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第16讲
电与磁（二）
知识点1电动机的原理
大家都玩过电动玩具吧！给四驱车装上电池后它就能在轨道里飞快地前进，你知道在各种电动玩具中起主要作用的零件是什么吗？它的工作原理是什么呢？
?电动玩具中起主要作用的是电动机，它的工作原理可以通过实验来说明。如图所示，当我们把一段导体放入磁场通电后，会发现这段导体会运动，如果磁感线的方向不变，我们改变电流的方向，导体的运动方向就会改变；如果电流方向不变，改变磁感线的方向，导体的运动方向也会改变。电动玩具上的电动机就是利用这个原来来工作的。
若把导体换成线圈放入磁场中，通电后，线圈会有怎样的变化？
?如果把直导线换成线圈，放入磁场中，通电后线圈就会转动。当线圈中的电流方向改变或磁场的方向改变时，线圈的转动方向也会改变。
重难点解读
通电线圈在磁场中不能连续转动
?在实验时，我们会发现一个现象：线圈在磁场中转了半周就来回摆动几下停在一个位置就不动了，这是怎么回事呢？
?当线圈通电后，相对的两条边的电流方向是相反的，所以它们的受力方向是相反的，但力的大小是相等。当线圈转动到与磁感线垂直的平面时，上边的受力向下，下边的受力向下，两个力在同一条直线上，所以两个是一对平衡力，线圈在平衡力的作用下就保持静止了，线圈静止的这个位置称为平衡位置。
?当线圈开始转动的位置不是平衡位置时，则通电后线圈转动，越过平衡位置后，它受到的力阻碍它转动，使得线圈不能连续转动。
易错易混
磁场对通电导线的作用
?（1）由于通电导体周围存在磁场，因为通电导体也可以理解为一个磁体，因此磁场对电流产生力的作用，实质上是磁体间通过磁场而发生的作用。
【拓展】（2）当通电导体与磁感线平行放置时，此时电流方向与磁感线方向相同或相反，导体不受磁场的作用力，只有当导体与磁感线方向斜交或垂直时，通电导体才会受到磁场的作用力，且同样条件下导体与磁感线垂直时，所受的作用力最大。
?（3）磁场对通电导体的作用是“力”而不是“运动”，也就是说，通电导体在磁场中会受到磁场的作用力，但不一定会运动，如线圈受到平衡力时，线圈就会停在这个位置不动了。
?（4）通电导线的受力方向与电流方向和磁场方向有关，当电流方向和磁场方向同时变为与原方向相反时，通电导线的受力方向不变。
巩固练习
【例1】在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时，一位同学做了如图甲乙丙所示的三个实验，图中AB表示闭合电路中的一部分导线，导线上的箭头表示电流的方向，F表示导线受力方向，S、N分别表示蹄形磁铁的南北极。
（1）通过实验甲和乙说明，通电导线在磁场中的受力方向与
的方向有关；
（2）通过实验甲和丙说明，通电导线在磁场中的受力方向与
的方向有关。
知识点2
电动机的结构
知道了线圈不能连续转动的原因后，我们如何实现电动机线圈的持续转动呢?
