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8下磁生电(知识点+经典练习)

发布时间:2014-01-24 16:51:32  

磁生电

【知识点】

一、电磁感应

1、物理学史:该现象物理学家

2、定义:产生电流,这种现象叫做电磁感应现象。

3、感应电流:

① 定义:在电磁感应现象中产生的电流。

② 产生的条件:有磁场、闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动。

③ 导体中感应电流的方向,跟导体运动方向和磁感线方向有关。如果改变其中

一个量的方向,则电流方向将改变;如果两个量的方向同时发生改变,则电流方向将不变。

4、感应电压:在电磁感应现象中产生的电压。电流)

5、电磁感应和磁场对电流的作用的区别

二、电磁感应的应用——发电机

1、交流发电机

① 构造:线圈、磁极、铜环、电刷;

② 工作原理:电磁感应。

③ 能量转换:工作过程中,机械能转化为电能。

④ 工作过程:在外力作用下,转子转动一周,切割磁感线的方向发生两次改变,

电流的方向也随之发生两次改变,从而产生方向性呈周期性变化的交流电。(注:交流发电机和直流发电机在内电路线圈中产生的都是交流电。交流发电机通过铜环向外电路输出交流电。直流发电机通过换向器向外输出直流电。)

⑤ 大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用线圈不动磁极旋转

的发电机叫做旋转磁极式发电机。

2、直流电动机和交流发电机的区别

3、交流电和直流电:

① 交流电:电流方向周期性变化的电流。我国家庭电路使用的是交流电。电压

是220伏、周期是0.02秒、频率是50赫、电流方向1s改变100次。

② 直流电:电流方向不变的电流。

一、电磁感应

1.内容:电路的一部分导体在磁场中做磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫做 现象,产生的电流叫做

2.产生感应电流的条件

(1)电路必须是

(2)部分导体做

二、电磁感应现象中的能量转化

电磁感应现象中是将

三、影响感应电流大小的因素影响感应电流大小的因素有 和 等。

四、影响感应电流方向的因素

影响感应电流方向的因素有: 和

五、发电机

1.发电机由

2.交流发电机的原理:利用原理来工作的。工作时把能转化为

六、交流电

1.定义:周期性改变的电流叫做交流电。

2.频率:在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的叫做频率,频率的单位是赫兹,简称赫,符号Hz。我国电网输送的交流电的频率为 Hz。

3.周期:周期是指交流发电机中线圈转动周所用的时间,单位为秒,我国生活用的交流电的周期为 s

一、理解磁生电的条件

1.电路是闭合的,闭合电路中切割磁感线的那部分导体相当于电源,若电路不闭合,导体中自由电子不能形成定向移动,则只会有感应电压而没有感应电流的产生。

2.导体要切割磁感线,如图甲所示,切割包括垂直切割和斜向切割( υa和υb),都能产生感应电流,但导体沿磁感线运动,即不切割的情况(υc)是不会产生感应电流的。

3.切割磁感线的导体是闭合电路中的一部分,这个条件实际是要求穿过闭合电路的磁感线数目要发生变化,只要闭合电路中磁感线数目变化了(增多或减少),就一定产生感应电流。 如果闭合电路中磁感线数目不发生变化,就不能产生感应电流,如图乙所示。

二、右手定则

右手定则:伸开右手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体运动的方向,那么四指所指的方向就是感应电流的方向

【例】我们已经知道:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时能够产生感应电流。某兴趣小组查阅资料后得知其他情况下也可能产生感应电流,为此他们进行了如下探究: 探究设计:如图所示,螺线管A与滑动变阻器、电源、开关组成一个回路(闭合时A成为电磁铁),螺线管B与电流表组成另一个闭合回路,将A放在B内。探究过程及现象如 下表:

由以上探究可知,感应电流产生的条件,说法正确的是( )。

A.只要闭合电路中有磁场就会产生感应电流

B.只有闭合电路中的磁场变强时才能产生感应电流

C.只有闭合电路中的磁场变弱时才能产生感应电流

D.只要闭合电路中的磁场发生变化就能产生感应电流

【例】关于电磁感应现象,下列说法正确的是( )

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.导体在磁场中切割磁感线时就产生感应电流

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

【例】图是小明同学为了探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,产生感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)。下列分析比较,结论正确的是( )

A.比较图a和b,说明感应电流方向与磁场方向有关

B.比较图b和c,说明感应电流方向与导体运动方向有关

C.比较图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.由图d可得出结论:感应电流方向与导体是否运动无关

【例】如图所示,将一根金属棒ab与灵敏电流计组成闭合电路,让金属棒在磁场中

做 运动时,灵敏电流计指针发生偏转,说明有感应电流产生;如果让金属棒反方向运动时,发现灵敏电流计指针的偏转方向与刚才 ,说明感应电流方向与金属棒的运动方向 (填“有关”或“无关”)。

