17.3 发电机为什么能发电
知识点 1 电磁感应
1.如图所示,将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计连接起来组成一个闭合电路,并用绝缘细线将ab悬挂起来放在蹄形磁体的磁场中。
(1)当导体棒ab水平左右运动时,灵敏电流计的指针会偏转,说明 ,我们把这种现象叫做 ,电路中产生的电流叫做 。
(2)让导体棒ab水平向左运动时,灵敏电流计的指针向右偏转;让导体棒ab水平向右运动时,灵敏电流计的指针向左偏转。这说明感应电流的方向与 有关。
(3)让导体棒ab水平向右缓慢运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小;让导体棒ab水平向右快速运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大。这说明感应电流的大小与
有关。
(4)让导体棒ab沿竖直方向上下运动时,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流产生。
2.如图所示,能让灵敏电流计指针发生偏转的实验操作是 ( )
3.如图所示是某小组同学探究“感应电流方向与哪些因素有关”的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向),下列说法中正确的是 ( )
A.比较图甲和图乙可知,感应电流的方向与导体运动方向无关
B.比较图乙和图丙可知,感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关
C.比较图乙和图丁可知,感应电流的方向与磁场的方向有关
D.由图丙可知,感应电流的方向与导体是否运动无关
知识点 2 发电机及其工作原理
4.如图所示是 的基本结构示意图。
(1)图中各部分的名称:A、B是 ,K是 ,L是 。
(2)它是利用 原理制成的。
(3)它工作时把 能转化为 能。
5.为了防止考试作弊,监考人员会利用手柄式金属探测器对考生进行检查,当探测线圈靠近金属物体时,在金属导体中产生涡电流,如果能检测出这种变化,并把它转换成声音信号,根据声音的有无,就可以判定探测线圈下面是否有金属物体了。以下设备中也是利用该原理工作的是 ( )
A.电动机 B.电磁铁 C.电铃 D.动圈式话筒
6.小杰将一个灵敏电流计和一个螺线管连接在一起,如图所示,实验时不小心手上拿的条形磁体刚好掉入螺线管的洞中,旁边同学发现磁体掉下过程中灵敏电流计的指针向右偏转了,待磁体最终静止后指针又回到中间位置。请你根据上面的实验现象判断下列说法错误的是 ( )
A.磁体掉入螺线管时,灵敏电流计的指针向右偏转,这表明产生了感应电流
B.若把磁体拿出会观察到灵敏电流计的指针向左偏转
C.这套装置的工作原理与电动机相似
D.如果慢慢把磁体插入螺线管,灵敏电流计指针偏转角度比前一次更小
7.甲、乙两个装置都相同,用开关和导线连接成如图所示的电路。当闭合开关时,用外力使导体棒cd水平向右运动,会发现导体棒ab也随之运动。由此分析两个装置可知 ( )
A.人们根据甲部分发生的电磁感应现象,发明了发电机
B.人们根据甲部分发生的奥斯特现象,发明了电动机
C.人们根据乙部分发生的电磁感应现象,发明了发电机
D.人们根据乙部分发生的奥斯特现象,发明了电动机
8.如图所示,将较长软电线的两端与灵敏电流计的两接线柱连接起来,两名同学手持电线像摇跳绳一样在空中摇动电线,使电线切割地磁场的磁感线。若灵敏电流计的指针发生偏转,则可以断定两同学站立在地面上的 (选填“东西”或“南北”)方向,这个实验的原理是 。老师上课时常使用扩音器,声音由话筒传入扩音器,经扩音器放大后又经扬声器传出,则在扩音器中应用了上述原理的部件是 (选填“话筒”或“扬声器”)。
9.如图所示,用细线将一个轻质铝环悬挂起来,当条形磁体靠近铝环时,铝环被推开,这是因为发生了 现象,使铝环中出现了电流,通电的铝环具有磁场;若将铝环看作单匝的螺线管,可知图中铝环的左侧是螺线管的 (选填“N”或“S”)极;从铝环左侧看铝环中的电流方向为 (选填“顺时针”或“逆时针”)。
考|题|展|示
10.[2021·湖州] 如图所示是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动,连接在振膜上的线圈也随之一起振动,切割永磁体的磁感线产生电流,此过程中 ( )
A.利用了电磁感应原理
B.利用了通电导体在磁场中受力运动的原理
C.利用了电流的磁效应
D.产生了直流电
11.[2021·河北] 如图0所示是探究电磁感应的实验装置。关于电磁感应现象,下列说法正确的是 ( )
图0
A.奥斯特发现了电磁感应现象
B.利用电磁感应现象制作了电动机
C.导线在磁场中沿不同方向运动,导线中都会有感应电流产生
D.如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反,导线中感应电流的方向不发生改变
答案
1.(1)电路中产生了电流 电磁感应 感应电流
(2)导体切割磁感线的运动方向
(3)导体切割磁感线的运动速度
(4)无
2.B
3.C
4.发电机
(1)电刷 线圈 磁体
(2)电磁感应
(3)机械 电
5.D
6.C 磁体掉入螺线管时(即磁体向下插入螺线管),灵敏电流计的指针向右偏转,说明产生了感应电流,即闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能产生感应电流,故A正确;若把磁体拿出(即把磁体从螺线管中向上拔出),则导体切割磁感线的运动方向与原来相反,产生电流的方向也与原来相反,所以灵敏电流计的指针向相反方向偏转,即向左偏转,故B正确;该装置的工作原理是电磁感应,电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故C错误;慢慢把磁体插入螺线管,即切割磁感线的速度变小,所以产生的感应电流变小,则灵敏电流计指针偏转角度比前一次更小,故D正确。
7.C 闭合开关,导体ab和cd组成一个闭合电路,闭合电路的一部分导体cd在磁场中进行切割磁感线运动,产生感应电流,这种现象是电磁感应现象,据此发明了发电机;电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体ab,通电导体ab在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理。
8.东西 电磁感应 话筒
9.电磁感应 N 逆时针 铝环相当于一个闭合回路,当条形磁体靠近铝环时,相当于铝环做切割磁感线运动,铝环中会产生电流,这是电磁感应现象。磁体的N极靠近铝环时,铝环被推开,由于同名磁极相互排斥,则铝环的左侧是N极,由右手螺旋定则可知,从左向右看,铝环中电流沿逆时针方向。
10.A 声波使振膜左右振动,连接在振膜上的线圈也随之一起振动,线圈做切割永磁体的磁感线运动,会产生电流,这是电磁感应现象;线圈来回振动时,切割磁感线的方向会发生变化,产生的感应电流的方向也会发生改变,产生的是交流电,故A正确。
11.D 奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故A错误;人们利用电磁感应现象制作了发电机,故B错误;导线在磁场中只有做切割磁感线运动时,导线才会有感应电流产生,故C错误;感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关,如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反,则导线中感应电流的方向不发生改变,故D正确。