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第九单元电磁感应现象,12017杭州上城区一模POS机消费为现代生活带来了便利。内藏的检测头由铁芯和绕在铁芯上的线圈构成。磁卡是磁性材料制成的。记录时，磁卡的磁性面按一定方向移动，和通电的检测头的磁性面接触，使磁卡磁化；读取时，磁卡通过检测头再次把磁信号转化回电信号。但磁卡和磁性物质放在一起，很容易消磁。关于磁卡和检测头工作原理图及对应说法错误的是 ( ),D,A检测头通电工作原理是电生磁原理，如图甲 B检测头记录信息是磁化原理，如图乙 C检测头读取信息是电磁感应原理，如图丙 D磁卡和磁性物质放在一起是消磁原理，如图丁,22018天津改编图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。当它在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的是( ) A B C D,D,3岳阳中考改编如图所示是一种环保型手 电筒。只要将它来回摇动，小灯泡就能发 光。能说明该手电筒工作原理的装置图是 ( ) A B C D,B,4兰州中考如图是直流发电机的工作原理图，下列关于直流发电机的说法中正确的是( ) 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,A,【解析】 直流发电机线圈在转动过程中，不断周期性地改变切割磁感线的方向，所以在线圈内产生的是交流电，而供给外部的是直流电。直流发电机是根据电磁感应原理制成的，电动机才是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理制成的。换向器的作用是将线圈中的交流电在输出时变为直流电。,5福州中考小华在探究怎样产生感应电流 的实验中，设计了如图所示的实验装置。 (1)将磁体向右插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，由此可知：_。 (2)将磁体从螺线管中向左拔出时，会观察到灵敏电流计的指针向_(选填“左”或“右”)偏转。 (3)通过前两步实验，可得出感应电流的方向与_方向有关。,电路中产生了电流,左,磁体运动,【解析】 将磁铁从螺线管中向左拔出，相对于磁铁，螺线管向右运动，切割磁感线的导体运动方向变化，产生的电流方向随之变化，灵敏电流计的指针向左偏转。,62017杭州下城区二模如图所示，让质量相同 的塑料环和铜环分别从条形磁铁的正上方由静 止开始下落(不计空气阻力)。则下落过程中机 械能总量不变的是_(选填“塑料环”或“铜环”)，塑料环和铜环_(选填“会”或“不会”)同时落地，其原因是_ 。,塑料环,不会,铜环切割磁感线会产生感应电流，一部分机械能转化成电,能，使铜环落地时动能更小，速度更小，下落时间更长,考点1知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件(a) 1_的_导体在磁场中做_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_。 【注意】“闭合电路”指电路应该形成通路，而不是断开；“一部分导体”指闭合电路的一部分，而不是整个电路；“在磁场中做切割磁感线的运动”中的“切割”指的是导体把磁感线切断，类似于用刀把草割断，垂直割断或斜着割断都可。,闭合电路,一部分,切割磁感线,感应电流,2产生感应电流的条件： (1)电路_。 (2)电路中_在磁场中做_磁感线运动。 【注意】以上两个条件缺少其一，就不可能产生感应电流。 考点2知道我国交流电的周期和频率(a) 1周期：0.02秒 2频率：50赫,闭合,一部分导体,切割,考点3知道感应电流方向跟磁场方向和导体运动方向有关(a) 1影响感应电流方向的因素：产生电磁感应现象时，若只改变_方向，则感应电流的方向会发生相应的改变；若只改变_的方向，则感应电流的方向会发生相应的改变；但若导体的运动方向和磁场的方向_，则感应电流的方向_。,导体的运动,磁场,同时反向,不变,2影响感应电流大小的因素 (1)导线切割磁感线的_。速度越大，感应电流越_。 (2)磁场的强弱。磁场越_，感应电流越大。 (3)切割磁感线的导线条数。条数越多，感应电流越_。 (4)导线切割磁感线的_(垂直磁感线部分)。有效长度越长，感应电流越_。,速度,大,强,大,有效长度,大,3交流发电机 (1)交流发电机的主要组成部分：_、_(两个)、_(两个)。大型交流发电机的定子为_，转子为_。 (2)交流发电机的原理：电磁感应。 (3)交流电：大小和方向都发生周期性变化的电流。我国电网以交流电供电，交流电的周期是_，频率为_，电流方向每秒钟改变_次。 (4)交流发电机工作时的能量转化：机械能转化为电能。,转子和定子,铜环,电刷,线圈,磁体,0.02s,50Hz,100,4三种电磁现象的辨析,奥斯特,法拉第,电流的方向,电流的方向,磁场的方向,导体的,运动方向,磁场的方向,电流的磁效应,通电线圈在磁,场中转动,电磁感应,电能机械能,机械能电能,类型一了解电磁感应现象 典例 2018温州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 【解析】 图中装置是利用磁来生电，利用的是电磁感应原理。,B,跟踪训练 2017北京改编中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台，在展台中可以做模拟“发电纤维发电”的实验。实验过程及现象如下：踩动踏步机踏板，带动压电薄膜振动，使得一些与压电薄膜相连的小灯发光；增大踩动踏板的频率，压电薄膜振动得更剧烈，发光小灯的数量增加。则下列四个选项中，判断不正确的是( ) A压电薄膜振动时可以产生电压 B小灯发光说明振动的压电薄膜中产生了电流 C发光小灯的数量与踩动踏板的频率有关 D增大踩动踏板的频率，压电薄膜发电的总功率变小,D,【解析】 发电机是根据电磁感应原理制成的，该过程中消耗机械能，产生电能，产生电能的多少与导体运动的快慢有关，运动越快产生感应电流越大，发电的总功率越大。踩动踏步机踏板，带动压电薄膜振动，使得一些与压电薄膜相连的小灯发光，说明有感应电流产生；增大踩动踏板的频率，压电薄膜振动得更剧烈，发光小灯的数量增加，说明产生的电能更多，发电的总功率更大。,类型二区分电动机和发动机 典例 2017株洲改编将两个电流表(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( ) AG1利用了电流的磁效应 BG2利用电磁感应产生了电流 CG2的指针摆动幅度一定大于G1 DG2是因为通电导线在磁场中受力而摆动,D,【解析】 据题意可知：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。当拨动G1的指针时，相当于G1中的线圈做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流；由于两个电表构成了闭合电路，故电流会通过G2表中的线圈，而该线圈处于磁场中，由于通电导线在磁场中受力的作用，所以G2的指针也会偏转；故G1利用了电磁感应而产生电流；由于导线有电阻，感应电流通过导线时因发热会损失掉一部分电能，故G2的指针摆动幅度一定小于G1。,跟踪训练 2017广东模拟改编(1)小明同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右运动，发现导体棒cd也随之运动起来。在此实,验装置中的甲部分，应用的科学原理是_。 装置中的乙部分，导体棒cd运动应用的科学原理是_ _。,电磁感应,通电导体,在磁场中受力的作用,(2)有一种“车窗爆破器”开始陆续安装在一些城市的BRT公交车的窗玻璃上，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力。上述过程产生的能量转化是电能转化为_能，图中_(选填“甲”或“乙”)部分产生的能量转化，与这一过程是相同的。,机械,乙,【解析】 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会有感应电流产生，这种现象应用的是电磁感应原理。导体棒ab产生的感应电流通过导体棒cd，由于磁场对电流有力的作用，所以通电导体棒cd在磁场中受到力的作用而运动起来，通电导体在磁场中受到力的作用，是将电能转化为机械能，所以图中乙部分的能量转化与这一过程是相同的。,不理解影响感应电流方向的因素致错 典例 2019预测线圈在磁场上的初始位置如图所示，若ab边向下，cd边向上逆时针方向转动，导体切割磁感线，则电路中有感应电流，这时外部电路中的电流由A经E到B，若外部电路中的电流由B经E到A，则线圈可能是 () A转过180时 B转过360时 C转过270时 D转到90时,【错解】选D 【析错】认为线圈转到90时，导体的运动方向已经变为ab边向上，cd边向下运动，忽略了此时导体不切割磁感线。 【正解】选A感应电流的方向跟磁场方向和导体的运动方向有关。若要使感应电流的方向发生变化，应只改变磁场方向或导体的运动方向，而此题磁场方向不变，所以关键看选项中是不是让导体的运动方向发生了改变。转过180时，导体的运动方向发生了改变，感应电流的方向会发生改变；转过360时，导体的运动方向没变，还是ab边向下，cd边向上，感应电流的方向不变，即仍从A经E到B；线圈转过270与线圈转到90时，导体的运动方向都跟磁场方向平行，不切割磁感线，没有感应电流。