内容正文:
物理
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模块六 电与磁
命题点3 电动机与发电机(6年5考)
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课标要求:1.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,并知道
力的方向与哪些因素有关.2.探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流
的条件.了解电磁感应在生产生活中的应用.
磁场对通电导线的作用及其应用(2023.17、2021.17、2020.13)
1.磁场对通电导线的作用:如图1,通电导线在磁场
中会受到①____的作用.
力
3
3.影响导体运动快慢的因素:电流的大小、磁场的强弱.
4.应用:电动机、扬声器、电流表等.
原理:④__________________________
能量转化:电动机工作时,将⑤______转化为⑥________.
通电导线在磁场中受力运动
电能
机械能
电动机
2.影响通电导线受力方向的因素:通电导线在磁场中受力方向与②______
方向和③______方向有关.若其中一个方向发生改变,则受力方向也会发生
改变;若两个影响因素的方向同时发生改变,则受力方向不变.
电流
磁场
4
电磁感应现象及其应用(2024.14、2023.7、2022.15、2021.11C)
图2
1.电磁感应现象:1831年英国物理学家⑦________发现了
电磁感应现象.如图2,⑧______电路的一部分导体在磁场
中做⑨____________运动时,导体中就产生⑩______,
这种现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流.
法拉第
闭合
切割磁感线
电流
2.感应电流产生的条件:(1)⑪______电路;(2)部分导
体做⑫________________.
闭合
切割磁感线运动
5
4.影响感应电流大小的因素:导体切割磁感线的快慢、磁场的强弱.
5.应用:发电机、动圈式话筒等.
原理:⑮__________
能量转化:发电机工作时,将⑯________转化为⑰______.
电磁感应
机械能
电能
发电机
3.影响感应电流方向的因素:跟⑬________________和⑭__________有关.
当磁场方向或导体切割磁感线方向变得相反时,感应电流的方向也变得相
反;如果磁场方向和导体切割磁线方向都变相反时,感应电流的方向不变.
导体运动的方向
磁场方向
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电动机和发电机(对比归纳)
电动机 发电机
工作原理图 ________________________________________ ________________________________________
识别的关键 有电源 无电源
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电动机 发电机
工作原理 通电线圈在磁场中受力而转动 电磁感应
组成 由定子(固定不动的部分)和转子(能够转动的部分)组成
能量转化 工作时,将⑱____能转化为
⑲______能 工作时,将⑳______能转化为
㉑____能
电
机械
机械
电
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1. (HK九年级P169作业改编)如图所示,发电机中闭合电路的
一部分导体在两磁极间运动一周的情形,图中小圆圈代表导体的横截面,
箭头表示导体的运动方向,下列说法正确的是( )
第1题图
A. 在、、、 四个位置时,导体都有感应电流
B. 在、 两个位置时,导体中没有感应电流
C. 在、 两个位置时,导体中有感应电流且电流方向相同
D. 在、 两个位置时,导体中感应电流方向相反
√
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2. [HY九下P36课外活动改编]如图所示,卸下家用
微型吊扇的插头后,将两根导线分别与灵敏电流计连接起来,
用手转动风扇叶子,灵敏电流计的指针将______(选填“偏转”
或“不偏转”),这是__________现象,此时的微型吊扇相当于
________(选填“电动机”或“发电机”).
偏转
电磁感应
发电机
第3题图
3.如图所示,放在磁铁中的线框和 用导线串联.当
用力使线框向右运动时,发现悬挂着的线框 也随
着摆动,则线框 与磁铁的组合与下列哪种器件原
理相似 ( )
A. 电磁铁 B. 电动机 C. 扬声器 D. 发电机
√
第2题图
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4.如图为直流电动机的工作原理图.下列分析中正确的是 ( )
第4题图
A. 电动机的工作原理是电磁感应
B. 电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变
C. 仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
D. 电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
√
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第5题图
5.电流表是电学实验中的重要仪器,如图所示是电流表的
内部结构简图,将线圈置于两磁极之间,线圈上固定有
一指针,有电流通过线圈时,线圈会带动指针一起偏转,
线圈中电流越大,指针偏转角度______.电流表的工作原
理是______________________________.