根据通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向有关的知识，可知线圈的不同边受力不同，故如图甲所示，线圈会沿顺时针转动，而到图乙所示位置时，线圈会因受平衡力而静止，这个位置就是平衡位置。故若要使线圈能继续转动，必须改变线圈的受力方向。改变线圈中的电流方向可解决，并容易操作。实现改变线圈中电流方向的这一装置，称之为换向器
重难点解读
换向器的结构及工作原理
如右图是换向器的结构图，换向器的两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两个半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
当线圈转到如下图甲所示的位置时，两个力不平衡，线圈连续转动，转到了如图乙所示的平衡位置时，靠惯性越过去，此时由于换向器的作用，线圈又受到同方向转动的力，保证线圈继续转动下去，整个过程循环往复，周而复始，实现了线圈的连续转动，实现了电动机的连续工作。
重难点解读
电动机的结构和特点
电动机的基本机构，由线圈、磁极、换向器、电刷几部分组成，其中，换向器的作用是及时改变线圈中的电流方向，使线圈受到像同方向转动的力，使线圈一直转动下去。
生活中常见的电动机结构如右图所示，由定子和转子构成。转子由许多组线圈组成，换向器由许多对铜片组成，定子由机壳和电磁铁组成，两个电刷用石墨和铜粉压制而成。
电动机的特点：结构简单，制造方便，体积小，效率高，种类多，便于控制。生活中的电动机可分为两类：直流电动机和交流电动机。
直流电动机：由直流电源供电，用在电动机车、轧钢机、电动玩具、录音机等。
交流电动机：由220V交流电源供电，用在电动水泵、加工机械转动等方面。
易错易混
直流电动机模型不能正常运转的原因
?（1）电路原因：线圈断了，电刷与换向器接触不良，电流太小
?（2）磁场原因：磁体磁性太弱
?（3）机械原因：线圈被卡住，电刷与换向器接触太紧，线圈的轴受到的摩擦太大
?（4）位置原因：线圈刚好处在平衡位置（用手拨一下就能转起来）
巩固练习
考点1：换向器的作用
【例1】关干直流电动机的换向器，下列说法中正确的是(
)
A.换向器是由两个铜制的圆环制成的
B.通电线圈每转动90°，换向器就会使线圈中电流的方向自动改变一次
C.通电线圈刚转过平衡位置时，换向器就自动改变线圈中电流的方向
D.通电线圈刚转过平衡位置时，换向器就自动改变线圈中电流的大小
【变式1】下列关干直流电动机的换向器的说法中正确的是(
)
A.换向器是两个铜制的圆环
B.换向器是两个绝缘材料制成的半环
C.换向器的两个铜制圆环间有导线连通
D.换向器的两个铜制半环是彼此绝缘的
考点2：电动机的原理
【例1】如图所示是直流电动机示意图，下列说法正确的是（
）
A.只改变电流方向，不能改变其转动方向
B.只改变磁场方向，不能改变其转动方向
C.同时改变磁场和电流方向，不能改变其转动方向
D.同时改变磁场和电流方向，可以改变其转动方向
【例2】电动机在日常生活和工农业生产中的应用十分广泛，关干电动机下列说法错误的是（
）
A.电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
B.直流电动机中的换向器能使通电线圈持续转动
C.电动机是把电能转化成机械能的装置
D.电动机是把机械能转化成电能的装置
【变式1】如图所示，是小华同学探究“磁场对中流的作用”的实验装置，A,B是一根金属棒，通过导线接在电路中，闭合开关后，金属棒没有运动(仪器、电路都完好)，要使金属棒运动起来，下列措施可行的是（
???）
A.将蹄形磁体的N,S极对调
B.换用磁性弱一此的蹄形磁体
C.换用电压大一此的直流电源
D.将滑动变阻器的滑片向右移动
【变式2】如图所示的实验装置中，将一根直导线ab放在蹄形磁体的磁场中，接通电源，根据实验现象回答以下问题：
（1）静止在导轨上的导线ab通电后会
。这说明了
。
（2）不改变磁场的方向，只改变电流方向，导线ab的运动方向
，这说明
。
（3）不改变电流方向，只改变磁场方向，导线ab的运动发现
，这说明
。
知识点3
磁生电
?市场上有一种手压式手电筒，不用干电池做电源，当手压下开关时，手电筒的灯泡就发出明亮的光，那么通过灯泡的电流是怎样产生的？
?在奥斯特发现电生磁现象后，不少科学家思考，磁能否生电呢？英国科学家法拉第经过10年的探索，终于发现磁生电的规律和条件。发电机就是用这样的原理制造的，市场上手压式手电筒也是依据此原理造成的。
如图所示，把一段直导线放入磁场中，让导线运动，会发现有时电流表的指针会摆动，并且摆动的方向也是有变化的，这说明磁生电需要一定的条件，而且不同条件下，产生电流的方向也不同。经过多次尝试，我们可以发现产生电流的条件，如果我们把磁感线想象成一根根实在的线，把导线想象成一把刀，那么我们总结磁生电的条件为：闭合电路的一部分导体在磁场总做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。
重难点解读
感应电流的方向
?在其他条件不变时，改变导体运动方向，发现电流表指针会反向偏转；如果导体运动方向不变，把磁极对调，电流表指针也会反向偏转，由此可知：
?产生的感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关。?