,跟踪训练 2017安徽一模如图所示为发电机的 工作原理图，则下列说法中正确的是 ( ) A线圈在磁场中转动时，不一定会产生感应 电流 B线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流大小不变 C线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流方向不变 D发电机的原理和扬声器的原理相同,A,产生电磁感应现象的条件和规律 1教材实验原理图,2实验原理 探究如何通过“在磁场中运动的导体”和“运动的磁体”来产生电。 3实验结论 (1)结论一：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)结论二：感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。改变导体的运动方向或磁场的方向，感应电流的方向会发生相应的改变。,4实验关键点 (1)观察“磁场不动，闭合回路的导体运动”和“磁场运动，导致磁铁与线圈之间发生相对运动”两个实验，结果都是能产生感应电流，进一步理解“导体切割磁感线运动”的具体含义。 (2)理解感应电流产生的瞬时性。,5实验拓展 (1)通过回顾法拉第十年来经历无数次的实验失败，终于发现电磁感应的辛路历程，展示其科学探究思想的精髓，更进一步的认识法拉第研究电磁感应的科学研究方法，对待科学研究的态度与责任等，在潜移默化中形成正确的物理科学史观。 (2)利用实验方法判定感应电流的方向，利用比较归纳方法判定感应电流的右手定则，对电磁感应的实质问题进行研究引申和拓展，利用能量转换的方法解释电磁感应现象。在探究和总结的过程中，学习掌握实验法、观察法、对比分析、逻辑推理、分析和综合等方法。,典例 2017杭州萧山区期末改编关于电动机和发电机的研究中的有关问题，请根据要求解答。 (1)如图甲所示，使线圈位于两磁极间： 通电后，图甲中ab段导线的电流方向是_(选填“由a到b”或“由b到a”)，图甲中导线ab所受磁场力的方向向上，则图乙中ab段所受磁场力的方向_。 线圈转过图丙所示的位置时，用_的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈。,由a到b,向上,改变电流方向,若把图甲中的电源换为电阻，快速转动线圈，则电阻发热，此过程中机械能先转化为_能再转化为_能。,电,内,(2)图丁是探究“怎样产生感应电流”的实验装置，ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。 本实验中，如果_，我们就认为有感应电流产生。 闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路_(选填“有”或“无”)感应电流。 小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关？”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据如图丁所示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是_ _。,灵敏电流计的指针偏转,有,闭合开关，保持其他条件,不变，只改变导体切割磁感线运动的速度，观察灵敏电流计,的指针偏转程度,【解析】 (1)根据题图中的电源左正极、右负极可以判断，通电后，图甲中ab段导线的电流方向是由a到b。图乙中ab段导线中的电流方向依然是由a到b，磁场方向也没有变化，故所受磁场力的方向和图甲中相同，方向向上；通电导线在磁场中受力的作用，其所受力的方向与电流方向和磁场方向有关，即只要改变一个量，其所受力的方向就会改变一次；所以改变电流方向(改变磁场方向)的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈。若把图乙中的电源换为电阻，快速转动线圈，此时相当于一个发电机，即能产生电能，故是将机械能转化为电能的过程；同时电阻发热，这是电流的热效应，该过程是将电能,转化为内能的过程。(2)感应电流就是通过灵敏电流计的指针偏转来体现的，若灵敏电流计的指针发生偏转，就说明产生了感应电流；磁铁左右水平运动，以磁铁为参照物，就是导线运动，做的是切割磁感线的运动，所以会产生感应电流；要验证感应电流的大小和导体的运动快慢的关系，就要控制其他因素一定，而导体的运动快慢不同，通过观察电流表的指针偏转情况，得出感应电流的大小和导体运动速度的关系。,
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