教育专题：第5节磁生电.ppt

第二十第二十章章 电电与磁与磁第第5 5节节 磁生电磁生电习题作业习题作业1.探探究磁生究磁生电电的条件的条件(比比较较法法)2.探探究感究感应电应电流方向的影响因素流方向的影响因素(控制控制变变量法量法)3.探探究感究感应电应电流大小的影响因素流大小的影响因素(控制控制变变量法量法)4.形形形色色的形色色的发电发电机机5.复复杂杂的的电电磁感磁感应现应现象象11.【中考中考厦厦门门】如如图图所示，某小所示，某小组组探究探究导导体在磁体在磁场场中中产产生感生感应电应电流的条件，流的条件，实验时实验时保持磁体位置不保持磁体位置不变变。(1)如如图图甲所示，甲所示，电电流流计计指指针针不偏不偏转转，这这是因是因为导为导体体ab_。(2)如如图图乙所示，乙所示，电电流流计计指指针针也不偏也不偏转转，这这是因是因为为_。(3)如如图图丙所示，丙所示，电电流流计计指指针针仍不偏仍不偏转转，这这是因是因为导为导体体ab虽虽有运有运动动，但没有，但没有_。(4)分析比分析比较图较图中四个中四个实验现实验现象，可以初步得出象，可以初步得出产产生感生感应电应电流的条件：流的条件：_的部分的部分导导体，在磁体，在磁场场中做中做_运运动动。没有运没有运动动切割磁感切割磁感线线没有没有闭闭合开关合开关闭闭合合电电路路切割磁感切割磁感线线12.【中考中考福州福州】小小华华在探究怎在探究怎样产样产生感生感应电应电流的流的实验实验中，中，设计设计了如了如图图所示的所示的实验实验装置。装置。(1)将磁体向右插入螺将磁体向右插入螺线线管中管中时时，观观察到灵敏察到灵敏电电流流计计的的指指针针向右偏向右偏转转，由此可知：，由此可知：_。(2)将磁体从螺将磁体从螺线线管中向左拔出管中向左拔出时时，会，会观观察到灵敏察到灵敏电电流流计计的指的指针针向向_(填填“左左”或或“右右”)偏偏转转。(3)通通过过前两步前两步实验实验，可得出感，可得出感应电应电流的方向与流的方向与_方向有关。方向有关。电电路中有路中有电电流流左左磁体运磁体运动动点拨：点拨：(1)在在实验实验装置中，灵敏装置中，灵敏电电流流计计的作用就是的作用就是检测检测电电路中有无路中有无电电流流产产生，指生，指针针偏偏转转，说说明明电电路中有路中有电电流。流。(2)磁体插入磁体插入时时，电电流流计计指指针针右偏，若磁右偏，若磁场场方向不方向不变变，磁体向外拔出，改，磁体向外拔出，改变变了切割磁感了切割磁感线线的方向，感的方向，感应电应电流方向会改流方向会改变变。(3)题题中，磁体中，磁体运运动动方向改方向改变变，感，感应电应电流方向就改流方向就改变变，可，可见见感感应应电电流的方向与磁体运流的方向与磁体运动动方向有关。方向有关。13.如如图图所示，是王浩同学探究感所示，是王浩同学探究感应电应电流方向与哪些因流方向与哪些因素有关的素有关的实验实验情景情景(图图中箭中箭头头表示表示导导体的运体的运动动方向方向)，则则：(1)比比较较甲、乙两甲、乙两图图可知，感可知，感应电应电流的方向与流的方向与_方向有关。方向有关。(2)比比较较乙、丙两乙、丙两图图可知，感可知，感应电应电流的方向与流的方向与_方向有关。方向有关。磁磁场场导导体切割磁感体切割磁感线线运运动动点拨：点拨：甲、乙两甲、乙两实验实验中，中，导导体切割磁感体切割磁感线线运运动动方向相同，方向相同，但磁但磁场场方向不同，方向不同，产产生的感生的感应电应电流方向流方向(或或电电流流表指表指针针偏偏转转方向方向)就不同，就不同，说说明感明感应电应电流的方向流的方向与磁与磁场场方向有关。