資源簡介

第3課時 磁生電
教學目標：1.弄清電磁感應現(xiàn)象：2.明白發(fā)電機原理；
教學重點：1.電磁感應現(xiàn)象的應用：2.發(fā)電機的應用；
教學難點：1.電磁感應現(xiàn)象的應用：2.發(fā)電機的應用；
常考點：1.電磁感應現(xiàn)象的應用：2.發(fā)電機的應用；
一、知識點梳理
知識點一：磁生電
電磁感應現(xiàn)象：感應電流的產(chǎn)生條件與影響因素；感應電壓的產(chǎn)生；
發(fā)電機的原理與結(jié)構(gòu)及能量的轉(zhuǎn)換；
二、重難點突破
考點1.磁場對通電導體的作用
（一）磁場對通電導體的作用
1．通電導體在磁場中受到力的作用
2．受力方向與電流方向有關(guān)：只改變電流方向或只改變磁場方向，導線的受力方向改變；同時改變電流方向和磁場方向，導線的受力方向不變
3．受力大小與電流大小和磁場強弱有關(guān)：電流越大，磁場越強，受力越大。

（二）磁場對通電線圈的作用
1．通電線圈在磁場中的運動情況：通電線圈所在平面與磁場平行時，線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動。通電線圈所在平面與磁場垂直時，線圈不發(fā)生轉(zhuǎn)動。
2．通電線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動及原理

甲 線圈受到的力順時針轉(zhuǎn)動 乙 線圈由于慣性會越過平衡位置 丙 線圈受到的力逆時針轉(zhuǎn)動
A.使線圈靜止在圖乙位置，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)線圈并沒有運動，這是由于線圈上、下兩邊受力大小相等、方向相反。該位置是線圈的平衡位置。
B.使線圈靜止在圖甲位置，閉合開關(guān)，線圈受力沿順時針方向轉(zhuǎn)動，能靠慣性轉(zhuǎn)過平衡位置，但不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去，最后要返回平衡位置。
C.使線圈靜止在圖丙位置，這是剛才線圈轉(zhuǎn)過平衡位置以后所到達的位置以后所到達的位置，閉合開關(guān)，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，說明線圈在這個位置所受的作用力時阻礙它沿順時針方向轉(zhuǎn)動的。
D.通電線圈在磁場里受到力的作用而發(fā)生運動時，電能轉(zhuǎn)化為機械能。電動機就是根據(jù)通電線圈在磁場中因受力發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的。
3．通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時，不立即停下來，而是在此位置附近擺動幾下才停下來。因為通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時具有一定的速度，由于慣性它會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，但由于此時受到磁場力的作用效果使線圈反方向轉(zhuǎn)動，它又會返回平衡位置，所以會擺動幾下后再停下來。
例1.如圖所示的四幅圖中能說明發(fā)電機原理的是（ ）
A.? B.? C.? D.?
變式訓練：圖所示是探究“怎樣產(chǎn)生感應電流”的實驗裝置，ab是一根導體，通過導線、開關(guān)連接在靈敏電流計的兩接線柱上。

（1）本實驗中，如果 ▲ ，我們就認為有感應電流產(chǎn)生。
（2）閉合開關(guān)后，若導體不動，磁鐵左右水平運動，電路 ▲ (填“有”或“無”)感應電流。
（3）小李所在實驗小組想進一步探究“感應電流的大小跟哪些因素有關(guān)”，小李猜想:“可能跟導體切割磁感線運動的快慢有關(guān)。”請你根據(jù)如圖所示的實驗裝置，幫助小李設(shè)計實驗來驗證他的猜想，你設(shè)計的實驗做法是： ▲ 。?
考點二：磁場對通電導體的作用
1．直流電動機的工作原理：直流電動機靠直流電源供電，是利用通電線圈在磁場里受到力的作用而轉(zhuǎn)動的原理制成的，是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。
2．直流電動機的構(gòu)造：主要由磁鐵（定子）、線圈（轉(zhuǎn)子）、轉(zhuǎn)向器和電刷等構(gòu)成。

3．轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)與作用
結(jié)構(gòu)：由兩片相互絕緣的銅制半環(huán)構(gòu)成，與電刷配合使用。
作用：當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，能改變線圈中的電流方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動。
4．影響直流電動機轉(zhuǎn)動方向和速度的因素
轉(zhuǎn)動方向與電流方向和磁場方向有關(guān)：只改變電流方向或只改變磁場方向，轉(zhuǎn)動方向改變；電流方向和磁場方向同時改變，則轉(zhuǎn)動方向不變。
轉(zhuǎn)速大小與電流大小和磁場強弱有關(guān)：電流越大、磁場越強轉(zhuǎn)速越快。
5．在裝配直流電動機模型試驗中，常見的故障是裝好通電后電動機不轉(zhuǎn)動，原因如下：
（1）電流不通：①電刷與銅制半環(huán)接觸不好；②開關(guān)處接觸不良或開關(guān)未閉合。
③電源處接觸不良；④滑動變阻器的滑片沒放在電阻絲上。
（2）摩擦太大 ①線圈與半圓形金屬環(huán)之間接觸；②線圈軸與插孔間的摩擦太大，或者線圈軸被卡主。
（3）電流太小 ①電源電壓太低；②使用的滑動變阻器的阻值太大。
（4）儀器裝配位置不正確：線圈的位置處于平衡位置，只要講線圈輕輕轉(zhuǎn)動一下就可以。
例二：如圖所示為小玲和小輝同學制作的一種直流電動機模型，他們用回形針做成兩個支架，分別與電池的兩極相連；用漆包線繞一個矩形線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去軸的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，將線圈放在支架上，蹄形磁鐵放在線圈周圍。
（1）直流電動機的工作原理是利用? ???有力的作用。
（2）按他們這種方法刮漆，線圈在剛轉(zhuǎn)過平衡位置時 ▲ （選填“自動改變線圈中的電流方向”或“切斷線圈中的電流”），目的是使線圈能夠 ▲ 。
（3）可以通過改變 ▲ 方向，改變線圈的轉(zhuǎn)動方向。（填一種方法）
（4）如果電池、開關(guān)、導線的連接和性能良好，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)線圈只抖動了一下，并不轉(zhuǎn)動，原因可能是 ▲ ，這時可進行的有效嘗試是 ▲ 。
變式訓練：同學們做實驗的裝置如圖所示，閉合開關(guān)，如果將導體ab水平向右移動，則：

