第八节 电磁感应 发电机学案

【预习检测】

1．英国物理学家法拉第最先发现：         的一部分导体在磁场中做           运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫               ． 

 2．感应电流的方向跟          方向和          方向有关．

 3．动圈式话筒的作用是把声音转换成         ．

4． 发电机的原理是根据         制成的，把        能转化为        能．

5．周期性改变方向的电流叫做    电．我国照明电路中使用的是交流电．它的周期是0．02秒，频率是   Hz，电流方向每秒改变100次．

答案:1．闭合电路 切割磁感线   感应电流 2．磁感线 导体运动 3．电信号 4．电磁感应 机械 电

5．交流  50

【基础达标】

知识点一：感应电流的产生条件

1．如图所示是探究电磁感应现象的实验装置，装置中的直铜线ab通过导线接在灵敏电流计的两接线柱上，当让ab迅速向上运动时，电流表指针         ；将ab改为向左运动时，电流表指针______ (填“偏转”或“不偏转”) ；实验时开关应该______________，实验结果表明              ______________ ．

【解析】要产生感应电流有两个条件: 一、导体是闭合电路的一部分；而导体在磁场中作切割磁感线运动．如果导体沿着磁感线方向运动，电路中没有感应电流．

【答案】不偏转　  偏转　  闭合　  闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流．

知识点二：动圈式话筒

2.话筒是把     转化成电信号的，它是根据           的原理工作的．

【解析】当对着话筒讲话时，声音引起膜片的振动，膜片带动线圈在磁场里做切割磁感线的运动，线圈中产生感应电流．

【答案】声信号 电磁感应

知识点三：发电机构造和原理

3.在下图四个实验装置中，能说明发电机工作原理的是 

【解析】选A．发电机原理是电磁感应现象．B选项说明通电导线周围有磁场；C、D选项说明通电线圈在磁场中受力，是电动机的工作原理．

【能力提升】

一、选择题

1．在电和磁漫长的发展历史中，许多科学家做出了卓越贡献，其中发现电磁感应现象的是(     )

A．欧姆                B．法拉第        

C．奥斯特            D．爱因斯坦

【解析】选B． 英国科学家法拉第经十年不懈探索，于1831年发现：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流．这种现象被称为电磁感应现象，利用这种现象发明了发电机．

2．(2009•福州中考)下列设备中，利用电磁感应原理工作的是                           (    )

A．电铃           B．电吹风         

C．发电机        D．扬声器

【解析】选C．电铃的工作原理是电流的磁效应，电吹风和扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力发生运动．

3．(2009•平原中考)对下图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是                       （   ）

A．甲：磁场能产生电流

B．乙：闭合开关，小磁针N极向左偏转

C．丙：麦克风应用了磁场对电流的作用

D．丁：电流相同时，线圈的匝数越多电磁铁磁性越强

【解析】选D．甲图说明电流能产生磁场；乙图中开关闭合后，线圈外侧的电流方由上至下，利用右手螺旋定则可判断通电螺线管的左端为S极，根据异名磁极相互吸引知小磁针的N极将会向右偏转；丙图中麦克风应用了电磁感应，故A、B、C错．丁图中两线圈串联，通过两线圈的电流相等，由图知线圈的匝数越多吸引的大头针的数目越多，即电磁铁的磁性越强，故D正确．

4．(2008•山东烟台中考)图6是小明同学为了探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，产生感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)．下列分析比较，结论正确的是                                   （   ）  

 A．比较图a和b，说明感应电流方向与磁场方向有关

 B．比较图b和c，说明感应电流方向与导体运动方向有关

 C．比较图a和c，说明感应电流方向与磁场方向和导体运动方向均无关

 D．由图d可得出结论：感应电流方向与导体是否运动无关

【解析】选AB．C选项中图a和c磁场方向和导体运动方向都不同，不能用控制变量法得到正确结论；选项D中图示实验是研究感应电流与导体是否切割有关．

5．(2008•山东临沂中考)下列说法正确的是（    ）

A．发电机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的

B．发电机工作时将其他形式的能转化为电能

C．电磁铁磁性强弱与通过电磁铁线圈的电流大小有关

D．电磁铁中电流方向改变其磁性强弱也改变

【解析】选BC．发电机是根据电磁感应现象工作的，A错；电磁铁中电流方向改变时，电磁铁的磁极会改变，磁性强弱由通过线圈的电流大小决定．

6．(2009•襄樊中考)关于发电机和电动机，下列说法正确的是                            （   ）                                                                                                  

A．发电机把电能转化为机械能

B．电动机把机械能转化为电能

C．发电机是根据电磁感应现象制成的

D．电动机是根据电磁感应现象制成的

【解析】选C． 发电机是根据电磁感应现象制成的,它把机械能转化为电能；电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的，它把电能转化为机械能．                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

