内容正文:
1.5 磁生电
目录
一、 电磁感应现象 1
二、 交流电动机 1
思维导图
知识点清单
1、 电磁感应现象
1. 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
【注意】如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时,导体中不会产生感应电流,但在导体两端会有感应电压。
2. 发现者及其意义:1831年,法拉第发现了磁生电的条件和规律,实现了利用磁场获得电流。法拉第的这个重大发现,带来了电能的大规模生产和利用,开辟了电气化的新纪元。
3. 能量转换:机械能→电能
4. 影响因素:
(1) 感应电流方向与导体的运动方向、磁场方向有关
(2) 感应电流大小与导体的运动速度、磁场强弱、切割导线的有效长度、导线的条数有关
【实验】感应电流的影响因素:
步骤及现象:
(1) 如图所示,将一根导体棒ab两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合回路。让导体棒ab水平向左运动时,电流计的指针向右偏转;让导体棒ab水平向右运动时,电流计的指针向左偏转;让导体棒ab垂直上下运动时,电流计的指针向左偏转;
(2) 加快导体ab的水平运动速度或增强磁场的强度,电流计的指针偏转角度增大
【常考点】电磁感应现象发生的条件
【例1】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,下列说法不正确的有( )
A.取走磁体,电吉他将不能正常工作 B.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作
C.弦振动过程中,线圈中的电流大小不断变化 D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
2、 交流电动机
1. 结构:转子(线圈)、定子(磁体)、2个圆环、电刷,如下图
2. 原理:电磁感应现象
3. 工作过程:
(1)ab和cd边的运动方向与磁场平行(不切割磁感线),线圈中没有电流。
(2)ab和cd边的运动方向与磁场垂直(切割磁感线),线圈中有电流,外部电流方向从A电刷到B电刷。
(3)ab和cd边的运动方向与(a)中相反,与磁场平行(不切割磁感线),线圈中没有电流。
(3) ab和cd边的运动方向与(b)中相反,与磁场垂直(切割磁感线),线圈中有电流,外部电流方向从B电刷到A电刷。
【常考点】发电机的工作原理
【例2】发光二极管只允许电流从二极管的正极流入、负极减出。如图所示,将两只二极管与线圈连成并联电路,并将两只二极管的正负极接成相反情形,使磁铁在线圈中左右移动,此时会看见两只发光二极管轮流发光。
(1)该装置是根据___________原理制成,应用这原理工作的机器是__________(填“电动机”或“发电机”)
(2)小波同学认为用一只发光管也可以,为什么要用两只呢?我们可以这样说服小波:实验中要用两只二极的好处,是因为可以方便地研究________________________________的关系。
(3)科学研究中经常把些不易直接测量的物理量,用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,下面做法相似的有____________
A.研究电磁铁磁性强弱时运用了大量的大头针
B.研究电磁铁磁性强弱时运用了滑动变阻器
C.在观察音叉震动时使用悬挂的乒乓球
D.测量空气中氧气含量实验中点燃白磷前在瓶底预留少量的水同步练习
同步练习
1.磁卡在生活中使用越来越广泛,只要将磁卡刷过读卡装置,检测头中就会产生感应电流,便能得到相应的信息。以下电器件中工作原理与此相似的是( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁继电器 D.电铃
2.如图是一些研究电磁现象实验的示意图。关于这些实验,下列说法中错误的是( )
A.甲实验中,导线中有电流通过时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场
B.乙实验中,闭合开关后,导体棒ab由静止变为运动,说明这个过程中电能转化为机械能
C.丙实验中,两线圈匝数相同,通过线圈的电流不同,电磁铁吸引大头针个数不同,说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
D.丁实验中,导体棒ab水平向左运动,电流表指针发生偏转,说明只要导体在磁场中运动,就一定能产生电流
3.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。在图中的实验原理与图甲中受电线圈相同的是( )
A.B.C.D.
4.如图,以塑料管为连接轴将两个玩具电动机连接起来,电动机甲连接一个小灯泡,电动机乙连接电源,闭合开关后( )
A.小灯泡不发光,因为小灯泡未与电源相连
B.小灯泡发光,甲此时相当于发电机
C.乙的工作原理是电磁感应
D.甲工作时,电能转化