磁生电
电磁感应现象
- 发现:英国法拉第。
- 电磁感应:当导体回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,回路中产生电流的现象。
- 感应电流:在电磁感应现象中产生的电流。
- 产生感应电流的条件:
(1)电路是闭合的;
(2)是一部分电路,而不是整个电路。
(3)导体必须做切割磁感线运动。 - 感应电流的方向:与导体切割磁感线的方向和磁场的方向有关,若其中一个方向改变,则感应电流的方向改变;若二者同时改变方向,则感应电流的方向不变。
- 电磁感应现象中能量的转化:机械能转化为电能。
- 应用: 动圈式话筒、发电机。
发电机
- 原理:电磁感应现象。
- 能的转化:机械能转化为电能。
直流电和交流电
- 交流电(AC):大小和方向周期性变化的电流。
- 直流电(DC):方向不变的电流。
- 交流电的频率:电流方向在每秒内周期性变化的次数。单位:赫兹(Hz)
- 交流电的周期:电流发生一个周期性变化所用的时间。单位:秒(s)
我国的交流电
- 我国供生产和生活用的交流电,周期是0.02 s,频率是 50 Hz。
- 我国的发电机,交流电周期性改变一次(线圈在磁场中转动一周)所用的时间时0.02秒。
- 1秒内电流方向周期性改变50次,所以频率为50赫兹。
- 在一个周期内,电流方向改变2次,所以1秒钟,电流方向改变100次。
要点提炼
- 不管是直流发电机还是交流发电机,线圈中产生的都是交流电,只不过直流发电机在电流输出时利用换向器将电流变为直流电。
课前预习
【预习】(编号:Y140701)________电路的_______导体在磁场中做_________运动时,电路中会产生电流的现象,称为电磁感应现象。电磁感应现象中产生的电流称为________电流。 |
【预习】(编号:Y140702)发电机是利用_________现象原理制成的。从能量转化的角度来讲,发电机是将_______能转化为______能的装置。 |
【预习】(编号:Y140703)我国电路中交流电的频率为______,周期为_______,每秒内电流方向改变______次。 |
【预习】(编号:Y140706)英国物理学家法拉第于1831年发现了_______现象,此现象的发现直接导致了_______的发明,实现了______能向_______能的大规模转化。 |
【预习】(编号:Y140705)下列设备利用电磁感应现象的原理工作的是( ) A.电磁铁 B.发电机 C.电风扇 D.电磁继电器 |
【预习】(编号:Y140704)要使感应电流的方向反向,可采取的措施是( ) A.把磁场方向和导体切割磁感线的方向都反过来 B.保持导体切割磁感线的方向和磁场方向不变,而把导体位置调过来 C.保持磁场方向不变,改变导体切割磁感线的方向 D.把磁场减弱,导线切割磁感线运动的速度减小 |
课后练习
【例】(编号:T140707)如图所示,将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合回路让导体棒ab水平向左运动时,电流计的指针向右偏转;导体棒ab水平向右运动时,电流计的指针向左偏转,说明感应电流的方向与_______有关。让导体棒ab沿竖直方向上下运动时,电路中________感应电流产生。 |
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【例】(编号:T140711)如图所示,在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动; (1)若使导线ab竖直向下运动,则灵敏电流计指针_________。 (2)若使导线ab水平向右运动,发现灵敏电流计指针向左偏转;现让导线ab水平向左运动,则灵敏电流计指针向_________; (3)若使导线ab从图中所示位置斜向上运动,则灵敏电流计指针________。 |
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【例】(编号:T140712)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置,导线AB跟电流表组成闭合电路。某同学探究导线在磁场中产生感应电流的条件后,想利用该装置对感应电流的强弱和方向做进一步的探究。 该同学提出了猜想:①感应电流的大小可能与磁场的强弱有关;②感应电流的大小可能与导线切割磁感线运动的速度有关。除此以外你还有什么不同的猜想? (1)你的猜想是:_______________________ (2)写出验证你的猜想的主要实验步骤:_________________ (3)如何判断你的猜想是否正确? _________________________ |
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【例】(编号:T140713)如图所示是教材上研究电磁感应现象的实验装置,ab是一段粗铜导线,通过导线连接在灵敏流计的两接线柱上。通过一系列的实验操作,分析总结出了产生感应电流的条件。请你回想你们当时在做这个实验时的情境,并参照下表示例,再写出其中的两次实验操作及相应的实验现象: |
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【例】(编号:T140701)(1)当你对着说话或者唱歌时,产生的声音使膜片_____,与膜片相连的线圈在磁场中的这种运动产生_________,经放大后通过扬声器还原成声音。(2)线圈在运动中能量的转化情况是__________________。 |
