课件33张PPT。第5节
磁 生 电体验 电磁感应现象
活动1：如图所示,将矩形线圈下面两端的导线
接在发光二极管上,并将其悬吊在蹄形磁铁内,
用手左右来回晃动线圈,发现二极管 ,
说明电路中有 通过。
活动2：用手上下来回晃动线圈,发现二极管 ,说明电路中 (选填“有”或“无”)电流通过。【参考答案】
活动1：发光 电流
活动2：不发光 无1.电磁感应：
(1)电磁感应现象： ,
产生的电流叫作 。
(2)产生感应电流的条件： 。2.发电机：
(1)原理： 。
(2)构造：主要由 和 组成。
(3)电流特点：发出 电流。
(4)能量转化： 转化为 。【参考答案】
1.(1)由于导体在磁场中运动而产生电流的现象 感应电流 (2)①电路闭合;②部分导体;③切割磁感线
2.(1)电磁感应现象 (2)定子 转子 (3)交变 (4)机械能 电能探究1 感应电流的产生
1.奥斯特实验说明电流可以产生磁场,结合“体验”可知,磁场也可产生 。
参考答案：电流2.猜想与假设：导体在磁场中产生电流的条件是___________
,导体在磁场中产生电流的方向可能与 有关,也可能与 有关。
参考答案：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 导体运动方向 磁场方向3.实验方法：
(1)电流是看不到、摸不着的,所以在实验中利用 法,根据 来判断是否有电流。
(2)导体在磁场中产生的电流可能与多个因素有关,故在实验时需利用 法。
参考答案：(1)转换 灵敏电流计的指针是否偏转
(2)控制变量4.实验设计：如图所示。(1)探究感应电流产生的条件。
思路：①让导体ab在磁场中 ,闭合开关,观察灵敏电流计的指针是否偏转;
②使导体ab做 运动,观察灵敏电流计的指针是否偏转;
③使导体ab沿 于磁感线的方向运动,观察灵敏电流计的指针是否偏转。提示：利用控制变量法：①保持磁体的磁场方向不变,让导体ab在磁场中静止不动,闭合开关,观察灵敏电流计的指针是否偏转;②再使导体ab与磁感线垂直,切割磁感线运动,观察灵敏电流计的指针是否偏转;③使导体ab沿平行于磁感线的方向运动,观察灵敏电流计的指针是否偏转。
参考答案：①静止不动 ②切割磁感线 ③平行(2)探究影响感应电流的方向的因素。
思路：保持磁场方向不变,改变 ,观察灵敏电流计指针偏转方向;保持导体运动方向不变,改变 ,观察灵敏电流计指针偏转方向。
参考答案：导体运动的方向 磁体的磁场方向5.实验记录及分析：分析实验记录,可以得出实验结论：
(1)产生感应电流的条件： ;
(2)影响感应电流方向的因素： 。
提示：(1)分析第1次实验,磁体磁场方向不变,导体ab静止不动,
电路中不会产生感应电流;分析2、3、4、5或6、7、8、9次实
验,磁体磁场方向不变,导体ab的运动方向改变,只有沿切割磁
感线方向运动时闭合电路中才会产生电流,故可得出产生感应
电流的条件。(2)分析4、5或8、9两组实验,磁体磁场方向不变,
导体ab切割磁感线方向改变,闭合电路中产生的感应电流的方向发生了改变;分析4、8或5、9两组实验,导体ab切割磁感线运动的方向不变,改变磁体的磁场方向,闭合电路中产生的感应电流方向也发生改变,故可得出感应电流的方向与导体ab切割磁感线运动的方向和磁体的磁场方向有关。
参考答案：(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 (2)导体切割磁感线方向和磁场方向【微点拨】
影响感应电流大小的因素
(1)导体切割磁感线时,运动的速度越大,产生的感应电流越大。
(2)磁场越强,产生的感应电流越大。
(3)线圈匝数越多,产生的感应电流越大。【知识拓展】“做切割磁感线运动”的理解
所谓切割磁感线类似于切菜,垂直地切割或斜着切割都可以。这就是说,导体的运动方向一定与磁感线成一定角度,而不是与磁感线平行,否则无法切割磁感线。
“切割磁感线运动”指的是导体与磁场的相对运动,磁场不运动,导体运动时,导体能切割磁感线;导体不动,磁场运动,导体也能切割磁感线,同样能产生感应电流。探究2 发电机
结合下列图形,分析思考下列问题。1.线圈转动时电流表的指针偏转有什么特点? 。这种电流叫 。
提示：线圈在磁场中转动时,有感应电流产生,会发现电流表的指针左右摆动,且随着转速的改变偏转角度也发生改变。说明发电机发出的电流是大小和方向都发生变化的交流电。
参考答案：指针左右摆动 交流电2.线圈通过两个铜环与外部电路相通,铜环的作用是什么?