（1）導體cd將 ▲ （填“隨”或“不隨”）之運動起來。
（2）實驗裝置左側(cè)運用的原理和 ▲ （填“電動機”或“發(fā)動機”）相同。
（3）實驗裝置右側(cè)產(chǎn)生的現(xiàn)象在生活中的應用是 ▲ （舉一個實例）。
考點三：磁生電－－電磁感應
1．磁生電－－電磁感應
概念：電磁感應－－閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應。產(chǎn)生的電流叫感應電流。也叫感生電流
2．產(chǎn)生感應電流的條件：a電路閉合且一部分導體作切割磁感線運動。（缺一不可）
b如果電路不閉合，當導體做切割磁感線運動時，導體中不能產(chǎn)生感應電流，但是在導體兩端會有感應電壓。
3．感應電流的方向與磁場方向和導體運動方向有關(guān)；改變其中的一個，電流方改變；若同時改變這兩個方向，電流方向不變。
4．影響感應電流大小的因素
（1）增強磁場；（2）增大切割磁感線的有效長度；（3）增加切割磁感線的導體的條數(shù)
（4）增加導體切割磁感線的速度；（5）讓導體切割磁感線運動的方向與磁感線方向垂直等，都會使得感應電流增大。
5．在電磁感應中，機械能轉(zhuǎn)變成了電能。
例三：如圖所示，是發(fā)電機的工作原理圖，放在水平方向磁場中的矩形線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，當線圈轉(zhuǎn)到甲圖位置時，由于線圈ab和cd邊 ▲ 磁感線，因而電路中 ▲ ．當轉(zhuǎn)到乙、丁兩圖的位置時，由于ab切割磁感線的方向 ▲ ，因而電路中的電流方向 ▲ ，可見電路中產(chǎn)生的是 ▲ (填“直流電”或“交流電”)，我國電網(wǎng)以 ▲ (填“直流電”或“交流電”)供電，頻率為 ▲ Hz．

變式訓練：如圖為老式電話機的原理圖。炭粒話筒相當于一個變阻器，膜片振動把炭粒壓緊和放松時，相當于圖中膜片帶動滑動頭左右移動，使滑動變阻器的電阻發(fā)生周期性變化，引起電路中的電流發(fā)生相應的周期變化。聽筒中有一個電磁鐵，當線圈中的電流周期性變化時，它對旁邊鐵質(zhì)膜片的吸引力也隨這改變，使膜片來回運動。設(shè)圖片位置話筒膜片、聽筒膜片均靜止.（ ）

A. 話筒的作用是把聲音信號轉(zhuǎn)換成變化的電流
B. 聽筒中膜片往返運動的頻率跟話筒中膜片運動的頻率相同
C. 話筒膜片從圖示位置左移時，對方聽筒膜片也會左移
D. 話筒膜片從圖示位置左移時，對方聽筒膜片應會右移
考點四：交流發(fā)電機的工作原理
1．呈閉合回路的矩形線圈在磁場中不斷地轉(zhuǎn)動時，線圈中就有方向不斷改變的感應電流產(chǎn)生。
2．交流發(fā)電機就是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象制成的。
3．矩形線圈、圓環(huán)、電刷、電流表組成了閉合電路。當線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，切割磁感線，線圈中產(chǎn)生感應電流。
4．分析線圈運動到幾個特殊位置時產(chǎn)生感應電流的情況：
①當線圈平面和磁感線垂直時，兩邊的運動方向和磁感線平行，不切割磁感線，線圈上無感應電流。
②當線圈平面和磁感線平行時，兩邊的運動方向和磁感線垂直，切割磁感線，線圈上有感應電流。（注意兩次的切割方向，及電流方向的改變）
5．線圈在磁場轉(zhuǎn)動一周，感應電流方向改變兩次；線圈不斷轉(zhuǎn)動，則感應電流方向不斷作周期性變化。這種周期性改變方向的電流就是交流電。
交流電跟我們從電池得到的電流有所不同，從電池得到的電流的方向不變，通常叫做直流電。我國交流電的周期是0、02秒，頻率為50赫茲，即發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)一周用0．02秒，即1秒內(nèi)線圈轉(zhuǎn)50周，每秒出現(xiàn)50個周期，方向改變100次。
發(fā)電機由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。一般采用線圈不動、磁極旋轉(zhuǎn)的方法來發(fā)電。還用電磁體代替永磁體。
6．發(fā)電機和電動機的結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一樣的。因此電動機也可以做發(fā)電機。 交流發(fā)電機發(fā)電時，線圈內(nèi)是交流電，對外供應也是交流電；直流發(fā)電機發(fā)電時，線圈內(nèi)是交流電，對外部供電是直流電。