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【例】(编号:T140708)话筒的种类很多,其中动圈式话筒是常见的一种。动圈式话筒是根据________原理制成的,在工作时将_______的振动转化为强弱变化的________传递出去。在这一过程中_______能转化成________能。 |
【例】(编号:T140717)如图所示,甲图是______机的原理图,它是将_____能转化为______能的装置。它是根据____________原理制成的。乙图是根据___________原理制成的________机。从能量转化角度看,它是把______能转化为_______能的装置。________图中的两个半圆环叫换向器。 |
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【例】(编号:T140702)(1)图甲中,导体ab、cd中的电流方向不同的原因是两导体切割磁感线的方向_____。(2)图中发电机产生的电流为_____电。 |
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【例】(编号:T140703)如图所示,闭合电路的一部分导体在磁极间运动,图中小圆圈表示导体的横截面,下列说法中正确的是( ) A.图a和图b的导线中电流方向相同 B.图b和图c的导线中电流方向相同 C.图b和图c的导线中电流方向相反 D.图a和图c的导线中电流方向相同 |
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【例】(编号:T140704)回顾如图所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程,你认为以下说法正确的是( ) A.让导线在磁场中静止,蹄形磁铁的磁性越强,电流表指针偏转角度越大 B.用匝数较多的线圈代替单根导线,且使线圈在磁场中静止,这时电流表指针偏转角度大些 C.蹄形磁铁固定不动,使导线沿水平方向运动时,电流表指针会发生偏转 D.蹄形磁铁固定不动,使导线沿竖直方向运动时,电流表指针会发生偏转 |
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【例】(编号:T140705)如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,哪种情况下不会产生感应电流( ) |
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【例】(编号:T140706)用如图所示的实验装置研究电磁感应现象,闭合开关后,一定能产生感应电流的操作方法是( ) A.将导体ab放入磁场中后保持静止 B.让导体ab在磁场中垂直于磁感线运动 C.让导体ab在磁场中逆着磁感线运动 D.让导体ab在磁场中顺着磁感线运动 |
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【例】(编号:T140709)下列说法中正确的是( ) A.交流发电机线圈内的电流是交流电,直流发电机线圈内的电流是直流电 B.交流发电机线圈内的电流是直流电,直流发电机线圈内的电流是交流电 C.大型发电机用线圈不动,磁极旋转的方式,所以转子是磁极 D.发电机在工作时,将电能转化为机械能 |
【例】(编号:T140710)下列说法正确的是( ) A.电动机是利用电磁感应原理制成的 B.发电机是把电能转化为机械能的机械 C.直流电动机是通过换向器实现持续转动的 D.交流发电机是通过两个半环和电刷对外输送电流的 |
【例】(编号:T140714)如图所示的是直流发电机的工作原理图,关于直流发电机下列说法中正确的是( ) A.直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电 B.直流发电机线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电 C.它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的 D.图中的E、F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向 |
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【例】(编号:T140719)有一种环保型手电筒,筒内没有电池。使用时只要来回摇晃手电筒,使永磁体在线圈中来回运动,灯泡就能发光。这种手电筒电源的工作原理是( ) A.电磁感应现象 B.电流的磁效应 C.磁极间的相互作用 D.通电导体在磁场里受力运动 |
【例】(编号:T140718)动圈式话筒的结构如图,它工作时: ①线圈运动能产生随着声音的变化而变化的电流; ②与膜片相连的线圈随之一起振动; ③人唱歌或说话产生的声音使膜片振动; ④变化的电流经过放大后,由扬声器还原为声音。 关于它的原理,排序正确的是( ) A.①②③④ B.②①④③ C.③①④② D.③②①④ |
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【例】(编号:T140716)下列关于发电机和直流电动机的说法中,正确的是( ) A. 电动机把机械能转化为电能 B. 发电机把电能转化为机械能 C. 电动机是根据电磁感应现象制 D.发电机是根据电磁感应现象制成的 |
【例】(编号:T140715)下列4幅图中,能反映出发电机工作原理的是( ) |
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