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
2. 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。
3. 电磁感应现象的意义: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。
4. 能量转换:机械能→电能
5. 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。改变导体的运动方向或磁场方向,感应电流的方向会发生改变;同时改变导体的运动方向和磁场方向,感应电流的方向不会发生改变
(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,增大任何一个影响因素,感应电流会增强。
【常考点】电磁感应现象发生的条件
【例1】如图所示,ab是放在U形磁铁中央的一段导体,被两根细线悬挂一段导体,下列说法正确的是( )
(1)如果在虚线框中接入电源可以探究电磁感应现象
(2)如果在虚线框中接入电源可以探究磁场对电流的作用
(3)如果在虚线框中接入灵敏电流计可以探究电动机转动的原理
(4)如果在虚线框中接入灵敏电流计可以探究发电机的原理
A. (1) (3) B. (1) (4) C. (2) (3) D. (2) (4)
2、 交流发电机
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。
(4)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】如图所示,小彤同学利用两块磁铁、一个线圈等材料制作了一台小型发电机,并用一个LED灯和开关(发光二极管)连接了图中电路。
(1)二极管具有单向导电性,当以一定的速度连续转动线圈,当线圈转动到如图a所示位置时,LED恰好发光,则当线圈转到图b位置时,LED________发光(选填“能”或“不能”);
(2)闭合电路中的感应电流与磁场方向、导线运动方向有关。在实验图c中,发光的是LED—_________(选填“甲”或“乙”);线圈持续转动时,LED灯甲和乙____________(选填“同时发光”或“交替发光”)。
同步练习
1.如下甲图所示的装置,小实在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线,线圈两端连接着小功率灯泡,管内放入条形磁铁,用橡皮塞堵住管口两端,当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡就会发光。下列选项中的实验原理与其一致的是( )
A. B.
C. D.
2.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
3.如图所示的四个实验中,能确定钢棒具有磁性的是( )
①小磁针偏转②静止时始终指向南北③能吸引更多的铁屑④电流表指针偏转
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
4.小明以塑料管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,下列说法正确的是( )
A.甲电机都相当于电动机,其工作原理是和动圈式话筒相同
B.乙电机相当于电动机,其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
C.甲电机相当于发电机,其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
D.乙电机都相当于发电机,其工作原理是和扬声器相同
5.如图为汽车启动原理图。汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于接通电路)。下列有关说法错误的是( )
A.此时通电螺线管产生磁性
B.通电螺线管E端的磁极为S极
C.电动机是利用电磁感应原理制成的
D.通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同
6.如图所示,L 为带动线圈转动的摇把,图中 表示指针可来回摆动的电流表,关于此工作原理图,下列说法正确的是( )
A.这是电动机的工作原理图
B.用该原理制成的机器正常工作时,电能转化为机械能
C.用该原理可制成手摇发电机,转动摇把 L