第十六节 电磁感应现象《汽车电工电子基础》云南省（职教高考）交通运输类 知识点讲解

云南省（职教高考）交通运输类 知识点讲解 第十六节 电磁感应现象 【考情分析】 本小节对应考纲中“理解电磁感应现象的概念及产生条件，掌握右手定则的应用，了解发电机的工作原理及应用”要求，考试中每年固定出题3-4道，均为选择题。主要考查方向为：感应电流产生的条件判断、右手定则的适用场景、发电机的能量转化及工作原理、交流电的特点、电磁感应与磁场对电流作用的区分，易错点集中在“闭合电路”“切割磁感线”两个条件的同时满足、左右手定则的混用，考生需精准记忆条件，明确定则适用范围。 【学习目标】 · 熟记电磁感应现象的定义、发现者，能描述相关实验现象 · 精准掌握产生感应电流的两个必要条件，能判断不同情境下是否产生感应电流 · 掌握感应电流方向的影响因素，熟练运用右手定则判断感应电流方向 · 理解电磁感应现象的实质，区分电磁感应与磁场对电流的作用 · 牢记发电机的工作原理、构造及能量转化形式，了解交直流发电机的区别 · 掌握交流电的基本概念，知道我国交流电的频率和周期 · 了解电磁感应现象在交通运输领域的应用，结合专业理解知识 【考点梳理】 1. 电磁感应现象的定义、发现者及实验背景 定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 发现者：英国物理学家法拉第于1831年发现了电磁感应现象。 实验背景：法拉第通过长期实验研究，发现了由磁生电的规律，揭示了电与磁之间的另一种联系。 2. 产生感应电流的条件 条件1：电路必须是闭合的（若电路断开，即使导体切割磁感线，也不会产生感应电流，只会产生感应电压）。 条件2：必须是闭合电路的一部分导体（若整个闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中不会产生感应电流）。 条件3：导体必须在磁场中做切割磁感线运动（导体运动方向与磁感线方向平行时，不会切割磁感线，无感应电流）。 3. 感应电流方向的影响因素 因素1：磁场的方向，在导体切割磁感线运动方向不变时，改变磁场方向，感应电流方向会改变。 因素2：导体切割磁感线的运动方向，在磁场方向不变时，改变导体运动方向，感应电流方向会改变。 规律：同时改变磁场方向和导体切割磁感线运动方向，感应电流方向不变。 4. 右手定则的内容及应用方法 定义：判断导体切割磁感线时感应电流方向的定则，叫做右手定则。 应用方法：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，拇指指向导体切割磁感线的运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 5. 电磁感应现象的实质 实质：电磁感应现象的实质是机械能转化为电能，通过导体的机械运动（切割磁感线），将机械能转化为导体中的电能。 6. 发电机的工作原理、构造及能量转化形式 工作原理：发电机是根据电磁感应现象制成的。 构造：主要由定子（固定不动的部分，提供磁场，可为永磁体或电磁铁）和转子（转动的部分，即闭合电路的一部分导体）组成。 能量转化：工作时将机械能转化为电能。 7. 交流电的基本概念（周期、频率、方向变化特点） 定义：大小和方向周期性改变的电流叫做交变电流，简称交流电。 周期：交流电完成一次周期性变化所需的时间，单位是秒（s），我国电网交流电的周期是0.02s。 频率：交流电在1s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹（Hz），我国电网交流电的频率是50Hz，表示每秒电流方向改变100次。 8. 直流发电机与交流发电机的区别 交流发电机：输出的电流是交流电，其构造中没有换向器，只有两个滑环。 直流发电机：输出的电流是直流电，其构造中装有换向器，通过换向器将线圈中的交流电转化为直流电输出。 核心区别：有无换向器，以及输出电流的类型不同。 9. 电磁感应与磁场对电流作用的区别与联系 区别： 对比维度 电磁感应现象 磁场对电流的作用 原理本质 磁生电 电生磁的反效应（磁对电的作用） 能量转化 机械能→电能 电能→机械能 应用设备 发电机 电动机 判定定则 右手定则 左手定则 联系：两者均揭示了电与磁的相互联系，是电磁学的两大核心现象。 【例题】 1. 电磁感应现象的发现者是（） A. 奥斯特 B. 法拉第 C. 安培 D. 牛顿 答案：B 解析：英国物理学家法拉第于1831年发现电磁感应现象；奥斯特发现电流的磁效应；安培提出安培定则；牛顿发现万有引力定律，故选B。 2. 下列情况中，能产生感应电流的是（） A. 断开的电路中，导体在磁场中做切割磁感线运动 B. 闭合电路的一部分，导体在磁场中做切割磁感线运动 C. 闭合电路的导体在磁场中做平行于磁感线的运动 D. 整个闭合电路在全向磁场中做切割磁感线运动 答案：B 解析：产生感应电流的三个条件是电路闭合、导体为闭合电路的一部分、导体做切割磁感线运动。