(二) 電磁感應(yīng)(磁生電):
1.現(xiàn)象――英國的物理學(xué)家法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感應(yīng)線的運動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。
2.感應(yīng)電流――電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件:
(1) 電路必須是閉合電路;
(2) 必須有一部分導(dǎo)體做切割磁感應(yīng)線運動。
感應(yīng)電流的方向跟磁場方向和導(dǎo)體切割磁感線運動的方向有關(guān)。
3.發(fā)電機:
(1) 原理――發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。
(2) 構(gòu)造――交流發(fā)電機主要由磁鐵(定子)、線圈(轉(zhuǎn)子)、滑環(huán)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(fā)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(fā)生周期性變化的次數(shù)。其單位是赫茲,符號是Hz。頻率和周期的數(shù)值互為倒數(shù)。
(一) 磁場對電流的作用:
1、通電導(dǎo)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(guān)。
2、通電線圈在磁場中,當線圈平面與磁感應(yīng)線不垂直時,磁場力會使線圈轉(zhuǎn)動;當線圈平面與磁感應(yīng)線垂直時,也會受到磁場力的作用,但不會轉(zhuǎn)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(jù)通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的基本原理制成的。
(2) 構(gòu)造――直流電動機模型主要由磁鐵(定子)、線圈(轉(zhuǎn)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(huán),它的作用是當通電線圈由于慣性剛轉(zhuǎn)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(xù)轉(zhuǎn)動。
(3) 直流電動機的轉(zhuǎn)速可由電流大小來控制;轉(zhuǎn)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(dǎo)體
B.溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)工作的
C.報警器中的電磁鐵運用了電流的熱效應(yīng)
D.電磁繼電器是一種電路開關(guān)
3、(2006年黃岡市)如圖是動圈式麥克風的結(jié)構(gòu)示意圖。當你對著它說話或唱歌時,人聲帶由于 而產(chǎn)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(chǎn)生隨著聲音變化而變化的 ,線圈在運動中能量的轉(zhuǎn)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(yīng)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(zhuǎn)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(chǎn)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(xiàn);
(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(jù)如圖 所示的小磁針指向,畫出通電螺線管的導(dǎo)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(xué)在做“制作、研究電磁鐵”的實驗中,猜想電磁鐵的磁性強弱應(yīng)該與電流大小有關(guān),還
與線圈的匝數(shù)有關(guān).為此他用鐵釘和漆包線繞制成匝數(shù)不同的甲、乙兩個電磁鐵,并找來了相關(guān)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(shù)多少有關(guān),又能用來探究與電流大小有關(guān)的實驗.
(1)研究磁性強弱跟線圈的匝數(shù)關(guān)系時,閉合開關(guān)S后,通過觀察比較 得出結(jié)論;
(2)在(1)的基礎(chǔ)上,再研究磁性強弱跟線圈中的電流關(guān)系時,只需移動變阻器滑片的位置,通過觀察比較 得出結(jié)論;
(3)實驗中小張采用的研究方法是 .
[右手螺旋定則的應(yīng)用]
應(yīng)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(jù)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(dǎo)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(dǎo)線的周圍存在磁場,稱為電流的磁效應(yīng)。該現(xiàn)象在1820年被丹麥的物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)。該現(xiàn)象說明:通電導(dǎo)線的周圍存在磁場,且磁場與電流的方向有關(guān)。
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(guān),電流方向與磁極間的關(guān)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(yīng)用:電磁鐵
(1) 定義――電磁鐵是一個帶有鐵芯的螺線管。
(2) 構(gòu)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(shù)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(shù)來控制。
③電磁鐵的極性位置,可由電流方向來控制。
D、應(yīng)用:電磁繼電器、電話
電磁繼電器:實質(zhì)由電磁鐵控制的開關(guān)。應(yīng)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(jié)構(gòu)――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(guān)S1組成的控制電路;而電源E2、電動機M、開關(guān)S2和觸點、開關(guān)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(guān)接通,電動機便轉(zhuǎn)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(guān)斷開,電動機停止運轉(zhuǎn)。
(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(xiàn)遙控和生產(chǎn)自動化。
電話:組成:話筒、聽筒;竟ぷ髟恚振動、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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