易错易混
产生感应电流的条件
?（1）闭合回路的一部分导体
?（2）在磁场中做切割磁感线运动
巩固练习
考点1：判断感应电流的产生
【例1】如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面像里的磁感线，当矩形线框从位置A向右匀速移动到位置B时，线框内有无感应电路产生的情况说法比较全面的是（
）
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
【例2】如图所示是一闭合线圈abcd在磁场中向右运动（“×”表示磁感线方向垂直纸面向里）下列说法正确的是（
）
A.线圈在做切割磁感线运动，产生感应电流
B.线圈运动得越快产生的感应电流越大
C.感应电流的方向沿逆时针方向
D.电路中没有感应电流
【变式1】用一根细线将一开口铜环悬挂起来，如图所示，下列说法中正确的是（
）
A.将条形磁体插入铜环中，环中有感应电流
B.将条形磁体从铜环中抽出时，环中有感应电流
C.条形磁体停在铜环中时，环中可能没有感应电流
D.以上说法都不对
考点2：影响感应电流方向的因素
【例1】要使感应电流的方向与原来相反，可采取的措施是（
）
A.把磁场方向和导体切割磁感线运动的方向都反过来
B.保持导体切割磁感线运动方向和磁场方向不变，把导体位置调过来
C.保持磁场方向不变，改变导体切割磁感线运动的方向
D.把磁场减弱，导体切割磁感线运动的速度减小
【例2】如图所示，蹄形磁体位于水平木板上，当导体棒向右运动时，电流表的指针向左偏转，则能使电流表的指针向右偏转的是（
）
导体棒竖直向上运动
B.磁体和导体棒以相同的速度同时向右运动
C.导体棒不动，使磁体向左运动
D.对调磁体的磁极，并使导体棒向右运动
考点3：探究电磁感应
【例1】探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲乙丙所示：
（1）本实验中，我们通过观察
来判断电路是否有感应电流；
（2）通过比较图
与图
可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；通过比较图
和图
可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。
（3）若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，电路
感应电流（填“有”或“无”）。
【变式1】如图所示是小明探究“怎样产生感应电流”的实验装置，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，指针都没有明显偏转（仪器、接触都完好）。请从两个方面写出改进措施：
（1）
；
（2）
。
知识点4发电机
?如图所示，是实验室中的手摇式发电机，观察其构造。
?发电机的基本构造跟电动机基本相同，由线圈、磁极组成。
手摇发电机的线圈两边切割磁感线的方向是相反的，如图所示，ab边在前半圈是向上切割，后半圈向下切割，也就是在一圈中，切割磁感线的方向要改变两次，因此输出电流的方向要改变两次。线圈转动一圈，称为一个周期，1s内转动的圈数，称为频率。若在发电机上接入电流表，摇动转轮时，会观察到电流表指针偏转方向不同，这时，电路中产生的就是交变电流，简称交流电，用不同速度摇动转轮时，发出的电流大小也不同。
重难点解读
发电机的结构和原理
?发电机是根据电磁感应原理制成的，所有的发电机的基本结构都包括转子和定子等组成部分。实际的发电机要复杂得多，但原理和基本组成跟模型式手摇发电机是相同的，实际的发电机常采用线圈不动，磁极转动的方式来发电，并且用电磁铁来代替永磁体。
?发电机发电的过程是把机械能转化为电能，不同形式的发电机都是利用了其他形式的能（如水能、风能、化学能等）先转化为机械能，在带动发电机发电。电动机可分为直流发电机和交流发电机。
重难点解读
磁记录和扬声器
?【拓展-磁记录】录音机、复读机是同学们经常用到学习工具，各种各样的银行卡和消费卡已称为现代社会离不开的必要工具，为我们的生活带来了很大的方便，那么，录音机、复读机以及磁卡中是如何记录信息的？
录音机的磁带上附有一层硬磁性材料的小颗粒，录音时，动圈式话筒将声音转变为强弱变化的电流，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电流，电流经放大后使扬声器发生。