提示：线圈转动过程中,有两个边做切割磁感线运动,使线圈中产生了感应电流,通过铜环的连接使外部电路中也有了和线圈中大小和方向相同的交流电。
参考答案：保证外部电路中的交流电和线圈中产生的感应电流大小、方向一致。3.如图乙,当用两个半环组成的换向器来代替两个铜环时,外部电路中的电流为 。
提示：用换向器代替铜环,线圈转过半圈时,半环接触的电刷改变一次,故产生的是交流电,但输出的是直流电。
参考答案：直流电4.实际发电机是由 和 两部分组成。发电机发电的过程能量是如何转化的? 。
参考答案：定子 转子 动(机械)能转化为电能【微点拨】
(1)电流可分为直流电和交流电,从电池得到的电流方向不变,通常称为直流电。
(2)发电机分为直流发电机和交流发电机,都是根据电磁感应的原理制成的,线圈内产生的都是交流电。【知识拓展】
周期和频率是用来表示交变电流特点的两个物理量,周期是指交流发电机中线圈转动一周所用的时间,单位是“秒”;频率是指每秒内线圈转动的周数,它的单位是“赫兹”。我国使用的交变电流的周期是0.02s,频率是50Hz,其意义是发电机线圈转一周所用的时间为0.02 s,即1 s内线圈转50周。因为线圈每转一周电流方向改变两次,所以频率为50 Hz的交变电流在一秒钟内电流方向改变100次。闭合部分切割机械电考点 电磁感应现象
【示范题】利用如图所示的装置探究导体在磁场中运动产生感应电流的条件。实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向。步骤一：导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针
,这是因为 。
步骤二：导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针
,这是因为 。
步骤三：导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,
电路中有电流产生。
综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是_____
。【解题指南】产生感应电流的条件是什么?
提示：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。【精讲精析】本题考查产生感应电流的条件。在图甲中,导体水平左右运动,虽然切割磁感线,由于开关没有闭合,电路中不会产生感应电流,所以电流计指针不偏转。在图乙中,导体竖直上下运动,没有切割磁感线,不会产生感应电流,所以电流计指针不发生偏转。根据甲、乙、丙三图可得出感应电流产生的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
答案：不偏转 开关没有闭合 不偏转 导体ab没有切割磁感线 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动【通关金钥匙】产生感应电流的条件
(1)电路是闭合的;
(2)一部分导体;
(3)在磁场中做切割磁感线运动。【备选例题】如图所示,在磁场中悬挂着一根直导线,导线的两端分别连接在电流表的两个接线柱上,组成一个闭合电路。当导线沿着图示方向运动时,有两个运动方向能使电流表的指针偏转,这两个运动方向是( )
A.向右或向左
B.向上或向下
C.向左或向上
D.向右或向下【解析】选A。本题考查感应电流产生的条件。闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生。导线向右和向左都做切割磁感线运动,导线中有感应电流产生,电流表的指针发生偏转。导线向上和向下运动时,没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,电流表的指针不能偏转。故选A。能源与可持续发展
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练基础·达标检测
1.(2014·济南中考)下列各种能源中,属于不可再生能源的是( )
A.太阳能 B.潮汐能
C.地热能 D.天然气
【解析】选D。太阳能、潮汐能、地热能可以从自然界里源源不断地得到补充,属于可再生能源;天然气属于化石燃料,不能在短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源。
2.(2014·嘉兴中考)各种形式的能量都不是孤立的,它们可以在一定条件下发生转化,且能量的转化是有方向的。下面几幅图按能量转化的顺序,排列正确的是
