第二十六讲发电机.docx
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第二十六讲发电机
第二十六讲发电机
思考:
为什么晚上有时候一个片区停电,可是一些餐馆、便利店依然灯火通明呢?
电流可以产生磁场,那磁场能不能产生电流呢?
我们一起来完成下面的实验:
如图所示,将一根导体放入磁场中,导体和电流表串联成一个闭合回路.观察下列情况下电流表中有无电流,同时注意观察电流方向.
(1)导体在磁场中不动:
.
(2)导体垂直于磁场方向向左运动:
.
(3)导体垂直于磁场方向向右运动:
.
(4)导体在磁场中做平行于磁场方向上下运动:
.
(5)剪断的线圈在磁场中垂直于磁场方向运动:
.
(6)整个闭合线圈在磁场中垂直于磁场方向运动:
.
如果把磁极对调重复上面的实验,会有什么发现?
通过上面的实验,你认为要产生电流,需要几个条件?
上面的现象我们称为电磁感应,产生的电流我们称为感应电流,你能用自己的话把这个现象准确描述一下吗?
我们运动的方向不同或磁场方向改变,电流的方向也随着改变,你能用简单的方法掌握这个规律吗?
刚才做实验的时候不知道大家有没有关注电流计指针的偏转角度大小(感应电流的大小)每次实验都一样吗?
跟哪些因素有关呢?
知道这些影响因素后,我们就发明了发电机,如图,说说它的工作过程:
思考:
在线圈转动的过程中,电流的方向在变化,与以前学过的电流(如干电池)有什么不同?
【典型例题】
例1关于电磁感应现象的下列说法,正确的是()。
A.导体在磁场中做切割磁感线的运动时,一定能产生感应电流
B.闭合导体在磁场中运动时一定产生感应电流
C.在电磁感应现象中,电能转化为机械
D.在电磁感应现象中,机械能转化为电能
例2闭合电路的部分导体或磁铁的运动方向如图所示,其中能产生感应电流的电路是()。
例3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4如图所示四个演示实验中能够说明电磁感应现象的是()
例5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6如图所示的甲、乙两原理示意图,以下说明中正确的是()
A、甲是交流发电机,乙是直流电动机
B、甲是直流电动机,乙是交流发电机
C、甲、乙都是直流电动机
D、甲、乙都是交流发电机
例7如图所示,当金属棒ab向下运动时,在ab中将()
A.产生感应电流和感应电压
B.产生感应电压,没有感应电流
C,产生感应电流,没有感应电压
D.不产生感应电流和电压
【小试锋芒】
1.下列有关电磁感应现象的说法,正确的是().
A.导体的磁场中运动一定会产生感应电流
B.发电机是利用电磁感应现象制造的
C.电磁感应现象中,电能转化为机械能
D.导体中感应电流的方向与导体运动方向有关
2.如图所示,在磁场中悬挂一根直导线,导线的两端分别连接在电流表的两个接线柱上,组成一个闭合电路.当导线沿着图示方向运动时,有两个运动方向能使电流表的指针偏转,这两个运动方向是()
A.向右或向左B.向上或向下
C.向左或向上D.向右或向下
3.交流发电机工作时,能量转化的关系是().
A.电能转化为热能B.热能转化为电能
C.机械能转化为电能D.电能转化为机械能
4.发电机的工作原理是().
A.磁场对电流的作用B.磁极间的相互作用
C.电磁感应现象D.电流周围存在着磁场
5.下列电器工作时,没有利用磁场的是().
A.电铃B.发电机C.电动机D.白炽灯
6.如图的装置中,使电流表中有电流通过的可行的办法是().
A.闭合开关S,使导体ab竖直向上移动
B.闭合开关S,使导体ab水平向外移动
C.闭合开关S,使导体ab水平向左移动
D.断开开关S,使导体ab斜向后移动
7.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.我国交流电的频率是100赫兹
C.我国的交流电周期是0.02秒
D.线圈转动一周,电流方向改变四次,大小随时改变
8.下图为闭合电路的一部分导体a在磁场中沿箭头所示的方向运动,导体中感应电流的方向垂直纸面向里,根据图(a)判断图(b)中闭合电路的一部分导体b产生的感应电流方向为()
A.垂直纸面向里B.垂直纸面向外C.不产生电流D.无法判断
9.如图所示,箭头表示闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向,其中“○”表示导体的横截面,则瞬间可以产生感应电流的是()
10、如图甲所示,当闭合电路的一部分导体
在磁场中运动时,导体中产生的感应电流方向垂直于纸面向里,用“”表示,在图乙中,产生感应电流的方向与甲图相同的是()
11.如图所示,在将磁铁插入铜质漆包线绕制的线圈的过程中,电流计的指针会摆动,这个现象所反映的物理原理,在下列电气设备中得到应用的是()
A、电磁起重机
B、发电机
C、电动机
D、电磁继电器
12.在探究产生感应电流的实验中,某同学按照图中的四种情况让闭合电路的一段导体AB在磁场中沿箭头所示方向运动,其中能够产生感应电流的是()
13.如图是电机示意图.下列关于图示的说法,正确的是().