?【拓展-扬声器】扬声器的结构如图所示，当线圈通过图中的电流时，线圈受到磁体的吸引向左运动，当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁体的排斥向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出来声音。
巩固练习
考点1：对发电机的理解
【例1】关于发电机的叙述正确的是（
）
A.线圈中产生交流电，向外输出直流电的发电机是直流发电机
B.线圈中产生交流电，向外输出直流电的发电机是交流发电机
C.线圈中产生直流电，向外输出交流电的发电机是交流发电机
D.线圈中产生直流电，向外输出直流电的发电机是直流发电机
【变式1】如图所示的甲、乙两个原理示意图，以下说明中正确的是（
）
A.甲是电动机，乙是发电机
B.甲是发电机，乙是电动机
C.甲、乙都是发电机
D.甲、乙都是电动机
【变式2】发电机是根据
原理制成的，发电机产生的电流称为
，电流方向与闭合电路一部分导体切割磁感线方向以及
的方向有关。电流大小与导体切割磁感线运动的
以及磁场的
有关。发电机工作时发生的能量转化是
。
考点2：发电机的应用
【例1】话筒的种类很多，如图是动圈式话筒的结构示意图。当你对这话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片
，与膜片相连的线圈也跟着一起
，线圈在磁场中的这种运动能产生随着声音变化而变化的
，经放大后通过扬声器还原成声音。
【变式1】如图是磁带录音机录音原理的示意图录音时，动圈式话筒将声信号转换为电信号送到录音磁头录音磁头是一个蹄形中磁铁，它的磁性强弱随电信号变化，将电信号转换为磁信号录音磁带贴养录音磁头移动，上面的磁粉被磁化，声音信号被记录在磁带上。关于磁带录音机录音过程，下列说法中正确的是(
???)
A.话筒将声信号转换成电信号利用了电流的磁效应
B.录音磁头将磁信号转化成电信号，利用了电流的磁效应
C.话筒将声信号转换成电信号利用了电磁感应现象
D.录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电磁感应现象
考点3：发电机和电动机的原理
【例1】如图是一种安装在自行车上的照明灯，这种灯不用化学电池，是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光。发电机的原理是
，发电机工作时发生的能量转化是
。
【例2】下面四幅图中能反映电磁感应现象的是（
）
【变式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中流，POS机便可读出磁条上的信息。下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是(
?)
课后作业
1．如图是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，当导线AB如何运动时电流表的指针会发生偏转（　　）
A．垂直于磁感线向左运动
B．平行于磁感线向上运动
C．平行于磁感线向下运动
D．垂直于纸面向外运动
如图所示是
机结构的示意图，F为换向器，它的作用
。
闭合开关S，线圈缓慢转动，现要使线圈转动加快，可以
。
3．通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向与　
??　方向和　
??　方向有关系。电动机正是利用这个原理制成的，它在工作时是将电能转化为　
??　能。
4．如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，它根据
的原理发电，该原理是英国物理学家
发现。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的
（填“电源”或“用电器）。
5．电磁感应现象是英国物理学家
首先发现的。探究这个现象应选用如图中
（填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。利用电磁感应现象可以制成
，实现机械能转化为电能。
6．如图所示为探究“磁生电”的实验装置。
（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中上下运动，电流计指针
偏转，断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针
偏转。（选填“会”或“不会”）
（2）若保持导体ab不动，要产生感应电流，正确的操作是
