第1章 第5节 磁生电-2021-2022学年八年级下册初二科学同步课时培优作业（浙教版）

科学 八年级下册 29 第5节 磁生电 一、电磁感应 定义 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象称为电磁感应现象,电磁感应中产生的 电流称为感应电流 产 生 感 应 电 流 的条件 一是“闭合电路的一部分导体”(这句话包括两层意思:①电路应该是闭合的,而不是断开的,即组成电路的各元 件连接成一个电流的通路;②要有一部分导体做切割磁感线运动,也就是说切割磁感线的导体一定是闭合电 路的一部分);二是“做切割磁感线运动”,所谓切割磁感线,类似于切菜,可以是垂直切割,也可以是斜着切割, 但导体运动方向不能与磁感线方向平行,可能是导体运动,也可能是磁场运动 与 感 应 电 流 方 向 有 关 的因素 在电磁感应现象中,感应电流的方向跟导体切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关,若改变导体运动方向与 原运动方向相反,或将磁感线方向改为与原方向相反,则感应电流方向将与原方向相反;若导体运动方向和磁 感线方向都变为和原来相反,则感应电流的方向不变 能量转化 机械能转化为电能 应用 发电机、动圈式话筒、变压器等 二、控制变量法研究“电磁感应”现象 通电导体在磁场中受力的方向、感应电流的产生及方向都不只与一个因素有关,在研究通电导体在磁 场中受力的方向、产生感应电流的条件及感应电流的方向与哪些因素有关时,我们都用到了控制变量思想。 例1 如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab 是一根导体,通过导线、开关连接在灵敏电流 计的两接线柱上。 (1)本实验中,如果 ,我们就认为有感应电流产生。 (2)闭合开关后,若导体不动,磁铁左右水平运动,电路 感应电流(选填“有”或“无”)。 (3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关?”,小李猜想:“可能跟导体切割 磁感线运动的快慢有关。”请你根据图示的实验装置,帮助小李设计实验来验证她的猜想,你设计的实验做 法是: 。 【分析】 (1)有微弱的电流通过灵敏电流计,其指针就会摆动。 (2)由图知,导体不动,磁铁左右水平运动。此时也相当于导体做切割磁感线运动,会产生感应电流。 (3)本实验设计要应用控制变量法。在其他条件不变的情况下,只改变导体切割磁感线运动的速度,然 后观察电流计指针的偏转程度。 例2 小勇利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,他将实验中观 察到的现象记录在下表中。 拓展与培优 30 次数 开关 磁场方向 导体AB 的运动方向 电流表指针的偏转方向 1 断开 上N下S 向右运动 不偏转 2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转 3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转 5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转 6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 (1)分析得出: 电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。 (2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与 有关。 (3)比较实验 可知:在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流的方向与磁场方向有关。 (4)这个现象在生产和生活中的重要应用是 。 (5)针对这个实验,小勇进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运 动速度有关”的猜想,于是他设计了如下的实验方案: ①保持磁场强弱不变,让导体AB 以 (填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运 动,观察电流表指针偏转幅度大小。 ②如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度 (填“有 关”或“无关”)。 【拓展】 右手定则:右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁 场中,若磁感线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四 指所指方向为导线中感应电流的方向。电磁学中,右手定则判断的主要是与力无关的方向。为了方便记 忆,并与左手定则区分,可以记忆成:左力右电(即左手定则判断力的方向,右手定则判断电流的方向)。或 者左力右感、左生力右通电。 例3 如图所示,导体放入图(a)磁场中的受力方向已经标出,请在图(b)、图(c)上标出它的受力方向。 【分析】 通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向都有关系。 比较图(a)、(b):磁感线方向相同,都是垂直纸面向里,电流方向相反,受磁场力方向也应相反,图(a)水 平向左,则图(b)水平向右。 比较图(b)、(c):电流方向相同而磁场方向相反,受到磁场力的方向也应该相反,因图(b)水平向右,所 以图(c)应水平向左。 三、直流电动机和交流发电机的比较