電能的獲得和轉化（原卷版）

一丶電動機1、通電導體在磁場中受到磁力的作用，磁力的方向與磁場方向、電流方向有關。2、應用：電動機。其能量的轉化為：電能轉化為機械能。3、直流電動機為什么需裝換向器？當線圈轉到如圖所示位置時，ab邊和cd邊受的磁場力恰好在同一條直線上，而且大小相等，方向相反，線圈在這個位置上受到相互平衡的兩個磁場力的作用，所以不能連續(xù)轉動下去。如何才能使線圈連續(xù)轉動下去呢？我們設想線圈由于慣性而通過平衡位置，恰在這時使線圈與電源線的兩個接頭互換，則線圈中的電流方向改變，它所受的磁場力的方向變成與原來的方向相反，從而可使線圈沿著原來旋轉方向繼續(xù)轉動。因此，要使線圈連續(xù)轉動，應該在它由于慣性剛轉過平衡位置時，立刻改變線圈中的電流方向。能夠完成這一任務的裝置叫做換向器。其實質是兩個彼此絕緣銅半環(huán)。二、發(fā)電機1、電磁感應：閉合電路的部分導體在磁場中切割磁感線運動就會產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象。2、產(chǎn)生感應電流必須同時滿足三個條件：（1）電路是閉合的；（2）導體要在磁場做切割磁感線的運動；（3）切割磁感線運動的導體只能是一部分，三者缺一不可。如果不是閉合電路，即使導體做切割磁感線運動，導體中也不會有感應電流產(chǎn)生，只是在導體的兩端產(chǎn)生感應電壓。3、感應電流的方向：感應電流的方向跟導體切割磁感線運動方向和磁感線方向有關。因此要改變感應電流的方向，可以從兩方面考慮，一是改變導體的運動方向，即與原運動方向相反；二是使磁感線方向反向。但是若導體運動方向和磁感線方向同時改變，則感應電流的方向不發(fā)生改變。4、應用：發(fā)電機發(fā)電機的原理是電磁感應，發(fā)電機的基本構造是磁場和在磁場中轉動的線圈。其能量轉換是把機械能轉化為電能?！緶剀疤崾尽堪l(fā)電機與電動機對比【方法歸納】電動機發(fā)電機原理磁場對通電導線有力的作用電磁感應能量轉化電能轉化為機械能機械能轉化為電能定子磁極磁極，或線圈轉子線圈線圈，或磁極運用對比法識別發(fā)電機和電動機原理示意圖：示意發(fā)電機原理的電路中，原本沒有電源，在磁場中做切割磁感線運動的導線實質上就是電源；示意電動機原理的電路中有電源，給線圈通電，線圈才能轉動。模型電動機不能轉動的原因及相應檢查或解決的辦法：角度可能的原因檢查或解決的辦法力電磁線圈處于平衡位置撥動一下線圈電刷與線圈間摩擦力太大輕彎銅片，減小對換向器壓力磁極對通電線圈作用力太?、僭龃缶€圈中電流②增強磁極的磁性電學電動機的線圈實際上沒有電流通過①檢查外部電路是否接通②看電刷與換向器是否良好接觸三、三大電磁現(xiàn)象的對比三種磁現(xiàn)象電流的磁場磁場對電流的作用電磁感應實驗裝置現(xiàn)象導線通電，小磁針發(fā)生偏轉閉合開關，導體運動起來導體切割磁感線，電流表指針發(fā)生偏轉因果關系電流→磁場磁場、電流→力磁場、力→電流能量轉化——電能→機械能機械能→電能方向磁場的方向與電流方向有關通電導體受力方向跟磁場方向和電流方向有關感應電流的方向跟磁場方向和導體切割磁感線方向有關主要應用電磁鐵、電磁繼電器電動機、揚聲器發(fā)電機、動圈式話筒1、選項圖中所示的裝置中與甲圖工作原理相同的是（）A．自發(fā)電手電筒 B．話筒C．手搖式發(fā)電機 D．揚聲器2、圖中的a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分，它在磁場中按箭頭方向運動時，下列哪種情況不會產(chǎn)生感應電流（）A．B．C．D．3、我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強電流時，艦載機受到強大的推力而快速起飛。電磁彈射器工作原理與下列設備或用電器工作原理一致的是()4、圖示為直流電動機的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場中，兩個銅半環(huán)E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉動，兩半環(huán)中間斷開，彼此絕緣；A和B是電刷，它們分別跟兩個半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。在圖示位置，電流沿dcba流過線圈，dc邊受到磁場的作用力向下，則（）A．線圈在圖示位置時，ab邊受到磁場的作用力向下B．線圈由圖示位置轉過180o時，電流沿dcda流過線圈C．線圈由圖示位置轉過180°時，dc邊受到磁場的作用力向下D．線圈由圖示位置轉過180°時，ab邊受到磁場的作用力向下5、旱冰鞋的四個輪子會發(fā)光，原理是滑動的時候正在做切割磁感線運動。下列選項中和輪子發(fā)光的原理相同的是（）A．①通電導線在磁場受到了力的作用 B．②動圈式話筒C．③電磁繼電器 D．④奧斯特實驗6、如圖所示，在“探究感應電流產(chǎn)生的條件”實驗中，閉合開關，讓導體AB靜止在磁場中，回路中是否有感應電流產(chǎn)生？；讓導體AB做切割磁感線運動，回路中是否有感應電流產(chǎn)生？；當回路中有感應電流時，將磁極對調，改變磁場方向，感應電流的方向是否改變？。7、小亮在學習了“電和磁”的知識后，用甲、乙兩個直流電動機設計了如圖所示的裝置，閉合開關S后甲開始轉動，同時用皮帶帶動乙轉動，小燈泡光。在此過程中，將電能轉化為機械能的裝置是（選填“甲”或“乙”）乙的工作原理是，生活中應用這一原理工作的還有（選填“動圈式揚聲器”或“動圈式話筒”），如果要使甲的轉動方向與原來相反，則應采取的措施是。8、如圖所示，圖甲是課本上“通電導線在磁場中受力”的實驗示意圖。小謙同學實際探究時，在電路中連接了一個滑動變阻器，實驗記錄如下表。實驗序號磁場方向ab中電流方向ab運動方向1向下無電流靜止不動2向下由a向b向左運動3向上由a向b向右運動4向下向b向a向右運動(1)用筆畫線代替導線，在乙圖中將變阻器正確連入電路。小謙在電路中接入滑動變阻器的作用是。(2)比較實驗2和3，說明通電導線在磁場中受力方向與有關。比較實驗，說明通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關。(3)小謙通過觀察導線運動方向，來判斷導線在磁場中受力方向，用到的科學方法是。(4)小謙想在甲圖的基礎上對實驗進行改造，來探究影響感應電流方向的因素。為了觀察明顯的實驗現(xiàn)象，他要把圖甲中的電源換成圖丙中的。1、用下圖所示的實驗裝置進行實驗，下列說法正確的是 ()A．該實驗裝置是用來研究電磁感應現(xiàn)象的B．電動機的工作原理與該裝置相同C．閉合開關，金屬棒ab運動，該過程是將機械能轉化為電能D．將磁體N、S極對調，同時改變金屬棒ab中電流的方向，金屬棒ab的運動方向也會改變2、沿東西水平方向，上下放置的水平長直導線，分別通以大小相等，方向相反的電流，且O點位于兩導線之間，如圖所示。下列哪一個為O點的磁場方向()A.向東B.向西C.向南D.向北3、下圖為交流發(fā)電機原理圖，線圈在磁場中轉動，則()A.兩磁極間的磁場方向向左B.線圈在磁場中切割磁感線C.通過燈泡的電流方向不變D.線圈一定不受磁場力作用4、如圖所示的裝置中，當閉合開關，導體ab中有電流通過時，導體ab就會運動起來。關于這一現(xiàn)象的說法，正確的是()A.此現(xiàn)象說明磁可以生電B.導體ab運動方向與電流方向和磁場方向有關C.發(fā)電機是利用這一現(xiàn)象來工作的D.在該現(xiàn)象中，機械能轉化為電能5、如圖所示的裝置中，紙片上粘著線圈，線圈的兩端用導線引出，接在能測微小電流的示波器上，線圈放在磁體的磁極附近。當你對著線圈大聲說話時，示波器上有波形出現(xiàn)(即產(chǎn)生電流)。對此，下列說法不正確的是()A．產(chǎn)生的電流是感應電流B．此裝置能把聲音信號轉變成電信號C．若線圈繞中心軸轉動，示波器一定有波形出現(xiàn)D．若線圈繞中心軸轉動，示波器一定無波形出現(xiàn)6、如圖所示為電磁選礦機的示意圖，其中M為礦石，D為電磁鐵，當它工作時，鐵砂將落入箱，非鐵物質將落入箱。(均填“A”或“B”)7、某同學為了同時驗證老師課堂上講過的“電磁感應現(xiàn)象”“通電導線周圍存在磁場”以及“通電導線在磁場中受力運動”幾個實驗，于是動手制作了如圖所示的閉合線路，當他將圖中導體AB金屬桿的一部分在磁場中水平向左運動時，電路中會相應地發(fā)生哪些物理現(xiàn)象：；。(寫出2個現(xiàn)象)8、圖示實驗裝置中，磁體和導體棒均水平放置，斷開S2、閉合S1，使導體棒水平向右運動，電流表G的指針向右偏，這是現(xiàn)象，為使G的指針向左偏，可使導體棒向運動，斷開S1、閉合S2，導體棒能運動起來，依此可制成(填“電動機”或“發(fā)電機”)。9、小明學了有關電磁方面的知識后，設計了如圖所示的甲、乙兩個裝置。(1)為了探究電磁感應現(xiàn)象，小明應選用裝置進行實驗。(2)小明選用甲裝置探究有關知識時，進行了如下的操作，其中不能使電流表指針發(fā)生偏轉的是(填序號)。①讓導線ab在磁場中斜向上運動；②讓導線ab在磁場中沿水平方向左右運動；③讓導線ab沿豎直方向上下運動。(3)如果在乙裝置的實驗中，當開關閉合時，發(fā)現(xiàn)直導線ab向左運動，若要使導線ab向右運動，你采取的措施是(寫出一條即可)。(4)甲、乙兩圖的原理分別用于制造和。(均填“電動機”或“發(fā)電機”)10、(1)如圖甲所示，赤道表面地磁場磁感線與水平地面平行指向北方，導線與能測微弱電流的電流表組成閉合電路，下列哪種操作可讓電流表指針擺動？。(2)科學家猜測，A地海龜在春季是利用地磁場(圖乙)向南返回出生地。以下為相關研究。①春季A地某屏蔽