第1章 电与磁 复习讲义(1.4-1.5,含解析 )

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第1章 电与磁 复习讲义(1.4-1.5,含解析 )

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浙教版科学八下1.4-1.5电生磁复习讲义
一、电动机
1、磁场对通电导体的作用
(1)磁场对通电导线的作用
①通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流方向及磁场方向有关。当电流方向或磁场方向发生改变时,导线的受力方向也发生改变。如果同时改变电流方向和磁场方向,则通电导线的受力方向不会发生改变。“一变二不变”
考点一、通电导体在磁场中受力方向判定(左手定则)
左手定则:伸出左手,让四指与大拇指垂直,磁感线垂直穿过手心(手心对N极),四指方向为电流方向,大拇指的方向就是通电导体受力方向(运动方向)。
②受力大小与电流大小和磁场强弱有关:电流越大,磁场越强,受力越大。
③通电导线的电流方向与磁场方向平行时,导线不受磁场力的作用;当两者方向相互垂直时,导线受到的磁场力最大。
(2)磁场对通电线圈的作用
①在图甲位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且在同一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈就不转动。(平衡位置:线圈平面与磁场方向垂直)
②在图乙位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且不在同一直线上,线圈就转动。当线圈继续转动到平衡位置时,能靠惯性转过平衡位置,但不能继续转动下去,它会在平衡位置附近摆地动几下后停下来。
【思考】怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去?
2、直流电动机
电动机是利用通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的,用直流电源供电的叫直流电动机。
(1)直流电动机的构造:主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、换向器和电刷等构成。
(2)换向器的结构与作用
①结构:由两片相互绝缘的铜质半环构成,与电刷配合使用。
②作用:当线圈刚转过平衡位置时,能改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动。
(3)工作原理:给磁场中的线圈通以直流电,线圈将发生转动,转到平衡位置时利用换向器改变电流方向,保持线圈持续转动。若把电源两极对调或磁铁的两极对调,直流电动机转动方向会发生改变。
①能量转换:电能转化为机械能。
②转动方向:与电流方向和磁场方向有关。只改变电流方向或只改变磁场方向,转动方向改变;电流方向和磁场方向同时改变,则转动方向不变。“一变二不变”
③转动速度:与电流大小和磁场强弱有关。电流越大、磁场强度越大、转速越快。
【拓展】如果装好通电后电动机不转动,主要原因有几点:A.线圈的位置处于平衡位置;B.电流太小;C.某些地方接触不良;D.摩擦太大,如线圈与半圆形金属环之间。
例题解析
【例1】如图所示,把一个安装在家庭电路中正在发光的灯泡放到如图所示的磁体中间,发现灯丝晃动。关于这种现象,下列说法中正确的是(  )
A.灯丝晃动是因为灯丝是钨制成的,能够被磁体吸引
B.该过程中,灯泡处于平衡状态
C.灯丝晃动是因为磁场对通电导体的作用
D.若此时断开开关,灯丝会继续晃动,不会停下来
【例2】如图所示,小康同学在做实验时,在一通电导线N内部有一个通电螺线管M,则M受力作用而( )
A.向右运动 B.向左运动 C.绕OO’转动 D.以上都有可能
【例3】图是“线圈不能连续转动”的三幅实验图,下列表达错误的是( )
A.三图中,导线ab与cd所受的磁力方向不同
B.乙图中,线圈能够连续往下转动变成丙图所示,是由于惯性
C.如果通电时间较长,线圈abcd最终会停止在乙图所示的位置
D.只要开关始终闭合,线圈abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动
【例4】一束带负电的电子流经过一暗盒附近,运动轨迹发生偏转,如图所示,则暗盒中可能存在的物体为( )
①磁铁 ②铅块 ③带正电荷的物体 ④带负电荷的物体
A.①③   B.②③   C.②④   D.只可能是③
【例5】在如图所示的四个实验装置中,能说明洗衣机中电动机工作原理的是(  )
【例6】线圈 abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向(  )
相反,是由于磁场方向相反了
B.相反,是由于流过 ab的电流方向相反了
C.相同,是由于磁场方向、流过 ab的电流方向都改变了
D.相同,是由于磁场方向、流过 ab的电流方向都没改变
【例7】如图所示是电机示意图,对于图示的说法,正确的是( )
A.是交流发电机的示意图,此时导线切割磁感线,线圈中产生电流
B.是交流发电机的示意图,此时导线不切割磁感线,线圈中没有电流
C.是直流电动机的示意图,线圈正转到平衡位置
D.是直流电动机的示意图,线圈受到磁场的作用力而转动
【例8】如下图所示,甲表示通以电流方向垂直纸面向里时导线在磁场中的受力方向,根据这一关系标出乙图中通电导体的受力方向、丙图中通电导体的电流方向、丁图中磁体的磁极性质。
二、电磁感应现象
1、电磁感应现象——发现者:法拉第