同方向有关。同样样可以由乙、丙两可以由乙、丙两实验实验得出得出感感应电应电流方向与流方向与导导体切割磁感体切割磁感线线运运动动的方向有关。的方向有关。14.【中考中考广元广元】如如图图所示，某班物理学所示，某班物理学习习小小组为组为了探了探究究“导导体在磁体在磁场场中运中运动时产动时产生感生感应电应电流的条件流的条件”，将，将一根一根导导体棒体棒AB的两端用的两端用细导线细导线与与电电流表流表组组成一个成一个闭闭合合电电路，并用路，并用绝缘细线悬绝缘细线悬挂起来放在挂起来放在U形磁形磁铁铁的的磁磁场场中。中。(1)让导让导体棒体棒AB沿沿竖竖直方向上下运直方向上下运动时动时，电电流表无示数；流表无示数；让导让导体棒体棒AB沿水平方向左右运沿水平方向左右运动时动时，电电流表有示数；流表有示数；由此他由此他们们得出的得出的结论结论是：是：闭闭合合电电路的一部分路的一部分导导体在体在磁磁场场中做中做_运运动时动时，导导体中就体中就产产生感生感应应电电流。流。(2)让导让导体棒体棒AB沿水平方向左运沿水平方向左运动时动时，电电流表指流表指针针向右向右偏；偏；让导让导体棒体棒AB沿水平方向右运沿水平方向右运动时动时，电电流表指流表指针针向左偏，向左偏，说说明感明感应电应电流的方向与流的方向与导导体运体运动动的的_有关。有关。切割磁感切割磁感线线方向方向(3)让导让导体棒体棒AB沿水平向左沿水平向左缓缓慢运慢运动时动时，电电流表指流表指针针向向右偏的角度右偏的角度较较小；小；导导体棒体棒AB沿水平向左快速运沿水平向左快速运动时动时，电电流表指流表指针针向右偏的角度向右偏的角度较较大，大，说说明感明感应电应电流的大流的大小与小与导导体运体运动动的的_有关。有关。速度大小速度大小15.【中考中考黄黄冈冈】在在“探究什么情况下磁可以生探究什么情况下磁可以生电电”的的实实验验中，小芳中，小芳发现发现每次每次电电流表指流表指针摆动针摆动的角度不同，的角度不同，提出了提出了“感感应电应电流的大小与哪些因素有关流的大小与哪些因素有关”的的问题问题。(1)小芳猜想可能与小芳猜想可能与导导体切割磁感体切割磁感线线运运动动速度有关，速度越大，速度有关，速度越大，_能越大，能越大，转转化成的化成的电电能就越多。能就越多。你的猜想是：可能与你的猜想是：可能与_有关。有关。(2)小芳小芳为为了了验证验证自己的猜想，利用如自己的猜想，利用如图图所示装置所示装置进进行行实验实验，足足够够大的磁体放在水平面上，大的磁体放在水平面上，驱动驱动装置通装置通过过两根两根绝缘绝缘硬棒硬棒ab、cd使使导导体体PQ沿直沿直线线水平向右运水平向右运动动(导导体运体运动动区域的磁区域的磁场场强强弱相同弱相同)。同一次。同一次实验实验，应应使使导导体做体做_(填填“匀匀速速”或或“变变速速”)运运动动。下表是。下表是实验测实验测得的数据得的数据，动动磁磁场场强强弱弱(其他答案合理也可其他答案合理也可)匀速匀速分析分析数据可得出数据可得出结论结论：_。(3)此此实验实验运用的研究方法主要运用的研究方法主要是是_。其他条件相同，感其他条件相同，感应电应电流的流的大小与运大小与运动动速度成正比速度成正比(其他答案合理也可其他答案合理也可)实验实验次数次数123456速度速度(cm/s)123456电电流流(mA)2.04.05.98.110.211.8控制控制变变量法量法16【中考中考自自贡贡】POS刷卡机的广泛刷卡机的广泛应应用用给给人人们们的生的生活活带带来了便利。