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Page1第5節(jié)磁生電【學(xué)習(xí)目標(biāo)】通過(guò)試驗(yàn),探究并了解導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件;了解電磁感應(yīng)在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解發(fā)電機(jī)的原理,知道發(fā)電機(jī)工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】電磁感應(yīng)現(xiàn)象和磁生電的條件【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件【自主預(yù)習(xí)】1.電磁感應(yīng):閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中會(huì)產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),導(dǎo)體中產(chǎn)生的電流,叫感應(yīng)電流,其方向與磁場(chǎng)方向和切割磁感線的方向有關(guān).假如兩個(gè)方向中隨意一個(gè)變更,感應(yīng)電流方向發(fā)生變更.2.發(fā)電機(jī)(1)發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的.(2)發(fā)電機(jī)工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能.3.溝通發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的是大小和方向不斷做周期性變更的電流,叫溝通電.我國(guó)溝通電的頻率是50Hz?!竞献魈骄俊俊飳W(xué)生活動(dòng)一:磁生電探究試驗(yàn):探究什么狀況下磁可以生電。利用導(dǎo)線與電流表組成以下的閉合回路,做各種嘗試,看能否產(chǎn)生電流。次序電路是否閉合N、S極位置ab運(yùn)動(dòng)方向電流表指針轉(zhuǎn)向1斷開(kāi)隨意隨意不動(dòng)2閉合N極上上下運(yùn)動(dòng)不動(dòng)3閉合N極上向右運(yùn)動(dòng)向左搖擺4閉合N極上向左運(yùn)動(dòng)向右搖擺5閉合S極上向右運(yùn)動(dòng)向左搖擺6閉合S極上向左運(yùn)動(dòng)向右搖擺產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:(1)電路___閉合_____,(2)部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做______切割磁感線_________運(yùn)動(dòng)。感應(yīng)電流的方向與______磁極方向_________、______運(yùn)動(dòng)方向______________有關(guān)。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中____機(jī)械能_____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)__電_____能。二、發(fā)電機(jī)演示圖20.5-3(交、直流發(fā)電機(jī)模型)主要結(jié)構(gòu):線圈——____轉(zhuǎn)子__,磁極——定子(定子、轉(zhuǎn)子),等。現(xiàn)象:(1)燈泡發(fā)光閃耀的緣由:線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流(用兩只反向并聯(lián)的二極管——最佳)(2)快速轉(zhuǎn)動(dòng)線圈時(shí),燈泡發(fā)光變亮,燈泡的功率大,易燒斷燈絲。(3)變更電刷的位置(原來(lái)接換向器,后接全銅環(huán))轉(zhuǎn)動(dòng)線圈。我國(guó)溝通電的常識(shí):頻率為50HZ(我們常見(jiàn)的家用電器標(biāo)的額定頻率),【歸納整理】【課堂練習(xí)】