( )
A.①②③④ B.②③④①
C.②①③④ D.①③④②
【解析】选C。本题考查能量的转化。太阳是人类能源的宝库,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存起来;古代的绿色植物经过漫长的地质年代转变形成煤炭;在燃煤电厂,煤炭燃烧,化学能转化为内能,内能通过蒸汽轮机转化为机械能,发电机再将机械能转化为电能;空调工作时电能转化为机械能。上述能量转化过程是不可逆的,顺序应为太阳→树林→燃煤电厂→空调,故选C。
3.(2014·武汉中考)关于能量与能源,下列说法错误的是( )
A.能量的转化、能量的转移,都是有方向性的
B.人类在耗用各种能源时,不可避免地会对环境造成影响
C.化石能源、水能、核能,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源
D.可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
【解析】选C。本题考查能量与能源。能量间的转化或转移都是具有方向性的;人类在耗用各种能源时,不可避免地会对环境造成影响;化石能源、核能,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源,但水能能在短期内从自然界得到补充,属于可再生能源;可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向,可以实现人类的可持续发展。故选C。
4.我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”,它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质,因外形晶莹剔透,酷似冰块却能燃烧而得名,是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源。下列说法正确的是( )
A.可燃冰是可再生能源
B.可燃冰的能量来自亿年前的太阳能
C.可燃冰是核聚变反应生成的
D.可燃冰燃烧时核能转化为内能
【解析】选B。“可燃冰”是未来洁净的新能源。天然气水合物主要是甲烷的水合物,是一种白色固体物质,外形像冰。它的形成很复杂,与海底石油、天然气的形成过程相仿,而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。所以可燃冰是不可再生资源,燃烧时化学能转化为内能。
5.能量的转化和转移具有 。热量 自发地从低温物体传给高温物体;汽车制动时,由于摩擦,动能转化为内能,这些内能 自动地再次开动汽车(后两空均选填“能”或“不能”)。
【解析】根据热传递时能量只能从高温物体转移到低温物体;摩擦生热时能量以热量的形式散发掉,所以能量转化和转移具有方向性,热量不能自发地从低温物体传给高温物体;汽车制动时,由于摩擦,动能转化为内能,这些内能不能自动地再次开动汽车。
答案：方向性 不能 不能
6.(2013·南充中考)天然气是一种清洁燃料,南充市部分公交车和出租车使用天然气来代替柴油或汽油,天然气是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,它燃烧时释放出的 能转化为汽车的机械能。
【解析】本题考查能源的知识。天然气在短时间内不可以再生,故属于不可再生能源;天然气燃烧时将燃料中的化学能转化为内能,再通过发动机将内能转化为汽车的机械能。
答案：不可再生 内
7.(2014·南昌中考)能量守恒定律：能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式 为其他形式,或者从一个物体 到其他物体,在这些变化过程中,能量的总量保持不变。能源是人类社会生存和发展的重要物质,你熟悉的能源中, 属于可再生能源, 属于不可再生能源(各举一例)。
【解析】本题考查能量守恒定律和可再生能源与不可再生能源的判断。能量守恒定律：能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体上,在转移或转化过程中,能量的总量保持不变。煤和石油是动植物体经过亿万年的时间形成的,是不可再生能源;天然气是在开采石油的同时得到的,也是不可再生能源。太阳能可以源源不断地得到,是可再生能源。
答案：转化 转移 太阳能 石油
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