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1、專題19 電磁感應(yīng) 磁場對電流的作用
【1】(2020?廣州卷)如圖所示,通電導(dǎo)線a、b固定不動,左磁體對a的作用力為Fa,右磁體對b的作用力為Fb,下列說法正確的是( )
【答案】A
點(diǎn)睛:在根據(jù)左手定則分別逐一判斷四個選項(xiàng)中的導(dǎo)體ab的受力情況,然后得出答案。
【2】(2020?泰安卷)下列實(shí)驗(yàn)中,能說明電動機(jī)工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】電動機(jī)利用磁場對電流的作用力工作。
A圖,研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素,不符合題意;
B圖,放在磁場中的導(dǎo)體,通過電流時,受到磁場力而運(yùn)動,電動機(jī)就是利用的此原
2、理,故B符合題意;
C圖,為奧斯特實(shí)驗(yàn),研究電流的磁效應(yīng),故C不符合題意;學(xué)@科
D圖,導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動時,產(chǎn)生電流,即電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故D不符合題意;
故選B。
點(diǎn)睛:注意分清楚研究電磁感應(yīng)和磁場對通電導(dǎo)線作用力的兩個實(shí)驗(yàn),兩個實(shí)驗(yàn)從圖看很相似,容易混淆,區(qū)分的方法是,有電源的是研究磁場對通電導(dǎo)線作用力的實(shí)驗(yàn),有靈敏電流計(jì)的是研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。
【3】( 2020?寧波卷)我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射器的彈射車與飛機(jī)前輪連接,并處于強(qiáng)磁場中,當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通以強(qiáng)電流時,艦載機(jī)受到強(qiáng)大的推力而快速起飛。電磁彈射器工作原理與下列設(shè)備或用電器工作原理一致的是(
3、?。?
A. B. C. D.
【答案】C
B、發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B不符合題意;
C、電風(fēng)扇的主要部件是電動機(jī),是利用通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動的原理工作的,故C符合題意;
D、電磁起重機(jī)是利用電磁鐵工作的,故D不符合題意。
故選:C。
【4】( 2020?揚(yáng)州卷)安裝直流電動機(jī)模型時,要改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向,可以()
A. 將磁體的N、S極對調(diào) B. 將電源的正、負(fù)極和磁體的N、S極同時對調(diào)
C. 改變磁性強(qiáng)弱 D. 改變磁性強(qiáng)弱和電流大小
【答案】A
【解析】AB、要想改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向,可對調(diào)磁鐵兩極或改
4、變線圈中電流的方向,二者同時改變時,電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向不變;故A正確、B錯誤;CD、電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向跟電流方向和磁場方向有關(guān),和電流大小、磁性強(qiáng)弱無關(guān),故C、D錯誤。故選:A。
點(diǎn)睛:電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向跟電流方向和磁場方向有關(guān),要想改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向,可改變磁場方向或線圈中電流的方向,二者只能改變其中之一。
【難點(diǎn)中心】本題以圖片的形式給出了課本上常見的幾個重要機(jī)械,題目雖然簡單,但知識涵蓋量高,意在較全面的考查電磁感應(yīng)原理及磁場對電流的作用等相關(guān)的磁學(xué)知識。在中考試卷中,磁學(xué)部分賦的分值不多,無法多出題,但又要較全面的考查相關(guān)知識,所以今后在出題形式上多的仍以這種綜合題的形式出現(xiàn),而電磁
5、感應(yīng)原理和磁場對電流的作用是磁學(xué)的重點(diǎn),所以電磁感應(yīng)原理和磁場對電流的作用經(jīng)常會放在一起出題,主要考查二者的異同和實(shí)驗(yàn)探究過程。
【考點(diǎn)難點(diǎn)突破】
【知識鏈節(jié)】
一、磁場對通電導(dǎo)線的作用:
(1)通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用。力的方向跟磁感線方向垂直,跟電流方向垂直;
(2)通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。
2.電動機(jī):
(1)原理:電動機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中因受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的,是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。
(2)構(gòu)造:電動機(jī)是由轉(zhuǎn)子(能夠轉(zhuǎn)動的部分)和定子(固定不動的部分)兩部分組成的。
(3)換向器是由兩個銅制半環(huán)構(gòu)成的,兩者彼此絕緣。
6、換向器的作用是每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,能自動改變線圈中電流的方向,使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。
(4)電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向由電流方向和磁場方向決定。改變電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向的方法:改變電流方向(交換電壓接線)或改變磁感線方向(對調(diào)磁極)。
(5)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的大小與線圈的匝數(shù)、線圈中電流的大小、磁場的強(qiáng)弱有關(guān),即線圈匝數(shù)越多,電流越大,磁場越強(qiáng),轉(zhuǎn)速越快。提高電動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法:增加線圈的匝數(shù)、增加磁體的磁性、增大電流。
(6)與熱機(jī)相比,電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn):構(gòu)造簡單;控制方便;體積?。粺o污染;效率高;功率可大可小。
二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象:
(1)英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,進(jìn)一步揭示了電與磁之間的聯(lián)系,發(fā)
7、明了發(fā)電機(jī)。
(2)內(nèi)容:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
2.發(fā)電機(jī):
(1)原理:發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。
