第5节 磁生电
01 知识管理
1．电磁感应
概念理解：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流的现象。
说 明：切割磁感线的导体一定是闭合电路中的一部分(不是整个电路)，这部分导体相当于是电源。
能量变化：机械能转化为电能。
感应电流方向的影响因素：磁场方向和导体切割磁感线运动方向。
说 明：(1)只改变磁场方向或导体运动方向，感应电流方向改变；同时改变磁场方向和导体运动方向，感应电流的方向不变。(2)感应电流大小的影响因素：导线切割磁感线的速度大小、切割磁感线导线的条数、永磁体的强度等。
2．交流发电机
工作原理：电磁感应。
能量变化：机械能转化为电能。
注 意：线圈转动一周，电流方向改变2次，线圈所在平面与磁场方向平行时无感应电流。
结 构：发电机是由定子和转子两部分组成。实际使用的大型交流发电机结构中，采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电。为了得到较强的磁场，还用电磁铁代替永磁体。
说 明：交流发电机线圈中产生的电流方向改变，供给外电路的电流方向改变(铜圆环)；直流发电机线圈中产生的电流方向改变，供给外电路的电流方向不变(铜半环)。
3．交流电
概念理解：方向和大小周期性改变的电流叫交流电，而电流方向不变的电流称为直流电，日常使用的电或电网输送的电都是交流电。
说 明：我国供生产、生活用的交流电的周期是0.02秒，频率为50赫兹，每秒电流方向改变100次。
02 基础题
1．(2016·丽水)如图四个实验中，用来探究电磁感应现象的是(D)
2．(2017·台州市椒江区期中)如图为发电机的工作原理图，则下列说法正确的是(C)
A．该发电机属直流发电机
B．发电机工作时是将电能转化为机械能
C．线圈中的电流是由导线切割磁感线产生的
D．线圈在磁场中转动时产生的电流方向不会改变
3．(2016·宜昌)如图所示，a表示垂直于纸面上的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是(C)
A．甲和乙 B．乙和丙
C．丙和丁 D．甲和丁
4．(2017·台州市三门县期末)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，这是电磁感应现象。
(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左(填“左”或“右”)偏转。
5．我国供生产和生活用的交流电，周期是0.02秒，频率是50赫兹。
6．电磁感应现象是英国物理学家法拉第首先发现的，探究这个现象应选用如图中甲(填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验，在这个现象中感应电流的方向与导线切割磁感线的方向和磁感线方向有关。利用电磁感应现象可以制成发电机，实现机械能转化为电能。
03 中档题
7．(2017·鄂尔多斯)我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在，下图中与磁异探测器工作原理相同的是(A)
A B
C D
8．(2017·淄博)如图所示，在蹄形磁体的磁场中悬挂一根铜棒，铜棒的两端a、b通过导线跟开关、电流表连接，开关闭合后(B)
A．只要铜棒ab在磁场中运动，电流表指针就会偏转
B．只改变铜棒运动方向时，电流表指针的偏转方向改变
C．只改变磁场方向时，电流表指针的偏转方向不变
D．同时改变磁场方向和铜棒运动方向时，电流表指针的偏转方向改变
第8题图 第9题图
9．(2016·绵阳)把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光。关于手摇发电机发电过程，下列说法正确的是(D)
A．发电机是将重力势能转变成电能的装置
B．匀速摇动转轮，灯泡的亮度不变
C．转轮转速越快，灯泡亮度越暗
D．转轮在一个周期内电流方向改变两次
10．(2017·丽水)如图为科研人员研制的“发电鞋”，鞋的内部安装了磁铁和线圈，人在行走时发的电存储于蓄电池中，可用于手机充电。发电鞋发电时是利用电磁感应原理工作的。
11．如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。
(1)要使灵敏电流计的指针发生偏转，可行的操作是使导体棒水平向左或向右运动。
(2)要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。
方法一：调换N极、S极位置；
方法二：改变导体棒运动方向。
04 拓展题
12．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验装置如图所示，实验时，控制磁场方向相同，改变导体ab的运动方向。
步骤一：导体水平向右运动，如图甲所示，电流计指针不发生偏转，这是因为开关没有闭合。
步骤二：导体竖直向下运动，如图乙所示，电流计指针不发生偏转，这是因为导体没有做切割磁感线运动。
步骤三：导体水平向左运动，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闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
课件19张PPT。
