内容正文:
16.4电磁感应-发电机
1. 【学习目标】
1. 了解电磁感应现象;
2.掌握感应电流方向与导体运动方向、磁场方向有关。
2. 【知识讲解】
要点一、电磁感应现象
1. 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应现象,电磁感应产生的电流叫作感应电流。
2.发现者:法拉第
3.实验探究
(1) 实验装置:灵敏电流计(量程很小,有微弱的电流指针就能够偏转),蹄形磁体,开关,导线。
(2) 实验操作:
①让导体ab静止在磁场中,闭合开关,观察回路中是否有感应电流。
②在闭合回路时,让导体ab分别沿磁场方向和切割磁感线方向运动,观察回路中是否有感应电流。
③在闭合回路时,改变磁场方向或者导体ab的运动方向,观察是否有感应电流。
④在闭合回路时,更换磁性更强的蹄形磁体或者加快导体ab运动速度,观察感应电流变化。
(3) 实验现象:步骤①无电流产生;步骤②当做切割磁感线运动时有感应电流产生;步骤③只改变磁场方向时电流方向改变,只改变运动方向时电流方向也会改变,两者同时改变时电流方向不变。步骤④中感应电流会变大。
(4) 实验结论
①闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流。
②感应电流方向与磁场方向和导体运动的方向有关。
③感应电流大小与磁场强弱和运动速度有关,磁场越强感应电流越大;运动速度越快感应电流越大。
注意事项:
1. 产生感应电流的条件:(1)闭合电路;(2)一部分导体;(3)做切割磁感线运动。(三者缺一不可)
2. 实验方法:转换法和控制变量法。
要点二、发电机
1. 发电机原理:电磁感应现象。
2. 发电机机构:主要由定子(固定部分)和转子(转动部分)两部分构成。手摇发电机是线圈转动,磁体固定,实际生活中的大型发电机都是线圈不动,磁体转动进行发电的。
3. 产生感应电流的大小和方向:周期性变化,这种电流称为交变流电,简称交流电;我们生活中的交变电流频率为50Hz。(加上换向器之后产生电流方向就不变了,称之为直流电)
3. 【基础练习】
1.在如图四个实验装置中,能说明发电机工作原理的是( )
A. B. C. D.
2.关于电磁现象,下列说法正确的是( )
A. 磁悬浮列车能够悬浮是利用磁极之间的相互作用
B. 磁感应线是磁场中真实存在的曲线
C. 导体在磁场中做切割磁感线运动一定有电流产生
D. 发电机是根据奥斯特实验原理制成的
3.如图是动圈式话筒的构造示意图,当人对着话筒说话时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈在磁场中运动,产生随声音变化而变化的电流,经放大后通过扬声器还原成声音。下列设备与动圈式话筒工作原理相同的是( )
A. 发电机 B. 电饭锅 C. 电动机 D. 电钳
4.如图所示,在微型电扇的插头处接一个发光二极管,用手旋转叶片,会发现二极管会发光。这个现象所包含的物理原理,在下列电气设备中得到应用的是( )
A. 电动机
B. 发电机
C. 电磁起重机
D. 电铃
5.小明在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象,下列关于这一现象的说法正确的是( )
A. 该实验现象是由丹麦物理学家奥斯特发现的
B. 若保持磁体的、极不变,让导体反向运动,灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反
C. 若保持磁体的、极不变,让导体沿磁场方向运动,灵敏电流计指针的偏转方向不变
D. 电动机就是利用该实验原理制成的
6.发电机的工作原理是______,我国家庭电路交流电的频率是______,电压是______。
7.闭合电路的一部分导体,在磁场中做______运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做______现象。______机就是利用这一原理工作的,工作时将______转化为______能。
8.如图甲是发电机原理的示意图,工作时______能转化为______能。图乙中的“”表示导线,当它在磁场中分别转动到位置时,运动方向已用箭头标出,则没有感应电流产生的位置是______选填“”、“”、“”或“”。
9.如图所示,闭合开关后,导体在磁场中沿______选填“左右”或“上下”方向运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了______机。人们利用如图所示的原理发明了______机。
10.如图所示是小华用漆包线和磁体制作的一台发电机,制作时用刀片将线圈两端的绝缘漆全部刮掉,转动转动轴,用纸做一个小风车固定在转轴上,将转轴放在支架上,如图所示将发电机与小量程相连,转动小风车,电流表指针左右偏转,电路中电流的方向______填”改变”或“不变”,此过程中发电机将______能转化为电能。若将小量程电流表换成电池,线圈______填“能”或“不能”持续转动。
11.通电线圈附近的小磁针静止时极指向如图所示,则电