电磁技术、发电机、电动机及其应用
[基础知识填充]
1.指南针是中国四大发明之一,它的应用极大地推动了人类航海事业的发展.
2.奥斯特发现了电流的磁效应,证实了电可以产生磁.法拉第发现了电磁感应定律,证实了磁可以产生电.以电磁感应现象作为理论依据,1866年西门子发明实用的自激式直流发电机;1882年,特斯拉制成第一部交流发电机.发电机的发明使人类大规模应用电能成为现实.
3.19世纪末期,美国发明家莫尔斯发明了电报;1876年贝尔发明了电话;马可尼发明了无线电通信;1931年俄裔美国物理学家兹沃雷金等发明了电视.这一系列的发明不断改变人类的信息交流方式.
4.能源按基本形态分类,可分为一次能源和二次能源;按再生性分类,可分为可再生能源和不可再生能源.从环保角度来说,我们应更多地使用可再生能源.按应用的广泛程度,能源可分为常规能源和新能源.
5.电动机:根据电流在磁场中受磁场力的原理制成,将电能转化为机械能.
6.发电机:根据电磁感应现象制成,将其他形式的能转化为电能.
7.发电机和电动机都主要是由转子(线圈)和定子(磁极)两部分组成.有一种叫做旋转磁极式发电机,从名称来看,它是一种线圈不动,磁极转动的发电机.
[学考真题对练]
1.(2019·广东学业水平考试)下列与电磁感应现象有关的发明是( )
A.干电池 B.交流发电机
C.白炽灯 D.指南针
答案:B
(2017·广东学业水平考试)下列家电或设备利用了电磁感应定律的是( )
A.电热水壶 B.交流发电机
C.电热毯 D.电风扇
B [交流发电机利用了电磁感应定律,B正确.]
2.(2017·广东学业水平考试)我国古代有“千里眼”的神话传说,下列发明具有相似功能的是( )
A.收音机 B.录音机
C.雷达 D.电灯
C [雷达与“千里眼”具有相似的功能,C正确.]
3.(2015·广东学业水平考试1月)电动机是将电能转换为机械能的设备.下列没有使用电动机的电器是( )
A.电热水壶 B.电风扇
C.洗衣机 D.抽油烟机
答案:A
4.(2015·广东学业水平考试)(多选)发电机的转子在匀速转动过程中,下列物理量发生改变的有( )
A.穿过线圈的磁通量
B.线圈中产生的感应电动势
C.闭合回路中的电流
D.闭合回路中电流变化的周期
答案:ABC
5.(2014·广东学业水平考试)下列设备中没有应用电磁感应原理的是( )
A.电烙铁 B.电磁炉
C.交流发电机 D.变压器
A [电烙铁是利用电流的热效应.]
6.(2014·广东学业水平考试)电磁脉冲炸弹又称E炸弹,爆炸后能产生强大的电磁脉冲,可损坏数千米范围内的电子设备,这主要是因为电子设备受电磁脉冲影响产生了( )
A.强大的感应电流 B.洛伦兹力
C.核力 D.万有引力
A [电子设备在剧烈变化的磁场中会产生强大的感应电流,烧坏电路.]
7.(2014·广东学业水平考试)生态文明要求人们注重环保和节能,下列获得电能的方法不符合低碳要求的是( )
A.火力发电 B.风力发电
C.太阳能发电 D.水力发电
答案:A
8.(2018·广东学业水平考试)一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同,若通过电阻丝和电动机的电流相同且两者都正常工作,则在相同时间内,下列说法正确的是( )
A.电炉消耗的功率小于电动机消耗的功率
B.电炉两端电压大于电动机两端电压
C.电炉和电动机产生的电热不相等
D.电炉和电动机两端电压相等
A [电动机消耗的电能一部分转化为内能,另一部分转化为机械能,电炉消耗的电能全部转化为内能,而相等时间内它们产生的热量相等,则在相同的时间内,电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能,电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率,电炉两端电压小于电动机两端的电压.]
