七、电磁感应及其应用
知识点 1 电磁感应现象
1.科学家在物理学领域里的每次重大发现,都有力地推动了人类文明的进程,最早利用磁场获得电流促使人类进入电气化时代的科学家是( )
A.贝尔 B.奥斯特 C.沈括 D.法拉第
2.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )
A.闭合电路的一段导体在磁场中运动时就一定会产生感应电流
B.导体在磁场中做切割磁感线运动时就会产生感应电流
C.发电机是根据电磁感应原理工作的
D.电磁感应过程不遵从能量守恒定律
3.如图12-7-1所示,用来探究电磁感应现象的实验装置是( )
图12-7-1
4.英国科学家法拉第经十年不懈探索,于1831年发现:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流。这种现象被称为__________________现象,利用这种现象发明了________机,使人类大规模使用电能成为现实。
知识点 2 发电机
5.下列装置中,根据电磁感应原理制成的是( )
A.电铃 B.发电机 C.电动机 D.电磁铁
6.交流发电机工作时,线圈在磁场中转动一周,线圈中的电流方向( )
A.一定发生改变 B.一定不发生改变
C.可能发生改变,也可能不发生改变 D.无法判断电流是否发生改变
7.如图12-7-2所示是____________的简易示意图,它是利用____________现象工作的,工作过程中把__________能转化为________能。
图12-7-2
8.下列关于电磁感应现象的说法中,正确的是( )
A.玩具电动车的电动机工作时,将机械能转化为电能
B.发电机是利用电磁感应现象制成的
C.闭合电路的部分导体在磁场中运动时,一定产生感应电流
D.通电导体在磁场中的受力方向只与电流方向有关
9.图12-7-3中属于交流发电机原理图的是( )
图12-7-3
10.(多选)如图12-7-4所示是小明同学探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,感应电流的方向与哪些因素有关的实验情况(图中箭头表示导体的运动方向),下列结论中正确的是( )
图12-7-4
A.图a和b说明感应电流方向与磁场方向有关
B.图b和c说明感应电流方向与导体运动方向有关
C.图a和c说明感应电流方向与磁场方向和导体运动方向均无关
D.图d说明感应电流方向与导体是否运动无关
11.如图12-7-5所示为探究“感应电流产生条件”的实验装置,回顾探究过程,以下说法中正确的是( )
图12-7-5
A.让导线ab在磁场中静止,蹄形磁体的磁性越强,电流计指针偏转角度越大
B.用匝数较多的线圈代替单根导线ab,且使线圈在磁场中静止,这时电流计指针偏转角度增大
C.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿水平方向左右运动时,电流计指针会发生偏转
D.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿竖直方向运动时,电流计指针会发生偏转
12.探究电磁感应现象。
实验现象
在如图所示装置中,闭合开关,让导体不动,电流计指针不偏转;让导体向上或向下运动,电流计指针__________;让导体向前或向后运动,电流计指针__________
应用
此现象中机械能转化为电能,据此制成了__________
13.图12-7-6中的甲、乙两个装置都是用来研究电与磁有关知识的实验装置,其中________装置是用来探究电磁感应现象的,装置中的__________相当于电源;________装置是用来探究磁场对通电导体的作用的,装置中的________是电源。
图12-7-6
14.在探究产生感应电流的条件时,小东采用了如图12-7-7所示的实验装置。闭合开关后,小东左右移动金属棒AB,均未发现电流表的指针发生偏转。经检查,全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想电流表指针不偏转的原因:___________________________________,写出检验猜想的方法:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图12-7-7
15.2017·朝阳二模图12-7-8是实验室用的手摇发电机,把这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,用不同的速度摇动发电机的转轮,发现灯泡的亮度随之变化。请你根据以上实验现象,提出一个可以探究的科学问题:
________________________________________________________________________?
图12-7-8
考| 题| 展| 示
16.2017·西城一模 如图12-7-9所示的四个电磁实验中,能够说明“发电机工作原理”的实验是( )
图12-7-9
教师详解详析
1.D
2.C [解析] 产生感应电流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,A、B错误。能量守恒定律是普遍适用的。
3.C [解析] 图A是奥斯特实验的实验装置;图B是探究通电导体在磁场中受力运动的实验装置;图C是探究电磁感应现象的实验装置;图D是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验装置。
4.电磁感应 发电
5.B
6.A [解析] 交流发电机工作时,线圈在磁场中转动一周,线圈中的电流方向改变两次。
7.发电机 电磁感应 机械 电
8.B [解析] 电动机工作时将电能转化为机械能。产生感应电流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。通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向和磁场方向都有关。
9.B [解析] A图是探究通电导体在磁场中受力运动的原理图;B图是交流发电机原理图;C图是电动机原理图,即通电线圈在磁场中受力转动;D图是奥斯特实验图,说明了通电导线周围存在磁场。
10.AB 11.C
12.不偏转 偏转 发电机
13.乙 导体ab 甲 蓄电池
14.电流表无法检测该实验产生的微小电流
将电流表更换为灵敏电流计,闭合开关后,左右快速移动金属棒,观察灵敏电流计指针是否发生偏转
15.灯泡的亮度与发电机转轮的速度是否有关(合理即可)
16.B