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,这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫感应电流。
2、产生感应电流的条件:一是导体为闭合电路的一部分;二是导体做切割磁感线运动。
如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时,导体中不会产生感应电流,但在导体两端会有感应电压。(电压是形成电流的原因,也就是说有电压不一定会形成电流,电路中形成电流则一定有电压)
3、感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关,若两者只改变一个方向,感应电流方向改变,若两者同时改变方向,感应电流方向保持不变。
考点一、电磁电流方向判定(右手定则)
右手定则内容:伸开右手,使大拇指跟其余四指 垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体运动(切割磁感线)的方向,伸开四指所指的方向就是感应电流方向 。
4、影响感应电流大小的因素:磁场强弱、切割导体的有效长度、导体切割磁感线的速度的大小、增加切割磁感线的导体的条数,以及导体切割磁感线的角度(垂直切割时电流最大)等。
5、能量转化:实现了机械能向电能的转化。
6、运用比较法区别磁场对电流的作用力与电磁感应现象
磁场对电流的作用 电磁感应现象
原因 通电导线(线圈)在磁场中 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
结果 通电导线受到力的作用 电路中产生电流
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
力的性质 磁力 外力
导体中电流 由电源供给 感应电流
应用 电动机 发电机
例题解析
【例1】如图所示,“○”是闭合电路一部分导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列说法正确的是( )
A.两图中都不能获得感应电流 B.两图中获得的感应电流方向相反
C.两图中获得的感应电流方向相同 D.无法判断
【例2】如图所示,关于甲、乙两图说法中正确的是( )
A.图甲是研究电磁感应现象的装置,利用该实验的原理可以制成发电机
B.图乙是研究磁场对电流作用的装置,利用该实验的原理可以制成发电机
C.图甲是研究磁场对电流作用的装置,利用该实验的原理可以制成电动机
D.图乙是研究电磁感应现象的装置,利用该实验的原理可以制成电动机
(例2)(例3)
【例3】如图所示,把一条长约10m的导线两端连在灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合电路.有两个同学迅速摇动这条导线,这两个同学沿 (填“东西“或“南北”)方向站立时,电流计指针更容易偏转.应用该原理制成了 机.
【例4】如图所示为探究“磁生电”的实验装置。
(1)闭合开关,让悬着的导体AB (选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”)运动时,电流表会发生偏转。
(2)若保持导体AB不动,要产生感应电流,正确的操作是________。
(3)实验中发现电流表指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,请你从实验装置和操作上各提一条改进建议。装置改进:___________________;操作改进:_____________
(例4)例5
【例5】如图所示,闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,用“〇”表示导体横截面,箭头表示导体运动方向,已知A中的感应电流方向,请画出B、C、D中的感应电流方向或导体运动的方向。( 表示电流垂直于纸面向里,⊙表示电流垂直于纸面向外)
三、发电机
1、发电机是根据电磁感应原理制成的。它是一种能把机械能转化为电能的装置。
2、基本结构:磁铁(定子)、矩形线圈(转子)、铜环、电刷等。
3、交流发电机的原理
(1)当线圈平面和磁感线垂直时,两边的运动方向和磁感线平行,不切割磁感线,线圈中无感应电流。
(2)当线圈平面和磁感线平行时,两边的运动方向和磁感线垂直,切割磁感线,线圈中有感应电流。
(3)线圈在磁场中转动一周,感应电流方向改变两次。
(4)实际使用的大型交流发电机,一般采用线圈不动,磁极旋转的方式来发电(线圈是由多匝铜线绕制而成的,因此很重)。为了得到较强的磁场,还要用电磁铁代替永磁铁。
4、交流电与直流电
(1)周期性改变方向的电流叫交流电。方向不变的电流叫直流电。电池产生的电流方向是不变的,是直流电。
(2)我国供生产和生活的交流电的是周期0.02秒,频率是50赫兹。
(3)交流发电机发电时,线圈内是交流电,对外供应也是交流电;直流发电机发电时,线圈内是交流电,对外部供电是直流电。因为直流发电机安装了换向器,能将线圈中产生的交流电转化为直流电输送出去。
(4)发电机和电动机的结构本质上是一样的。因此电动机也可以做发电机。
5、直流电动机与交流发电机
直流电动机 交流发电机
原理 利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成 利用电磁感应原理制成
在电路中的作用 用电器 电源
电路中有无其他电源 有 无
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
例题解析