来了便利。POS机的刷卡位置有一个机的刷卡位置有一个绕绕有有线线圈圈的小的小铁环铁环制成的制成的检测头检测头(如如图图所示所示)。在使用。在使用时时，将，将带带有磁条的信用卡在有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，机指定位置刷一下，检测检测头头的的线线圈中就会圈中就会产产生生变变化的化的电电流，流，POS机便可机便可读读出出磁条上的信息。磁条上的信息。图图中能反映中能反映POS刷卡机刷卡机读读出信息原理的是出信息原理的是()B点拨：点拨：POS刷卡机刷卡机读读出信息的原理就是出信息的原理就是电电磁感磁感应现应现象。象。A图图中有中有电电源，是通源，是通电导电导体在磁体在磁场场中受力运中受力运动动，故故A错误错误；B图图中，中，闭闭合合电电路的一部分路的一部分导导体在磁体在磁场场中做切割磁感中做切割磁感线线运运动时动时，导导体中有感体中有感应电应电流流产产生，生，这这是是电电磁感磁感应现应现象；象；C图图是奥斯特是奥斯特实验实验；D图图是是电电磁磁铁电铁电路，路，说说明明电电能生磁。能生磁。17.【中考中考嘉嘉兴兴】随着全民健身活随着全民健身活动动的的兴兴起，有更多的起，有更多的人参加人参加马马拉松运拉松运动动，马马拉松已拉松已经远远经远远不只是一不只是一场场比比赛赛，它是你，它是你认识认识自己，自己，认识认识一座城市，一座城市，认识这认识这个世个世界的方式。因参界的方式。因参赛选赛选手很多，无法在同一起跑手很多，无法在同一起跑线线出出发发而而计时计时困困难难，近年常采用感，近年常采用感应应芯片芯片计时计时，参，参赛赛者者须须按要求正确佩按要求正确佩带计时带计时芯片，当参芯片，当参赛赛者通者通过过起点、起点、终终点点设设置的磁感置的磁感应带时应带时，芯片里的，芯片里的线线圈中就会圈中就会产产生生_，从而激，从而激发发芯片芯片发发送送编码编码信息，系信息，系统实时统实时获获取取计时计时信息。信息。感感应电应电流流18.【中考中考娄底娄底】如如图图是手是手摇节摇节能能LED手手电电筒，它可在筒，它可在无无电电的情况的情况时时手手摇发电摇发电，是一款永，是一款永远远有有电电、无需更、无需更换换灯泡的手灯泡的手电电筒。手筒。手摇发电时摇发电时利用了利用了_原理，原理，将机械能将机械能转转化化为为_能。能。电电磁感磁感应应电电点拨：点拨：摇动摇动手手电电筒，手筒，手电电筒中的筒中的线线圈圈就会做切割磁感就会做切割磁感线线运运动动，从而，从而产产生生电电流，使灯泡流，使灯泡发发光，利用光，利用了了电电磁感磁感应现应现象，将象，将线线圈运圈运动动的机械能的机械能转转化化为电为电能。能。19.【中考中考黄黄冈冈】有一款能有一款能发电发电的魔方充的魔方充电电器，器，转动转动魔魔方方时时，它根据，它根据_(填填“电电流的磁效流的磁效应应”“电电磁感磁感应应”或或“通通电导电导体在磁体在磁场场中受力中受力”)的原理的原理发电发电，这这个个过过程程_能能转转化化为电为电能，能，产产生的生的电电能能储储存于魔方内。魔方存于魔方内。魔方还还能通能通过过USB端口端口给给移移动设备动设备充充电电，给给移移动设备动设备充充电时电时，魔方相当于，魔方相当于电电路中的路中的_(填填“电电源源”或或“用用电电器器”)。电电磁感磁感应应机械机械电电源源20.【中考中考丽丽水水】如如图为图为科研人科研人员员研制的研制的“发电发电鞋鞋”，鞋，鞋内部安装了磁内部安装了磁铁铁和和线线圈，人在行走圈，人在行走时发时发的的电电存存储储于于蓄蓄电电池中，可用于手机充池中，可用于手机充电电。