A.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈正转到平衡位置
B.图中绘出的直流电动机的示意图,线圈受到磁场的作用力而转动
C.图中绘出的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
D.图中绘出的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
14、如图是研究感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图:
比较甲、乙两图可以得出感应电流方向与有关的结论;
比较甲、丙两图可以得出感应电流方向与有关的结论。
15.如图所示是研究电磁感应的实验装置。
(1)保持导线
不动,闭合开关,灵敏电流计的指针不动,这时导线中电流。
(2)保持电路闭合,当导线
向右运动和向左运动时,灵敏电流计的指针会向左和向右偏转,表明导线中的感应电流方向与有关。
(3)将U形磁铁反转对调磁极,闭合开关,当导线
向右运动和向左运动时,灵敏
电流计的指针会向右和向左偏转,表明导线中的感应电流方向
与有关。
16.如图是一种环保型手电筒,这种手电筒不用化学电池作为电源.使用时只要将它来回摇晃,就能发光,并且来回晃得越快,手电筒发光就越强.这种手筒所产生的电能是根据现象获得的,其能量转化是能转化成电能.
17.如图所示的装置中,金属棒PQ用两根细软导线连接后悬挂在蹄形磁铁之间,把单刀双掷开关S掷向“I”时,是演示的现象;接着将开关S掷向“2”时,是演示的现象。
18、在图所示的发电机工作原理图中,放在水平方向磁场中的矩形线圈逆时针方向转动,当转动到甲图位置时,由于线框_____磁感线,因而电路中,当转到乙、丁两图的位置时,由于ab边切割磁感线的方向,因而外电路中的电流方向。
【大显身手】
1.交流发电机是利用的原理制成的,是将能转化为能.它主要是由和两部分组成.交流电是指的电流,我国现行的交流电的电流每分钟方向改变次.
2.如右图所示,矩形线圈abcd在磁场中转动一周的过程中切割感线,使线圈中产生感应电流的边是和.
当线圈处于如右图水平位置时,线圈内(填“会”或“不会”)
产生感应电流,这是因为.
当线圈处于竖直位置时,线圈内将(填“会”或“不会”)
产生感应电流,这是因为.
3.若电路不闭合,在磁场中切割磁感线的运动时,导体中不产生,
而导体两端产生.
4.关于交流发电机的原理,下列说法正确的是( )
A.利用通电线圈在磁场里转动B.利用换向器把直流电变为交流电
C.利用通电导体在磁场里受力而运动D.利用电磁感应现象
5.要改变电磁感应中感应电流的方向,以下方法正确的是()
A、改变导体切割磁感线的方向B、改变导体切割磁感线的速度
C、改变导体的粗细D、改变导体所处磁场的强弱
6.在研究电磁感应的实验中,与感应电流的大小无关的因素有()
A、导线切割的速度的大小B、永磁体的强度
C、切割导线的有效长度D、切割导线的粗细
7.关于生产中使用的大型发电机,下列说法中正确的是()
A、工作时线圈转动,磁场不动B、工作时线圈和磁场都转动
C、用永磁体作转子D、用电磁铁代替永磁体做转子
8.关于电和磁的说法中正确的是()
A.电可以产生磁,磁不能产生电B.磁可以产生电,电不能产生磁
C.电可以产生磁,磁也可以产生电D.电不能产生磁,磁也不能产生电
9.导体在磁场中运动()
A.一定产生感应电流B.一定不产生感应电流
C.可能产生感应电流D.不可能产生感应电流
10.如图所示的实验装置不可以用来研究().
A.导体的周围是否存在着磁场B.产生感应电流的条件
C.直充电动机的原理D.电能能否转化为机械能
11.关于交流发电机中的电流,下列正确的说法是:
( )
A、线圈中产生的电流是直流电,而供给外部电路的电流是交流电;
B、线圈中产生的电流是直流电,而供给外部电路的电流是直流电;
C、线圈中产生的电流是交流电,而供给外部电路的电流是直流电;
D、线圈中产生的电流是交流电,而供给外部电路的电流仍是交流电。
12.我国交流电的频率为50HZ,下列说法不正确的是()
A.交流电的周期为0.02SB.转子的转速是每分钟3000周
C.每秒钟电流方向改变50次D.每分钟电流方向改变6000次
13.李舜禹利用如图所示的实验装置探究电磁感应现象,他把装置中的直铜线
通过导线接在量程为3A的电流表的两接线柱上,当让
迅速向右运动时,并未发现电流表指针明显偏转,最可能的原因是()
A、感应电流太小,无法使指针明显偏转
B、铜线
太细,换用铜棒进行实验便能使指针明显偏转
C、
运动方向不对,应将
改为向左运动
D、
运动方向不对,应将
改为上下运动
14.如下图所示是研究感应电流与哪些因素有关的实验示意图.
比较甲、乙两图可以得出结论:
;
比较甲、丙两图可以得出结论:
.
15.在右图中,当磁铁的N极从线圈的上方插入线圈的过程中,判断电流表的指针是否会偏转?
16.甲、乙、丙三个同学用长导线作为“绳”,按图所示的情景进行跳绳游戏.当甲、乙同学沿方向(填“东西”“南北”“西南”“东北”站立摇绳时,电流指针的偏转才最明显.
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- 第二十六讲 发电机 第二 十六