7．交流電與直流電：A交流電：周期性改變方向的電流叫做交流電。
B直流電：方向不變的電叫直流電。
C我國生產(chǎn)和生活中使用的交流電的周期是0．02s，頻率是50赫茲。
D發(fā)電機線圈中產(chǎn)生的電流始終是交流電，如果外電路中使用的是兩個銅制圓環(huán)，則外電路中的電流是交流電，如果是兩個銅質(zhì)的半環(huán)，則外電路中的電流是直流電（半環(huán)的作用相當于一個換向器）。
例四：如圖是分析發(fā)電機工作原理的剖面圖，小圓圈“?”表示垂直于紙面、繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動的一根導線，它是閉合電路的一部分，當它在如圖所示磁場中1、2、3、4位置按箭頭方向運動時，會產(chǎn)生感應電流的是（ 　　）

A．1和2 B．1、2和3 C．1、3和4 D．2、3和4
變式訓練1：探究利用磁場產(chǎn)生電流的實驗中，連接了如圖所示的實驗裝置。
　　　　　　　　　
（1）將磁鐵快速向下插入螺線管時，觀察到電流表原來靜止在中間的指針向左偏轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象叫 ▲ 現(xiàn)象。
（2）磁鐵插入螺線管后，用一只手拿著磁鐵和螺線管一起向上運動。這個過程以螺線管為參照物，磁鐵是 ▲ (選填：“靜止”或“運動”)的;再觀察電流表時會發(fā)現(xiàn)：電流表指針 ▲ (選填：“靜止”、“向左偏轉(zhuǎn)”或“向右偏轉(zhuǎn)”).
（3）在(1)操作的基礎(chǔ)上，要進一步探究感應電流方向與磁場方向的關(guān)系，做法是： ▲ .
三、優(yōu)化與提高
（一）選擇題
1．如圖，課外探究小組的同學，把一條大約10m長電線的兩端連在一個靈敏電流表的兩個接線柱上，形成閉合回路。兩個同學迅速搖動這條電線，可以發(fā)電使電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。你認為這兩個同學朝哪個方向站立時，發(fā)電的可能性比較大？（ ??）
A．朝東西方向站立?? ?? ?? B．朝南略偏東方向站立
C．朝南北方向站立????? ? D．朝北略偏東方向站立
2．如圖所示的裝置中，所有部件都靜止時，小磁針亦靜止于如圖所示的位置。在下述四種情況下，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是（ ??）
　　　　
A．磁鐵不動，導線ab向左運動
B．導線ab不動，磁鐵向下運動
C．磁鐵與導線以相同的速度同時下落
D．磁鐵與導線以相同的速度同時上升
如圖所示四種設(shè)備，有一個的工作原理與其它三個明顯不同，這個設(shè)備是（ ??）
A． B． C． D．
4.對于交流電,下列說法正確的是(? )
A.線圈轉(zhuǎn)動1周,電流方向改變1次,大小改變2次
B.線圈轉(zhuǎn)動1周,電流方向改變2次,大小改變2次
C.線圈轉(zhuǎn)動1周,電流方向改變2次,大小時刻在改變
D.線圈轉(zhuǎn)動1周,電流方向改變2次，大小不變
5.如圖所示裝置可探究感應電流產(chǎn)生的條件,下面操作中能產(chǎn)生感應電流的是( )

A. 保持磁鐵靜止，將導體棒ab上下移動
B. 保持導體棒ab靜止，將磁鐵左右移動
C. 保持導體棒ab靜止，將磁鐵上下移動
D. 保持導體棒ab靜止，將磁鐵沿導體棒ab方向前后移動
6．如圖所示，小明用漆包線繞成線圈ABCD，將線圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半放入磁場，做成電動機模型，連接干電池后（ 　　）

A．線圈持續(xù)來回擺動 B．線圈沿固定方向持續(xù)轉(zhuǎn)動
C．AB邊中電流方向交替變化 D．CD邊始終受到磁場力作用，且是動力
（二）非選擇題
7.如圖是研究感應電流的方向與哪些因素有關(guān)的實驗示意圖。比較甲、乙兩圖可以得出的結(jié)論是_______________；比較甲、丙兩圖可以得出的結(jié)論是_______________.

8.如圖所示,桌面上放一單匝團合線圈,線圈中心上方一定高度處有一豎立的條形磁體。當磁體豎直向下運動時,線圈中___________產(chǎn)生感應電流,若保持磁體不動,線圈豎直向上運動靠近磁體,線圈中___________(均選填“會”、“不會” 或“無法判斷是否”)產(chǎn)生感應電流，你判斷的依據(jù)：_____________.