(2)能量的轉(zhuǎn)化:發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
(3)構(gòu)造:發(fā)電機(jī)是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成的。
(4)直流電和交流電:從電池得到的電流的方向不變,通常叫做直流電(DC)。電流方向周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流電(AC)。
在交變電流中,電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率,頻率的單位是赫茲,簡稱赫,符號為Hz。
(5)我國供生產(chǎn)和生活用的交流電,電壓是220V,頻率是
8、50Hz,周期是0.02s,即1s內(nèi)有50個周期,交流電的方向每周期改變2次,所以50Hz的交流電電流方向1s內(nèi)改變100次。
【技能方法】
電磁感應(yīng)和磁場對電流的作用經(jīng)常會集中在一起進(jìn)行考查,題目難度不大,從以下幾個方面著手復(fù)習(xí)即可。
(1) 熟記電磁感應(yīng)和磁場對電流的作用的內(nèi)容,并能對其探究實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行準(zhǔn)確的區(qū)別,明確其中的能量轉(zhuǎn)化情況。
(2)牢記電動機(jī)和發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)上的的異同和各自的原理,根據(jù)電磁感應(yīng)原理發(fā)明了發(fā)電機(jī),根據(jù)磁場對電流的作用發(fā)明了電動機(jī)。
(3)對于沒有見過的機(jī)械,學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化的角度判斷出是運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理還是磁場對電流的作用。
【1】.電磁炮是一種先進(jìn)的動
9、能殺傷武器,它是利用磁場對通電導(dǎo)體作用的原理,對金屬炮彈進(jìn)行加速,具有速度快、命中率高等待點(diǎn)。下圖中與此工作原理相同的是( ?。?
A. B.
C. D.
【答案】D
點(diǎn)睛:明確通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用這一原理,主要應(yīng)用于電動機(jī)。對選項(xiàng)中各電器的工作原理進(jìn)行分析,最后做出判斷。
【2】.KTV豐富了人們的業(yè)余文化生活,唱歌時用的麥克風(fēng)(動圈式話筒)如圖所示,它的工作原理是:對著話簡說話時,話簡將聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡S聲音變化的電流,然后經(jīng)揚(yáng)聲器(喇叭)還原為聲音。麥克風(fēng)工作原理與下列裝置的工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
【
10、答案】C
【解析】分析:動圈式話筒工作過程是:聲波振動→引起膜片振動→帶動線圈振動→線圈切割永久磁體的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流→經(jīng)放大傳給揚(yáng)聲器。由此可知其工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。分析各個選項(xiàng)的內(nèi)容,找出符合題意的答案。
解答:A、該裝置是電磁鐵,是利用了電流的磁效應(yīng)工作的,故A不符合題意;
B、此圖是奧斯特實(shí)驗(yàn),說明了通電導(dǎo)線周圍存在著磁場,故B不符合題意;
C、此圖中沒有電源,當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時,電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,即電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故C符合題意;
D、此裝置中有電源,即通電后,磁場中的金屬棒會受力運(yùn)動,故說通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用,故D不符合題意。
故選:C。
【點(diǎn)睛】記住
11、:發(fā)電機(jī)、動圈式話筒利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理,帶電動機(jī)的用電器、揚(yáng)聲器利用通電導(dǎo)體在磁場中受力原理,帶電磁鐵的儀器利用是電流的磁效應(yīng)原理。
【3】.如圖是靈敏電流計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,下列選項(xiàng)中與其工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如圖是靈敏電流計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,線圈放在磁場中,當(dāng)通過電流時,受到磁場力的作用而轉(zhuǎn)動,帶動指針指示電流的大小,所以利用了磁場對通電導(dǎo)線的作用力工作。
故選C。
點(diǎn)睛:注意分清楚研究電磁感應(yīng)和磁場對通電導(dǎo)線作用力的兩個實(shí)驗(yàn),兩個實(shí)驗(yàn)從圖看很相似,容易混淆,區(qū)分的方法是,有電源的是研究磁場對通電導(dǎo)線作
12、用力的實(shí)驗(yàn),沒有電源的是研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。
【4】.如圖所示的充電鞋墊,利用腳跟起落驅(qū)動磁性轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),線圈中就會產(chǎn)生電流,從而能給鞋面上的電池充電。如圖中與充電鞋墊的工作原理相同的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】充電鞋墊是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,磁性轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),使線圈切割磁感線,線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,給鞋面上的充電電池充電。
A.閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動,電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),與充電鞋墊原理相同,故A正確。
答案為A。
點(diǎn)睛:首先根據(jù)題意明確充電鞋墊的制成原理是解決此題的關(guān)鍵。
【5】.如圖所示的小制作中,裝置A中有磁鐵和可轉(zhuǎn)動的線圈,當(dāng)有風(fēng)吹向風(fēng)扇時扇葉轉(zhuǎn)動,引起燈泡發(fā)光,裝置A的工作原理是( ?。?
A. 通電線圈周圍存在磁場 B. 電磁感應(yīng)
C. 通電線圈能在磁場中轉(zhuǎn)動 D. 磁極間相互作用
【】浙江省溫州市2020年中考物理試題
【答案】B
【解析】解:由題意可知是裝置A的工作原理是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理工作的,故B正確ACD錯誤。故答案為B。
點(diǎn)睛:當(dāng)閉合電路中的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時,電路中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流,這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。