(1)发电发电鞋鞋发电时发电时是利用是利用_原理工作的；原理工作的；(2)穿穿该发电该发电鞋以某速度行走，其平均鞋以某速度行走，其平均发电发电功率功率约为约为0.4 W，若以，若以这样这样的速度行走的速度行走10 min，可，可产产生生电电能能_J。电电磁感磁感应应240点拨：点拨：(1)由由题题意可知，人在行走意可知，人在行走时时，人体，人体带动带动磁磁铁铁运运动动，磁，磁铁产铁产生的磁生的磁场场通通过线过线圈，从而圈，从而产产生感生感应电应电流，所以流，所以“发电发电鞋鞋”是利用是利用电电磁感磁感应应原理制成的；原理制成的；(2)以正常速度行走以正常速度行走时时，其平均，其平均发电发电功率功率约为约为0.4 W，所以，所以10 min产产生的生的电电能能为为：WPt0.4 W1060 s240 J。21.如如图图所示，把一条所示，把一条长约长约10 m的的导线导线两端两端连连在灵敏在灵敏电电流流计计的两个接的两个接线线柱上，形成柱上，形成闭闭合合电电路。有两个同学路。有两个同学迅速迅速摇动这摇动这条条导线导线，这这两个同学沿两个同学沿_(填填“东东西西”或或“南北南北”)方向站立方向站立时时，电电流流计计指指针针更容易偏更容易偏转转。人人们应们应用用该该原理制成了原理制成了_机。机。东东西西发电发电点拨：点拨：地磁地磁场场的磁感的磁感线线方向是方向是沿南北方向，沿沿南北方向，沿东东西方西方向向摇动导线时摇动导线时，电电流流计计的指的指针针更容易偏更容易偏转转。22如如图图所示，虚所示，虚线线区域内的区域内的“”为为垂直垂直纸纸面向里的磁面向里的磁感感线线，当金属框沿光滑，当金属框沿光滑绝缘绝缘斜面的斜面的顶顶端，由静止开端，由静止开始滑到底端始滑到底端时时，具有的，具有的动动能能为为E1；若将金属框；若将金属框换换成成质质量相同的塑料框，其他条件不量相同的塑料框，其他条件不变变，塑料框滑到底，塑料框滑到底端端时时，具有的，具有的动动能能为为E2。(1)请请判断判断E1和和E2的大小关系；的大小关系；(2)简简要要说说明判断理由。明判断理由。(提示：提示：金属框是金属框是导导体，有体，有电电阻阻)解：解：(1)E1E2。(2)因因为为金属框是金属框是导导体，所以它在通体，所以它在通过过磁磁场场的的过过程程中会因切割磁感中会因切割磁感线产线产生感生感应电应电流，使一部分机流，使一部分机械能械能转转化化为电为电能能(电电能又能又转转化化为为内能内能)，故，故E1E2。(因因为为斜面光滑所以塑料框的机械能守恒斜面光滑所以塑料框的机械能守恒)23.【中考中考莆田莆田】发发光二极管只允光二极管只允许电许电流从二极管的正流从二极管的正极流入，极流入，负负极流出。如极流出。如图图所示，使磁所示，使磁铁铁在在线线圈中左圈中左右移右移动动，此，此时时会看会看见见两只两只发发光二极管光二极管轮轮流流发发光。光。该该装置装置发发光根据的是光根据的是_原理，生活中原理，生活中根据根据这这一原理工作的机器有一原理工作的机器有_。电电磁感磁感应应发电发电机机小波同学小波同学认为认为用一只用一只发发光二极管也可以，光二极管也可以，为为什么要用什么要用两只呢？两只呢？对对小波同学的想法，你是如何看待的？小波同学的想法，你是如何看待的？_。用两只用两只时时，磁，磁铁铁不管向左不管向左还还是向右移是向右移动动，都可以，都可以看到有一只二极管看到有一只二极管发发光光