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1、第5節(jié)磁生電 知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.電磁感應(yīng):閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由英國(guó)科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。影響感應(yīng)電流方向的因素導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向,跟導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向和磁感線(磁場(chǎng))的方向有關(guān)。(1)磁感線(磁場(chǎng))的方向不變,閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向改變時(shí),感應(yīng)電流的方向也會(huì)發(fā)生改變;(2)導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向不變,磁感線的方向改變,導(dǎo)體中的感應(yīng)電流方向也發(fā)生改變; 知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二(3)導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向和磁

2、感線的方向都改變時(shí),導(dǎo)體中的感應(yīng)電流方向不變。拓展歸納(1)所謂切割磁感線,是指導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向垂直或有一定的夾角,但不能平行,如圖所示,若導(dǎo)體上下運(yùn)動(dòng)或沿ab垂直紙面向里運(yùn)動(dòng),則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。切割磁感線運(yùn)動(dòng)是指導(dǎo)體和磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)不動(dòng),導(dǎo)體切割磁感線能產(chǎn)生感應(yīng)電流;導(dǎo)體不動(dòng),磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體也能切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。(2)影響感應(yīng)電流大小的因素:導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度;磁場(chǎng)強(qiáng)弱;線圈匝數(shù)。 知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二例1(2016湖北天門中考)小天在探究什么條件下磁可以生電時(shí)觀察到如圖所示的現(xiàn)象,下列關(guān)于這一現(xiàn)象說法正確的是()A.丹麥物理學(xué)家奧斯特進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了磁可以生電

3、B.若保持導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變,只將磁體的N、S極對(duì)調(diào),靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向與圖中相反C.若導(dǎo)體ab沿磁感線方向向上運(yùn)動(dòng),靈敏電流計(jì)指針也會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) D.電動(dòng)機(jī)是利用磁生電的原理工作的 知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二解析:物理學(xué)家法拉第進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了磁可以生電,故A錯(cuò)誤;由于感應(yīng)電流的方向與電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān),故若保持導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變,只將磁體的N、S極對(duì)調(diào),靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向與圖中相反,故B正確;若導(dǎo)體AB沿磁感線方向向上運(yùn)動(dòng),沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用的原理制成的,發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的,故D錯(cuò)誤。答

4、案:B 知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)二發(fā)電機(jī)1.發(fā)電機(jī)工作原理(1)發(fā)電機(jī):由定子和轉(zhuǎn)子組成,包括磁極、線圈、銅環(huán)、電刷等。(2)發(fā)電機(jī)的工作過程:當(dāng)ab向下、cd向上運(yùn)動(dòng),做切割磁感線運(yùn)動(dòng),有感應(yīng)電流,ab邊電流方向從ab。 知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二當(dāng)ab轉(zhuǎn)過平衡位置,ab向上運(yùn)動(dòng),cd向下運(yùn)動(dòng),做切割磁感線運(yùn)動(dòng),ab邊的電流方向從ba。從發(fā)電機(jī)工作過程我們能看出,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周,電流方向變化兩次。(3)發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化:將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。 知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二2.交變電流(1)發(fā)電機(jī)能發(fā)電,且發(fā)出電的大小和方向是變化的。我們把這種大小和方向隨時(shí)間變化的電流叫做交變電流,簡(jiǎn)稱交流。(2)在交變電流中,電流在每

5、秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率。我國(guó)供生產(chǎn)和生活用的交變電流周期是0.02 s,頻率是50 Hz。拓展歸納交變電流和直流電的區(qū)別交變電流:是指大小和方向隨時(shí)間做周期性變化的電流。稱其為“交變電流”?，F(xiàn)代發(fā)電廠生產(chǎn)的電能都是交變電流,家庭用電和工業(yè)動(dòng)力用電也都是交變電流。直流電:是指方向不隨時(shí)間做周期性變化的電流。干電池、蓄電池、太陽能電池提供的都是直流電。 知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二例2(2016遼寧建昌縣二模)科研人員研制了“發(fā)電鞋”,鞋的內(nèi)部安裝了磁鐵和線圈,當(dāng)人體帶動(dòng)磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí),磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過線圈,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)人以5 km /h的速度行走時(shí),其發(fā)電的功率約為0.4 W,下列說法正確的是(