9．探究利用磁場產(chǎn)生電流的實驗中，連接了如圖所示的實驗裝置。
　　　　　　　　　
（1）將磁鐵快速向下插入螺線管時，觀察到電流表原來靜止在中間的指針向左偏轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象叫 ▲ 現(xiàn)象。
（2）磁鐵插入螺線管后，用一只手拿著磁鐵和螺線管一起向上運動。這個過程以螺線管為參照物，磁鐵是 ▲ (選填：“靜止”或“運動”)的;再觀察電流表時會發(fā)現(xiàn)：電流表指針 ▲ (選填：“靜止”、“向左偏轉(zhuǎn)”或“向右偏轉(zhuǎn)”).
（3）在(1)操作的基礎(chǔ)上，要進一步探究感應電流方向與磁場方向的關(guān)系，做法是：
▲ .
10．如圖所示是小明制作的一臺簡易電動機。

(1)電動機的線圈繞制好后，小明將線圈左端引出線的絕緣漆刮掉?半，右端引出的絕緣漆全部刮掉，他這樣做的目的是使線圈通電時?能夠 ▲ ．
(2)開關(guān)閉合后，電動機不轉(zhuǎn)，用手輕推一下線圈，線圈就的轉(zhuǎn)動起來，則開始時線圈不轉(zhuǎn)的原因是 ▲ ．
(3)要想改變線圈的轉(zhuǎn)動方向，小明可采取的措施是 ▲ 、 ▲ ．(寫出兩點)
(4)小明還想設(shè)計一個能調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的裝置，請在下面方框內(nèi)畫出實驗電路圖(電動機符號用M表示)．
11．光敏電阻在各種自動化裝置中很多應用，小柯用它設(shè)計了一種“智能家居照明燈”電路，如圖甲所示．（電磁繼電器線圈的電阻不計）
　　　
導線 ▲ （選填“A”或“B”）．連接家庭電路中的火線．
小柯的設(shè)計要求是：“智能家具照明燈”在天暗時自動點亮，天亮時自動熄滅，那么他選擇的光敏電阻阻值大小應隨光照強度的增加而 ▲ ．
保持光照強度不變，閉合開關(guān)S后，滑片P由a端詳b端移動過程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖乙所示，計算滑動變阻器的最大阻值是多少歐？（電源電壓U0不變）
12.在“探究什么情況下磁可以生電”的實驗中，小芳發(fā)現(xiàn)每次電流表指針擺動的角度不同，提出了“感應電流的大小與哪些因素有關(guān)”的問題。

(1)小芳猜想可能與導體切割磁感線運動速度有關(guān)，速度越大， ▲ 能越大，轉(zhuǎn)化成電能就越多。
你的猜想是：可能與 ▲ 有關(guān)。
(2)小芳為了驗證自己的猜想，利用如圖的裝置進行實驗，足夠大的磁體放在水平面上，驅(qū)動裝置通過兩根絕緣硬棒ab、cd使導體PQ沿直線水平向右運動(導體運動區(qū)域的磁場強弱相同)．同一次實驗，應使導體做 ▲ (填“勻速”或“變速”)運動。下表是實驗測得的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論： ▲ ．
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
速度(cm/s)
1
2
3
4
5
6
電流(mA)
2．0
4．0
5．9
8．1
10．2
11．8
此實驗運用的研究方法主要是 ▲ ．
13．回答下列問題：
（1）在電和磁漫長的發(fā)展歷史中，許多科學家作出了卓越貢獻，其中第一個發(fā)現(xiàn)電和磁具有聯(lián)系的科學家是 ▲ 。

（2）如圖甲是探究磁場對電流的作用的實驗電路，開關(guān)閉合后，線圈 ▲ 轉(zhuǎn)動，但 ▲ （以上兩空均選填“能”或“不能”）連續(xù)轉(zhuǎn)動。為了解決這一問題，小軒同學利用漆包線繞制的多匝線圈設(shè)計了如圖乙的實驗裝置，小軒在將線圈兩端的絕緣漆刮去時注意到，軸的一端漆皮要 ▲ ，另一端漆皮只刮去 ▲ 。
①開關(guān)閉合后線圈轉(zhuǎn)動，改變線圈轉(zhuǎn)動方向的措施是 ▲ 或 ▲ 。
②利用磁場對電流的作用來工作的設(shè)備是 ▲ 。
A．電鈴 B．電磁起重機 C．動圈式揚聲器 D．電磁繼電器
第3課時 磁生電
教學目標：1.弄清電磁感應現(xiàn)象：2.明白發(fā)電機原理；
教學重點：1.電磁感應現(xiàn)象的應用：2.發(fā)電機的應用；
教學難點：1.電磁感應現(xiàn)象的應用：2.發(fā)電機的應用；
常考點：1.電磁感應現(xiàn)象的應用：2.發(fā)電機的應用；
一、知識點梳理
知識點一：磁生電
電磁感應現(xiàn)象：感應電流的產(chǎn)生條件與影響因素；感應電壓的產(chǎn)生；
發(fā)電機的原理與結(jié)構(gòu)及能量的轉(zhuǎn)換；
二、重難點突破
考點1.磁場對通電導體的作用
（一）磁場對通電導體的作用
1．通電導體在磁場中受到力的作用
2．受力方向與電流方向有關(guān)：只改變電流方向或只改變磁場方向，導線的受力方向改變；同時改變電流方向和磁場方向，導線的受力方向不變
3．受力大小與電流大小和磁場強弱有關(guān)：電流越大，磁場越強，受力越大。