。
（3）该实验利用的原理是
，现实中可以用来制作
。
（4）若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为
，通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与
有关。
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第16讲
电与磁（二）
知识点1电动机的原理
大家都玩过电动玩具吧！给四驱车装上电池后它就能在轨道里飞快地前进，你知道在各种电动玩具中起主要作用的零件是什么吗？它的工作原理是什么呢？
?电动玩具中起主要作用的是电动机，它的工作原理可以通过实验来说明。如图所示，当我们把一段导体放入磁场通电后，会发现这段导体会运动，如果磁感线的方向不变，我们改变电流的方向，导体的运动方向就会改变；如果电流方向不变，改变磁感线的方向，导体的运动方向也会改变。电动玩具上的电动机就是利用这个原来来工作的。
若把导体换成线圈放入磁场中，通电后，线圈会有怎样的变化？
?如果把直导线换成线圈，放入磁场中，通电后线圈就会转动。当线圈中的电流方向改变或磁场的方向改变时，线圈的转动方向也会改变。
重难点解读
通电线圈在磁场中不能连续转动
?在实验时，我们会发现一个现象：线圈在磁场中转了半周就来回摆动几下停在一个位置就不动了，这是怎么回事呢？
?当线圈通电后，相对的两条边的电流方向是相反的，所以它们的受力方向是相反的，但力的大小是相等。当线圈转动到与磁感线垂直的平面时，上边的受力向下，下边的受力向下，两个力在同一条直线上，所以两个是一对平衡力，线圈在平衡力的作用下就保持静止了，线圈静止的这个位置称为平衡位置。
?当线圈开始转动的位置不是平衡位置时，则通电后线圈转动，越过平衡位置后，它受到的力阻碍它转动，使得线圈不能连续转动。
易错易混
磁场对通电导线的作用
?（1）由于通电导体周围存在磁场，因为通电导体也可以理解为一个磁体，因此磁场对电流产生力的作用，实质上是磁体间通过磁场而发生的作用。
【拓展】（2）当通电导体与磁感线平行放置时，此时电流方向与磁感线方向相同或相反，导体不受磁场的作用力，只有当导体与磁感线方向斜交或垂直时，通电导体才会受到磁场的作用力，且同样条件下导体与磁感线垂直时，所受的作用力最大。
?（3）磁场对通电导体的作用是“力”而不是“运动”，也就是说，通电导体在磁场中会受到磁场的作用力，但不一定会运动，如线圈受到平衡力时，线圈就会停在这个位置不动了。
?（4）通电导线的受力方向与电流方向和磁场方向有关，当电流方向和磁场方向同时变为与原方向相反时，通电导线的受力方向不变。
巩固练习
【例1】在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时，一位同学做了如图甲乙丙所示的三个实验，图中AB表示闭合电路中的一部分导线，导线上的箭头表示电流的方向，F表示导线受力方向，S、N分别表示蹄形磁铁的南北极。
（1）通过实验甲和乙说明，通电导线在磁场中的受力方向与
的方向有关；
（2）通过实验甲和丙说明，通电导线在磁场中的受力方向与
的方向有关。
答案电流方向；磁场方向
知识点2
电动机的结构
知道了线圈不能连续转动的原因后，我们如何实现电动机线圈的持续转动呢?
根据通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向有关的知识，可知线圈的不同边受力不同，故如图甲所示，线圈会沿顺时针转动，而到图乙所示位置时，线圈会因受平衡力而静止，这个位置就是平衡位置。故若要使线圈能继续转动，必须改变线圈的受力方向。改变线圈中的电流方向可解决，并容易操作。实现改变线圈中电流方向的这一装置，称之为换向器
重难点解读
换向器的结构及工作原理
如右图是换向器的结构图，换向器的两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两个半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
当线圈转到如下图甲所示的位置时，两个力不平衡，线圈连续转动，转到了如图乙所示的平衡位置时，靠惯性越过去，此时由于换向器的作用，线圈又受到同方向转动的力，保证线圈继续转动下去，整个过程循环往复，周而复始，实现了线圈的连续转动，实现了电动机的连续工作。
重难点解读
电动机的结构和特点
电动机的基本机构，由线圈、磁极、换向器、电刷几部分组成，其中，换向器的作用是及时改变线圈中的电流方向，使线圈受到像同方向转动的力，使线圈一直转动下去。
