磁生电

发表于： 2020年1月14日 2020年2月15日
分类：电和磁, 知识点总结
标签：交流电, 动圈式话筒, 发电机, 感应电流, 法拉第, 电磁感应, 直流电, 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。

实验探究：感应电流产生的条件

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。

【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________。

【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？ _________________________

【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:

【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__________________。

【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。

【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。

【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

【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

【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（）

【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

【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

【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