【例1】(1) 如图所示的小制作中,装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,引起灯泡发光,装置A的工作原理是(  )
A.通电线圈周围存在磁场 B.电磁感应
C.通电线圈能在磁场中转动 D.磁极间相互作用
(2)图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“〇”表示导线ab,当它在磁场中分别转动到1-4位置时,运动方向已用箭头标出,下列说法正确的是(  )
在位置1时,电路中不会产生感应电流
B.图甲的电路中没有电源
C.在位置4时,电路中不会产生感应电流
D.发电机产生的电流方向不变
【例2】小康将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.“电风扇发电”的原理是电磁感应
B.“电风扇发电”的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C.“电风扇发电”过程是把电能转化为机械能
D.小灯泡发光是把光能转化为电能
【例3】如图所示的是直流发电机的工作原理图,关于直流发电机下列说法中正确的是( )
A.直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电
B.直流发电机线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电
C.它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D.图中的E、F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向
【例4】对于交流电,下列说法中正确的是( )
A.线圈转动一周,电流方向改变一次,大小改变两次
B.线圈转动一周,电流方向改变两次,大小改变两次
C.线圈转动一周,电流方向改变两次,大小随时改变
D.线圈转动一周,电流方向改变四次,大小随时改变
【例5】小强发现学校广播站主要由麦克风、功放机和音箱等部件构成.其中,动圈式话筒是利用
原理工作的;话筒产生的电流通过功放机放大后传入扬声器,扬声器中的线圈通入携带 信息的变化电流;方向变化的电流使线圈产生 不断变化的磁场并与永磁体相互作用,线圈不断的来回振动带动纸盘振动发出声音。
例6 将两个电流表(主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈)G1和G2用导线连接起来,如图所示。当拨动G1的指针时,观察到G2的指针也会随之摆动,下列说法正确的是( )
A.G1利用了电流的磁效应B.G2利用电磁感应产生了电流
C.G2的指针摆动幅度一定大于G1D.G2是因为通电导线在磁场中受力而摆动
〖提高能力〗
1.同学们做实验的装置如图所示, 闭合开关, 先将导体ab 水平用力向右移动, 导体cd 也随之运动起来, 则在以上的实验中下列说法正确的是( )
A.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体ab 水平用力向左移动, 导体cd 的运动方向不变 第1、2题
2.如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来。下列说法正确的是( )
A.实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是电动机
B.实验装置中的乙装置的原理是电磁感应现象
C.实验装置中的乙装置把机械能转化为电能
D.如果回路均为超导材料制成,且导体ab与cd之间距离足够大,当回路中产生感应电流后,同时撤去两蹄形磁体,则回路中电流很长时间不消失
3、如图所示的四个装置,关于它们的说法中错误的是(  )
图a可用来演示电磁感应现象
B.图b可用来演示电流的磁效应
C.图c中螺线管的右端是N极
D.图d可用来演示发电机的工作原理
4.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器,如图所示。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力。下列实验中,与电磁弹射器工作原理一致的是( )
A B C D
6.(1)如图所示,ab为可以沿着光滑的金属轨道移动的导体,若使ab向左运动时,小磁针的N极会向左偏转,则下列说法中正确的是( )
A.若使ab向左运动时,螺线管的A端为N极
B.若使ab向右运动时,螺线管的A端为S极
C.若使ab向右运动时,小磁针的N极会向右偏转
D.若使ab向右运动时,小磁针的N极仍会向左偏转
(2).如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面向内的磁感线,线框从位置A向右匀速移动到位置B的过程中,关于线框内产生感应电流的情况,下列说法中正确的是(  )
A.无→有→无→有→无 B.无→有→无
C.没有感应电流 D.一直有感应电流
7.为进一步研究电现象与磁现象之间的联系,小明利用身边的实验器材做了下面的探究:
(1)小明利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”;闭合开关后,铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路;小明讲实验中观察得到的现象记录在表中。
次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
①实验中,小明通过观察   来判断电路中是否有感应电流?
