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第5节 磁生电
1.产生感应电流的条件必须满足:①电路是闭合的;②是部分导体;③导体必须做切割磁感线运动。
2.法拉第发现电磁感应现象,产生感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁场方向有关。
3.影响感应电流大小的因素:①导体做切割磁感线运动的速度越大,感应电流越大;②磁场越强,感应电流越大;
③线圈匝数越多,感应电流越大。
4.发电机。
(1)构造:主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组成部分。概括地讲是由定子(固定部分)和转子(转动部分)两部分组成。实际上大型发电机多采用线圈不动,磁极旋转的方式来发电,叫旋转磁极式发电机。
(2)原理:是利用电磁感应制成的。发电机发电过程中,机械能转化为电能。
(3)发电机的种类:交流发电机和直流发电机。
交流发电机线圈内产生的是交流电,向外供电也是交流电;直流发电机线圈内产生交流电,而向外供电是直流电。
(4)交流发电机的工作原理:略。
1.电磁感应现象和磁场对电流的作用的实验装置图混淆,或将发电机和电动机的模型图混淆。
2.导体切割磁感线时,可以是磁体不动,导体运动;也可以是导体不动,磁体运动。
1.奥斯特发现电流的周围存在着______后,许多科学家进行了逆向思考,经过10年的探索,物理学家_______发现了电磁感应现象,根据电磁感应现象发明了______机。
磁场
法拉第
发电
3._______________的电流叫交流电,我国使用的交流电周期为______s,频率为____Hz,电流方向每秒钟改变____次。
2.闭合电路的______导体在磁场中做________________时,导体中就产生电流,这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫________,产生的电流叫__________。它的方向跟________方向和_______方向有关,在此现象中是将____能转化为____能。
一部分
切割磁感线运动
电磁感应
感应电流
导体运动
磁感线
机械
电
周期性改变方向
0.02
50
100
1.在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中,用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在蹄形磁体的磁场中,再将导体棒AB、电流表及开关用导线连成一个闭合电路(如图所示)。
(1)闭合开关,让导体棒AB保持静止,电路中____(选填“有”或“无”)感应电流产生;
无
(2)闭合开关,当导体棒AB沿______________(选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”)运动时,电路中有感应电流产生。
水平方向左右
知识点2:发电机
2.如图所示是根据英国物理学家法拉第发现的____________现象制成的__________(选填“发电机”或“电动机”)示意图。
电磁感应
发电机
3.小亮自制了如图所示的装置。在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线,线圈两端连接着小功率灯泡,管内放入条形磁体,用橡皮塞堵住两端管口,当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡就会发光。该装置发电的原理是________,线圈中电流的方向是______(选填“变化”或“不变”)的,在此过程中将_______能转化成电能。
电磁感应
变化
机械
4.下图中是探究发电机原理的是 ( )
A
5.利用如图所示的装置,可以进行的实验是 ( )
A.探究通电螺线管外部磁场的方向
B.探究通电导体在磁场中的受力情况
C.探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关
D.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
D
6.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 ( )
B
7.图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。当它在磁场中按箭头方向运动时,能产生感应电流的是 ( )
C
8.某“迪厅”主人在地板中安装了一种“神奇”装置,给厅内炫光灯供电,当跳舞的人踩踏地板越厉害时,炫光灯就越明亮。该“神奇”装置可能利用的工作原理是 ( )
A.电磁感应现象 B.电流的磁效应
C.通电线圈受磁力 D.摩擦起电现象
A
9.王斌同学根据如图所示的原理,制作了一台小型风力发电机,用以辅助照明。发电机工作时,发现灯泡发光较暗,下列措施不能增加灯泡亮度的是 ( )
A.把铜线圈换成铁线圈 B.换用磁性较强的磁体
C.提高线圈的转动速度 D.换用匝数较多的线圈
A
10.如图所示,把一条长约10 m的导线两端连在灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合电路。由两个同学迅速摇动这条导线,这两个同学沿_______(选填“东西”或“南北”)方向站立时,电流计指针更容易偏转。
东西
11.如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,它根据__________(选填 “电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电,这个过程将____________能转化为电能,产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时魔方相当于电路中的________(选填 “电源”或“用电器”)。
电磁感应
机械(或动)
电源
12.小华在探究怎样产生感应电流的实验中,设计了如图所示的实验装置。
(1)将磁体向右插入螺线管中时,观察到灵敏电流计的指针向右偏转,由此可知:__________________。
(2)将磁体从螺线管中向左拔出时,会观察到灵敏电流计的指针向_____(选填“左”或“右”)偏转。
电路中产生了电流
左
(3)通过前两步实验,可得出感应电流的方向与__________方向有关。
磁体运动
13.如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使膜片振动,与之相连的线圈也跟着一起振动,线圈中产生随声音变化的电流。变化的电流通过扬声器的线圈,线圈就会在磁场中来回振动,带动纸盆也来回振动发出声音。根据以上叙述思考,下列说法正确的是 ( )
A
A.扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用
B.动圈式话筒是把电能转化成机械能的一种装置
C.电风扇的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同
D.扬声器的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象