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第十七章 电动机与发电机
17.3 发电机为什么能发电
1. 人类在电磁领域的重大发现中,下列哪一项是法拉第首先发现的?( )
A. 电磁波 B. 磁生电
C. 电生磁 D. 超导体
夯实基础
B
2. 关于电磁感应现象,下列说法正确的是( )
A. 导体在磁场中做切割磁感线的运动时,一定能产生感应电流
B. 闭合导体在磁场中运动时一定产生感应电流
C. 在电磁感应现象中,电能转化为机械能
D. 在电磁感应现象中,机械能转化为电能
D
3. 图K17-3-1是探究感应电流产生条件的实验装置,磁体和铜棒均水平放置。闭合开关,当铜棒水平向右运动时,小量程电流表G的指针向右偏转。为使电流表指针向左偏转,下列方法可行的是( )
A. 使铜棒竖直向下运动
B. 使铜棒竖直向上运动
C. 将磁体的N、S极对调,仍使铜棒
水平向右运动
D. 保持铜棒静止不动,使磁体水平向左运动
C
4. 如图K17-3-2中a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中如图中所示的方向运动时在哪种情况下会产生感应电流? ( )
A. ①和③
B. ②和③
C. ③和④
D. 只有③
C
5. 动车在进站时关闭电源,由于惯性会继续向前运行,线圈随车轮一起转动并在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,同时储存电能,下列说法中能很好解释产生感应电流的原因的是 ( )
A. 电动机工作原理
B. 磁场对电流的作用
C. 发电机工作原理
D. 电磁铁的工作原理
C
6. 如图K17-3-3为“探究产生感应电流的条件”的实验装置,让导体ab在磁场中___________________(填“水平方向左右”或“竖直方向上下”)运动从而产生感应电流;在这种现象中,________能转化为________能;根据这种现象人们发明了________。
水平方向左右
机械
电
发电机
7. 小勇利用如图K17-3-4所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,他将实验中观察到的现象记录在下表中。
次数 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
(1)分析得出:________电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与___________________________________________有关。
(3)比较实验_____________________可知:在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流的方向与磁场方向有关。
(4)这个现象在生产和生活中的重要应用是________。
闭合
导体切割磁感线的运动方向(或导体运动方向)
2和6(或3和7)
发电机
(5)针对这个实验,小勇进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想,于是他设计了如下的实验方案:
①保持磁场强弱不变,让导体AB以________(填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小。
②如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度________(填“有关”或“无关”)。
不同
有关
能力提升
8. 王建同学对微风电风扇产生了兴趣,将它与小灯泡按如图K17-3-5甲所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片,发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了________机,此时它的工作原理是_____________________,这一过程中的能量转化是_____________________,电路可简化为图K17-3-5乙中的________图。
发电
电磁感应现象
机械能转化为电能
a
9. 如图K17-3-6甲所示为小梅在物理课上曾经使用过的一个实验装置,由铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材组成。
(1)这一实验装置是用来探究________________现象的。
(2)小梅至今对这个实验的下列过程记忆犹新:
①为使灵敏电流计的指针发生偏转,她首先闭合开关,然后使导体棒________(填“上下”或“左右”)运动。
②保持导体棒的运动方向不变,将蹄形磁铁N、S极的位置对调,灵敏电流计指针偏转方向也会改变。这说明感应电流的方向与________的方向有关。
电磁感应
左右
磁场
(3)通过图甲所示的实验,小梅断定:利用图K17-3-6乙所示的实验装置,闭合开关后,拿一根条形磁铁向右插入线圈中时,也会观察到灵敏电流计指针的偏转。请你简要说明小梅这样想的理由:______________________________________________
_____________________________________________________。
条形磁铁与线圈发生相对运动时,线圈也会切割条形磁铁周围的磁感线,产生感应电流