②比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与   有关。
③比较实验  可知:在导体运动方向不变时,感应电流方向与磁场方向有关。
④小明分析得出,产生感应电流的条件是:  。
(2)小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,设计的部分电路如图乙所示,请根据要求在答题卡上用笔画线代替导线将图中的电路补充完整。
要求:
①小磁针的指向满足如图所示的方向;
②滑动变阻器的滑片向A段移动后,通电螺线管的磁性减弱;
③原有导线不得更改。
8.发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。如图所示,使磁铁在线圈中左右移动,此时会看见两只发光二极管轮流发光。该装置发光根据的是 原理,生活中根据这一原理工作的机器是 _。小波同学认为用一只发光二极管也可以,为什么要用两只呢?对小波同学的想法,你是如何看待的
第8题 第9题 第10题 第11题
9.如图所示,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)
10.如图所示,一个铜盘,轻轻拨动它,能长时间地绕其竖直轴自由转动,若不计摩擦阻力,转动可视为匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘,则( )
A.铜盘转动将变慢 B.铜盘转动将变快
C.铜盘仍以原来的转速转动 D.铜盘转动速度是否变化,要根据磁铁的上、下两端的极性来决定
11.如图所示,磁带录音机既可用作录音,也可以用作放音,其主要部件为可匀速行进的磁带和绕有线圈的磁头。下列关于它们在录音、放音过程中主要工作原理的描述,正确的是(  )
A.录音和放音的主要原理都是电磁感应
B.放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用
C.录音的主要原理是电磁感应,放音的主要原理是电流的磁效应
D.放音的主要原理是电磁感应,录音的主要原理是电流的磁效应
课后作业
1、POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利,POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息。图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是(   )
A B C D
2、 如图所示,在一个金属圆环中有一个可以绕轴OO′匀速转动的条形磁体。当磁体旋转时,下列说法正确的是(  )www.21-cn-jy.com
A.因绕轴匀速转动的是条形磁体,故环中无感应电流
B.因金属环不动,故环中无感应电流
C.金属环中有感应电流,且是交流电
D.金属环中有感应电流,且是直流电
【作3】有关直流电动机换向器的说法中正确的是(  )
A.当线圈平面与磁感线平行时,自动改变电流方向
B.线圈如果没有惯性,直流电动机也能工作
C.当线圈平面与磁感线平行时,自动改变磁感线的方向
D.当线圈平面与磁感线垂直时,自动改变电流的方向
【作4】如图所示,在磁场中悬挂一根导体ab,把它的两端跟灵敏流表连接起来,闭合开关,不能使电流表指针偏转的做法是(  )
A.导体ab不动,磁体向右运动
B.磁体不动,导体ab向右运动
C.磁体不动,导体ab竖直向上运动
D.磁体不动,导体ab斜向上运动
【作5】如图所示的环保型手电筒,筒内没有电池,使用时只要来回摇晃手电筒,使永磁体在线圈中来回运动,灯泡就能发光.这种手电筒电源的工作原理是(  )
A.电磁感应现象
B.电流的磁效应
C.磁极间的相互柞用
D.通电导体在磁场里受力运动
【作6】关于下列四个实验的认识中,正确的是(  )
A.实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
B.通电螺线管右端为S极
C.实验现象说明电流周围存在磁场
D.实验研究的是电磁感应现象
【作7】如图所示的实验装置可以探究 实验,小梦想再利用此装置探究磁场对电流的作用,需要增加的器材是 .
(7)(8)(9)
【作8】同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来.可知:实验装置左侧运用的原理是 ;实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是
(举—个实例).
【作9】通过小学科学课程和初中物理的学习知道,磁体能够吸引铁、钴、镍等铁磁性物质,不能吸引铜、铝等金属.小明看到一个铜管与磁铁相互作用的有趣实验:如图所示,实验中把一个钕磁铁(强力磁铁)通过铜管时,磁铁下落是缓慢的;越强的磁铁和厚的铜管,磁铁下降越慢.小明分析产生这种现象的原因可能是:钕磁铁下降时,在铜管中产生了      ,随即使铜管周围存在     ,与钕磁铁产生相互作用,使磁铁下降减慢。
【作10】.如图所示,拉动导体AB在光滑的金属导轨上向右运动时,导轨与导体接触良好,会有哪些现象?