1.闭合电路的一部分导体在磁场中运动的方向如图所示,图中小圆圈表示导体的横截面,箭头表示导体运动的方向,下列各图中不能产生感应电流的是( )

A B C D

2.关于电磁感应现象的讨论,下列说法正确的是( )

A.电能生磁,磁不能生电

B.发电机发电的过程中能量不会转化

C.在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流

D.导体在磁场中往复运动产生的电流方向不变

3.如图所示的四个实验装置中,用来研究电磁感应现象的是(

)

4.如图所示是一种环保型手电筒,这种手电筒不用化学电池作为电源。它的内部主要部件是一块磁铁和匝数很多的小线圈。使用时,只要将它来回摇晃,小灯泡就能发光;并且来回摇晃得越快,小灯泡就越亮。这种手电筒是利用 现象制成的, 其能量转化是 能转化成电能。

1. 小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验,下列说法正确的是

()

A.电风扇发电的原理是电磁感应

B.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用

C.电风扇发电过程是把电能转化为机械能

D.小灯泡发光是把光能转化为电能

2.如图所示,动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起,线圈套在磁铁上。当我们对着话筒讲话时,声音使膜片振动,膜片带动线圈也一起振动,于是线圈中产生了随声音变化的电流。则下列电器的原理与动圈式话筒的原理相同的是(

)

A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃

3.如图所示,在弹簧测力计下挂一个重为1 N的软铁,软铁下方有一个螺线管,螺线管的两端与金属导轨06、cd相连。当导线AB在导轨上向右滑动时,弹簧测力计的示数将(

)

A.大于1N B.小于1N C.等于1N D.无法确定

4.图示是课本的几个实验,演示磁场对通电导体有力的作用的是(

)

5.如图所示的四幅实验装置图中,能反映发电机工作的原理的是(

)

6.如图甲乙所示的两个演示实验中, 演示磁场对电流的作用的是演示电磁感应现象的是

7.甲、乙、丙三位同学用长导线作为“绳”,按图所示的情景进行跳绳游戏,把加同学跳动的方向作为磁场方向, 当甲、乙同学沿 方向站立摇绳时,电流表的指针偏转才最明显。

8.如图所示,直导线AB处在两磁极正上方某位置,把A、B连接在一根螺线管两端,螺线管旁放置一枚小磁针。

(1)让直导线AB竖直往下落时,发现小磁针N极逆时针偏转,由此现象可推知:电路中产生了 ,且螺线管C端为 极。

(2)若要使小磁针N极顺时针偏转,可行的办法有:填一种即可)。

9.如图所示,是演示电磁学原理及其应用的示意图。利用甲图的原理可制成利用 图的原理可制成电磁起重机。

10.(1)如图所示是研究电磁感应的装置,通过研究发现感应电流的方向与和有关。

(2)“○”表示运动导体的横截面,“×”表示导体中的电流垂直纸面流入,“⊙”表示导体中的电流垂直纸面流出,“→”表示导体运动方向。由A图推断并标出B图中导体的运动方向、C图中磁体的极性、D图导体中感应电流的方向。

11.探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示。

(1)本实验中,我们通过观察什么现象来判断电路中是否有感应电流?

(2)通过比较图与图可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;通过比较图 与图 可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感 线运动。

(3)若图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,电路(填“有”或“无”)感应电流。

12.在学校实验室开放时,同学们对手摇发电机非常感兴趣,他们想:发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢?于是他们开展了探究,以下是他们所用的发电机和实验记录表:

(1)根据表格可知,他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与有关。

(2)手摇发电机在发电时将能转化为电能。

(3)他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小,像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列方法属于“转换法”的是 (填序号)。

①根据磁铁吸引大头针的多少来判断其磁性的强弱

②根据能否进行新陈代谢来区分生物与非生物

③根据纯净物中元素种类的多少来区分单质与化合物

(4)判断电流大小,除了借助小灯泡观察之外,实验室常用表来测量。

阅读下面短文

会发光的电磁跷跷板

小明制作了如图甲所示的电磁跷跷板参加学校的科技节活动。该电磁跷跷板是在两端封闭的透明塑料管中放有一块磁性很强的磁铁,塑料管外绕有金属丝作为线圈,在线圈两端并联两只发光二极管(符号*),其电路如图乙所示。二极管具有单向导电性,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。演示时,将塑料管上下翘动,磁铁便在线圈中左右移动,相当于线圈导体在磁场中做切割磁感线运动,这时会看见两只发光二极管轮流发光。

请回答下列问题:

(1)电磁跷跷板中发光二极管轮流发光是根据原理工作的,这一原理工作的(填“电动机”或“发电机”)。

(2)电磁跷跷板上下翘动时,为什么发光二极管会轮流发光?

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