1.物理学史
(1)指南针是中国四大发明之一,它的应用极大地推动了人类航海事业的发展.
(2)电闪雷鸣是自然界常见的现象,古人认为那是“天神之火”,是天神对罪恶的惩罚,直到1752年,伟大的科学家富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验,把天电引了下来,发现天电和摩擦产生的电是一样的,才使人类摆脱了对雷电现象的迷信.
(3)伏打于1800年春发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的电池.他的发明为科学家们由静电转入电流的研究创造了条件,揭开了电力应用的新篇章.
以美国发明家爱迪生为代表的一批发明家,发明和改进了电灯,改变了人类日出而作、日落而息的生活习惯.
(4)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,证实了电可以产生磁.说明了电与磁之间存在着相互作用,这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义,也预示了电力应用的可能性.
(5)英国物理学家法拉第经过10年的艰苦探索,终于在1831年发现了电磁感应现象,证实了磁可以产生电.进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系,奏响了电气化时代的序曲.
(6)以电磁感应现象作为理论依据,1866年西门子发明了实用的自激式直流发电机;1882年,特斯拉等人制成第一部交流发电机.发电机的发明使人类大规模应用电能成为了现实.
(7)英国物理学家麦克斯韦建立完整的电磁场理论并预言电磁波的存在,他的理论,足以与牛顿力学理论相媲美,是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献.
(8)德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,为无线电技术的发展开拓了道路,被誉为无线电通信的先驱.后人为了纪念他,用他的名字命名了频率的单位.
(9)1842年,美国发明家莫尔斯发明了电报;1876年贝尔发明了电话;马可尼发明了无线电通信;1931年俄裔美国物理学家兹沃雷金发明了电视.这一系列的发明不断改变人类的信息交流方式.
(10)各种各样的电热器如电饭锅、电热水器、电熨斗、电热毯等都是利用电流的热效应来工作的.
2.电机把一次能源转换为机械能的过程
→→→→
[最新模拟快练]
1.(2018·中山学考模拟) 以下说法中错误的是( )
A.奥斯特实验说明了电可以产生磁
B.电能的大规模应用引发了第二次工业革命
C.爱迪生发明了电磁铁
D.首先发现磁生电的科学家是法拉第
答案:C
2.(2019·汕尾学测模拟)电动机是将电能转化为机械能的设备,下列没有使用电动机的电器是( )
A.电热水壶 B.电风扇
C.洗衣机 D.抽油烟机
答案:A
3.(2018·阳江学考模拟)发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代.其中电动机工作依据的物理原理是( )
A.磁场对电流的作用
B.磁场对运动电荷的作用
C.电磁感应原理
D.库仑定律
答案:A
4.(2018·茂名学考模拟)发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代.其中发电机工作依据的物理原理是( )
A.磁场对电流的作用
B.电磁感应现象
C.惯性定律
D.万有引力定律
答案:B
5.(2019·广东电白一中学测模拟)下列说法中不正确的是( )
A.电动机是把其他形式的能转化为电能的装置
B.发电机是把其他形式的能转化为电能的装置
C.电容器是储存电荷的装置
D.白炽灯是利用电流的热效应工作的
答案:A
6.(2018·珠海学考模拟)若一台理想变压器的原、副线圈的匝数、电压、电流和电功率分别用n1、n2、U1、U2、I1、I2和P1、P2表示,则下列关系式正确的是( )
A.U1∶U2=n1∶n2 B.U1∶U2=n2∶n1
C.I1∶I2=n1∶n2 D.P1∶P2=n1∶n2
答案:A
7.(2018·佛山学考模拟)(多选)电动机是将电能转化为机械能的设备.下列使用了电动机的电器是( )
A.电风扇 B.电饭锅
C.洗衣机 D.日光灯
答案:AC
8.(2018·肇庆学考模拟)(多选)电动机正常工作时( )
A.电能全部转化为内能
B.电能全部转化为机械能
C.电能主要转化为机械能,只有一小部分转化为内能
D.电功率等于机械功率和热功率之和
答案:CD