1、B2、wC【作3】D【作4】C【作5】A【作6】C
【作7】答案:感应电流产生的条件 电源(或干电池)
【作8】
【作9】答案: 电流 磁场
【作10】.弹簧变长铁块向下移动一些,线圈发生转动,小磁针发生偏转2020-2021学年浙教版初中科学八下1.4-1.5电生磁复习讲义 教师版
一、电动机
1、磁场对通电导体的作用
(1)磁场对通电导线的作用
①通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流方向及磁场方向有关。当电流方向或磁场方向发生改变时,导线的受力方向也发生改变。如果同时改变电流方向和磁场方向,则通电导线的受力方向不会发生改变。“一变二不变”
②受力大小与电流大小和磁场强弱有关:电流越大,磁场越强,受力越大。
③通电导线的电流方向与磁场方向平行时,导线不受磁场力的作用;当两者方向相互垂直时,导线受到的磁场力最大。
(2)磁场对通电线圈的作用
①在图甲位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且在同一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈就不转动。(平衡位置:线圈平面与磁场方向垂直)
②在图乙位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且不在同一直线上,线圈就转动。当线圈继续转动到平衡位置时,能靠惯性转过平衡位置,但不能继续转动下去,它会在平衡位置附近摆地动几下后停下来。
【思考】怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去?
2、直流电动机
电动机是利用通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的,用直流电源供电的叫直流电动机。
(1)直流电动机的构造:主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、换向器和电刷等构成。
(2)换向器的结构与作用
①结构:由两片相互绝缘的铜质半环构成,与电刷配合使用。
②作用:当线圈刚转过平衡位置时,能改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动。
(3)工作原理:给磁场中的线圈通以直流电,线圈将发生转动,转到平衡位置时利用换向器改变电流方向,保持线圈持续转动。若把电源两极对调或磁铁的两极对调,直流电动机转动方向会发生改变。
①能量转换:电能转化为机械能。
②转动方向:与电流方向和磁场方向有关。只改变电流方向或只改变磁场方向,转动方向改变;电流方向和磁场方向同时改变,则转动方向不变。“一变二不变”
③转动速度:与电流大小和磁场强弱有关。电流越大、磁场强度越大、转速越快。
【拓展】如果装好通电后电动机不转动,主要原因有几点:A.线圈的位置处于平衡位置;B.电流太小;C.某些地方接触不良;D.摩擦太大,如线圈与半圆形金属环之间。
例题解析
【例1】如图所示,把一个安装在家庭电路中正在发光的灯泡放到如图所示的磁体中间,发现灯丝晃动。关于这种现象,下列说法中正确的是(  )C
A.灯丝晃动是因为灯丝是钨制成的,能够被磁体吸引
B.该过程中,灯泡处于平衡状态
C.灯丝晃动是因为磁场对通电导体的作用
D.若此时断开开关,灯丝会继续晃动,不会停下来
【例2】如图所示,小康同学在做实验时,在一通电导线N内部有一个通电螺线管M,则M受力作用而( )C
A.向右运动 B.向左运动 C.绕OO’转动 D.以上都有可能
【例3】图是“线圈不能连续转动”的三幅实验图,下列表达错误的是( )D
A.三图中,导线ab与cd所受的磁力方向不同
B.乙图中,线圈能够连续往下转动变成丙图所示,是由于惯性
C.如果通电时间较长,线圈abcd最终会停止在乙图所示的位置
D.只要开关始终闭合,线圈abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动
【例4】一束带负电的电子流经过一暗盒附近,运动轨迹发生偏转,如图所示,则暗盒中可能存在的物体为( )A
①磁铁 ②铅块 ③带正电荷的物体 ④带负电荷的物体
A.①③   B.②③   C.②④   D.只可能是③
【例5】在如图所示的四个实验装置中,能说明洗衣机中电动机工作原理的是(  )C
【例6】线圈 abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向(  )B
A.相反,是由于磁场方向相反了
B.相反,是由于流过 ab的电流方向相反了
C.相同,是由于磁场方向、流过 ab的电流方向都改变了
D.相同,是由于磁场方向、流过 ab的电流方向都没改变
【例7】如图所示是电机示意图,对于图示的说法,正确的是( )D
A.是交流发电机的示意图,此时导线切割磁感线,线圈中产生电流
B.是交流发电机的示意图,此时导线不切割磁感线,线圈中没有电流
C.是直流电动机的示意图,线圈正转到平衡位置
D.是直流电动机的示意图,线圈受到磁场的作用力而转动
【例8】如下图所示,甲表示通以电流方向垂直纸面向里时导线在磁场中的受力方向,根据这一关系标出乙图中通电导体的受力方向、丙图中通电导体的电流方向、丁图中磁体的磁极性质。
二、电磁感应现象
1、电磁感应现象——发现者:法拉第