生活中常见的电动机结构如右图所示，由定子和转子构成。转子由许多组线圈组成，换向器由许多对铜片组成，定子由机壳和电磁铁组成，两个电刷用石墨和铜粉压制而成。
电动机的特点：结构简单，制造方便，体积小，效率高，种类多，便于控制。生活中的电动机可分为两类：直流电动机和交流电动机。
直流电动机：由直流电源供电，用在电动机车、轧钢机、电动玩具、录音机等。
交流电动机：由220V交流电源供电，用在电动水泵、加工机械转动等方面。
易错易混
直流电动机模型不能正常运转的原因
?（1）电路原因：线圈断了，电刷与换向器接触不良，电流太小
?（2）磁场原因：磁体磁性太弱
?（3）机械原因：线圈被卡住，电刷与换向器接触太紧，线圈的轴受到的摩擦太大
?（4）位置原因：线圈刚好处在平衡位置（用手拨一下就能转起来）
巩固练习
考点1：换向器的作用
【例1】关干直流电动机的换向器，下列说法中正确的是(
)
A.换向器是由两个铜制的圆环制成的
B.通电线圈每转动90°，换向器就会使线圈中电流的方向自动改变一次
C.通电线圈刚转过平衡位置时，换向器就自动改变线圈中电流的方向
D.通电线圈刚转过平衡位置时，换向器就自动改变线圈中电流的大小
答案C
【变式1】下列关干直流电动机的换向器的说法中正确的是(
)
A.换向器是两个铜制的圆环
B.换向器是两个绝缘材料制成的半环
C.换向器的两个铜制圆环间有导线连通
D.换向器的两个铜制半环是彼此绝缘的
答案B
考点2：电动机的原理
【例1】如图所示是直流电动机示意图，下列说法正确的是（
）
A.只改变电流方向，不能改变其转动方向
B.只改变磁场方向，不能改变其转动方向
C.同时改变磁场和电流方向，不能改变其转动方向
D.同时改变磁场和电流方向，可以改变其转动方向
答案C
【例2】电动机在日常生活和工农业生产中的应用十分广泛，关干电动机下列说法错误的是（
）
A.电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
B.直流电动机中的换向器能使通电线圈持续转动
C.电动机是把电能转化成机械能的装置
D.电动机是把机械能转化成电能的装置
答案D
【变式1】如图所示，是小华同学探究“磁场对中流的作用”的实验装置，A,B是一根金属棒，通过导线接在电路中，闭合开关后，金属棒没有运动(仪器、电路都完好)，要使金属棒运动起来，下列措施可行的是（
???）
A.将蹄形磁体的N,S极对调
B.换用磁性弱一此的蹄形磁体
C.换用电压大一此的直流电源
D.将滑动变阻器的滑片向右移动
答案C
【变式2】如图所示的实验装置中，将一根直导线ab放在蹄形磁体的磁场中，接通电源，根据实验现象回答以下问题：
（1）静止在导轨上的导线ab通电后会
。这说明了
。
（2）不改变磁场的方向，只改变电流方向，导线ab的运动方向
，这说明
。
（3）不改变电流方向，只改变磁场方向，导线ab的运动发现
，这说明
。
答案：（1）运动；磁场对通电导线有力的作用；（2）改变，通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关；（3）改变，通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向有关；
知识点3
磁生电
?市场上有一种手压式手电筒，不用干电池做电源，当手压下开关时，手电筒的灯泡就发出明亮的光，那么通过灯泡的电流是怎样产生的？
?在奥斯特发现电生磁现象后，不少科学家思考，磁能否生电呢？英国科学家法拉第经过10年的探索，终于发现磁生电的规律和条件。发电机就是用这样的原理制造的，市场上手压式手电筒也是依据此原理造成的。
如图所示，把一段直导线放入磁场中，让导线运动，会发现有时电流表的指针会摆动，并且摆动的方向也是有变化的，这说明磁生电需要一定的条件，而且不同条件下，产生电流的方向也不同。经过多次尝试，我们可以发现产生电流的条件，如果我们把磁感线想象成一根根实在的线，把导线想象成一把刀，那么我们总结磁生电的条件为：闭合电路的一部分导体在磁场总做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。
重难点解读
感应电流的方向
?在其他条件不变时，改变导体运动方向，发现电流表指针会反向偏转；如果导体运动方向不变，把磁极对调，电流表指针也会反向偏转，由此可知：
?产生的感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关。?
