(二) 電磁感應(磁生電):
1.現象――英國的物理學家法拉第在1831年發現了電磁感應現象,即閉合電路的一部分導體在磁場里做切割磁感應線的運動時,導體中就會產生電流,這種現象叫做電磁感應。
2.感應電流――電磁感應現象中產生的電流叫做感應電流。感應電流的產生條件:
(1) 電路必須是閉合電路;
(2) 必須有一部分導體做切割磁感應線運動。
感應電流的方向跟磁場方向和導體切割磁感線運動的方向有關。
3.發電機:
(1) 原理――發電機是根據電磁感應現象制成的。
(2) 構造――交流發電機主要由磁鐵(定子)、線圈(轉子)、滑環和電刷。
4.方向不變的電流叫做直流電。
大小和方向作周期性改變的電流叫做交流電。
交流電的周期――電流發生一個周期性變化所用的時間,其單位就是時間的單位秒(s)。
交流電的頻率――電流每秒發生周期性變化的次數。其單位是赫茲,符號是Hz。頻率和周期的數值互為倒數。
(一) 磁場對電流的作用:
1、通電導體在磁場中受到磁場力的作用,力的方向與磁場方向和電流方向有關。
2、通電線圈在磁場中,當線圈平面與磁感應線不垂直時,磁場力會使線圈轉動;當線圈平面與磁感應線垂直時,也會受到磁場力的作用,但不會轉動,這一位置叫做平衡位置。
3、 直流電動機――用直流電源供電的電動機。
(1) 原理――電動機是根據通電線圈在磁場中轉動的基本原理制成的。
(2) 構造――直流電動機模型主要由磁鐵(定子)、線圈(轉子)、換向器和電刷四部分組成,其中,最簡單的換向器是兩個彼此絕緣的金屬半環,它的作用是當通電線圈由于慣性剛轉過平衡位置時,立刻改變線圈中的電流方向,以保持線圈的持續轉動。
(3) 直流電動機的轉速可由電流大小來控制;轉動方向可由電流方向和磁極的位置來控制。
4、(2006年河北省)8.圖3是溫度自動報警器的原理圖,它運用了許多物理知識。以下說法中不正確的是
A.溫度計中的水銀是導體
B.溫度計是根據液體熱脹冷縮的性質工作的
C.報警器中的電磁鐵運用了電流的熱效應
D.電磁繼電器是一種電路開關
3、(2006年黃岡市)如圖是動圈式麥克風的結構示意圖。當你對著它說話或唱歌時,人聲帶由于 而產生的聲音,通過 傳播到膜片,使膜片以及與膜片相連的線圈在磁場中運動,線圈的這種運動能產生隨著聲音變化而變化的 ,線圈在運動中能量的轉化情況是 。
2、(2006年無錫市)下表列出的是在進行探究實驗時遇到的一些實際問題,請你把解決問題的方法填寫在表中對應的空格里。
實際問題 |
解決方法 |
為探究光在空氣中的傳播情況,按亮激光小手電,但不能觀察到光的傳播路徑。 |
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在探究電磁鐵的實驗中,不能直接觀察到電磁鐵的磁性強弱。 |
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1、(2006年浙江省)如圖所示為錄音機上的錄音磁頭簡圖。錄音時,聲音先轉變成強弱變化的電流,當電流通過錄音磁頭上的線圈時,線圈就具有
性,鐵芯縫隙a處就產生 。
例1 (2006年衢州市)如圖所示,是研究“通電螺線管周圍磁場強弱”的實驗電路圖。
(1)要改變通電螺線管線圈中的電流大小,可通過 來實現;
(2)要判斷通電螺線管周圍磁場強弱,可通過觀察 來確定。
例2:(2006年萊蕪市)根據如圖 所示的小磁針指向,畫出通電螺線管的導線繞法.
例3:(2006年鹽城市)在圖中標出通電螺線管A端和永磁體B端的磁極極性,并標出磁感線的方向.