越大
通电线圈在磁场中受到力的作用
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探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
2022版课标要求必做实验,
1.实验装置图(如图1所示)
图1
2.实验器材:蹄形磁铁、灵敏电流计、导体棒、
开关、导线若干.
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(2)控制变量法
①探究感应电流的方向与磁场方向的关系时,应控制导体做切割磁感线运
动的方向不变;
②探究感应电流的方向与导体做切割磁感线运动方向的关系时,应控制磁
场方向不变.
3.实验中用到的物理研究方法——转换法和控制变量法
(1)转换法:通过观察灵敏电流计的指针__________来判断有没有产生
感应电流;用指针偏转幅度来反映感应电流的大小;用偏转方向来反映感
应电流的方向.
是否偏转
. .
. .
. .
. .
. .
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4.进行实验
(1)断开开关,无论怎样移动导体棒,灵敏电流计指针都不偏转;
(2)闭合开关,水平移动导体棒(垂直切割磁感线),灵敏电流计指针
______;
(3)闭合开关,斜向上或斜向下移动导体棒(倾斜切割磁感线),灵敏
电流计指针______;
(4)闭合开关,竖直移动导体棒(不切割磁感线)灵敏电流计指针_____
___;
偏转
偏转
不偏转
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(5)控制磁场方向不变,使导体棒向相反的方向做切割磁感线运动,观
察到灵敏电流计指针的偏转方向______;
(6)调换磁体磁极,使导体向相同的方向做切割磁感线运动,观察到灵
敏电流计指针的偏转方向______.
改变
改变
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5.实验现象及结论
表一 (探究感应电流产生的条件及方向的影响因素,实验中磁铁不运动)
实验序号 磁极位置 开关情况 导体 运动情况 电流计指针偏转情况
1 上下 闭合 不运动 不偏转
2 上下 闭合 上下运动 不偏转
3 上下 闭合 水平向右运动 向左偏转
4 上下 闭合 水平向左运动 向右偏转
5 上下 断开 水平向右运动 不偏转
6 上下 闭合 水平向左运动 向左偏转
结论:______电路的一部分导体在磁场中__________________时会产生感
应电流,感应电流的方向跟______的方向和导体切割磁感线的方向有关.
闭合
做切割磁感线运动
磁场
. .
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(1)[实验改进]实验中,若灵敏电流计指针偏转角度很小,小明想要让实
验效果更明显,可以实施的措施是:___________________________________
_____________________________________.(答出一项即可)
换灵敏度更高的电流计(或换磁性更强的磁体或加快导体切割磁感线的速度等)
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(2)[猜想探究]小明进一步猜想“感应电流的大小可能与导体运动速度
有关”.保持磁场方向和导体运动方向一定,让导体以______(选填“相同”或
“不同”)速度进行多次实验,实验测得的数据如表所示,分析数据可得出结
论:在磁场强度和导体运动方向相同时,_______________________________
_____.
实验序号 1 2 3 4 5 6
0.5 1 1.5 2 2.5 3
2 3 4 5 6 7
不同
导体切割磁感线的速度越大,电流越大
(3)[实验横向对比]本实验中,若将灵敏电流计换成______,再串联一个
滑动变阻器,可进一步探究电动机的工作原理.
电源
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图2
(1)[创新拓展]为探究感应电流方向的影响因素,
小明设计了如图2所示实验方案,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(只允许电流从二极管的正极流入,负极流出)
感应电流的方向与导体运动方向
轮流发光.实验中用两只二极管是为了探究____________________________
___的关系.
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图3
(2)小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在
实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究:
①打开外壳,观察电流表的内部结构,示意图如图3所
示.按照操作规范将电流表接入电路,通电后线圈转动,
带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动.这说明
磁场
电动机
②若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“ ”接线柱流出,指针偏转方向会
与①中的偏转方向______,因此使用电流表时不能把接线柱接反;
相反
电流表指针偏转的原因是通电线圈在______中受力转动,
这与________的工作原理相同;
③若在电流表“ ”“-”接线柱之间连接一根导线,用手拨动电流表指针,导
线中会产生感应电流,这种现象叫做__________.
电磁感应
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$$