内容正文:
年级下册·鲁科版
物 理
第十六章 电磁现象
第五节 磁生电
知识点1 什么情况下磁能生电
1.如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来,组成了闭合电路.
(1)该实验中,灵敏电流计的作用是: 判断产生感应电流的大小 、 判断产生感应电流的方向 .
判断产生感应电流的大小
判断
产生感应电流的方向
(2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不发生偏转,其主要原因可能是: 电流太小 、 不是闭合电路 .
(3)在老师的指导下,兴趣小组对实验进行完善后,观察到的现象如下表所示.由此可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,电路中会产生感应电流.
电流太小
不
是闭合电路
切割磁感线
序号 磁体(磁极)
放置方式 导体AB
运动情况 灵敏电流计
指针偏转情况
1 上N下S 静止 不偏转
2 竖直向上运动 不偏转
3 竖直向下运动 不偏转
4 上N下S 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
6 上S下N 向左运动 向左偏转
7 向右运动 向右偏转
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出: 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关 .
(5)在此实验过程中,能量转化情况是 机械能转化为电能 .
闭合电路的一部分导体在磁场
中做切割磁感线运动时,导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关
机械能转化为电能
知识点2 电磁感应现象
2.我国高铁采用了能量回收制动方式:列车到站前停止动力供电,继续向前运行,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能进行回收.以下与其工作原理相同的是( C )
A
B
C
C
D
3.如图所示是探究什么情况下磁可以生电的实验装置,下列说法正确的是( A )
A.在电磁感应现象中把机械能转化成电能
B.只要让导体棒ab在磁场中运动,灵敏电流计的指针就一定会偏转
C.改变导体棒ab切割磁感线的方向,灵敏电流计的指针偏转方向不发生变化
D.将导线与灵敏电流计“+”接线柱断开,让导体棒ab在磁场中切割磁感线,灵敏电流计指针会偏转
A
4.(2023·新疆中考)如图所示,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,导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是( D )
A.①和② B.①和③
C.②和④ D.③和④
D
5.(多选)如图所示,用绝缘细线分别将铜棒ab、cd水平悬挂,置于磁场方向竖直的蹄形磁体间,两铜棒间用柔软的细长导线连接成闭合回路.下列说法正确的是( BD )
A.竖直上下移动ab,闭合回路abcd中有电流产生
B.左右移动ab,cd将会运动
C.ab左右移动的方向,对cd受力方向无影响
D.仅调换右侧蹄形磁体的磁极,对cd所受磁场作用力的方向有影响
BD
6.日常生活手机无线充电技术的基本原理就是物理课上学过的“电磁转换”.如图所示为原理示意图,电流经过充电底座内的发射线圈会产生变化的磁场,当手机内的接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生电流给手机电池充电.在手机无线充电时,图中四个实验与充电底座发射线圈原理相同的是 C ,与手机接收线圈原理相同的是 B .(均选填字母)
C
B
7.科学思维我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632米,为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动,大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统,如图甲所示.阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端,阻尼器类似一个质量巨大的金属摆,其简化模型如图乙所示.台风来临迫使大厦晃动,触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动(如图丙所示).阻尼器不停地往复摆动,使大厦上部晃动逐渐减弱,这样就不断吸收大厦晃动的能量.
(1)若阻尼器系统的质量是106 kg,则它受到的重力是 107 N.(取g=10 N/kg)
107
(2)图丙中,大厦刚开始向左晃动时,内部的阻尼器为什么会向右摆动?
大厦刚开始向左晃动时,阻尼器由于惯性要保持原来的运动状态,因此会向右摆动.
(3)阻尼器吸收的能量不断增加,从安全角度考虑,设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大,若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈,结合电磁感应知识,你认为还缺少的器件是什么?请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因.
磁体 原因:闭合线圈切割磁感线,将机械能转化为电能,机械能减小,即动能减小,质量一定时,阻尼器速度会减小.
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