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,这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫感应电流。
2、产生感应电流的条件:一是导体为闭合电路的一部分;二是导体做切割磁感线运动。
如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时,导体中不会产生感应电流,但在导体两端会有感应电压。(电压是形成电流的原因,也就是说有电压不一定会形成电流,电路中形成电流则一定有电压)
3、感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关。
4、影响感应电流大小的因素:磁场强弱、导体切割磁感线的速度的大小等。
5、能量转化:实现了机械能向电能的转化。
6、运用比较法区别磁场对电流的作用力与电磁感应现象
磁场对电流的作用 电磁感应现象
原因 通电导线(线圈)在磁场中 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
结果 通电导线受到力的作用 电路中产生电流
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
力的性质 磁力 外力
导体中电流 由电源供给 感应电流
应用 电动机 发电机
例题解析
【例1】如图所示,“○”是闭合电路一部分导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列说法正确的是( C )
A.两图中都不能获得感应电流 B.两图中获得的感应电流方向相反
C.两图中获得的感应电流方向相同 D.无法判断
【例2】如图所示,关于甲、乙两图说法中正确的是( )C
A.图甲是研究电磁感应现象的装置,利用该实验的原理可以制成发电机
B.图乙是研究磁场对电流作用的装置,利用该实验的原理可以制成发电机
C.图甲是研究磁场对电流作用的装置,利用该实验的原理可以制成电动机
D.图乙是研究电磁感应现象的装置,利用该实验的原理可以制成电动机
【例3】如图所示,把一条长约10m的导线两端连在灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合电路.有两个同学迅速摇动这条导线,这两个同学沿 (填“东西“或“南北”)方向站立时,电流计指针更容易偏转.应用该原理制成了 机.
答案:东西 发电
【例4】如图所示为探究“磁生电”的实验装置。
(1)闭合开关,让悬着的导体AB (选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”)运动时,电流表会发生偏转。
(2)若保持导体AB不动,要产生感应电流,正确的操作是________。
(3)实验中发现电流表指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,请你从实验装置和操作上各提一条改进建议。装置改进:___________________;操作改进:_____________
答案:(1)左右 (2)左右移动磁铁 (3)换强磁铁(或绕制线圈) 快速移动导体(或磁铁)
【例5】如图所示,闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,用“〇”表示导体横截面,箭头表示导体运动方向,已知A中的感应电流方向,请画出B、C、D中的感应电流方向或导体运动的方向。( 表示电流垂直于纸面向里,⊙表示电流垂直于纸面向外)
【答案】
三、发电机
1、发电机是根据电磁感应原理制成的。它是一种能把机械能转化为电能的装置。
2、基本结构:磁铁(定子)、矩形线圈(转子)、铜环、电刷等。
3、交流发电机的原理
(1)当线圈平面和磁感线垂直时,两边的运动方向和磁感线平行,不切割磁感线,线圈中无感应电流。
(2)当线圈平面和磁感线平行时,两边的运动方向和磁感线垂直,切割磁感线,线圈中有感应电流。
(3)线圈在磁场中转动一周,感应电流方向改变两次。
(4)实际使用的大型交流发电机,一般采用线圈不动,磁极旋转的方式来发电(线圈是由多匝铜线绕制而成的,因此很重)。为了得到较强的磁场,还要用电磁铁代替永磁铁。
4、交流电与直流电
(1)周期性改变方向的电流叫交流电。方向不变的电流叫直流电。电池产生的电流方向是不变的,是直流电。
(2)我国供生产和生活的交流电的是周期0.02秒,频率是50赫兹。
(3)交流发电机发电时,线圈内是交流电,对外供应也是交流电;直流发电机发电时,线圈内是交流电,对外部供电是直流电。因为直流发电机安装了换向器,能将线圈中产生的交流电转化为直流电输送出去。
(4)发电机和电动机的结构本质上是一样的。因此电动机也可以做发电机。
5、直流电动机与交流发电机
直流电动机 交流发电机
原理 利用通电线圈在磁场中
受力转动的原理制成 利用电磁感应原理制成
在电路中的作用 用电器 电源
电路中有无其他电源 有 无
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
例题解析
【例1】【例1】(1) 如图所示的小制作中,装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,引起灯泡发光,装置A的工作原理是(  )B
A.通电线圈周围存在磁场 B.电磁感应
C.通电线圈能在磁场中转动 D.磁极间相互作用
