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物理,第24講 電動機 磁生電,考點一) 磁場對電流的作用,1．電磁感應現(xiàn)象,2.發(fā)電機和電動機,【特別提醒】 (1)發(fā)電機的換向器：當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，就自動改變線圈中的電流方向。 (2)我國電網(wǎng)以交流供電，電壓為220 V，頻率為50 Hz。,考點三) 三種電磁現(xiàn)象辨析及相關(guān)應用,【特別提醒】 (1)電生磁：無條件，只要有電流，在其周圍就存在磁場； (2)磁生電：有條件，有外力的參與且是閉合電路中部分導體做切割磁感線運動； (3)磁場對電流的作用：有條件，電流必須在磁場中且電流方向與磁場方向不平行； (4)機械能和電能的相互轉(zhuǎn)化離不開磁場這個媒介物，即都是在磁場中完成。,【例1】(2015，大連)要改變直流電動機線圈轉(zhuǎn)動的方向，可行的辦法是( ) A．改變電流的大小 B．改變磁場的強弱 C．只改變電流方向 D．同時改變電流方向和磁場方向 【點撥】通電導體在磁場中受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)，只改變其中一個方向，導體受力方向改變，二者同時改變，受力方向不變。改變電流的大小，改變磁場的強弱只能改變轉(zhuǎn)動的快慢，不能改變其轉(zhuǎn)動方向。,C,【例2】(2015，常州)如圖所示的手電筒內(nèi)部有一個線圈，線圈內(nèi)有一可來回運 動的條形磁體，按箭頭方向搖動時手電筒即可發(fā)光。下列實驗中，與手電筒工作原理一致的是( ),【點撥】搖動手電筒，磁體在線圈中來回運動，相當于線圈在磁場中做切割磁感線運動，線圈中會產(chǎn)生感應電流，這是電磁感應現(xiàn)象，機械能轉(zhuǎn)化為電能。,D,命題點 1．實驗現(xiàn)象分析。未產(chǎn)生感應電流的原因：導體未做切割磁感線運動或電路未閉合。 2．轉(zhuǎn)換法的應用：通過電流計指針的偏轉(zhuǎn)判斷是否產(chǎn)生感應電流。 3．控制變量法的應用： ①探究電流方向與磁場方向的關(guān)系時，應控制 不變。 ②探究電流方向與 的關(guān)系時，應控制磁場方向不變。 4．能量轉(zhuǎn)化：____能轉(zhuǎn)化為____能。 5．實驗電路的改進，產(chǎn)生的電流太小，指針稍有擺動。改進方法：換用靈敏度更大的電表；增大線圈匝數(shù)；增大磁場強度或增大導線切割磁感線的運動速度等。 6．實驗結(jié)論。,導體切割磁感線的運動方向,導體切割磁感線的運動方向,機械,電,【例】(2015，丹東)小勇利用如圖所示的實驗裝置“探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件”，他將實驗中觀察到的現(xiàn)象記錄在下表中。,(1)分析得出：________電路中的部分導體在磁場里做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生感應電流。 (2)比較實驗2和3(或6和7)可知：在磁場方向一定時， 感應電流的方向與 有關(guān)。 (3)比較實驗________可知：在導體切割磁感線運動方向不變時，感應電流的方向與磁場方向有關(guān)。 (4)這個現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中的重要應用是________________。 (5)針對這個實驗，小勇進行了進一步的探究，他提出了“感應電流的大小可能與導體切割磁感線的運動速度有關(guān)”的猜想，于是他設(shè)計了如下的實驗方案： ①保持磁場強弱不變，讓導體AB以________(填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感線運動，觀察電流計指針偏轉(zhuǎn)幅度大小。 ②如果電流計指針偏轉(zhuǎn)幅度不同，說明感應電流的大小與導體切割磁感線運動速度________(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。,閉合,導體切割磁感線的運動方向,2、6,發(fā)電機,不同,有關(guān),【易錯易混】 1．易將發(fā)電機和電動機弄混淆(從圖形上區(qū)分：有電源的是電動機，無電源的是發(fā)電機；從能量轉(zhuǎn)化角度、工作原理、工作過程等區(qū)分)。 2．易將三種電磁現(xiàn)象：電生磁、磁生電、磁場對電流作用弄混淆。,1．(2015，臨沂)通過兩年的物理學習，相信聰明的你一定學到了很多物理知識。還知道了很多物理學家及他們對物理學作出的貢獻。 如：奧斯特發(fā)現(xiàn)了 ，首先揭示了電和磁的聯(lián)系；法拉第發(fā)現(xiàn)了 現(xiàn)象，進一步揭示了電與磁的聯(lián)系，開辟了人類的電氣時代。 2．(2015，煙臺)如圖為電動機和發(fā)電機模型，其中圖____(填“甲”或“乙”)為電動機模型，其工作原理是 ；電動機工作時，能夠使線圈平穩(wěn)、連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠 實現(xiàn)的。,電流的磁效應,電磁感應,甲,通電導體在磁場中受力而運動,換向器,3．(2015，漳州)小梅把家里的小電風扇從插座上拔下，如圖所示，將小燈泡與電風扇插頭的兩金屬片相連接，用手快速撥動風扇葉片，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光，電風扇發(fā)電的原理是 ，發(fā)電過程是把____能轉(zhuǎn)化為電能。