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物理,第24講 電動機(jī) 磁生電,考點(diǎn)一) 磁場對電流的作用,1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象,2.發(fā)電機(jī)和電動機(jī),【特別提醒】 (1)發(fā)電機(jī)的換向器：當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，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(diǎn)三) 三種電磁現(xiàn)象辨析及相關(guān)應(yīng)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(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)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(jī)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(jī)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(qiáng)弱 C．只改變電流方向 D．同時(shí)改變電流方向和磁場方向 【點(diǎn)撥】通電導(dǎo)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(dǎo)體受力方向改變，二者同時(shí)改變，受力方向不變。改變電流的大小，改變磁場的強(qiáng)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(yùn) 動的條形磁體，按箭頭方向搖動時(shí)手電筒即可發(fā)光。下列實(shí)驗(yàn)中，與手電筒工作原理一致的是( ),【點(diǎn)撥】搖動手電筒，磁體在線圈中來回運(yùn)動，相當(dāng)于線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。,D,命題點(diǎn) 1．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析。未產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因：導(dǎo)體未做切割磁感線運(yùn)動或電路未閉合。 2．轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用：通過電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。 3．控制變量法的應(yīng)用： ①探究電流方向與磁場方向的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制 不變。 ②探究電流方向與 的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制磁場方向不變。 4．能量轉(zhuǎn)化：____能轉(zhuǎn)化為____能。 5．實(shí)驗(yàn)電路的改進(jìn)，產(chǎn)生的電流太小，指針稍有擺動。改進(jìn)方法：換用靈敏度更大的電表；增大線圈匝數(shù)；增大磁場強(qiáng)度或增大導(dǎo)線切割磁感線的運(yùn)動速度等。 6．實(shí)驗(yàn)結(jié)論。,導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動方向,導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動方向,機(jī)械,電,【例】(2015，丹東)小勇利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”，他將實(shí)驗(yàn)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(dǎo)體在磁場里做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (2)比較實(shí)驗(yàn)2和3(或6和7)可知：在磁場方向一定時(shí)， 感應(yīng)電流的方向與 有關(guān)。 (3)比較實(shí)驗(yàn)________可知：在導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動方向不變時(shí)，感應(yīng)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(yīng)用是________________。 (5)針對這個實(shí)驗(yàn)，小勇進(jìn)行了進(jìn)一步的探究，他提出了“感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動速度有關(guān)”的猜想，于是他設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案： ①保持磁場強(qiáng)弱不變，讓導(dǎo)體AB以________(填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感線運(yùn)動，觀察電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度大小。 ②如果電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度不同，說明感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動速度________(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。,閉合,導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動方向,2、6,發(fā)電機(jī),不同,有關(guān),【易錯易混】 1．易將發(fā)電機(jī)和電動機(jī)弄混淆(從圖形上區(qū)分：有電源的是電動機(jī)，無電源的是發(fā)電機(jī)；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(xué)習(xí)，相信聰明的你一定學(xué)到了很多物理知識。還知道了很多物理學(xué)家及他們對物理學(xué)作出的貢獻(xiàn)。 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(jìn)一步揭示了電與磁的聯(lián)系，開辟了人類的電氣時(shí)代。 2．(2015，煙臺)如圖為電動機(jī)和發(fā)電機(jī)模型，其中圖____(填“甲”或“乙”)為電動機(jī)模型，其工作原理是 ；電動機(jī)工作時(shí)，能夠使線圈平穩(wěn)、連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠 實(shí)現(xiàn)的。,電流的磁效應(yīng),電磁感應(yīng),甲,通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動,換向器,3．(2015，漳州)小梅把家里的小電風(fēng)扇從插座上拔下，如圖所示，將小燈泡與電風(fēng)扇插頭的兩金屬片相連接，用手快速撥動風(fēng)扇葉片，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光，電風(fēng)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(fù)極下面吸附一塊圓柱形的強(qiáng)磁鐵，鋁環(huán)的側(cè)邊與磁鐵的柱面相接觸時(shí)，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(jī)、電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)中，工作原理與此相同的是 。,電磁感應(yīng),機(jī)械,通電鋁環(huán)在磁場中受力而轉(zhuǎn)動,電動機(jī),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(dāng)棒中通以由A向B的電流時(shí)，金屬棒靜止，橡皮筋剛好處于松弛狀態(tài)(導(dǎo)線對金屬棒的作用力忽略不計(jì))，此時(shí)金屬棒受到的磁場力方向?yàn)? 。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?xiàng)可行的措施： 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(jì)寧)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置是探究 的實(shí)驗(yàn)。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(jì)空氣阻力，兩線框落地時(shí)具有的動能分別為EA和EB，則EA和EB大小關(guān)系是 。,感應(yīng)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(yīng)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(dāng)通以圖示方向的電流時(shí)，線圈帶動指針向右偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)說法正確的是( ) A．當(dāng)通以相反方向電流時(shí)，電流表指針仍向右偏轉(zhuǎn) B．此電流表工作時(shí)機(jī)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(yīng)現(xiàn)象制成,A,C,10．如圖所示，小明和小華同學(xué)將一根較長軟電線的兩端與靈敏電流計(jì)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?fù)u動，觀察到靈敏電流計(jì)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(yīng)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(yīng)電流，便能得到相應(yīng)的信息，以下電器中工作原理與此相似的是( ) A．揚(yáng)聲器 B．發(fā)電機(jī) 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(yīng)電流，便能得到相應(yīng)的信息，以下電器中工作原理與此相似的是( ) A．揚(yáng)聲器 B．發(fā)電機(jī) 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(jī)充電，下述實(shí)驗(yàn)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(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。 (1)將磁體向右插入螺線管中時(shí)，觀察到靈敏電流計(jì)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(shí)，會觀察到靈敏電流計(jì)的指針向____(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。 (3)通過前兩步實(shí)驗(yàn)，可得出感應(yīng)電流的方向與 方向有關(guān)。,電路中產(chǎn)生電流,左,磁體運(yùn)動,14．(2015，泰州)(1)按圖甲組裝實(shí)驗(yàn)器材，給直導(dǎo)線通電，直導(dǎo)線向左運(yùn)動，這說明____對通電導(dǎo)線有力的作用；只對調(diào)電源正、負(fù)極接線，通電直導(dǎo)線會向____運(yùn)動，這說明通電導(dǎo)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(fù)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(rèn)為構(gòu)成柱形物的材料應(yīng)具有較好的：____、 (填物理屬性)。,磁場,右,電流方向,磁性,導(dǎo)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(jì)。,(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(shí)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？,