（二）磁場對通電線圈的作用
1．通電線圈在磁場中的運動情況：通電線圈所在平面與磁場平行時，線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動。通電線圈所在平面與磁場垂直時，線圈不發(fā)生轉(zhuǎn)動。
2．通電線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動及原理

甲 線圈受到的力順時針轉(zhuǎn)動 乙 線圈由于慣性會越過平衡位置 丙 線圈受到的力逆時針轉(zhuǎn)動
A.使線圈靜止在圖乙位置，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)線圈并沒有運動，這是由于線圈上、下兩邊受力大小相等、方向相反。該位置是線圈的平衡位置。
B.使線圈靜止在圖甲位置，閉合開關(guān)，線圈受力沿順時針方向轉(zhuǎn)動，能靠慣性轉(zhuǎn)過平衡位置，但不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去，最后要返回平衡位置。
C.使線圈靜止在圖丙位置，這是剛才線圈轉(zhuǎn)過平衡位置以后所到達的位置以后所到達的位置，閉合開關(guān)，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，說明線圈在這個位置所受的作用力時阻礙它沿順時針方向轉(zhuǎn)動的。
D.通電線圈在磁場里受到力的作用而發(fā)生運動時，電能轉(zhuǎn)化為機械能。電動機就是根據(jù)通電線圈在磁場中因受力發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的。
3．通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時，不立即停下來，而是在此位置附近擺動幾下才停下來。因為通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時具有一定的速度，由于慣性它會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，但由于此時受到磁場力的作用效果使線圈反方向轉(zhuǎn)動，它又會返回平衡位置，所以會擺動幾下后再停下來。
例1.如圖所示的四幅圖中能說明發(fā)電機原理的是（ ）
A.? B.? C.? D.?
答案：A
變式訓練：圖所示是探究“怎樣產(chǎn)生感應電流”的實驗裝置，ab是一根導體，通過導線、開關(guān)連接在靈敏電流計的兩接線柱上。

（1）本實驗中，如果 ▲ ，我們就認為有感應電流產(chǎn)生。
（2）閉合開關(guān)后，若導體不動，磁鐵左右水平運動，電路 ▲ (填“有”或“無”)感應電流。
（3）小李所在實驗小組想進一步探究“感應電流的大小跟哪些因素有關(guān)”，小李猜想:“可能跟導體切割磁感線運動的快慢有關(guān)。”請你根據(jù)如圖所示的實驗裝置，幫助小李設(shè)計實驗來驗證他的猜想，你設(shè)計的實驗做法是： ▲ 。?
答案：電流表有讀數(shù)；無；略
考點二：磁場對通電導體的作用
1．直流電動機的工作原理：直流電動機靠直流電源供電，是利用通電線圈在磁場里受到力的作用而轉(zhuǎn)動的原理制成的，是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。
2．直流電動機的構(gòu)造：主要由磁鐵（定子）、線圈（轉(zhuǎn)子）、轉(zhuǎn)向器和電刷等構(gòu)成。

3．轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)與作用
結(jié)構(gòu)：由兩片相互絕緣的銅制半環(huán)構(gòu)成，與電刷配合使用。
作用：當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，能改變線圈中的電流方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動。
4．影響直流電動機轉(zhuǎn)動方向和速度的因素
轉(zhuǎn)動方向與電流方向和磁場方向有關(guān)：只改變電流方向或只改變磁場方向，轉(zhuǎn)動方向改變；電流方向和磁場方向同時改變，則轉(zhuǎn)動方向不變。
轉(zhuǎn)速大小與電流大小和磁場強弱有關(guān)：電流越大、磁場越強轉(zhuǎn)速越快。
5．在裝配直流電動機模型試驗中，常見的故障是裝好通電后電動機不轉(zhuǎn)動，原因如下：
（1）電流不通：①電刷與銅制半環(huán)接觸不好；②開關(guān)處接觸不良或開關(guān)未閉合。
③電源處接觸不良；④滑動變阻器的滑片沒放在電阻絲上。
（2）摩擦太大 ①線圈與半圓形金屬環(huán)之間接觸；②線圈軸與插孔間的摩擦太大，或者線圈軸被卡主。
（3）電流太小 ①電源電壓太低；②使用的滑動變阻器的阻值太大。
（4）儀器裝配位置不正確：線圈的位置處于平衡位置，只要講線圈輕輕轉(zhuǎn)動一下就可以。
例二：如圖所示為小玲和小輝同學制作的一種直流電動機模型，他們用回形針做成兩個支架，分別與電池的兩極相連；用漆包線繞一個矩形線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去軸的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，將線圈放在支架上，蹄形磁鐵放在線圈周圍。
（1）直流電動機的工作原理是利用? ???有力的作用。
（2）按他們這種方法刮漆，線圈在剛轉(zhuǎn)過平衡位置時 ▲ （選填“自動改變線圈中的電流方向”或“切斷線圈中的電流”），目的是使線圈能夠 ▲ 。
（3）可以通過改變 ▲ 方向，改變線圈的轉(zhuǎn)動方向。（填一種方法）
（4）如果電池、開關(guān)、導線的連接和性能良好，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)線圈只抖動了一下，并不轉(zhuǎn)動，原因可能是 ▲ ，這時可進行的有效嘗試是 ▲ 。
答案：磁場對通電導體；自動改變線圈中的電路方向；持續(xù)轉(zhuǎn)動；電流；磁場太弱；換用較強的磁場。
變式訓練：同學們做實驗的裝置如圖所示，閉合開關(guān)，如果將導體ab水平向右移動，則：

