗报警器上的检测头就会有电流产生,导致报警器会响。则报警器的工作原理是________,这与_______(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相似。
15.录音机放音时,磁带贴着放音磁头运动,磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生感应电流,此过程将______能转化为电能,是_____________现象。如图所示,若只增加磁头的线圈匝数,则产生的感应电流将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
20.某物理兴趣小组的同学,用一根较长的软电线两端与灵敏电流计两接线柱连接起来.如图所示,两同学手持电线分别站在地面上的东西方向,像跳绳一样在空中不停地摇动电线,可看到灵敏电流计的指针发生偏转.这是________现象.
三、解答题
21.小明利用图示装置进行“探究什么情况下磁可以生电”的实验探究,得到如下实验记录.分析表中的记录可知:
实验序号 磁极位置 开关情况 导体运动情况 电流计指针偏转情况
1 上N下S 闭合 不运动 不偏转
2 上N下S 闭合 上、下运动 不偏转
3 上N下S 闭合 水平向右运动 向右偏转
4 上N下S 闭合 水平向左运动 向右偏转
5 上N下S 断开 水平向右运动 不偏转
6 上S下N 闭合 水平向左运动 向右偏转
(1)实验中,通过观察________来判断电路中是否有感应电流.
(2)分析比较实验序号________可知感应电流的方向与导体在磁场中做切割磁感线运动的方向有关.
(3)本实验用到的主要实验方法是:________
22.如图是直流两用机的装置示意图,试回答下列问题:
(1)S1闭合、S2断开,当沿顺时针方向旋转线圈时,电灯是否会亮?这时此装置是什么类型的机器?能量是如何转化的?半环(换向器)起什么作用?
(2)S1断开、S2闭合时,线圈能转动吗?这时此装置是什么类型的机器?能量如何转化?半环(换向器)起什么作用?
23. “和谐号”动车组列车是利用电动机牵引前进,据报道,现在有一种列车节能新技术﹣﹣再生制动技术,即列车在350km/h以上的速度上实施制动以后,从350km/h降到90km/h完全是靠牵引电动机变成了发电机的运行状态,利用列车的巨大惯性产生电能,达到减速的效果.只有当列车速度降到90km/h以下,才开始实施第二阶段的机械制动.
(1)电动机、发电机是利用什么物理原理制成的?
(2)简述电动机能量的转化过程.
(3)请你简要描述列车在第二阶段机械制动过程中的能量转化过程.
(4)请你解释“利用列车的巨大惯性产生电能”的意思.
1.D
2.D
3.D
4.D
5.B
6.B
7.C
8.C
9.B
10.C
11.电磁感应 机械 法拉第
12.动圈式话筒 增强 半导体
13.不会 发电机
14.电磁感应 发电机
15.机械 电磁感应 增大
16.奥斯特 磁场 通电导体在磁场中要受到力的作用 电能 机械能 电动机 电磁感应 机械能 电能 发电机
17.振动 电流
18.磁场 改变电流的方向 电磁感应
19. 法拉第 发电机产生的是交流电,二极管具有单向导电性
20.电磁感应
21.电流表的指针是否偏转 3、4 控制变量法
22.(1)电灯会亮(2)直流发电机 机械能转化成电能 改变外部电路中电流的方向 线圈能转动 直流电动机 电能转化为机械能 改变线圈中电流的方向
23.(1)发电机的原理是电磁感应现象;电动机的原理是通电导线在磁场中受力的作用;(2)将电能转化为机械能;(3)将机械能转化为内能;(4)“利用列车的巨大惯性产生电能”是指列车在开始刹车时,车由于惯性,继续保持运动状态,故此时运动列车带动电动机中的线圈转到,从而产生电能。