内容正文:
18.2 科学探究:怎样产生感应电流
一、电磁感应
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运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流(磁生电),是由英国物理学家法拉第发现的。
产生感应电流的条件:a、电路必须闭合;b、只是电路的一部分导体切割磁感线运动。
感应电流的方向:跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。
能的转化:机械能转化为电能。
应用:发电机、动圈式话筒
2.发电机
工作原理:发电机是根据电磁感应原理工作的。
主要构造:由定子和转子组成。
工作过程:线圈转动切割磁感线产生感应电流,经过平衡位置时线圈与磁感线平行,没有感应电流,转过平衡位置,导体运动方向相反,产生的电流反向也相反。
例题:
1.文文家中有一个扫地机器人,扫地机器人的核心部件为电动机,其工作原理与如图中哪个实验的原理相同( )
A.
B.
C.
D.
2.在如图所示的四幅图中,用来研究发电机工作原理的实验装置是( )
A.
B.
C.
D.
3.如图所示为某科技馆展出的“隔板推物”体验活动器材。相距较远的甲、乙两铝质线圈通过导线连接成一个闭合电路,并将两线圈分别悬挂在蹄形磁铁的磁场中,中间由隔板隔开。体验者向左推动乙线圈时,甲线圈也会向左摆动。下列分析错误的是( )
A.此过程中乙线圈的机械能转化为电能
B.此过程中乙线圈产生了感应电流
C.甲线圈摆动是由于通电导线在磁场中受到了力的作用
D.若向右推动乙线圈,甲线圈会向左摆动
4.绕水平轴可以匀速转动的矩形线圈放置于匀强磁场中,现在让矩形线圈从图示位置开始沿某一方向匀速转动90°,在电路中产生如图所示方向的电流,下列说法正确的是( )
A.线圈转动90°后的位置叫平衡位置
B.线圈转动时产生电流是磁场对电流的作用
C.线圈转动过程中每边都会产生感应电流
D.线圈转动过程中电磁铁右端是S极
5.如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使膜片振动,与之相连的线圈也跟着一起振动,线圈中产生随声音变化的电流;变化的电流通过扬声器的线圈,线圈就会在磁场中来回振动,带动纸盆也来回振动发出声音。下列说法正确的是( )
A.扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用
B.动圈式话筒将电能转化成机械能
C.电风扇的工作原理与动圈式话筒工作原理相同
D.扬声器的工作原理是电磁感应现象
6.如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置.下列说法中( )
①闭合开关、导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
②闭合开关,导体ab左右运动过程中电能转化为机械能
③利用该实验的原理可以制成发电机
④将电流计换成电源,可以研究通电导线在磁场中的受力情况
A.只有①②正确
B.只有①③正确
C.只有③④正确
D.只有②④正确
7.如图,小明和小华用一根铜线做跳绳,将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动“跳绳”时,发现灵敏电流计的指针左右摆动,这和___________原理相同。(选填“扬声器、动圈式话筒”)为了更好的观察实验现象,两位同学应该________站立(选填“东西、南北”)
8.某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电;在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路;
(1)让导线AB在磁场中静止,观察到电流表指针______;
(2)让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,观察到电流表指针______;保持蹄形磁体静止,让导线AB从图中所示位置水平向右运动,观察到电流表指针______;(填“偏转”或“不偏转”)
(3)图乙中的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,会产生感应电流的是______(填标号);
(4)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是______能转化为电能。
9.利用下图所示的装置进行电与磁的相关实验。
(1)若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”,应将开关的接线柱1与_________(选填“2”或“3”)接通;为使观察到的现象更明显,导体ab应选择___________(选填“铜棒”或“铁棒”);
(2)将开关反方向闭合,利用该装置探究“产生感应电流的条件”:
①让悬挂的导体ab在图所示位置沿竖直方向上下运动,灵敏电流计指针________(选填“会”或“不会”)发生偏转;
②保持磁体不动,若导体ab水平向右运动,灵敏电流计指针向左偏转; 若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可以__________(填字母)。
A.将磁体的磁极对调,导体ab向左运动 B.保持磁体不动,导体ab向左运动
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