1.圖所示四個(gè)裝置中工作原理與發(fā)電機(jī)相同的是()A.電磁起重機(jī) B.司南 C.話筒 D.揚(yáng)聲器【答案】C【解析】發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,分析清晰圖示試驗(yàn)原理,然后答題。發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。A.電磁起重機(jī)是利用電磁鐵工作的,其原理是電流的磁效應(yīng),故A不符合題意;B.司南是自然的磁體,由于受地磁場(chǎng)的影響,磁體具有指南北的性質(zhì),故B不符合題意;C.話筒是利用在閉合電路的一部分導(dǎo)體磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生交變電流的原理(即電磁感應(yīng)現(xiàn)象)制成的,故C符合題意;D.揚(yáng)聲器把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào),利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用的原理,故D不符合題意。2.如圖所示電與磁的試驗(yàn)裝置中,屬于發(fā)電機(jī)原理的是()【答案】C【解析】首先明確發(fā)電機(jī)的工作原理,然后依據(jù)四個(gè)選擇找出符合要求的選項(xiàng)。發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng),即閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。A.該試驗(yàn)是聞名的奧斯特試驗(yàn),該試驗(yàn)說(shuō)明白通電導(dǎo)線四周存在著磁場(chǎng),故該選項(xiàng)不符合題意;B.該電路中有電源,即通電后,磁場(chǎng)中的金屬棒會(huì)受力運(yùn)動(dòng),故是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理工作的,故該選項(xiàng)不符合題意;C.在該閉合電路中沒(méi)有電源,當(dāng)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí),其恰好切割磁感線運(yùn)動(dòng),于是靈敏電流計(jì)中就會(huì)有電流通過(guò),故這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即該選項(xiàng)符合題意;D.該裝置中有電流通過(guò)時(shí),磁場(chǎng)中的線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理工作的,故該選項(xiàng)不符合題意。3.關(guān)于電和磁,下列說(shuō)法正確的是()A.電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用 B.奧斯特發(fā)覺(jué)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 C.指南針指南北是因?yàn)榈厍蛩闹艽嬖诖艌?chǎng),地磁場(chǎng)的南極在地理的南極旁邊 D.導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)就肯定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】A【解析】A.電動(dòng)機(jī)是利用了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到磁場(chǎng)對(duì)它的力的作用,故A正確;B.奧斯特發(fā)覺(jué)了電流磁效應(yīng),說(shuō)明通電導(dǎo)線四周存在磁場(chǎng),故B錯(cuò)誤;C.指南針能指南北就是因?yàn)槭艿降卮艌?chǎng)的作用,地磁場(chǎng)的南極在地理的北極旁邊,故C錯(cuò)誤;D.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。4.信用卡刷卡時(shí)其磁條經(jīng)過(guò)刷卡機(jī)的縫隙線圈出會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。以下設(shè)備與信用卡刷卡時(shí)工作原理相同的是()A.排氣扇 B.電烤爐 C.電動(dòng)機(jī) D.發(fā)電機(jī)【答案】D【解析】信用卡刷卡時(shí)其磁條經(jīng)過(guò)刷卡機(jī)的縫隙線圈出會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,找出下列物體是電磁感應(yīng)原理的即可。A.排氣扇主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)電動(dòng)機(jī),是依據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)工作的,不符合題意。B.電烤爐是依據(jù)電流的熱效應(yīng)工作的,不符合題意。C.電動(dòng)機(jī)依據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)工作的,不符合題意。D.發(fā)電機(jī)是依據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,符合題意。5.在一次物理試驗(yàn)中,小于同學(xué)連接了如圖所示的電路,電磁鐵的B端有一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針,閉合開(kāi)關(guān)后,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電磁鐵的A端為N極 B.小磁針靜止時(shí),N極水平指向左 C.利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成的設(shè)備是發(fā)電機(jī) D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片P向右端移動(dòng),電磁鐵磁性增加【答案】C【解析】(1)開(kāi)關(guān)閉合后,依據(jù)電流方向利用安培定則可推斷螺線管的磁極;(2)由磁極間的相互作用可判出小磁針的指向;(3)電磁感應(yīng)是發(fā)電機(jī)的原理;(4)由滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)可得出電路中電流的變更,則可得出螺線管中磁場(chǎng)的變更。A.由圖知,電流從螺線管的右端流入、左端流出,依據(jù)安培定則可知,電磁鐵的A端是N極,B端是S極,故A正確;B.電磁鐵的B端是S極,由磁極間的作用規(guī)律可知,小磁針靜止時(shí),左端是N極,即N極水平指向左,故B正確;C.該試驗(yàn)表明白電能生磁,利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成電磁鐵,故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片P向右端移動(dòng)時(shí),變阻器接入電路的電阻變小,電路中電流變大,則電磁鐵的磁性變強(qiáng),故D正確。6.如圖所示,在“探究什么狀況下磁可以生電”的試驗(yàn)中,保持磁體不動(dòng),下列現(xiàn)象描述正確的是()

A.導(dǎo)線ab豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)B.導(dǎo)線ab豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)C.導(dǎo)線ab從圖中所示位置斜向上運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)D.導(dǎo)線ab分別水平向右和水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向相反【答案】DA.導(dǎo)線ab豎直向上運(yùn)動(dòng),即平行于磁感線運(yùn)動(dòng),所以不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表指針不會(huì)偏轉(zhuǎn),故A錯(cuò)誤;B.導(dǎo)線ab豎直向下運(yùn)動(dòng),即平行于磁感線運(yùn)動(dòng),所以不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表指針不會(huì)偏轉(zhuǎn),故B錯(cuò)誤;

C.導(dǎo)線ab從圖中所示位置斜向上運(yùn)動(dòng),此時(shí)導(dǎo)線ab做切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以在電路中會(huì)有感應(yīng)電流,電流表指針會(huì)偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;D.導(dǎo)線ab分別水平向右和水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí),即在磁場(chǎng)方向不變的狀況下,變更導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向,感應(yīng)電流的方向會(huì)變更,則電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向相反,故D正確.7.“發(fā)電鞋”是一種新型科研產(chǎn)品,其內(nèi)部安裝有磁鐵和線圈,當(dāng)人行走時(shí)帶動(dòng)磁鐵運(yùn)動(dòng),線圈中就產(chǎn)生了感應(yīng)電流,“發(fā)電鞋”的工作原理()A.電磁感應(yīng) B.電流的磁效應(yīng)C.電流的熱效應(yīng) D.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用【答案】A【解析】由題意可知,人在行走時(shí),人體帶動(dòng)磁鐵運(yùn)動(dòng),磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)線圈,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以“發(fā)電鞋”是利用電磁感應(yīng)原理制成的;故A正確,BCD錯(cuò)誤。8.如圖是機(jī)場(chǎng)的安檢人員用手持金屬探測(cè)器檢查乘客的情景,當(dāng)探測(cè)線圈靠近金屬物體時(shí),在金屬物體中就會(huì)產(chǎn)生電流,假如能檢測(cè)出這種變更,就可以判定探測(cè)線圈下面有金屬物體了.圖中能反映出金屬探測(cè)器工作原理的是()【答案】B.【解析

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