6、)A.發(fā)電鞋工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.發(fā)電鞋是利用電磁感應(yīng)原理工作的C.在人以5 km /h的速度行走1 h的過程中,發(fā)電鞋可以產(chǎn)生約0.4 J的電能D.發(fā)電鞋是利用電流磁效應(yīng)原理工作的 知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二解析:由題意可知,人在行走時(shí),磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過線圈,線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以“發(fā)電鞋”是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,即發(fā)電鞋工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故A、D錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)人以5 km /h的速度行走時(shí),其發(fā)電的功率約為0.4 W,所以1 h產(chǎn)生的電能為W=Pt=0.4 W3 600 s=1 440 J,故C錯(cuò)誤。故選B。答案:B 考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件及方向例1(

7、2016江蘇鎮(zhèn)江中考)如圖是探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)裝置,磁體和銅棒均水平放置,閉合開關(guān),當(dāng)銅棒水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí),小量程電流表G的指針向右偏轉(zhuǎn),為使電流表指針向左偏轉(zhuǎn),下列方法可行的是()A.使銅棒豎直向下運(yùn)動(dòng)B.使銅棒豎直向上運(yùn)動(dòng)C.將磁體的N、S極對(duì)調(diào),仍使銅棒水平向右運(yùn)動(dòng) D.保持銅棒靜止不動(dòng),使磁體水平向左運(yùn)動(dòng) 考點(diǎn)一考點(diǎn)二解析:使銅棒豎直向上或向下運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體沒有切割磁感線運(yùn)動(dòng),不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A、B錯(cuò)誤;將磁體的N、S極對(duì)調(diào),仍使銅棒水平向右運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)方向發(fā)生改變,則感應(yīng)電流方向發(fā)生改變,電流表指針向左偏轉(zhuǎn),故C正確;保持銅棒靜止不動(dòng),使磁體水平向左運(yùn)動(dòng),銅棒相對(duì)向右切割磁感線運(yùn)

8、動(dòng),感應(yīng)電流方向不變,故D錯(cuò)誤。答案:C 考點(diǎn)一考點(diǎn)二 考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二發(fā)電機(jī)的工作原理及應(yīng)用例2(2016江蘇宿遷)關(guān)于電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的說法正確的是()A.電動(dòng)機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置B.發(fā)電機(jī)是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的,是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置C.電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向只與磁場(chǎng)方向有關(guān),與其他因素?zé)o關(guān)D.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向跟線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向有關(guān),跟磁場(chǎng)方向也有關(guān) 考點(diǎn)一考點(diǎn)二解析:電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理制成的,是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電流的方向、磁場(chǎng)的方向有關(guān),故A、C錯(cuò)誤;發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的,是將

9、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,且感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān),故B錯(cuò)誤,D正確;故選D。答案:D P142動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1.在后兩幅圖中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。解析:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體,在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。在這兩幅圖中,閉合電路的一部分導(dǎo)線切割磁感線,符合產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 2.發(fā)電機(jī)主要是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成,它的電能是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的,這些電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能被我們利用。例如:人用手搖動(dòng)發(fā)電機(jī),把手運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能,電流流過小燈泡使電能轉(zhuǎn)化成光能。如圖所示:再如在火力發(fā)電站里,化學(xué)能通過

10、汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能,電能輸送到工廠,工廠的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)?；瘜W(xué)能內(nèi)能(熱能)機(jī)械能電能機(jī)械能 3.手電筒的燈泡亮度基本穩(wěn)定不變。若手搖發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)慢些,會(huì)發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度隨著線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)忽亮忽暗的變化。解析:手電筒中通過燈泡的電流是直流,大小基本不變,所以手電筒燈泡的亮度基本不變。而手搖發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的是交變電流,電流的大小、方向發(fā)生周期性變化,如果線圈轉(zhuǎn)動(dòng)得慢些,就會(huì)看到燈泡的亮度忽亮忽暗。4.當(dāng)人說話發(fā)出的聲波使金屬膜片振動(dòng)時(shí),連接在膜片上的線圈隨著一起在永久磁體的磁場(chǎng)里振動(dòng),切割磁感線,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的大小和方向都隨著聲音的變化而變化,這個(gè)信號(hào)電流經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)聲器,從揚(yáng)聲器中就發(fā)出放大的聲音。5.我國(guó)供生產(chǎn)和生活用的交變電流頻率為50 Hz,而在一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次,所以1 s內(nèi)電流方向改變100次。 6.汽車、拖拉機(jī)上有發(fā)電機(jī),它們是靠?jī)?nèi)燃機(jī)帶動(dòng),內(nèi)燃機(jī)把汽油、柴油等的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能;家庭小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)是靠風(fēng)的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;有些自行車上有小型發(fā)電機(jī),它利用車輪運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。