内容正文:
20.5磁生电
1.电磁感应
(1)英国物理学家 法拉第 发现了利用磁场产生电流的条件和规律.
(2) 闭合 电路的 一部分 导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,导体中会产生 电流 ,这种现象叫做电磁感应.产生的电流叫做 感应电流 .
(3)感应电流的方向与 导体运动的方向 和 磁感线的方向 有关.
法拉第
闭合
一部分
切割磁感线
电流
感应电流
导体运动的方向
磁感线的方向
知识梳理
2.发电机
(1)发电机的工作原理是 电磁感应 .
(2)发电机由 转子 (转动部分)和 定子 (固定部分)两部分组成.为了得到较强的磁场,要用电磁铁代替永磁体.
(3)发电机将 机械 能转化为 电 能.
电磁感应
转子
定子
机械
电
(4)导线在磁场中往复运动,电流表的指针 来回摆动 (说明电路中的电流方向 改变 ),此时电路中产生的是 交变电流 ,简称交流.
(5)交变电流每秒内周期性变化的次数叫 频率 ,单位是 赫兹 ,简称 赫 .我国交变电流的频率是 50 Hz ,周期是 0.02 s,电流方向每秒改变 100 次.
来回摆动
改变
交变电流
频率
赫
兹
赫
50 Hz
0.02
100
电磁感应
例1 一题多设问如图所示,小珠探究“什么情况下磁可以生电”.
知识点突破
序号 开关状态 导体ab运动方向 磁场方向 电流表指针
① 断开 水平向右 向下 不偏转
② 闭合 水平向右 向下 向左偏转
③ 闭合 竖直向下 向下 不偏转
④ 闭合 水平向左 向下 向右偏转
⑤ 闭合 水平向左 向上 向左偏转
(1)实验中,通过观察 灵敏电流计指针是否偏转 来判断电路中是否有电流产生.这种方法叫 转换法 .
灵敏电流计指针是否偏转
转换法
(2)比较 ①② (填实验序号)两次实验可知:闭合电路是产生感应电流的一个条件.
(3)分析以上实验可知:闭合电路的一部分导体在磁场中 做切割磁感线运动时 ,导体中就会产生感应电流.
①②
做切割磁
感线运动时
序号 开关状态 导体ab运动方向 磁场方向 电流表指针
① 断开 水平向右 向下 不偏转
② 闭合 水平向右 向下 向左偏转
③ 闭合 竖直向下 向下 不偏转
④ 闭合 水平向左 向下 向右偏转
⑤ 闭合 水平向左 向上 向左偏转
(4)根据②③④的实验现象,可知感应电流方向与 导体切割磁感线运动的方向 有关.
(5)根据④⑤的实验现象,可知感应电流方向与 磁场方向 有关.
导体切割磁感线
运动的方向
磁场方向
序号 开关状态 导体ab运动方向 磁场方向 电流表指针
① 断开 水平向右 向下 不偏转
② 闭合 水平向右 向下 向左偏转
③ 闭合 竖直向下 向下 不偏转
④ 闭合 水平向左 向下 向右偏转
⑤ 闭合 水平向左 向上 向左偏转
(6)上述实验中, 机械 能转化为 电 能.
(7)如果将蹄形磁体向左运动,电路中 能 (选填“能”或“不能”)产生电流.
机械
电
能
(8)生活中 发电机 应用了此原理工作,若将装置中灵敏电流计换成 电源 进行触接,还可以探究电动机的工作原理.
(9)如图所示,闭合开关后将该导体竖直向上(沿箭头方向)快速移动,电路中 有 (选填“有”或“无”)感应电流产生.
发电机
电源
有
►练习1图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中按箭头方向运动时,不能产生感应电流的是( A )
A
发电机
例2 如图所示是小安同学自制的一个实验装置,他把带绝缘层的导线绕在塑料管外,导线两端连接着小灯泡,形成闭合电路,管内封闭一个强磁体,沿图中所示方向来回快速摇动装置,小灯泡发光.下列说法正确的是( D )
D
A.灯丝中电流方向保持不变
B.此装置与电动机原理相同
C.该现象类似于电磁铁
D.摇动得越快小灯泡越亮
►练习2如图所示是课本中的几个实验的插图:
(1)图甲演示 电磁感应 现象.下列应用这一原理的有 ②⑦ .图乙说明 通电导体在磁场中受力的作用 .下列应用这一原理的有 ①⑥ .图丙说明电流的周围存在 磁场 ,即电流的 磁 效应.下列应用这一原理的有 ③④⑤⑨ .
①电风扇 ②发电机 ③电磁起重机 ④电铃 ⑤电磁继电器 ⑥扬声器 ⑦动圈式话筒 ⑧电饭锅 ⑨磁悬浮列车
电磁感应
②
⑦
通电导体在磁场中受力的作用
①⑥
磁场
磁
③④⑤⑨
(2)图