易错易混
产生感应电流的条件
?（1）闭合回路的一部分导体
?（2）在磁场中做切割磁感线运动
巩固练习
考点1：判断感应电流的产生
【例1】如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面像里的磁感线，当矩形线框从位置A向右匀速移动到位置B时，线框内有无感应电路产生的情况说法比较全面的是（
）
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
答案
A
【例2】如图所示是一闭合线圈abcd在磁场中向右运动（“×”表示磁感线方向垂直纸面向里）下列说法正确的是（
）
A.线圈在做切割磁感线运动，产生感应电流
B.线圈运动得越快产生的感应电流越大
C.感应电流的方向沿逆时针方向
D.电路中没有感应电流
答案D
【变式1】用一根细线将一开口铜环悬挂起来，如图所示，下列说法中正确的是（
）
A.将条形磁体插入铜环中，环中有感应电流
B.将条形磁体从铜环中抽出时，环中有感应电流
C.条形磁体停在铜环中时，环中可能没有感应电流
D.以上说法都不对
答案D
考点2：影响感应电流方向的因素
【例1】要使感应电流的方向与原来相反，可采取的措施是（
）
A.把磁场方向和导体切割磁感线运动的方向都反过来
B.保持导体切割磁感线运动方向和磁场方向不变，把导体位置调过来
C.保持磁场方向不变，改变导体切割磁感线运动的方向
D.把磁场减弱，导体切割磁感线运动的速度减小
答案C
【例2】如图所示，蹄形磁体位于水平木板上，当导体棒向右运动时，电流表的指针向左偏转，则能使电流表的指针向右偏转的是（
）
导体棒竖直向上运动
B.磁体和导体棒以相同的速度同时向右运动
C.导体棒不动，使磁体向左运动
D.对调磁体的磁极，并使导体棒向右运动
答案D
考点3：探究电磁感应
【例1】探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲乙丙所示：
（1）本实验中，我们通过观察
来判断电路是否有感应电流；
（2）通过比较图
与图
可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；通过比较图
和图
可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。
（3）若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，电路
感应电流（填“有”或“无”）。
答案(1）电流表示数；（2）甲丙；甲乙；（3）有
【变式1】如图所示是小明探究“怎样产生感应电流”的实验装置，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，指针都没有明显偏转（仪器、接触都完好）。请从两个方面写出改进措施：
（1）
；
（2）
。
答案（1）换磁性更强的磁铁；（2）换更灵敏的电流计
知识点4发电机
?如图所示，是实验室中的手摇式发电机，观察其构造。
?发电机的基本构造跟电动机基本相同，由线圈、磁极组成。
手摇发电机的线圈两边切割磁感线的方向是相反的，如图所示，ab边在前半圈是向上切割，后半圈向下切割，也就是在一圈中，切割磁感线的方向要改变两次，因此输出电流的方向要改变两次。线圈转动一圈，称为一个周期，1s内转动的圈数，称为频率。若在发电机上接入电流表，摇动转轮时，会观察到电流表指针偏转方向不同，这时，电路中产生的就是交变电流，简称交流电，用不同速度摇动转轮时，发出的电流大小也不同。
重难点解读
发电机的结构和原理
?发电机是根据电磁感应原理制成的，所有的发电机的基本结构都包括转子和定子等组成部分。实际的发电机要复杂得多，但原理和基本组成跟模型式手摇发电机是相同的，实际的发电机常采用线圈不动，磁极转动的方式来发电，并且用电磁铁来代替永磁体。
?发电机发电的过程是把机械能转化为电能，不同形式的发电机都是利用了其他形式的能（如水能、风能、化学能等）先转化为机械能，在带动发电机发电。电动机可分为直流发电机和交流发电机。
重难点解读
磁记录和扬声器
?【拓展-磁记录】录音机、复读机是同学们经常用到学习工具，各种各样的银行卡和消费卡已称为现代社会离不开的必要工具，为我们的生活带来了很大的方便，那么，录音机、复读机以及磁卡中是如何记录信息的？
录音机的磁带上附有一层硬磁性材料的小颗粒，录音时，动圈式话筒将声音转变为强弱变化的电流，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电流，电流经放大后使扬声器发生。
?【拓展-扬声器】扬声器的结构如图所示，当线圈通过图中的电流时，线圈受到磁体的吸引向左运动，当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁体的排斥向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出来声音。
巩固练习
考点1：对发电机的理解
【例1】关于发电机的叙述正确的是（
）
A.线圈中产生交流电，向外输出直流电的发电机是直流发电机