（1）導體cd將 ▲ （填“隨”或“不隨”）之運動起來。
（2）實驗裝置左側(cè)運用的原理和 ▲ （填“電動機”或“發(fā)動機”）相同。
（3）實驗裝置右側(cè)產(chǎn)生的現(xiàn)象在生活中的應用是 ▲ （舉一個實例）。
答案：隨；發(fā)電機；電動機。
考點三：磁生電－－電磁感應
1．磁生電－－電磁感應
概念：電磁感應－－閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應。產(chǎn)生的電流叫感應電流。也叫感生電流
2．產(chǎn)生感應電流的條件：a電路閉合且一部分導體作切割磁感線運動。（缺一不可）
b如果電路不閉合，當導體做切割磁感線運動時，導體中不能產(chǎn)生感應電流，但是在導體兩端會有感應電壓。
3．感應電流的方向與磁場方向和導體運動方向有關(guān)；改變其中的一個，電流方改變；若同時改變這兩個方向，電流方向不變。
4．影響感應電流大小的因素
（1）增強磁場；（2）增大切割磁感線的有效長度；（3）增加切割磁感線的導體的條數(shù)
（4）增加導體切割磁感線的速度；（5）讓導體切割磁感線運動的方向與磁感線方向垂直等，都會使得感應電流增大。
5．在電磁感應中，機械能轉(zhuǎn)變成了電能。
例三：如圖所示，是發(fā)電機的工作原理圖，放在水平方向磁場中的矩形線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，當線圈轉(zhuǎn)到甲圖位置時，由于線圈ab和cd邊 ▲ 磁感線，因而電路中 ▲ ．當轉(zhuǎn)到乙、丁兩圖的位置時，由于ab切割磁感線的方向 ▲ ，因而電路中的電流方向 ▲ ，可見電路中產(chǎn)生的是 ▲ (填“直流電”或“交流電”)，我國電網(wǎng)以 ▲ (填“直流電”或“交流電”)供電，頻率為 ▲ Hz．

答案：不切割；無感應電流；相反；相反；交流電；交流電；50。
變式訓練：如圖為老式電話機的原理圖。炭粒話筒相當于一個變阻器，膜片振動把炭粒壓緊和放松時，相當于圖中膜片帶動滑動頭左右移動，使滑動變阻器的電阻發(fā)生周期性變化，引起電路中的電流發(fā)生相應的周期變化。聽筒中有一個電磁鐵，當線圈中的電流周期性變化時，它對旁邊鐵質(zhì)膜片的吸引力也隨這改變，使膜片來回運動。設(shè)圖片位置話筒膜片、聽筒膜片均靜止.（ ）

A. 話筒的作用是把聲音信號轉(zhuǎn)換成變化的電流
B. 聽筒中膜片往返運動的頻率跟話筒中膜片運動的頻率相同
C. 話筒膜片從圖示位置左移時，對方聽筒膜片也會左移
D. 話筒膜片從圖示位置左移時，對方聽筒膜片應會右移
答案：ABD
考點四：交流發(fā)電機的工作原理
1．呈閉合回路的矩形線圈在磁場中不斷地轉(zhuǎn)動時，線圈中就有方向不斷改變的感應電流產(chǎn)生。
2．交流發(fā)電機就是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象制成的。
3．矩形線圈、圓環(huán)、電刷、電流表組成了閉合電路。當線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，切割磁感線，線圈中產(chǎn)生感應電流。
4．分析線圈運動到幾個特殊位置時產(chǎn)生感應電流的情況：
①當線圈平面和磁感線垂直時，兩邊的運動方向和磁感線平行，不切割磁感線，線圈上無感應電流。
②當線圈平面和磁感線平行時，兩邊的運動方向和磁感線垂直，切割磁感線，線圈上有感應電流。（注意兩次的切割方向，及電流方向的改變）
5．線圈在磁場轉(zhuǎn)動一周，感應電流方向改變兩次；線圈不斷轉(zhuǎn)動，則感應電流方向不斷作周期性變化。這種周期性改變方向的電流就是交流電。
交流電跟我們從電池得到的電流有所不同，從電池得到的電流的方向不變，通常叫做直流電。我國交流電的周期是0、02秒，頻率為50赫茲，即發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)一周用0．02秒，即1秒內(nèi)線圈轉(zhuǎn)50周，每秒出現(xiàn)50個周期，方向改變100次。
發(fā)電機由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。一般采用線圈不動、磁極旋轉(zhuǎn)的方法來發(fā)電。還用電磁體代替永磁體。
6．發(fā)電機和電動機的結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一樣的。因此電動機也可以做發(fā)電機。 交流發(fā)電機發(fā)電時，線圈內(nèi)是交流電，對外供應也是交流電；直流發(fā)電機發(fā)電時，線圈內(nèi)是交流電，對外部供電是直流電。

