内容正文:
第二十章 电与磁
第6节 磁 生 电
电
磁
奥斯特
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英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索,1831年终于取得突破,发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
奥斯特发现电流的磁效应后,许多科学家都在思索:既然电流能产生磁,那么磁能否产生电呢?
英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索,1831年终于取得突破,发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
根据这个发现,后来发明了发电机,使人类大规模用电成为可能,开辟了电气化的时代。
法拉第(Michael Faraday,
1791—1867),英国物理学家、化学家。
在1821—1831年间,法拉第进行了多次实验,发现了电磁感应现象。
法拉第
探究什么情况下磁可以生电
磁场
检测是否有电流
闭合电路
组成以上的电路,做各种尝试,看能否产生电流?如果不能,可能是因为什么?
有可能是电流太小或方法不对。
实验探究
检流计
增强磁场
线圈
如果是因为电路中产生的电流太小,你有什么办法改进实验?
通过实验发现:当导线在磁场中运动时,电路中会产生电流。
导线运动情况 电流表指针摆动情况
水平向左
向右摆动
向左摆动
摆动
摆动
基本不动
水平向右
斜向上运动
斜向下运动
上下运动
是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产生电流呢?
产生感应电流的条件和影响感应电流方向的因素
产生感应电流的条件有哪些?
A、电路必须是闭合电路
B、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
影响感应电流方向的因素:
1、感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
2、感应电流的方向与磁感线的方向有关。
3、改变磁感线或导体运动中某一个方向,感应电流方向发生改变,如果同时改变两个方向,感应电流的方向不变。
把磁感线想象成一根根线,导线想象成一把刀。
1.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,这是一种电磁感应现象。
2.电路中产生的电流叫作感应电流。
一、电磁感应现象
3.电磁感应现象的应用
变压器
自行车测速器
不用电手电筒
(1)观察手摇发电机的构造;
(2)观察发电机对小灯泡亮度的影响。
1.发电机发出的电流的大小和方向是变化的。
二、发电机
小灯泡发光说明电路中有了电流。线圈转得越快,小灯泡越亮,说明感应电流越大。
(3)检验手摇发电机电流方向的变化。
电流表指针来回偏转,说明产生的电流方向不停在改变。
2.交变电流
交流发电机产生的电流是交变电流,简称交流。
在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫作频率。
我国电网以交流供电,频率50赫兹。
(1)发电机的构造
发电机由转子和定子两部分组成。
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。
大型发电机安装转子
3.发电机工作原理
(2)工作原理
当线圈在前半周转动时,电流表指针偏转,表明电路中产生了电流;当线圈在后半周转动时,切割磁感线方向相反,电流表指针偏转方向相反。
铜环
电刷
(3)发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。
1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流, 这是一种电磁感应现象。
课堂小结
1. 下列物理学家都做出了杰出的贡献,其中发现了电磁感应现象的是( C )
A. 安培 B. 欧姆
C. 法拉第 D. 奥斯特
2. (海南中考)电子计数器测量原理是通过切割磁感线产生变化的电流计数,下列设备与计数器工作原理相同的是( D )
A. 柴油机 B. 电动机
C. 汽油机 D. 发电机
C
D
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3. 图中的a表示垂直于纸面的一段导线,它是闭合电路的一部分,当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时,不会产生感应电流的是( D )
4. 在电磁感应现象中,下列做法能改变感应电流方向的是( A )
A. 改变磁场的方向 B. 改变导体的长度
C. 加快导体的运动速度 D. 换用磁性更强的磁体
D
A
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5. 如图所示,放在磁场中的闭合矩形线圈abcd在外力的作用下,使线圈自图示位置(即线圈平面平行磁感线位置)开始绕OO'逆时针匀速转动,下列说法正确的是( )
A. 该装置的工作原理是磁场对通电导体有力的作用
B. 线圈在转动的过程中,每时每刻都有感应电流产生
C. 线圈在转动的过程中,将机械能主要转化为电能
D. 线圈在转动的过程中,其一定不受磁场力的作用
C
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6. 如图所示为动圈式话筒的简化示意图。永磁体固定在适当的位置,线圈与膜片连接,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变,其工作原理是( D )
A. 磁场对通电导线的作用 B. 电流的热效应
C. 电流的磁效应 D. 电磁感应
D
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7. 新情境·社会热点 (甘肃中考)国产新型电动汽车具有各种“超能力”,其中“能量回收装置”是在踩下制动踏板时,通过对电路的控制,使驱动电动机变为发电机,以发电机发电产生的阻力来制动,此时,将 机械 能转化为电能,再将电能转化为 化学 能储存在蓄电池里。
机械
化学
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8. 如图甲所示,转动发电机的摇把,灯泡发光,这种线圈在磁场中转动时产生电流的现象叫 电磁感应 ;图乙中把两个发光二极管极性相反地并联起来,与发电机串联,转动摇把,两个二极管交替发光,说明电路中产生的是 交变电流 。
电磁感应
交变电流
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9. 如图所示,将较长软电线的两端与灵敏电流计的两接线柱连接起来,两名同学手持电线像摇跳绳一样在空中摇动电线,使电线切割地磁场的磁感线。若灵敏电流计的指针发生偏转,则可以断定两名同学站立在地面上的 东西 (填“东西”或“南北”)方向,这个实验的原理是 电磁感应 。老师上课时常使用“小蜜蜂”扩音器,声音由话筒传入扩音器,经扩音器放大后又经扬声器传出,则在“小蜜蜂”中应用了上述原理的部件是 话筒 (填“话筒”或“扬声器”)。
东西
电磁感应
话筒
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10. 我国日常生活中使用的是 交变 电流,每秒完成50个周期变化,其频率是 50 Hz,每秒电流方向改变 100 次。
交变
50
100
1
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