(2)图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“〇”表示导线ab,当它在磁场中分别转动到1-4位置时,运动方向已用箭头标出,下列说法正确的是(  )A
在位置1时,电路中不会产生感应电流
B.图甲的电路中没有电源
C.在位置4时,电路中不会产生感应电流
D.发电机产生的电流方向不变
【例2】小康将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验,下列说法正确的是( )A
A.“电风扇发电”的原理是电磁感应
B.“电风扇发电”的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C.“电风扇发电”过程是把电能转化为机械能
D.小灯泡发光是把光能转化为电能
【例3】如图所示的是直流发电机的工作原理图,关于直流发电机下列说法中正确的是( )A
A.直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电
B.直流发电机线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电
C.它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D.图中的E、F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向
【例4】对于交流电,下列说法中正确的是( )C
A.线圈转动一周,电流方向改变一次,大小改变两次
B.线圈转动一周,电流方向改变两次,大小改变两次
C.线圈转动一周,电流方向改变两次,大小随时改变
D.线圈转动一周,电流方向改变四次,大小随时改变
【例5】小强发现学校广播站主要由麦克风、功放机和音箱等部件构成.其中,动圈式话筒是利用
原理工作的;话筒产生的电流通过功放机放大后传入扬声器,扬声器中的线圈通入携带 信息的变化电流;方向变化的电流使线圈产生 不断变化的磁场并与永磁体相互作用,线圈不断的来回振动带动纸盘振动发出声音。
答案:电磁感应 声音 方向
例6 将两个电流表(主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈)G1和G2用导线连接起来,如图所示。当拨动G1的指针时,观察到G2的指针也会随之摆动,下列说法正确的是( )
A.G1利用了电流的磁效应
B.G2利用电磁感应产生了电流
C.G2的指针摆动幅度一定大于G1
D.G2是因为通电导线在磁场中受力而摆动
D
〖提高能力〗
1.同学们做实验的装置如图所示, 闭合开关, 先将导体ab 水平用力向右移动, 导体cd 也随之运动起来, 则在以上的实验中下列说法正确的是( )A
A.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体ab 水平用力向左移动, 导体cd 的运动方向不变 第1、2题
2.如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来。下列说法正确的是( )D
A.实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是电动机
B.实验装置中的乙装置的原理是电磁感应现象
C.实验装置中的乙装置把机械能转化为电能
D.如果回路均为超导材料制成,且导体ab与cd之间距离足够大,当回路中产生感应电流后,同时撤去两蹄形磁体,则回路中电流很长时间不消失
3、如图所示的四个装置,关于它们的说法中错误的是(  )D
图a可用来演示电磁感应现象
B.图b可用来演示电流的磁效应
C.图c中螺线管的右端是N极
D.图d可用来演示发电机的工作原理
4.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器,如图所示。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力。下列实验中,与电磁弹射器工作原理一致的是( )B
A B C D
6.如图所示,ab为可以沿着光滑的金属轨道移动的导体,若使ab向左运动时,小磁针的N极会向左偏转,则下列说法中正确的是( )C
A.若使ab向左运动时,螺线管的A端为N极
B.若使ab向右运动时,螺线管的A端为S极
C.若使ab向右运动时,小磁针的N极会向右偏转
D.若使ab向右运动时,小磁针的N极仍会向左偏转
(2).如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面向内的磁感线,线框从位置A向右匀速移动到位置B的过程中,关于线框内产生感应电流的情况,下列说法中正确的是(  )A
A.无→有→无→有→无 B.无→有→无
C.没有感应电流 D.一直有感应电流
7.为进一步研究电现象与磁现象之间的联系,小明利用身边的实验器材做了下面的探究:
(1)小明利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”;闭合开关后,铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路;小明讲实验中观察得到的现象记录在表中。
次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
甲 乙
①实验中,小明通过观察  电流表指针的偏转方向  来判断电路中是否有感应电流?
