内容正文:
第6节 磁生电
知识点1磁生电
1.发现:英国物理学家_______发现了利用磁场产生电流的条
件和规律.
2.实验装置图
法拉第
3.电磁感应:_____电路的_______导体在磁场中做___________
运动时,导体中会产生_________.这种现象叫作电磁感应.
4.感应电流方向:感应电流的方向与_____________________
_____和___________有关.
一部分
切割磁感线
感应电流
导体切割磁感线运动的
方向
磁场的方向
闭合
知识点2发电机
1.原理:_________现象.
2.构造:发电机由_____(转动部分)和_____(固定部分)两部分
组成.为了得到较强的磁场,要用电磁铁代替永磁体.
3.能量转化:_____能转化为___能.
4.交流:如果导线在磁场中往复运动,电流表的指针_______
___(说明电路中的电流的方向_____),此时电路中产生的是___
_______,简称交流.
5.我国电网交变电流的频率:______.
电磁感应
转子
定子
机械
电
来回摆
动
改变
交
变电流
50 Hz
考点1电磁感应
典例1 [2024·翁牛特旗二模]如图所示为小明“探究磁生电”的实验装置.
(1)将细线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指
针不偏转,让导体在蹄形磁体中上下运动,电流计指针_____
(选填“会”或“不会”)偏转.
(2)若闭合开关,保持导体ab不动,将蹄形磁体左右移动,会
产生感应电流.由此说明,导体ab在磁场中运动产生感应电流
的条件是:导体ab必须是闭合电路的一部分,且一定要做_____
_______运动.
不会
切割
磁感线
思路导析产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
变式1 [2024·淮安]如图所示,将一闭合铜环置于线圈上且使铁芯穿过其中,闭合开关S的瞬间,因铜环中产生感应电流,铜环会立刻向上跳起;若将铜环换成下列环,闭合开关S,也能向上跳起的是( )
A.闭合塑料环 B.未闭合铁环
C.闭合铝环 D.未闭合橡胶环
变式2 [2024·青岛]小明用如图所示的装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.
(1)比较_______两图可知,产生感应电流时电路应闭合.
(2)比较_______两图可知,产生感应电流时导体要在磁场中
做切割磁感线运动.
(3)比较乙、丁两图可知,感应电流的方向与_____方向有关.
甲、乙
乙、丙
磁场
考点2电磁感应的应用
典例2 我国新型反潜巡逻机安装的“磁异探测器”,能将潜艇经过的海域引起的磁场变化转化为电流,从而发现潜艇.如图所示中能解释“磁异探测器”工作原理的是( )
思路导析磁异探测器最终将信号转换为变化的电流,因此是一个发电机,分析四幅图,找出发电机的原理即可.
变式1 [2024·武汉]新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平,其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能.下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是( )
变式2 [2024·徐州]如图所示是自制交流发电机模型,风车转
动,线圈在磁场中做_____磁感线运动时,电路中就会产生感应
电流,电流方向与_____方向和导体运动方向有关.如果把小量
程电流表换成电池,把模型当作电动机,此时线圈_____(选填
“能”或“不能”)持续转动.
切割
磁场
不能
1.[2024·通辽]如图所示是一新型手电筒.上下快
速晃动时,筒内的磁体会上下运动,使筒壁上的线
圈内产生感应电流,并为筒内的蓄电池充电.下列
说法正确的是( )
A.该装置利用了电动机原理
B.上下快速晃动时电能转化为机械能
C.该装置利用了发电机原理
D.为蓄电池充电时化学能转化为电能
2.[2024·阿荣旗二模]如图所示是小明完成的小制作,在圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈.有风吹过时,扇叶带动线圈转动,可使与线圈相连的LED灯发光.下列设备与该小制作的工作原理相同的是( )
A.电风扇
B.电动机
C.发电机
D.汽油机
3.[2024·呼和浩特模拟]如图所示是一款鼠标的概念设计,它外形看起来像一个溜溜球,这个设计的核心是:在长时间伏案工作时,因为电池消耗较快,你必须经常起身玩一下它,这样既能恢复电力,又对你的健康大有好处.请猜想鼠标电力得以恢复与图示装置中原理相同的是( )
4.[2024·莫旗一模]在科学晚会上,兴趣小组演示了一个
“隔空推物”的节目,其原理如图:甲、乙两线圈分别悬挂
在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭
合电路,用手推动线圈甲时,线圈乙会随之摆动.在这个过
程中( )
A.线圈甲相当于用电器,线圈乙相当于电源
B.线圈甲相当于电源,线圈乙相当于用电器
C.推动线圈甲时,线圈甲不受磁场力
D.线圈乙摆动时,机械能转化为电能
5.[2024·赤峰]将扬声器、开关和电流表连成如图所示电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( )
A.电动机
B.发电机
C.电磁铁
D.电铃
6.[2024·内蒙古模拟]如图所示是一款运动手
环,手环内置一空心密闭的塑料管,管内有一
小块可移动的磁铁,管外缠绕着线圈.戴着这
种手环走路时磁铁在管内反复运动,线圈中便
会产生电流,液晶屏上就会显示出运动的步数,这是利用了
_________原理.这种手环的工作原理与_______(选填“发电
机”或“电动机”)的工作原理相同.某次外出小明手环记下
的步数是4 500步,用时40分钟,按“三步两米”(即每3步走
过的路程为2 m)估算,小明此次运动的平均速度是_____m/s.
电磁感应
发电机
1.25
7.[2024·兰州]科技创新活动中,小雅的作品“隔板推物”
引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导
体棒分别悬挂在两个球形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线
相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,
导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中不正确的
是( )
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时,实现了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a也会随之摆动
8.[2023·广东]如图所示,小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象,下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是( )
A.线圈不动,磁铁快速向上
B.线圈不动,磁铁快速向下
C.磁铁不动,线圈快速向上
D.线圈和磁铁同时同速向上
9.[2024·长沙]为了探究什么情况下磁可以生电,小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中,用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接.
(1)实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用_____作
为本实验中的AB棒.
(2)实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况
如表所示.
铜棒
序号 AB棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 不动 不偏转
2 向上运动 不偏转
3 向下运动 不偏转
4 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
①分析可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做___________
运动时,导体中就产生感应电流;
②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向.
根据序号为_____的两次实验现象可以提出问题:感应电流的
方向是否与导体运动的方向有关?
切割磁感线
4、5
$$