例4:(2006年鹽城市)小張同學在做“制作、研究電磁鐵”的實驗中,猜想電磁鐵的磁性強弱應該與電流大小有關,還
與線圈的匝數有關.為此他用鐵釘和漆包線繞制成匝數不同的甲、乙兩個電磁鐵,并找來了相關的實驗器材,如圖所示.請你將圖中器材連成一個電路,使該電路既能用來做探究磁性強弱與匝數多少有關,又能用來探究與電流大小有關的實驗.
(1)研究磁性強弱跟線圈的匝數關系時,閉合開關S后,通過觀察比較 得出結論;
(2)在(1)的基礎上,再研究磁性強弱跟線圈中的電流關系時,只需移動變阻器滑片的位置,通過觀察比較 得出結論;
(3)實驗中小張采用的研究方法是 .
[右手螺旋定則的應用]
應用右手螺旋定則的時候,要明確定則中的拇指和彎曲的四指分別表示什么。對于螺線管的繞制方向,要求會看圖,能根據圖分析電流的方向。當圖形是畫在紙上的,由于手不能直接握住螺線管,就給判定帶來了困難。此時可按下述的方法進行判斷:
①為了便于想象,可以手握一支鋼筆或紙筒來與圖形對照。
②標出螺線管能看到的一面導線的電流方向;伸開右掌,掌心握住表示螺線管的鋼筆或紙筒,讓彎曲的四指與電流的方向一致。
③此時拇指的指向就是螺線管的北極方向。
電流的磁場:
① 奧斯特實驗:通電導線的周圍存在磁場,稱為電流的磁效應。該現象在1820年被丹麥的物理學家奧斯特發現。該現象說明:通電導線的周圍存在磁場,且磁場與電流的方向有關。
② 通電螺線管的磁場:通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場一樣。其兩端的極性跟電流方向有關,電流方向與磁極間的關系可由安培定則來判斷。
右手螺旋定則――用右手握住螺線管,讓四指彎曲且跟螺線管中電流的方向一致,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
③應用:電磁鐵
(1) 定義――電磁鐵是一個帶有鐵芯的螺線管。
(2) 構造――電磁鐵是由線圈和鐵芯兩部分組成的。
(3) 特點――電磁鐵通電時有磁性,斷電時磁性消失;通過電磁鐵的電流越大,電磁鐵的磁性越強;當電流一定時,電磁鐵線圈的匝數越多,磁性越強。即,
①電磁鐵磁性的有無,可由通斷電來控制。
②電磁鐵磁性的強弱,可由電流大小和線圈匝數來控制。
③電磁鐵的極性位置,可由電流方向來控制。
D、應用:電磁繼電器、電話
電磁繼電器:實質由電磁鐵控制的開關。應用:用低電壓弱電流控制高電壓強電流,進行遠距離操作和自動控制。
(1) 結構――電磁繼電器的主要部件是電磁鐵、銜鐵、彈簧和觸點。
(2) 原理――如圖所示,是一個利用電磁繼電器來操縱電動機的電路。其中電源E1、電磁鐵線圈、開關S1組成的控制電路;而電源E2、電動機M、開關S2和觸點、開關S組成工作電路。當S1閉合時,電磁鐵線圈中有電流通過,電磁鐵將銜鐵吸下,觸點開關接通,電動機便轉動起來;當斷開S1時,電磁鐵中失去電流,電磁鐵失去磁性,彈簧使銜鐵上升,觸點開關斷開,電動機停止運轉。
(3) 作用――使用繼電器不僅可保證操作人員的安全,而且能幫助人們實現遙控和生產自動化。
電話:組成:話筒、聽筒。基本工作原理:振動、變化的電流、振動。
5、(2006年福州市)磁懸浮列車是在車廂和鐵軌上分別安放磁體,利用同名磁極相互 ,使列車離開地面,從而減小列車運行時的阻力,提高車速。
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