7．交流電與直流電：A交流電：周期性改變方向的電流叫做交流電。
B直流電：方向不變的電叫直流電。
C我國生產(chǎn)和生活中使用的交流電的周期是0．02s，頻率是50赫茲。
D發(fā)電機線圈中產(chǎn)生的電流始終是交流電，如果外電路中使用的是兩個銅制圓環(huán)，則外電路中的電流是交流電，如果是兩個銅質(zhì)的半環(huán)，則外電路中的電流是直流電（半環(huán)的作用相當于一個換向器）。
例四：如圖是分析發(fā)電機工作原理的剖面圖，小圓圈“?”表示垂直于紙面、繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動的一根導線，它是閉合電路的一部分，當它在如圖所示磁場中1、2、3、4位置按箭頭方向運動時，會產(chǎn)生感應電流的是（ 　　）

A．1和2 B．1、2和3 C．1、3和4 D．2、3和4
答案：D
變式訓練1：探究利用磁場產(chǎn)生電流的實驗中，連接了如圖所示的實驗裝置。
　　　　　　　　　
（1）將磁鐵快速向下插入螺線管時，觀察到電流表原來靜止在中間的指針向左偏轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象叫 ▲ 現(xiàn)象。
（2）磁鐵插入螺線管后，用一只手拿著磁鐵和螺線管一起向上運動。這個過程以螺線管為參照物，磁鐵是 ▲ (選填：“靜止”或“運動”)的;再觀察電流表時會發(fā)現(xiàn)：電流表指針 ▲ (選填：“靜止”、“向左偏轉(zhuǎn)”或“向右偏轉(zhuǎn)”).
（3）在(1)操作的基礎(chǔ)上，要進一步探究感應電流方向與磁場方向的關(guān)系，做法是：
▲ .
答案：電磁感應；靜止；靜止；保持線圈的位置不動,先將磁鐵的一端(N極)向下插入線圈,觀察指針的偏轉(zhuǎn)方向;然后對調(diào)磁極,用另一端(S極)向下插入線圈，觀察指針的偏轉(zhuǎn)方向，比較兩次電流表的偏轉(zhuǎn)方向是否相同得出結(jié)論。
三、優(yōu)化與提高
（一）選擇題
1．如圖，課外探究小組的同學，把一條大約10m長電線的兩端連在一個靈敏電流表的兩個接線柱上，形成閉合回路。兩個同學迅速搖動這條電線，可以發(fā)電使電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。你認為這兩個同學朝哪個方向站立時，發(fā)電的可能性比較大？（ ??）
A．朝東西方向站立?? ?? ?? B．朝南略偏東方向站立
C．朝南北方向站立????? ? D．朝北略偏東方向站立
答案：A
2．如圖所示的裝置中，所有部件都靜止時，小磁針亦靜止于如圖所示的位置。在下述四種情況下，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是（ ??）
　　　　
A．磁鐵不動，導線ab向左運動 B．導線ab不動，磁鐵向下運動
C．磁鐵與導線以相同的速度同時下落 D．磁鐵與導線以相同的速度同時上升
答案：B
如圖所示四種設(shè)備，有一個的工作原理與其它三個明顯不同，這個設(shè)備是（ ??）
A． B． C． D．
答案：A
4.對于交流電,下列說法正確的是(? )
A.線圈轉(zhuǎn)動1周,電流方向改變1次,大小改變2次
B.線圈轉(zhuǎn)動1周,電流方向改變2次,大小改變2次
C.線圈轉(zhuǎn)動1周,電流方向改變2次,大小時刻在改變
D.線圈轉(zhuǎn)動1周,電流方向改變2次，大小不變
答案：C
解答：交變電流是線圈在磁場中轉(zhuǎn)動形成的；線圈轉(zhuǎn)動一周即為一個周期；在一個周期內(nèi)電流方向改變兩次；電流的大小隨時間在做周期性變化；
5.如圖所示裝置可探究感應電流產(chǎn)生的條件,下面操作中能產(chǎn)生感應電流的是( )

A. 保持磁鐵靜止，將導體棒ab上下移動
B. 保持導體棒ab靜止，將磁鐵左右移動
C. 保持導體棒ab靜止，將磁鐵上下移動
D. 保持導體棒ab靜止，將磁鐵沿導體棒ab方向前后移動
答案：B
6．如圖所示，小明用漆包線繞成線圈ABCD，將線圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半放入磁場，做成電動機模型，連接干電池后（ 　　）

A．線圈持續(xù)來回擺動 B．線圈沿固定方向持續(xù)轉(zhuǎn)動
C．AB邊中電流方向交替變化 D．CD邊始終受到磁場力作用，且是動力
答案：B
（二）非選擇題
7.如圖是研究感應電流的方向與哪些因素有關(guān)的實驗示意圖。比較甲、乙兩圖可以得出的結(jié)論是_______________；比較甲、丙兩圖可以得出的結(jié)論是_______________.

答案：感應電流的方向跟導體的運動方向有關(guān)；感應電流的方向跟磁場方向有關(guān)
8.如圖所示,桌面上放一單匝團合線圈,線圈中心上方一定高度處有一豎立的條形磁體。當磁體豎直向下運動時,線圈中___________產(chǎn)生感應電流,若保持磁體不動,線圈豎直向上運動靠近磁體,線圈中___________(均選填“會”、“不會” 或“無法判斷是否”)產(chǎn)生感應電流，你判斷的依據(jù)：_____________.