,4．(2015，漳州)愛動手的小燕從易拉罐剪下一鋁條。如圖所示，在鋁條兩端重疊處用圖釘從環(huán)外扎透，釘尖放在電池的正極上面，電池負極下面吸附一塊圓柱形的強磁鐵，鋁環(huán)的側(cè)邊與磁鐵的柱面相接觸時，發(fā)現(xiàn)鋁環(huán)以圖釘尖為軸心不停地轉(zhuǎn)動。請說出鋁環(huán)轉(zhuǎn)動的原因 。在發(fā)電機、電動機、內(nèi)燃機中，工作原理與此相同的是 。,電磁感應,機械,通電鋁環(huán)在磁場中受力而轉(zhuǎn)動,電動機,5．如圖所示，用兩根橡皮筋懸掛的均勻金屬棒AB水平處于磁場中。當棒中通以由A向B的電流時，金屬棒靜止，橡皮筋剛好處于松弛狀態(tài)(導線對金屬棒的作用力忽略不計)，此時金屬棒受到的磁場力方向為 。若要使橡皮筋處于拉伸狀態(tài)，在不人為對棒施力的條件下，請?zhí)岢鲆豁椏尚械拇胧?改變電流方向(或使磁場反向或減小電流、減弱磁場等) 。,豎直向上,6．(2014，濟寧)如圖所示的實驗裝置是探究 的實驗。小夢想再利用此裝置探究磁場對電流的作用，需要增加的器材是 。 7．如圖所示，質(zhì)量、形狀相同的鋁線框A和塑料線框B從同一高度自由下落并經(jīng)過某一磁場區(qū)域(“×”代表磁感線垂直于紙面向里)。若不計空氣阻力，兩線框落地時具有的動能分別為EA和EB，則EA和EB大小關(guān)系是 。,感應電流產(chǎn)生的條件,電源(干電池),EA＜EB,8．下列四種情況中，能產(chǎn)生感應電流的是( ),9．(2015，黃岡)常用的磁電式電流表的結(jié)構(gòu)如圖所示，線圈與接線柱相連。當通以圖示方向的電流時，線圈帶動指針向右偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)說法正確的是( ) A．當通以相反方向電流時，電流表指針仍向右偏轉(zhuǎn) B．此電流表工作時機械能轉(zhuǎn)化為電能 C．此電流表是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成 D．此電流表是利用電磁感應現(xiàn)象制成,A,C,10．如圖所示，小明和小華同學將一根較長軟電線的兩端與靈敏電流計兩接線柱連接，拿著電線的兩處，站在東西方向，像跳繩一樣在空中不停地搖動，觀察到靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此現(xiàn)象隱含的物理原理是( ) A．電流周圍存在磁場 B．電磁感應原理 C．物質(zhì)的磁化原理 D．磁場對電流有力的作用 11．(2015，南昌)如圖所示，是一個磁信息閱讀器，只要將磁卡刷過，檢測頭中就會產(chǎn)生感應電流，便能得到相應的信息，以下電器中工作原理與此相似的是( ) A．揚聲器 B．發(fā)電機 C．電磁繼電器 D．電鈴,B,B,11．(2015，南昌)如圖所示，是一個磁信息閱讀器，只要將磁卡刷過，檢測頭中就會產(chǎn)生感應電流，便能得到相應的信息，以下電器中工作原理與此相似的是( ) A．揚聲器 B．發(fā)電機 C．電磁繼電器 D．電鈴 12．(2015，臨沂)如圖所示的充電鞋墊，由一個傳動系統(tǒng)利用腳跟落下的能量驅(qū)動磁性轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。線圈產(chǎn)生電流，給鞋面上的充電電池充電。充電電池可通過USB接口對手機充電，下述實驗與充電鞋墊工作原理相同的是( ),B,A,13．(2015，福州)小華在探究怎樣產(chǎn)生感應電流的實驗中，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。 (1)將磁體向右插入螺線管中時，觀察到靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)， 由此可知： 。 (2)將磁體從螺線管中向左拔出時，會觀察到靈敏電流計的指針向____(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。 (3)通過前兩步實驗，可得出感應電流的方向與 方向有關(guān)。,電路中產(chǎn)生電流,左,磁體運動,14．(2015，泰州)(1)按圖甲組裝實驗器材，給直導線通電，直導線向左運動，這說明____對通電導線有力的作用；只對調(diào)電源正、負極接線，通電直導線會向____運動，這說明通電導體的受力方向與 有關(guān)。 (2)如圖乙是某興趣小組制作的神奇轉(zhuǎn)框，框的上部中央與電池正極相連，下部緊貼在與電池負極相連的柱形物兩側(cè)，金屬框就可以繞電池持續(xù)轉(zhuǎn)動，據(jù)此，你認為構(gòu)成柱形物的材料應具有較好的：____、 (填物理屬性)。,磁場,右,電流方向,磁性,導電性,15．(2015，桂林)如圖甲所示，電源電壓U＝6 V，S為單刀雙擲開關(guān)，小燈泡L的電阻RL＝10 Ω，R為某種壓敏電阻，其阻值R與壓力F成反比關(guān)系，(如圖乙所示)，R的正上方裝有一電磁鐵P，其線圈電阻不計。,(1)在R上水平放置質(zhì)量為1 kg的鐵制品，開關(guān)接a，通過小燈泡的電流是多大？小燈泡兩端的電壓為多少伏？ (2)在R上水平放置質(zhì)量為2 kg的鐵制品，開關(guān)接b，電壓表穩(wěn)定后的示數(shù)為4 V，則此時壓敏電阻的阻值為多少歐？電磁鐵P對鐵制品的吸引力為多少牛？,