二、填空题

7．（2009•贵阳中考）利用如图6所示的实验装置可将机械能转化为           能，根据这一原理人类研制成了        机．

【解析】此图是电磁感应实验装置，消耗了机械能得到了电能．发电机利用了这一原理．

【答案】电  发电机

8．（2008•山东滨州中考）作为一种应急措施，有时也可以用扬声器代替话筒．如图所示装置，人对着扬声器的锥形纸盆说话，声音就会使与纸盆相连的线圈在磁场中振动，从而产生随着声音的变化而变化的         ．这种现象在物理学上称为          现象．

【解析】扬声器的构造有线圈、磁体，当对着扬声器的纸盆说话时，纸盆带动线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流．

【答案】电流  电磁感应

9．（探究创新）（2009•河北中考）如图11所示，闭合开关，通电螺线管的上端为      极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将          （选填“伸长”或“缩短”）．如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是               现象．

【解析】本题结合动态电路分析考查通电螺线管，为常见题型．解题时由电流方向结合螺线管绕线方式判定其上端为N极，故对其上方磁体为引力，电磁铁磁性强弱与电流大小有关，当滑片向右滑时，导致接入电路阻值增加，电流变小，电磁铁磁性减弱，对上方磁体引力减小故弹簧缩短．而后者因为电流表指针偏转可判定有电流通过，即为电磁感应现象．

【答案】N  缩短    电磁感应

【规律总结】运动是相对的．磁体在线圈中运动，线圈切割磁感线，电路中也会产生感应电流．

10．（2008•湖北十堰中考）如图8是一种环保型手电筒．使用时，只要来回摇晃手电筒，使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间来回运动，灯泡就能发光，而且来回摇晃得越快，灯泡就越亮．这种手电筒是根据______________________现象制成的，其获得电能的过程是_______能转化为电能．

【解析】永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间来回运动，线圈相对于永磁体做切割磁感线的运动，线圈中会产生感应电流；切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大，灯泡越亮．

【答案】电磁感应    机械

三、实验探究题

11．（2009•济宁中考）如图5 所示，是小明同学探究“怎样产生感应电流”的实验装置．其中ab是一根铜棒，通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上．实验时发现，无论怎样水平移动金属棒，电流计指针都没有明显偏转(仪器、接触都完好)．请从两个方面提出改进措施，以使指针偏转明显．

①                                                   

②                                             

【解析】无论怎样水平移动金属棒，电流计指针都没有明显偏转而仪器、接触都完好，说明电路中产生的电流太小，而感应电流的强弱，与磁场的强弱、移动水平导线的速度和导线的根数有关．

【答案】换用强磁铁   将ab换为多根导线或更快的移动导线及换用更灵敏的电流计等

 12．（2008•广西南宁中考）是如图12所示，某物理兴趣小组的同学，用较长的软电线两端与灵敏电流计两接线柱连接起来，两同学拿着电线的两处，分别站在地面上的东西方向，象跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转．请你利用学过的物理知识解释这个现象．

【解析】地球周围有磁场，当同学拿着电线分别站在地面上的东西方向不停地摇动电线时，电线切割地磁场的磁感线，电路中会产生感应电流．

【答案】这是因为电线与灵敏电流计组成闭合电路，在摇动电线时电线切割地磁场的磁感线，电路中产生了感应电流．

13．（综合应用）（2009•贵阳中考）如图10所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线，当金属框沿光滑绝缘斜面的顶端，由静止开始滑到底端时，具有的动能为Ｅ1；若将金属框换成质量相同的塑料框，其他条件不变，塑料框滑到底端时，具有的动能为E2．请判断E1和E2的大小关系，并简要说明判断理由．（提示：金属框是导体，有电阻）

【解析】当金属矿框滑至低端时，要切割磁感线，部分动能转化为电能，故E1【答案】 ⑴Ｅ1＜Ｅ2

⑵因为金属框是导体，所以它在通过磁场的过程中会因切割磁感线产生感应电流，使一部分机械能转化为电能（电能又转化为内能），故Ｅ1＜Ｅ2．（因为斜面光滑所以塑料框的机械能守恒）