答案：會；會；閉合線圈的每一部分都在做切割磁感線運動，所以會產(chǎn)生感應電流。
9．探究利用磁場產(chǎn)生電流的實驗中，連接了如圖所示的實驗裝置。
　　　　　　　　　
（1）將磁鐵快速向下插入螺線管時，觀察到電流表原來靜止在中間的指針向左偏轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象叫 ▲ 現(xiàn)象。
（2）磁鐵插入螺線管后，用一只手拿著磁鐵和螺線管一起向上運動。這個過程以螺線管為參照物，磁鐵是 ▲ (選填：“靜止”或“運動”)的;再觀察電流表時會發(fā)現(xiàn)：電流表指針 ▲ (選填：“靜止”、“向左偏轉(zhuǎn)”或“向右偏轉(zhuǎn)”).
（3）在(1)操作的基礎(chǔ)上，要進一步探究感應電流方向與磁場方向的關(guān)系，做法是：
▲ .
答案：電磁感應；靜止；靜止；保持線圈的位置不動,先將磁鐵的一端(N極)向下插入線圈,觀察指針的偏轉(zhuǎn)方向;然后對調(diào)磁極,用另一端(S極)向下插入線圈，觀察指針的偏轉(zhuǎn)方向，比較兩次電流表的偏轉(zhuǎn)方向是否相同得出結(jié)論。
10．如圖所示是小明制作的一臺簡易電動機。

(1)電動機的線圈繞制好后，小明將線圈左端引出線的絕緣漆刮掉?半，右端引出的絕緣漆全部刮掉，他這樣做的目的是使線圈通電時?能夠 ▲ ．
(2)開關(guān)閉合后，電動機不轉(zhuǎn)，用手輕推一下線圈，線圈就的轉(zhuǎn)動起來，則開始時線圈不轉(zhuǎn)的原因是 ▲ ．
(3)要想改變線圈的轉(zhuǎn)動方向，小明可采取的措施是 ▲ 、 ▲ ．(寫出兩點)
(4)小明還想設(shè)計一個能調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的裝置，請在下面方框內(nèi)畫出實驗電路圖(電動機符號用M表示)．
答案：(1)使線圈在轉(zhuǎn)動過程中半周沒有電流;(2)啟動時線圈平面剛好處于平衡位置;(3)改變電流方向;改變磁場方向;（4）原理如下圖：

11．光敏電阻在各種自動化裝置中很多應用，小柯用它設(shè)計了一種“智能家居照明燈”電路，如圖甲所示．（電磁繼電器線圈的電阻不計）
　　　
導線 ▲ （選填“A”或“B”）．連接家庭電路中的火線．
小柯的設(shè)計要求是：“智能家具照明燈”在天暗時自動點亮，天亮時自動熄滅，那么他選擇的光敏電阻阻值大小應隨光照強度的增加而 ▲ ．
保持光照強度不變，閉合開關(guān)S后，滑片P由a端詳b端移動過程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖乙所示，計算滑動變阻器的最大阻值是多少歐？（電源電壓U0不變）
答案：A；減小；100Ω；
12.在“探究什么情況下磁可以生電”的實驗中，小芳發(fā)現(xiàn)每次電流表指針擺動的角度不同，提出了“感應電流的大小與哪些因素有關(guān)”的問題。

(1)小芳猜想可能與導體切割磁感線運動速度有關(guān)，速度越大， ▲ 能越大，轉(zhuǎn)化成電能就越多。
你的猜想是：可能與 ▲ 有關(guān)。
(2)小芳為了驗證自己的猜想，利用如圖的裝置進行實驗，足夠大的磁體放在水平面上，驅(qū)動裝置通過兩根絕緣硬棒ab、cd使導體PQ沿直線水平向右運動(導體運動區(qū)域的磁場強弱相同)．同一次實驗，應使導體做 ▲ (填“勻速”或“變速”)運動。下表是實驗測得的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論： ▲ ．
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
速度(cm/s)
1
2
3
4
5
6
電流(mA)
2．0
4．0
5．9
8．1
10．2
11．8
此實驗運用的研究方法主要是 ▲ ．
答案：動；磁場強弱；勻速；其他條件相同時，感應電流的大小與運動速度成正比；控制變量法；
13．回答下列問題：
（1）在電和磁漫長的發(fā)展歷史中，許多科學家作出了卓越貢獻，其中第一個發(fā)現(xiàn)電和磁具有聯(lián)系的科學家是 ▲ 。

（2）如圖甲是探究磁場對電流的作用的實驗電路，開關(guān)閉合后，線圈 ▲ 轉(zhuǎn)動，但 ▲ （以上兩空均選填“能”或“不能”）連續(xù)轉(zhuǎn)動。為了解決這一問題，小軒同學利用漆包線繞制的多匝線圈設(shè)計了如圖乙的實驗裝置，小軒在將線圈兩端的絕緣漆刮去時注意到，軸的一端漆皮要 ▲ ，另一端漆皮只刮去 ▲ 。
①開關(guān)閉合后線圈轉(zhuǎn)動，改變線圈轉(zhuǎn)動方向的措施是 ▲ 或 ▲ 。
②利用磁場對電流的作用來工作的設(shè)備是 ▲ 。
A．電鈴 B．電磁起重機 C．動圈式揚聲器 D．電磁繼電器
答案：能；不能；全部掛掉；一半；改變電流方向；改變磁場方向；C

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