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●下册●
第十七章 电动机与发电机
目录
01
思维导图
02
易错点剖析
03
重点突破
思维导图
易错点剖析
易错点:电动机与发电机的工作原理图
电动机与发电机在结构上基本相同,都是由定子和转子组成,也都有电刷和换向器等,但原理上不同;电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而转动的,需要有电源为电动机供电,即把电能转化为机械能,所以电动机相当于用电器;而发电机是利用电磁感应现象工作的,将机械能转化为电能,所以发电机相当于电源。
【例】下图所示的4个实验中,能说明电动机工作原理的是( )
错因分析:对电动机与发电机的工作原理不理解,对电动机与发电机的区别不掌握。A是演示电磁感应现象,即发电机的原理,故A不符合题意;B是演示通电导体周围存在磁场的实验,故B不符合题意;C是演示磁场对通电导体有力的作用,即电动机的原理,故C符合题意;D是演示电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验,故D不符合题意。
答案 C
1.对图Z17-1甲、乙所示的实验,下列说法正确的是( )
A.甲实验可以研究电动机的工作原理
B.乙实验可以研究通电导体在磁场中的受力情况
C.甲实验的过程中,电能转化为机械能
D.乙实验的过程中,机械能转化为电能
学以致用
B
重点突破
重点:电动机与发电机的综合训练
重点分析:电动机与发电机可以从如下方面进行区分:
研究对象 结构 实验原理装置图 原理 能量转化 作用 其他应用实例
电动机 定子和转子 通电导体在磁场中受到力的作用 电能转化为机械能 相当于用电器 动圈式扬声器,磁电式电流表
发电机 定子和转子 电磁感应现象 机械能转化为电能 相当于 电源 话筒
1.在商场和超市的收银台常常能看到磁信息阅读器,俗称POS机。其工作原理是:当带有磁条的银行卡在阅读器上刷过时,阅读器的检测头就会产生感应电流,从而得到相应的信息。下图所示的四个实验中,能说明这一物理原理的是( )
A
2.关于如图Z17-2甲、乙所示的实验,下列说法正确的是( )
A.甲图是探究磁场对通电导线的作用,根据该现象制成了发电机
B.甲图中,闭合开关,只要让铜棒ab运动,灵敏电流表的指针就会发生偏转
C.甲图的实验现象说明磁能生电,
乙图的实验结果说明电能生磁
D.乙图是探究导体在磁场中产生电
流的条件,据此制成了电动机
C
3.如图Z17-3为自发电式无线门铃发射器的示意图,它主要由可以左右滑动的绕有线圈的铁芯、永磁体、弹簧构成。按下门铃按钮会推动铁芯向右运动,松手后弹簧会将铁芯向左弹回,每按一次按钮的能量可以转化为电能并发射无线信号使接收器发出铃声。门铃发射器工作原理与下列课本实验相同的是( )
B
4.电动机是利用________________________(填“电流的磁效应”“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”)工作的。如图Z17-4所示,如果要改变电动机的转动方向,则需要改变_________________的方向。当线圈转
至平衡位置时,线圈不受力的作用,
但线圈由于____________会继续转动,
从而越过平衡位置。
磁场对电流的作用
电流或磁场
惯性
5.小华在探究电磁现象的实验中,设计了如图Z17-5所示的实验装置。
(1)①在图甲中将磁体向下
插入螺线管中时观察到灵敏电
流计的指针向右偏转,由此可
知:电路中有____________产生。
②将磁体从螺线管中向上拔出时,会观察到灵敏电流计的指针向____________(填“左”或“右”)偏转。
感应电流
左
③通过前两步实验,可得出感应电流的方向与______________________________的方向有关。
④学校的广播系统中,其中__________________(填“扬声器”或“动圈式话筒”)是利用这个原理工作的。
(2)图乙装置的实验结果表明磁场对通电导体____________;为了使实验效果更明显,图中悬挂在细线下的金属棒最好选用____________(填字母)。
A.铁棒 B.玻璃棒 C.铝棒 D.铜棒
导体做切割磁感线运动
动圈式话筒
有力的作用
C
重点2:探究感应电流产生的条件
重点分析:考查产生感应电流的条件有闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动;判断是否闭合回路,是否有切割磁感线;产生的电流大小与哪些因素有关。
6.小亮探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,如图Z17-6所示,实验时控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向,请你帮他解决实验中遇到的问题:
(1)导体水平左右运动,如图甲
所示,灵敏电流计指针___________
(填“偏转”或“不偏转”)。
(2)导体竖直上下运动,如图乙所示,灵敏电流计指针____________(填“偏转”或“不偏转”)。
不偏转
不偏转
(3)导体水平左右运动,如图丙所示,灵敏电流计指针____________(填“向一边偏转”或“左右偏转”),说明电路中有电流产生。
(4)如果想把该实验装置改装成探究磁场对电流作用的装置,需对器材做的改进是将灵敏电流计换作____________。
左右偏转
电源
7.如图Z17-7甲是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来,组成了闭合电路。
(1)该实验中,通过观察________________________来判断电路中是否产生感应电流。
灵敏电流计指针的偏转
(2)在教师的指导下,兴趣小组对实验进行完善后,观察到的现象如表所示,由此可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做____________________运动时,电路中会产生感应电流。这种现象叫做__________________。在此实验过程中,能量转化情况是_________________________。
切割磁感线
电磁感应现象
机械能转化为电能
序号 磁体(磁极)放置方式 导体AB运动情况 电流计指针偏转情况
1 上N下S 静止 不偏转
2 竖直向上运动 不偏转
3 竖直向下运动 不偏转
4 上N下S 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
6 上S下N 向左运动 向左偏转
7 向右运动 向右偏转
(3)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出感应电流的方向与__________________方向有关。
(4)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,于是他设计了图Z17-7乙所示的电磁铁代替原有的磁铁再次实验,此时需要在图乙的电路中再接入的元件是__________________。
导体的运动
滑动变阻器
谢 谢