内容正文:
专题03 磁生电
聚焦重难考点
1、 电磁感应现象
1.磁生电--电磁感应
概念:电磁感应--闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫感应电流。也叫感生电流
2. 产生感应电流的条件:
a电路闭合且一部分导体作切割磁感线运动。(缺一不可)
b如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时,导体中不能产生感应电流,但是在导体两端会有感应电压。
3.感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关;改变其中的一个,电流方改变;若同时改变这两个方向,电流方向不变。
4.影响感应电流大小的因素
(1)增强磁场;(2)增大切割磁感线的有效长度;(3)增加切割磁感线的导体的条数
(4)增加导体切割磁感线的速度;(5)让导体切割磁感线运动的方向与磁感线方向垂直等,都会使得感应电流增大。
5.在电磁感应中,机械能转变成了电能。
2、 发电机
1.呈闭合回路的矩形线圈在磁场中不断地转动时,线圈中就有方向不断改变的感应电流产生。
2.交流发电机就是根据电磁感应现象制成的。
3.矩形线圈、圆环、电刷、电流表组成了闭合电路。当线圈在 磁场中转动时,切割磁感线,线圈中产生感应电流。
4.分析线圈运动到几个特殊位置时产生感应电流的情况:
①当线圈平面和磁感线垂直时,两边的运动方向和磁感线平行,不切割磁感线,线圈上无感应电流。
②当线圈平面和磁感线平行时,两边的运动方向和磁感线垂直,切割磁感线,线圈上有感应电流。(注意两次的切割方向,及电流方向的改变)
5.线圈在磁场转动一周,感应电流方向改变两次;线圈不断转动,则感应电流方向不断作周期性变化。这种周期性改变方向的电流就是交流电。 交流电跟我们从电池得到的电流有所不同,从电池得到的电流的方向不变,通常叫做直流电。我国交流 电的周期是0、02秒,频率为50赫兹,即发电机线圈转一周用0.02秒,即1秒内线圈转50周,每秒出现50个周期,方向改变100次。
3、 电磁感应的其他应用
(1) 磁场对通电导体的作用
1.通电导体在磁场中受到力的作用
2.受力方向与电流方向有关:只改变电流方向或只改变磁场方向,导线的受力方向改变;同时改变电流方向和磁场方向,导线的受力方向不变
3.受力大小与电流大小和磁场强弱有关:电流越大,磁场越强,受力越大。
(二)磁场对通电线圈的作用
1.通电线圈在磁场中的运动情况:通电线圈所在平面与磁场平行时,线圈发生转动。通电线圈所在平面与磁场垂直时,线圈不发生转动。
2.通电线圈在磁场中的转动及原理
甲 线圈受到的力顺时针转动 乙 线圈由于惯性会越过平衡位置 丙 线圈受到的力逆时针转动
A.使线圈静止在图乙位置,闭合开关,发现线圈并没有运动,这是由于线圈上、下两边受力大小相等、方向相反。该位置是线圈的平衡位置。
B.使线圈静止在图甲位置,闭合开关,线圈受力沿顺时针方向转动,能靠惯性转过平衡位置,但不能继续转动下去,最后要返回平衡位置。
C.使线圈静止在图丙位置,这是刚才线圈转过平衡位置以后所到达的位置以后所到达的位置,闭合开关,线圈沿逆时针方向转动,说明线圈在这个位置所受的作用力时阻碍它沿顺时针方向转动的。
D.通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动时,电能转化为机械能。电动机就是根据通电线圈在磁场中因受力发生转动的原理制成的。
3.通电线圈转到平衡位置时,不立即停下来,而是在此位置附近摆动几下才停下来。因为通电线圈转到平衡位置时具有一定的速度,由于惯性它会继续转动,但由于此时受到磁场力的作用效果使线圈反方向转动,它又会返回平衡位置,所以会摆动几下后再停下来。
针对练习突破
一、电磁感应现象
1.如图所示,科学实验小组的同学,把一条长为15m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合回路。两个同学迅速摇动这条电线,其中电流表发生偏转最明显的站立方式是( )
A. 东北与西南方向站立 B. 西北与东南方向站立 C. 南北方向站立 D. 东西方向站立
2.小天在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象,下列关于这一现象说法正确的是( )
A. 丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验,发现了磁可以生电
B. 若保持导体运动方向不变,只将磁体的N、S极对调,灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反
C. 若导体ab沿磁感线方向向上运动,灵敏电流计指针也会发生偏转
D. 电动机是利用磁生电的原理工作的
3.在科学的发展过程中,发现了电磁感应现象的物理学家是( )
A. 安培