内容正文:
第五节 磁生电
知识点一:电磁感应现象
1、电磁感应——法拉第发现
定义: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现象。
2、产生感应电流条件:
a.闭合电路;b.一部分导体 ; c.做切割磁感线运动
bc等价于穿过闭合电路的磁通量发生变化。
让磁通量发生变化的方法有两种。一种方法是让闭合电路中的导体在磁场中做切割磁感线的运动;另一种方法是让磁场在导体内运动。
3、感应电压:如果电路不闭合,导体做切割磁感线运动时,导体中不会产生感应电流,但导体两端有感应电动势。
4、感应电流的方向跟 导体运动方向 和 磁场方向有关。如果改变其中一个量,则电流方向将改变;如果两个量同时改变,则电流方向不变。
7、电磁感应与通电导体在磁场中受力现象的对比
电磁感应现象 通电导体在磁场中受力现象
定义 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现象 当放在磁场中的导体有电流通过时(导体与磁场不平行),导体会受到磁场的作用力
原理图
影响因素 导体中感应电流的方向跟 运动方向 和磁场方向有关 通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向有关
能量转化 机械能转化为电能 电能转化为机械能
应用 发电机 电动机
知识点二:交流发电机
1、原理:
利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理,将原动机的机械能变为电能输出。
2、基本构造:线圈(转子)和磁极(定子)两部分。
3、类型:旋转电枢式发电机;旋转磁极式发电机。
4、过程
线圈转过一圈,
电流方向改变两次。
5、直流电动机与交流发电机的对比
直流电动机 交流发电机
构造
相同:均由磁体,线圈组成
不同:
需要换向器(两个半铜环),外电路上有电源 用两个铜环和电刷连接电路,外电路上无电源
原理
相同:均受磁场方向影响
不同: 磁场对通电线圈的作用 电磁感应现象
用途
相同: 两者一起帮助人类利用水能、内能、核能等
不同: 电能转化为机械能 机械能转化为电能
6、交流电与直流电
①交流电:电流方向周期性变化的电流。
我国交流电的周期是 0.02秒、频率是 50赫 、电流方向1秒改变100 次。
②直流电:电流方向不变的电流。如从干电池中获得的电流就是直流电
交流发电机和直流发电机在线圈中产生的都是交流电。交流发电机通过 铜环 向外输出交流电。直流发电机通过 换向器 向外输出直流电。
【例1】手机无线充电技术逐步成熟。图甲是手机无线充电的示意图,充电底座里的送电线圈接通交流电,从而产生变化的磁场,使手机内的受电线圈中产生一定的电流,完成充电。在图乙中的实验原理与图甲中受电线圈相同的是( )
【例2】“高颜值”的磁悬浮音
箱(图甲)深受年轻人喜爱。
音箱底部有一块磁铁,圆柱状
底座内部有电磁铁,原理如图
乙。图甲是与该音箱配套的动
圈式话筒,其部分结构如图丙,声波会使线圈随着振膜一起振动,切割
磁体磁感线产生电流,下列实验原理与话筒主要工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【例3】电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法不正确的是( )
A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作 B.取走磁体,电吉他将不能正常工作 C.增加线圈数可以增大线圈中的感应电流 D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
【答案】 A
【例4】小明以塑料为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来,并连接如图所示的电路,开关S闭合后,灯泡发光,下列说法不正确的是( )
A.甲、乙电机转动 B.甲电机相当于发电机 C.乙电机相当于电动机 D.将电源正负极对调,灯泡亮度发生改变
【答案】 D
【例5】在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中,小磊将蹄形磁体放在水平桌面上,将导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间,按如图所示将导体棒、开关和灵敏电流表连接起来。已知电路器件均完好。(1)如图甲所示,导体棒沿水平方向向右快速运动,电流表指针不发生偏转,这是因为 ;(2)闭合开关,使导体棒竖直上下运动,
观察发现电流表的指针 ;
再使导体棒水平向右运动,发现电流表指
针向左偏转;再让导体棒水平向左运动,
发现电流表指针向右偏转,说明感应电流
的方向与导体的