A电路断开，C导体未切割磁感线，D是整个电路运动，均不满足条件，只有B符合，故选B。 3. 要改变导体切割磁感线时产生的感应电流方向，下列方法可行的是（） A. 增大导体的运动速度 B. 换用更强的磁场 C. 只改变导体的运动方向 D. 只增大导体的横截面积 答案：C 解析：感应电流方向由磁场方向和导体切割磁感线的运动方向决定，只改变其中一个因素，感应电流方向改变；增大速度、换强磁场只会改变感应电流大小，增大横截面积无影响，故选C。 4. 判断导体切割磁感线时感应电流的方向，应使用的定则是（） A. 左手定则 B. 右手定则 C. 右手螺旋定则 D. 安培定则 答案：B 解析：右手定则用于判断电磁感应中感应电流的方向；左手定则用于判断磁场对电流的受力方向；右手螺旋定则（安培定则）用于判断电流的磁场方向，故选B。 5. 发电机的工作原理是（） A. 电流的磁效应 B. 磁场对电流的作用 C. 电磁感应现象 D. 磁极间的相互作用 答案：C 解析：发电机根据电磁感应现象制成，将机械能转化为电能；电流的磁效应是电磁铁的原理；磁场对电流的作用是电动机的原理，故选C。 6. 我国电网提供的交流电的频率是（） A. 30Hz B. 50Hz C. 60Hz D. 100Hz 答案：B 解析：我国电网交流电的频率为50Hz，周期为0.02s，每秒电流方向改变100次，故选B。 7. 直流发电机与交流发电机的核心区别是（） A. 有无定子 B. 有无转子 C. 有无换向器 D. 有无磁场 答案：C 解析：直流发电机装有换向器，能将线圈内的交流电转化为直流电输出；交流发电机无换向器，输出交流电，两者核心区别是有无换向器，故选C。 8. 电磁感应现象中，能量转化的形式是（） A. 电能转化为机械能 B. 机械能转化为电能 C. 内能转化为电能 D. 电能转化为内能 答案：B 解析：电磁感应现象中，导体通过机械运动切割磁感线产生电能，能量转化为机械能→电能；电能→机械能是电动机的能量转化，故选B。【高考题实战】 1. 关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是（） A. 导体在磁场中运动就能产生感应电流 B. 闭合电路的导体在磁场中运动就能产生感应电流 C. 闭合电路的导体在磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流 D. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流 答案：D 解析：产生感应电流必须同时满足三个条件：电路闭合、导体是闭合电路的一部分、导体做切割磁感线运动，A、B、C均未满足全部条件，D完全符合，故选D。 2. 某同学用右手定则判断感应电流方向时，让磁感线从掌心进入，拇指指向导体切割磁感线的运动方向，则四指指向（） A. 磁场的方向 B. 导体运动的方向 C. 感应电流的方向 D. 感应电压的方向 答案：C 解析：右手定则的操作规范是磁感线穿掌心、拇指指运动方向、四指指感应电流方向，故选C。 3. 下列设备中，利用电磁感应原理工作的是（） A. 电动机 B. 电磁铁 C. 发电机 D. 电磁继电器 答案：C 解析：发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能；电动机利用磁场对电流的作用；电磁铁、电磁继电器利用电流的磁效应，故选C。 4. 关于交流电的说法，正确的是（） A. 交流电的大小和方向都不改变 B. 交流电的大小改变，方向不变 C. 交流电的方向做周期性改变 D. 我国电网交流电的周期是0.2s 答案：C 解析：交流电的大小和方向均做周期性改变；我国电网交流电周期为0.02s，频率为50Hz，只有C说法正确，故选C。 5. 直流发电机能输出直流电，关键原因是其内部装有（） A. 定子 B. 转子 C. 换向器 D. 滑环 答案：C 解析：直流发电机的换向器能在线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而将交流电转化为直流电输出，故选C。 6. 下列现象中，属于电磁感应现象的是（） A. 通电导线周围产生磁场 B. 通电导线在磁场中受力运动 C. 闭合电路的一部分导体切割磁感线产生电流 D. 小磁针在通电导线旁发生偏转 答案：C 解析：A、D属于电流的磁效应；B属于磁场对电流的作用；C符合电磁感应现象的定义，故选C。 7. 同时改变磁场方向和导体切割磁感线的运动方向，感应电流的方向（） A. 改变 B. 不变 C. 可能改变 D. 无法确定 答案：B 解析：感应电流方向由磁场方向和导体运动方向共同决定，同时改变这两个因素，感应电流方向保持不变，故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $