教科初中物理九上8第八章電磁相互作用及應(yīng)用教案

八章 電磁相互作用及應(yīng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象

所產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流法拉第的發(fā)現(xiàn):法拉第的發(fā)現(xiàn):磁生電現(xiàn)意感應(yīng)電流的方向:若導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向磁場方向中有一個(gè)方向變?yōu)樵瓉淼南喾捶较驎r(shí),感應(yīng)電流方電磁感應(yīng)現(xiàn)象

感應(yīng)電流產(chǎn)生條方

反向.若導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向和磁場方向同時(shí)變?yōu)樵瓉淼南喾捶较驎r(shí),感應(yīng)電流方向不變. 原理:電磁感應(yīng)的原理 結(jié)構(gòu)及

什么是,類似于切菜,垂?地切割或斜著切割都可發(fā)電機(jī)

定

以.這就是說,導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向一定與磁感線成一定的角度交流電頻率周實(shí)驗(yàn)提出問題:繼發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)之后,不少科學(xué)家進(jìn)行了逆向的思考:既然電能產(chǎn)生磁,那么能否利用磁產(chǎn)生電呢?其中,英國物理學(xué)家法拉第經(jīng)過十年的探索,在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了“磁生電冶的愿望.那么在什么樣的條件下磁才可以產(chǎn)生電呢?電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間存在著怎

交,而不是與磁感線平行,否則無法切割磁感線.“切割磁感線運(yùn)動(dòng)冶指的是導(dǎo)體與磁體的相對運(yùn)動(dòng),磁體不動(dòng),導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體能切割磁感線;導(dǎo)體不動(dòng),磁體運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體也能切割磁感線,同樣能產(chǎn)生感應(yīng)電流.另外導(dǎo)體必須是正在做切割磁感線運(yùn)動(dòng).如果某部分導(dǎo)體雖然做過切割磁感線運(yùn)動(dòng),但現(xiàn)在處于靜止?fàn)顟B(tài),那么此時(shí)該電路中也不會有感應(yīng)電流.(2)如何理解“閉合電路的一部分導(dǎo)體冶?“閉合電路的一部分導(dǎo)體冶,這句話包含兩層意思淤電路應(yīng)該是閉合的而不是斷開的,即組成電路的各個(gè)器件連接成一條電流的通路.如果電路不閉合,即使是一部分導(dǎo)體做切樣的內(nèi)在聯(lián)系呢 通過實(shí)驗(yàn)來模擬法拉第的發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)器材:一只較大的蹄形磁體、一個(gè)矩形金屬線圈

割磁感線運(yùn)動(dòng),也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,只是在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓;于要有一部分導(dǎo)體

圖8-1-敏電流表及若干導(dǎo)線矩形金屬線圈由于是由金屬漆包線纏繞在一起的,能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果,靈敏電流表能顯示微小電流的變化,而且靈敏電流表還可以判斷電流的方向(它與一般電流表的不同之處在于它的“零冶刻度線在,當(dāng)電流從“-冶接線柱流入靈敏電流表時(shí),指針向左偏轉(zhuǎn);當(dāng)電流從“+冶接線柱流入靈敏電流表時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn).進(jìn)行實(shí)驗(yàn):按如圖8-1-1所示組裝好實(shí)驗(yàn)裝置:把矩形漆包線圈(約25匝)的一條邊置于蹄形磁體中間,線圈兩端分別連接在靈敏電流表的兩接線柱上,組成一個(gè)

做切割磁感線運(yùn)動(dòng).這里要注意的是“一部分導(dǎo)體冶(不是整個(gè)電路)去做切割磁感線運(yùn)動(dòng).如果閉合電路的全部導(dǎo)體都在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體中一般不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生.例如圖8-1-2所示的閉合電路abcd全部在垂直于紙面向里的磁場中,以速度v向右運(yùn)動(dòng).雖然導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動(dòng),但ab邊和cd邊在磁場中所處的情況相同,且運(yùn)動(dòng)方向一致,兩邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消,閉合電路abcd中仍不會有感應(yīng)電閉合電路.進(jìn)行如下操作使矩形線圈的一條邊

圖8-1-磁場中靜止或向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng),進(jìn)行各種嘗試,找出能使靈敏電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的操作.的方法.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(1)當(dāng)線圈一邊靜止在磁場中時(shí),不會產(chǎn)生電流,靈敏電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn);只有當(dāng)線圈一邊在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中才會產(chǎn)生電流;線圈在磁場中切割磁感線的方向不同,產(chǎn)生的電流方向也不同,磁場方向的改變也會改變產(chǎn)生電流的方向.

知識拓展概念規(guī)律:(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng),概念規(guī)律:(1)大小和方向隨時(shí)間做周期性變化的電流叫交流電;方向不隨時(shí)間而改變的電流叫直流電.(2)發(fā)電機(jī)是由定子和轉(zhuǎn)子組成,依據(jù)電磁感應(yīng)來發(fā)電的,

在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),兩者答案思思維題型典例髵關(guān)于發(fā)電機(jī),下列說法中正確的是 發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的裝置發(fā)電機(jī)是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的,是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的裝置發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向跟線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向有關(guān),跟磁感線方向無關(guān)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向跟線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向有關(guān),跟磁感線方向也有關(guān)解析:發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理(或稱法拉第“磁生電冶的原理)設(shè)計(jì)制成的,是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置.它產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向跟線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向(即切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向)和磁感線的方向有關(guān).此題中,只有D選項(xiàng)是正確理解發(fā)電理解發(fā)電機(jī)的工作原理環(huán)又分別跟A和B接觸著,用導(dǎo)線將電刷AB分別連發(fā)電機(jī)除上面講過的交流發(fā)電機(jī)外,還有一種直思思維成的綜合題型典例圖814所示的是手搖發(fā)電機(jī),當(dāng)手柄以每秒5圈的速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說法中正確的是().靈敏電流表指針向右偏小由于電路中電流方向在改變 圖8-1-題型J題型

基礎(chǔ)

故小燈泡不發(fā)光,靈敏電流表指針不擺發(fā)出的交流電頻率是5z,即每秒鐘電路中電流方向改變10次靈敏電流表指針左右小幅度擺動(dòng),小燈泡閃爍發(fā)解析:小燈泡中只要有一定的電流通過就會發(fā)光,這跟電流的方向無關(guān),故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;電路中電流方向發(fā)生改變會使靈敏電流表指針左右擺動(dòng),同時(shí)電路中電流的大小也在發(fā)生改變,所以小燈泡會閃爍發(fā)光.由于發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的是交流電,每題型典例髴下面說法中正確的是 導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),一定產(chǎn)生感應(yīng)閉合電路在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),一定產(chǎn)生感應(yīng)電閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),一定產(chǎn)生感應(yīng)電流閉合電路在磁場中運(yùn)動(dòng),一定產(chǎn)生感應(yīng)電解析:要發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,并產(chǎn)生感應(yīng)電流,必須滿足兩個(gè)

秒5圈,則交流電頻率為5z而每一圈中電流方向變化2次,故1s內(nèi)電流方向改變10次.綜上所述,選項(xiàng)C、D正確答案題型典例髷閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)會產(chǎn)生感應(yīng)電流,那么感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度有沒有關(guān)系呢?用“同一根導(dǎo)體在一個(gè)大蹄形磁體內(nèi)沿垂直于磁感線的方向以不同的速度切割磁感線冶得出了如下數(shù)據(jù):

解析:電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),A、B、C選項(xiàng)中導(dǎo)體ab都沒有切割磁感線,故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,只有D選項(xiàng)中蹄形磁體沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體ab切割磁感線,有感應(yīng)電生,故能使答方法方法運(yùn)動(dòng)速度/(ms0.0.0.0.感應(yīng)電流/0.0.0.0.根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),猜一猜,你發(fā)現(xiàn)了什(2)在上述實(shí)驗(yàn)中采用了哪種研究方法解析:此題是通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來探究感應(yīng)電流大小的相關(guān)因素的,要對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,就必須知道取得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的條件.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在磁感線方向不變的同一磁場中,只改變導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度的條件下測出的.因此,實(shí)驗(yàn)中采用了控制變量法.根據(jù)數(shù)據(jù)特征,會發(fā)現(xiàn)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)速度增大時(shí),導(dǎo)體中的感應(yīng)電流也增大,運(yùn)動(dòng)速度變?yōu)樵瓉淼膸妆?感應(yīng)電流就是原來的幾倍,這種變化可概括為:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度成正比.冶答案:(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體在同一磁場中沿垂直于

中考典例髵(2012·蘭州中考)探究利用磁場產(chǎn)生電流的實(shí)驗(yàn)中,連接了如圖8--6所示的實(shí)驗(yàn)裝置.將磁體向下插入螺線管時(shí),觀察到敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn),這表 在這個(gè)過程中以磁體為參照物,螺線管是的(填“靜止冶“向上運(yùn)動(dòng)冶或“向運(yùn)動(dòng)冶 圖8-1-磁感線的方向做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小跟導(dǎo)體切割磁感線的速度成正比.控制變量法方法方法本節(jié)知識在中出現(xiàn)頻率較高,主要考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象、發(fā)電機(jī)的原理及其能量轉(zhuǎn)換,常利用圖文相結(jié)合的方式以填空題、選擇題、探究題的形式來考查.復(fù)習(xí)時(shí),要注意電磁感應(yīng)原理圖的各個(gè)組成部分,要注意對電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件、感應(yīng)電流方向的影響因素等進(jìn)行分析.中考典例髴(2012·福州中考)在探究“感應(yīng)電生條件冶的實(shí)驗(yàn)中,將導(dǎo)體ab水平置于蹄形磁體的磁場中,如圖8-1-5所示,閉合開關(guān)后,能使靈敏電流計(jì)鬆的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的做法是().圖8-1-讓蹄形磁體靜止,導(dǎo)體ab也保持靜止讓蹄形磁體靜止,導(dǎo)體ab讓導(dǎo)體ab靜止讓導(dǎo)體ab靜止

將磁體從螺線管中向上拔出,你會觀察到靈敏電流計(jì)的指針(填向左偏轉(zhuǎn)冶“向右偏轉(zhuǎn)冶或不偏轉(zhuǎn)冶.通過(1)、2)兩步實(shí)驗(yàn),可以得出感應(yīng)電流的方向與有關(guān).要探究感應(yīng)電流方向與磁場方向的關(guān)系,你設(shè)計(jì)的實(shí) 解析:(1)磁體向下插入螺線管時(shí),螺線管相對于磁體向上運(yùn)動(dòng),所以以磁體為參照物,螺線管向上運(yùn)動(dòng),這時(shí)螺線管的線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng),在閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,使電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn).(2)磁體向上拔出時(shí),以磁體為參照物,螺線管向下做切割磁感線運(yùn)動(dòng),磁感線方向不變,則感應(yīng)電流方向相反,所以電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn).(3)通過(1)、(2)兩步實(shí)驗(yàn),在磁感線方向不變的情況下,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向改變時(shí),感應(yīng)電流的方向也發(fā)生改變,這說明感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān).(4)感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向有關(guān),要探究感應(yīng)電流方向與磁場方向的關(guān)系,需保持導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變.答案:(1)電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生向上運(yùn)動(dòng)(2)向右偏轉(zhuǎn)(3)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向(4)保持磁體(或螺線管)運(yùn)動(dòng)方向不變,改變磁場方向(或?qū)⒋朋w的N、S極對察電流計(jì)指方方法感應(yīng)電流方向與磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向都有關(guān),探磁場對電流的作用施力物體:磁通電導(dǎo)體在磁場受力物體:通電導(dǎo)磁場 中受到力的作用 的方向電流方

(2)從能量轉(zhuǎn)化角度來看,磁場對電流的作用,表明電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.釋疑:磁場對電流的作用一方面,我們通過實(shí)驗(yàn)觀察到通電導(dǎo)體在磁場中受作用對電流作用電動(dòng)

的相關(guān)

磁場

另一方面,我們可以根據(jù)前面所學(xué)的知識分析其中的道理.磁體周圍有磁場,把一個(gè)磁體跟另一個(gè)磁體接近時(shí),它們之間發(fā)生力的作用,這種力的作用,實(shí)際上是磁體之間通過磁場而發(fā)生的.通電導(dǎo)體周圍也存在著磁場,把一個(gè)磁體和一個(gè)通電導(dǎo)體接近時(shí),磁體會受到力的作用,而力的作用是相互的,實(shí)驗(yàn)提出問題:電流能產(chǎn)生磁場,磁場對磁極有力的作用,那么磁場對電流是否會有力的作用呢?我們拆開各種電動(dòng)玩具就會發(fā)現(xiàn)里面都裝有一個(gè)小電動(dòng)機(jī),接通電源,電動(dòng)機(jī)就立刻轉(zhuǎn)動(dòng)起來,并帶

圖8-2-

么通電導(dǎo)體也就會受到磁體對它的作用,這種相互作用是通過磁場而發(fā)生的.因此,磁場對通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用,實(shí)際上也是通過磁場而發(fā)生的相互作用.通電導(dǎo)體中的電流方向與磁感線通電導(dǎo)體中的電流方向與磁感線方向相同或相反時(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):我們用圖8-2-1所示實(shí)驗(yàn)裝置來探究相關(guān)的在此實(shí)驗(yàn)中,串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器能保實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象:淤當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí),觀察導(dǎo)線AB的運(yùn)于當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí),觀察AB運(yùn)動(dòng)情況,并記錄在表格中;榆把磁極N極與S極對調(diào),重復(fù)虞既把電源正負(fù)極對調(diào),又把磁極N極與S極對調(diào),重愚現(xiàn)象記錄如下:(注:茵冶表示AB導(dǎo)線橫截面,已冶表示導(dǎo)體電流方向垂直紙面指向外,冶表示導(dǎo)體電流垂直紙v指向里,“冶表示導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向,“或“邙冶表示磁場方向條淤于盂榆虞現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(1)從淤與于或淤與盂可知,磁場只對通電導(dǎo)體有力的作用;從于與盂或榆與虞可知,磁場對通電導(dǎo)體的作用力的方向跟電流方向有關(guān);從于與榆或盂與虞比較可知,磁場對通電導(dǎo)體的作用力的方向跟磁場方向有關(guān);由磁場中的導(dǎo)體AB在有電流通過時(shí)受力運(yùn)動(dòng)可知,電概念規(guī)律:(1通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用.力的方向

知識拓展可用左手定則來判斷通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向,即伸開左手,使大拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟四指垂直,讓磁感線垂直穿入手心,使四指指向電流方向,這時(shí),拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中所受磁場力的方向.通電導(dǎo)體在磁場中的受力大小與三個(gè)因素有關(guān):磁場強(qiáng)度,導(dǎo)體中電流的大小,通電導(dǎo)體處在磁場中的長度.很多的家用電器給我們的生活帶來了便利,為我們清潔衣服的洗衣機(jī),為我們制作豆?jié){的豆?jié){機(jī)、果汁機(jī),夏天的電風(fēng)扇和空調(diào),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的抽水機(jī)、插秧機(jī)、“鐵牛冶等,這些機(jī)械內(nèi)部都有一個(gè)電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)為什么有這么多的用處,它有怎樣的構(gòu)造?又是怎樣工作的呢?電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類,用直流電供電的電動(dòng)機(jī)叫作直流電動(dòng)機(jī),用交流電供電的電動(dòng)機(jī)叫作交流電動(dòng)機(jī).實(shí)際的直流電動(dòng)機(jī)比模型電動(dòng)機(jī)要復(fù)雜得多.為了使機(jī)器平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn),線圈不僅要匝數(shù)多,而且還應(yīng)嵌在圓柱形鐵芯上,組成轉(zhuǎn)子.線圈的兩端各連一個(gè)銅制半環(huán)1與2,它們彼此絕緣并隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng),這兩個(gè)半圓環(huán)是換向器.3和4是電刷,它們跟半環(huán)接觸,使電源和線圈組成閉合電路.直流電動(dòng)機(jī)(模型)的工作原理如圖8-2-2所示 圖8-2-圖甲:線圈處于此位置時(shí),電流從電刷4寅半環(huán)2寅線圈寅半環(huán)1寅電刷3.線圈的AB邊受到一個(gè)向上的力,C邊受到一圖乙:線圈轉(zhuǎn)至平衡位置時(shí),兩個(gè)電刷跟兩個(gè)半環(huán)間的絕緣部分接觸,線圈中無電流,不再受力的作用.由于慣性線圈會越過平衡位置.圖丙:線圈越過平衡位置后,電流從電刷4寅半環(huán)1寅線圈寅半環(huán)2寅電刷3.線圈仍繞軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng).圖丁:線圈又轉(zhuǎn)至平衡位置時(shí),其情況跟圖乙所示相似線圈由于慣性越過平衡位置后,線圈中的電流又從半環(huán)2流向半1,其情況又和圖甲所示一樣.可見,每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí),換向器就自動(dòng)改變線圈中的電流方向,從而使線圈持續(xù)不停地轉(zhuǎn)下去.概念規(guī)律電動(dòng)機(jī)是把電利用磁場對電流的作用,使線圈轉(zhuǎn)動(dòng),

電動(dòng)機(jī)叫作交流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)叫作交流電動(dòng)機(jī),如電風(fēng)扇洗衣機(jī)等家用電器中大可小污染小,廣泛地應(yīng)用在日常生活和各種行業(yè)中直流電動(dòng)交流電動(dòng)原利用通電線圈在磁場中受力發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的原利用通電線圈在磁場中受力發(fā)生構(gòu)與電刷接觸的是換向與電刷接觸的是個(gè)銅能量轉(zhuǎn)電能寅機(jī)械電能寅機(jī)械在電路中的作用電用電電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)功能互電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī),玩具上的電動(dòng)機(jī)都是直流電動(dòng)機(jī),汽車上的電動(dòng)機(jī)也是直流電動(dòng)機(jī),家里電風(fēng)扇上的電動(dòng)機(jī)是交流電動(dòng)機(jī).發(fā)電機(jī)也有直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī),直流發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈上產(chǎn)生的是交流電,通過換向器對外輸出的電流是直流電流,而交流發(fā)電機(jī)內(nèi)、外電流都是交流電流,從構(gòu)造上看,直流電動(dòng)機(jī)與直流發(fā)電機(jī)構(gòu)造相同,交流電動(dòng)機(jī)與交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造相同.因此,電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)功能作用可圖8-2-同時(shí)利用換向器及時(shí)變線圈中的電流方向,從而保持線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng).這就是直流電電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造由兩部分組成:能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈和固定不動(dòng)的磁體.能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫作轉(zhuǎn)子,固定不動(dòng)的部分叫作定子,如圖8-2-3所示.8-2-4E、甲圖中電流方向和力的方向如圖所示,線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

以互換,即電動(dòng)機(jī)在不通電時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)線圈,則電動(dòng)成發(fā)電了;發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在不轉(zhuǎn)動(dòng)情況下,給發(fā)電機(jī)通電時(shí),發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子會轉(zhuǎn)動(dòng),就變成了電動(dòng)機(jī).基礎(chǔ)題型典例髴如圖8-2-5所示,根據(jù)A圖中通電導(dǎo)體受力情況畫出B、C、D圖中通電導(dǎo)體受力的方向.圖8-2-解析:由于通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與磁場方向和導(dǎo)體中電流的方向有關(guān),當(dāng)導(dǎo)體中電流方向或磁場方向發(fā)生改變時(shí),通電導(dǎo)體受力方向也會發(fā)生改變.B圖中磁場方向與A圖中相反,電流方向相同,所以導(dǎo)體受力方向與A圖中相反.同理C圖中導(dǎo)體受力方向與B圖中的相反D圖與C圖中的相反,其受J力方向如圖8-2-6所示.答案8-2-6圖8-2-題型典例髵關(guān)于換向器的作用,以下說法中正確的是 直流電動(dòng)機(jī)的換向器是將線圈中的直流電變成外電路的交流電變線圈中的電流方向直流發(fā)電機(jī)的換向器是將線圈中的交流電變成外電路的直流電換向器的作用主要是改變電流方解析:換向器的作用是改變電流的方向,換向器分別用在直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)上,在直流發(fā)電機(jī)中的作用是把轉(zhuǎn)動(dòng)線圈里產(chǎn)生的交流電,經(jīng)過換向器變成直流電輸出;在直流電動(dòng)機(jī)中的作用是當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)的線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí),立即改變線圈中的電流方向,故A錯(cuò)誤,而B、C、D正確.答案思維換向器在電動(dòng)機(jī)中的特殊位置發(fā)揮了特殊的作用換向器在電動(dòng)機(jī)中的特殊位置發(fā)揮了特殊的作用.特殊的位置指線圈處于平衡位置特殊的作用指改變線圈中綜合題型典例髶把一根直導(dǎo)體AB放在蹄形磁體的磁場里,用導(dǎo)線將導(dǎo)體AB與處在另一個(gè)磁場中的旋轉(zhuǎn)線圈連成一個(gè)閉合電路,如圖8-2-7所示.那么,在圖8-2-7甲、乙兩圖的圖示時(shí) 圖中的導(dǎo)體AB受到了磁場力的作用,其原因是該圖中的線圈有一部分正在做 的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了感應(yīng)電流.在丙圖中,如果導(dǎo)體AB在碲形磁體中向左或向右 (填“會冶或“不會冶)受到磁場力作用,則此時(shí)線圈所起作用相當(dāng)于 機(jī);若將丙圖中的導(dǎo)體AB和蹄形磁體更換為一個(gè)燈泡,轉(zhuǎn)動(dòng)線圈時(shí),燈泡中(填“有冶或“沒有冶)電流流過,則此時(shí)線圈所起作用 圖8-2-解析:由甲、乙圖可知,正在轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈、磁體與銅滑環(huán)一起組成了發(fā)電機(jī),且與外電路組成了閉合電路.乙圖中線圈轉(zhuǎn)到此位置的瞬間沒有切割磁感線,所以乙圖中此刻不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)體AB中因沒有電流而不會受到磁場力的作用.甲

圖中此刻線圈正在做切割磁感線運(yùn)動(dòng),電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,導(dǎo)體AB因有電流通過且電流方向與磁場方向垂直,所以甲圖中導(dǎo)體AB將受到磁場力的作用.丙圖中,導(dǎo)體AB切割磁感線也會產(chǎn)生感應(yīng)電流,則電流通過線圈時(shí),線圈受到磁場力作用而轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)線圈所起作用相當(dāng)于電動(dòng)機(jī).若將導(dǎo)體AB及其磁體更換為一個(gè)燈泡,線圈因轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過燈泡,此時(shí)線圈所起作用相當(dāng)于發(fā)電機(jī).答案:甲切割磁感線會電動(dòng)有發(fā)電方法題型典例髷如圖8-2-8所示是增增與婧婧制作的直流電動(dòng)機(jī)模型.他們用回形針做成兩個(gè)支架,分別與電池的兩極相連,用漆包線繞一個(gè)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,磁體放圈下.閉合開關(guān),且用手輕推一下線圈,線圈就會不停地轉(zhuǎn)動(dòng)起來.圖8-2-直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 如果能調(diào)節(jié)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,你可以采取的措施.如果電池、開關(guān)、導(dǎo)線的連接和性能良好,閉合開關(guān)后線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),請你分析可能的原因是 解析:(1)電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場對通電導(dǎo)體有力的作用,即磁場對電流的作用.(2)電動(dòng)機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢與通電導(dǎo)體所受力的大小有關(guān),通電導(dǎo)體的受力大小可通過改變磁場強(qiáng)度、電流大小、通電導(dǎo)體在磁場中的長度來改變,對于本題來說,改變電流的大小是較為方便可行的,可在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器通過改變電路中電阻的大小來調(diào)節(jié)電流大小.(3)題中直流電動(dòng)機(jī)模型只有在軸被刮去漆皮的半周與支架接觸時(shí)電路才會接通,線圈中因有電流而受力轉(zhuǎn)動(dòng);而在另外半周只能依靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng).若線圈在受磁場力作用的半周內(nèi),受力大小無法克服線圈軸與支架間的摩擦力,則線圈無法轉(zhuǎn)過無電流通過的半周而不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng).分析本題中可能導(dǎo)致線圈在有電流通過的半周中受力太小的原因有磁場強(qiáng)度太弱或電流太小.答案:(1)磁場對電流的作用(或通電線圈在磁場中受到磁場的作用力)(2)在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器(3)磁場太或電流太小或線圈引線與支架的摩擦力太大等)本節(jié)知識在中主要考查電動(dòng)機(jī)的工作原理中的能量轉(zhuǎn)化,通電導(dǎo)體在磁場中受力作用的方向等知識.常以磁場對電流作用的實(shí)驗(yàn)圖為載體,并結(jié)合發(fā)電機(jī)原理圖進(jìn)行考查.復(fù)習(xí)時(shí),應(yīng)加強(qiáng)電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的區(qū)別,應(yīng)明確通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與電流方向、磁場方向的關(guān)系.中考典例髴(2012·中考)如圖8-2-9所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)

方法中考典例(2012·株洲中考)如圖8-2-10,導(dǎo)線ab放在磁場中,接通電源后a向右運(yùn)動(dòng),如要使其向左運(yùn)動(dòng),下列方法可行的是中考典例增大電路中的電

圖8-2-圖8-2-解析:B圖實(shí)驗(yàn)通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動(dòng),是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,這是電動(dòng)機(jī)的工作原理,故選項(xiàng)B正確;A圖實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)裝置,說明了電流周圍存在磁場;C圖實(shí)驗(yàn)是探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素的實(shí)驗(yàn);D圖實(shí)驗(yàn)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象答案

換用磁性更強(qiáng)的磁將電源正負(fù)極對同時(shí)對調(diào)磁體兩極和電源正負(fù)解析:影響通電導(dǎo)體受力方向的因素是電流方向和磁場方向,其中改變一個(gè)因素后,導(dǎo)體的受力方向就改變,若兩個(gè)同時(shí)改變,則受力方向不變,因此C選項(xiàng)正確.答案和傳感器發(fā)明:1876年,貝 話

首先,話筒的聲信息轉(zhuǎn)化成電流信息在圖831所示裝置中,紙片上粘著一個(gè)線圈,線圈的兩端用導(dǎo)線引出,接在能測出微小電流的儀器———示波器上,圈置于磁體的磁極附近,當(dāng)我們對著線圈說話時(shí),根據(jù)電磁感應(yīng),磁極附近的線圈在聲音推動(dòng)下做切割磁感線振動(dòng),線圈中和傳感器

電發(fā)展作用:實(shí)現(xiàn)其他信息轉(zhuǎn)換成電信息的

會產(chǎn)生與聲音變化相應(yīng)的感應(yīng)電流,示波器上出現(xiàn)了與聲音變相對應(yīng)的圖形這樣就把聲音轉(zhuǎn)變成了相應(yīng)的電流變化,實(shí)際生活中話筒的作用就是把聲信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍畔?傳感

分類:光信息、熱信息、力信息傳感器1的使用已經(jīng)十分普遍,你知道是源于誰的猜想嗎?1860年,德國科學(xué)家萊斯就提出一個(gè)猜想:人是通過空氣的振動(dòng)傳遞的.如果把這一振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電流的強(qiáng)弱來傳送,再把電流轉(zhuǎn)換成聲音,那么也許能將說的話傳送到很遠(yuǎn)的地方.冶這個(gè)猜想啟發(fā)了很多科學(xué)家他們經(jīng)過不懈的嘗試,終于在1876年,的貝爾實(shí)現(xiàn)了萊斯的夢想,發(fā)明了早期的.1那么為什么能夠起到這項(xiàng)難以置信的作用呢

圖8-3-話筒中的電流信號經(jīng)線傳導(dǎo)給聽筒,然后,聽筒把電流信號還原成聲音信號.如圖8-3-2所示,在紙片上撒少許碎紙屑.將線圈的兩根引線與電池的兩極瞬間接觸發(fā)現(xiàn)碎紙屑動(dòng)起來了通電線圈在磁場中受力而運(yùn)動(dòng)而振動(dòng)又能發(fā)出聲音這樣便把電流信息轉(zhuǎn)變?yōu)榱寺曇粜畔?實(shí)際生活中聽筒的作用就是把電流信息轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇粜畔?圖8-3-概念規(guī)律:(1)最簡單的電話裝置由話筒、聽筒與電池話筒:根據(jù)電磁感應(yīng),當(dāng)置于磁極附近的線圈在聲音推動(dòng)下做切割磁感線振動(dòng)時(shí),線圈中會產(chǎn)生與聲音變化相應(yīng)的感應(yīng)電流把聲音信號轉(zhuǎn)化為強(qiáng)弱變化的電流信號.聽筒:根據(jù)磁場對電流的作用,當(dāng)置于磁極附近的線圈中通以變化的電流時(shí),線圈受到大小、方向不同的磁場力而振動(dòng),帶動(dòng)揚(yáng)聲器膜片振動(dòng),將變化的電流信號轉(zhuǎn)化為聲音信號.

動(dòng)而改變與駐極體的距離,所帶電荷也隨之發(fā)生變化,因而實(shí)現(xiàn)了把聲信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?駐極體送話器體積很小,應(yīng)用非常廣泛,大體上只要是涉及聲電轉(zhuǎn)換都離不開它.現(xiàn)代的受話器(聽筒)與早期的受話器相比也有不少變化,但其基本原理仍然是電磁式的,即由電流的變化產(chǎn)生相應(yīng)的磁場變化,進(jìn)而與永磁體發(fā)生相互作用產(chǎn)生振動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)了電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?(3)麥克風(fēng)話筒又叫作動(dòng)圈式話筒,它是利用圖8-3-1中的電磁感應(yīng)原理,將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號,再加載到系統(tǒng)中或揚(yáng)聲器中,揚(yáng)聲器俗稱“喇叭冶,它是利用圖8-3-2中所示的磁場對通電導(dǎo)體力的作用來將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇粜盘柕?因此,揚(yáng)聲器也叫動(dòng)圈式揚(yáng)聲器. 知識拓展淤圖8-3-3所示為早期的話筒示意圖,話筒里有一個(gè)金屬盒,里面裝滿炭粒,前后兩側(cè)蓋著炭精薄片,炭粒之間的接觸不緊密,它們整體的電阻隨炭精薄片壓緊的程度而改變.當(dāng)人對著話筒說話時(shí),聲波使薄片振動(dòng),薄片便忽松忽緊地?cái)D壓炭粒,使其電阻值忽大忽小地變化,于是在電路中就產(chǎn)生了大小隨薄片的振動(dòng)而變化的電流.圖8-3-于如圖8-3-3所示,聽筒里有一個(gè)永磁體,它的兩個(gè)磁極上套著螺線管,在磁極前面有一個(gè)薄鐵片,由于永磁體的吸引,薄鐵片彎向磁極.通話時(shí),聽筒是和對方的話筒串聯(lián)在一個(gè)電路中.當(dāng)從話筒傳來大小按聲音而變化的電流時(shí),磁體對薄鐵片的也發(fā)生強(qiáng)弱變化,使薄鐵片振動(dòng)起來,發(fā)出和對方說話相同.早期的送話器(話筒)是一個(gè)盛有炭粒的小盒,現(xiàn)在已很少使用,取而代之的是駐極體送話器(圖8-3-).使一金屬片靠近駐極體,就會被感應(yīng)而帶電.當(dāng)有聲音傳來,金屬圖8-3-

我們現(xiàn)在的社會正向智能化信息社會前進(jìn).智能化的機(jī)器廣泛應(yīng)用在航天探測、醫(yī)療診斷、生產(chǎn)和生活中,而這些智能化機(jī)器主要是靠一個(gè)關(guān)鍵器件來工作的,這個(gè)關(guān)鍵器件就是傳感器,它能實(shí)現(xiàn)電信息與其他信息之間的轉(zhuǎn)換.概念規(guī)律:實(shí)現(xiàn)其他信息轉(zhuǎn)換成電信息的器件,叫作傳感器.日常生活中常見的有聲音傳感器、溫度傳感器、紅外傳感基礎(chǔ)題型典例髴下列關(guān)于的說法中,正確的是 甲的聽筒和甲的話筒,乙的聽筒和乙的話筒分別串聯(lián)在兩個(gè)電路中甲的聽筒和乙的話筒串聯(lián)在一個(gè)電路中,乙的聽筒和甲的話筒串聯(lián)在另一個(gè)電路中話筒是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,聽筒是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能話筒是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;聽筒是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能解析:為了保證聽話雙方的音質(zhì)及同時(shí)性,甲、乙兩方在通話時(shí),甲的聽筒和乙的話筒相串聯(lián),甲的話筒和乙的聽筒相串聯(lián),這樣從一個(gè)話筒發(fā)出的隨聲音強(qiáng)弱變化的電流在流經(jīng)對方的聽筒時(shí),就由聽筒還原成聲音.所以A錯(cuò)誤,正確;無論是話筒還是聽筒,都參與了一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程.我們可以從電話的工作原理的過程進(jìn)行解轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化情況:機(jī)械 電 機(jī)械能,所以C正確D答案方法點(diǎn)

寅 題型典例髵下列器械應(yīng)用中,沒有利用傳感器的是 的送話電道的電子彈簧測力解析:的送話器應(yīng)用了聲音傳感器;電視頻道的應(yīng)用了紅外傳感器;電子秤利用了壓力傳感器;而彈簧測力計(jì)是利用彈簧受力伸長的特點(diǎn)來工作的.答案

丙圖8-3-解析:已知物體的密度和體積,其質(zhì)量和重力可根據(jù)公式m=籽V和G=mg來求;求出物體的總重力后,使25N和15N比較,然后通過浮力公式求出V排,從而確定液面的位置;由于壓力傳感器開關(guān)控制電動(dòng)水泵自動(dòng)注水,當(dāng)水位降低,重物對壓力傳感器的拉力增大,開關(guān)閉合,使電動(dòng)水泵工作,自動(dòng)注水,根據(jù)電磁繼電器的結(jié)構(gòu),可以看出,電動(dòng)水泵應(yīng)與下靜觸點(diǎn)相連.(1)A、B圓柱體的總質(zhì)量m總=籽V總=2.5伊10kg/m伊500伊 方法10-6m3伊225方法A、B重力G總=m總g2.5kg伊10Nkg25(2)當(dāng)電動(dòng)水泵停止向中注水時(shí)中的水位最高綜合

此F浮=G總-F25N-15N10 排籽 排