②比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与  导体ab的运动方向 有关。
③比较实验 2.6 或 3.7  可知:在导体运动方向不变时,感应电流方向与磁场方向有关。
④小明分析得出,产生感应电流的条件是:  闭合电路的部分导体,做切割磁感线运动 。
(2)小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,设计的部分电路如图乙所示,请根据要求在答题卡上用笔画线代替导线将图中的电路补充完整。
要求:
①小磁针的指向满足如图所示的方向;
②滑动变阻器的滑片向A段移动后,通电螺线管的磁性减弱;
③原有导线不得更改。
发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。如图所示,使磁铁在线圈中左右移动,此时会看见两只发光二极管轮流发光。该装置发光根据的是 电磁感应 原理,生活中根据这一原理工作的机器是 发电机 。小波同学认为用一只发光二极管也可以,为什么要用两只呢?对小波同学的想法,你是如何看待的
用一只可节省材料,但效果不如用两只的好.用两只时,磁铁不管向左还是向右移动,都可以看到有一只二极管发光
第8题 第9题 第10题 第11题
如图所示,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)
因为斜面光滑,塑料框由静止开始滑到底端的过程中,塑料框通过磁场不会产生感应电流,所以重力势能全部转化为动能;
金属框由静止开始滑到底端的过程中,金属框通过磁场会产生感应电流,有一部分能量转化为电能,所以在此过程中金属框的重力势能转化为动能和电能;
因为金属框和塑料框质量相等,在斜面的顶端时,重力势能相等,所以E1<E2
10.如图所示,一个铜盘,轻轻拨动它,能长时间地绕其竖直轴自由转动,若不计摩擦阻力,转动可视为匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘,则( )A
A.铜盘转动将变慢 B.铜盘转动将变快
C.铜盘仍以原来的转速转动 D.铜盘转动速度是否变化,要根据磁铁的上、下两端的极性来决定
11.如图所示,磁带录音机既可用作录音,也可以用作放音,其主要部件为可匀速行进的磁带和绕有线圈的磁头。下列关于它们在录音、放音过程中主要工作原理的描述,正确的是(  )D
A.录音和放音的主要原理都是电磁感应
B.放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用
C.录音的主要原理是电磁感应,放音的主要原理是电流的磁效应
D.放音的主要原理是电磁感应,录音的主要原理是电流的磁效应
课后作业
1、POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利,POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息。图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是(   )B
A B C D
2、如图所示,在一个金属圆环中有一个可以绕轴OO′匀速转动的条形磁体。当磁体旋转时,下列说法正确的是(  )wC
A.因绕轴匀速转动的是条形磁体,故环中无感应电流
B.因金属环不动,故环中无感应电流
C.金属环中有感应电流,且是交流电
D.金属环中有感应电流,且是直流电
【作3】有关直流电动机换向器的说法中正确的是(  )D
A.当线圈平面与磁感线平行时,自动改变电流方向
B.线圈如果没有惯性,直流电动机也能工作
C.当线圈平面与磁感线平行时,自动改变磁感线的方向
D.当线圈平面与磁感线垂直时,自动改变电流的方向
【作4】如图所示,在磁场中悬挂一根导体ab,把它的两端跟灵敏流表连接起来,闭合开关,不能使电流表指针偏转的做法是(  )C
A.导体ab不动,磁体向右运动
B.磁体不动,导体ab向右运动
C.磁体不动,导体ab竖直向上运动
D.磁体不动,导体ab斜向上运动
【作5】如图所示的环保型手电筒,筒内没有电池,使用时只要来回摇晃手电筒,使永磁体在线圈中来回运动,灯泡就能发光.这种手电筒电源的工作原理是(  )A
A.电磁感应现象
B.电流的磁效应
C.磁极间的相互柞用
D.通电导体在磁场里受力运动
【作6】关于下列四个实验的认识中,正确的是(  )C
A.实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
B.通电螺线管右端为S极
C.实验现象说明电流周围存在磁场
D.实验研究的是电磁感应现象
【作7】如图所示的实验装置可以探究 实验,小梦想再利用此装置探究磁场对电流的作用,需要增加的器材是 .
答案:感应电流产生的条件 电源(或干电池)
【作8】同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来.可知:实验装置左侧运用的原理是 ;实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是
(举—个实例).
【作9】通过小学科学课程和初中物理的学习知道,磁体能够吸引铁、钴、镍等铁磁性物质,不能吸引铜、铝等金属.小明看到一个铜管与磁铁相互作用的有趣实验:如图所示,实验中把一个钕磁铁(强力磁铁)通过铜管时,磁铁下落是缓慢的;越强的磁铁和厚的铜管,磁铁下降越慢.小明分析产生这种现象的原因可能是:钕磁铁下降时,在铜管中产生了      ,随即使铜管周围存在     ,与钕磁铁产生相互作用,使磁铁下降减慢。
答案: 电流 磁场
11.如图是磁带录音机磁头工作原理图。
录音机的磁带上附有一层硬磁性材料的小颗粒。录音时,动圈话筒将声音转变成强弱变化的电流,这样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的磁场。磁带划过磁头时,磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
放音时,磁带贴着放音磁头运动,磁性强弱变化的磁带使磁头中产生变化的感应电流,电流经放大后使扬声器发声,便“读”出了录音带中记录的信息。
阅读上文,回答下列问题。
(1)在图中标出此时录音磁头线圈中电流的方向。
(2)说出录音和放音过程主要运用了哪些物理原理。
(3)请你再列举一个用磁来记录信息的生活实例。
【作10】如图所示,拉动导体AB在光滑的金属导轨上向右运动时,导轨与导体接触良好,会有哪些现象?

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