B.线圈中产生交流电，向外输出直流电的发电机是交流发电机
C.线圈中产生直流电，向外输出交流电的发电机是交流发电机
D.线圈中产生直流电，向外输出直流电的发电机是直流发电机
答案A
【变式1】如图所示的甲、乙两个原理示意图，以下说明中正确的是（
）
A.甲是电动机，乙是发电机
B.甲是发电机，乙是电动机
C.甲、乙都是发电机
D.甲、乙都是电动机
答案A
【变式2】发电机是根据
原理制成的，发电机产生的电流称为
，电流方向与闭合电路一部分导体切割磁感线方向以及
的方向有关。电流大小与导体切割磁感线运动的
以及磁场的
有关。发电机工作时发生的能量转化是
。
答案电磁感应；交流电；磁场；快慢；强弱；机械能转化为电能；
考点2：发电机的应用
【例1】话筒的种类很多，如图是动圈式话筒的结构示意图。当你对这话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片
，与膜片相连的线圈也跟着一起
，线圈在磁场中的这种运动能产生随着声音变化而变化的
，经放大后通过扬声器还原成声音。
答案振动；振动；电流；
【变式1】如图是磁带录音机录音原理的示意图录音时，动圈式话筒将声信号转换为电信号送到录音磁头录音磁头是一个蹄形中磁铁，它的磁性强弱随电信号变化，将电信号转换为磁信号录音磁带贴养录音磁头移动，上面的磁粉被磁化，声音信号被记录在磁带上。关于磁带录音机录音过程，下列说法中正确的是(
???)
A.话筒将声信号转换成电信号利用了电流的磁效应
B.录音磁头将磁信号转化成电信号，利用了电流的磁效应
C.话筒将声信号转换成电信号利用了电磁感应现象
D.录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电磁感应现象
答案C
考点3：发电机和电动机的原理
【例1】如图是一种安装在自行车上的照明灯，这种灯不用化学电池，是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光。发电机的原理是
，发电机工作时发生的能量转化是
。
答案电磁感应；机械能转化为电能
【例2】下面四幅图中能反映电磁感应现象的是（
）
答案D
【变式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中流，POS机便可读出磁条上的信息。下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是(
?)
答案C
课后作业
1．如图是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，当导线AB如何运动时电流表的指针会发生偏转（　　）
A．垂直于磁感线向左运动
B．平行于磁感线向上运动
C．平行于磁感线向下运动
D．垂直于纸面向外运动
答案A
如图所示是
机结构的示意图，F为换向器，它的作用
。
闭合开关S，线圈缓慢转动，现要使线圈转动加快，可以
。
答案电动；使线圈在平衡位置自动改变线圈中的电流方向；增大线圈中电流或换用磁性更强的磁体。
3．通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向与　
??　方向和　
??　方向有关系。电动机正是利用这个原理制成的，它在工作时是将电能转化为　
??　能。
答案电流；磁场；机械
4．如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，它根据
的原理发电，该原理是英国物理学家
发现。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的
（填“电源”或“用电器）。
答案电磁感应；法拉第；电源。
5．电磁感应现象是英国物理学家
首先发现的。探究这个现象应选用如图中
（填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。利用电磁感应现象可以制成
，实现机械能转化为电能。
答案：法拉第；甲；发电机。
6．如图所示为探究“磁生电”的实验装置。
（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中上下运动，电流计指针
偏转，断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针
偏转。（选填“会”或“不会”）
（2）若保持导体ab不动，要产生感应电流，正确的操作是
。
（3）该实验利用的原理是
，现实中可以用来制作
。
（4）若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为
，通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与
有关。
?
答案（1）不会；不会；（2）闭合开关、将蹄形磁铁左右移动；（3）电磁感应；
发电机；（4）电源；磁场方向。

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