第3章 3．3　发电机与电动机 3．4　电能与社会 3．5　伟大的丰碑——麦克斯韦的电磁场理论

1、.33发电机与电动机34电能与社会35伟大的丰碑麦克斯韦的电磁场理论13分如图3­3­1所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05 s，第二次用0.1 s，设插入方式一样，下面的表达，正确的选项是图3­3­1A两次线圈中磁通量变化一样B两次线圈中磁通量变化不同C两次线圈中磁通量变化率一样D两次线圈中磁通量变化率不一样【解析】两次插入，线圈中磁通量的变化是一样的，但由于插入的时间不同，故磁通量的变化率不同，选项A、D正确【答案】AD23分如图3­3­2所示，电流表与螺线管组成闭合电路以下关于电流表指针偏转情况的陈述中正确的选项

2、是图3­3­2A磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大B磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化一样，故电流表指针偏转一样C磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大D将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减小，所以电流表指针偏转一定减小【解析】电流表的指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势的大小决定，而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，所以A正确【答案】A34分多项选择如图3­3­3所示，原线圈M与电源相连接，副线圈N与电流计G相连接，如副线圈中产生的感应电流流过电流计，那么这时正在进展的实验过程可能的是图3

3、­3­3A滑动变阻器的滑动头没有挪动B滑动变阻器的滑动头P向B端挪动C开关S突然断开DM中插入磁芯的过程【解析】假如滑动头P不动，线圈M中电流不变，那么穿过N的磁通量不变，A选项没有可能，B选项可能，C、D两项可使穿过N的磁通量发生变化，产生感应电流【答案】BCD课标导思1.理解发电机的开展过程，知道什么是交变电流重点2.理解电能对社会的重要性及能量的转化.3.知道“场概念，以及概念提出的重大意义.4.知道麦克斯韦电磁场理论的主要内容难点一、把机械能转化为电能发电机的创造1发电机的开展史法拉第创造了圆盘发电机1832年法国的皮克西创造了用永久磁铁制造的发电机1834年英国的

4、克拉克制造了一台带有整流子的手摇永磁发电机英国的霍姆斯对永磁发电机的开展起了很大作用1867年德国人西门子和英国人瓦利分别创造了自激发电机制造第一台可以产生真正连续电流的具有实用尺寸的直流发电机的荣誉应归于比利时的格拉姆美国创造家爱迪生改进了西门子发电机，使它得以广泛的应用，开场了以电的应用为标志的世界“第二次产业革命2交变电流大小、方向周期性变化的电流叫做交变电流二、把电能转化为机械能电动机的创造1电动机的开展史1834年俄国的雅各比制成第一台实用的电动机美国创造家特斯拉于1883年制成了一台感应电动机1889年俄国的多利沃多布罗沃利斯基制成了实用的三相感应电动机2感应电动机的原理三相交变电

5、流能在空间产生旋转磁场，会使放置其中的闭合铝框转动三、重要的能源电能1电能可以作为其他各种形式能量的转换中心2电能的应用主要表达在能量的转换与传递、电照明和电通信三个方面四、电能与社会电气化的程度已成为衡量社会物质文明开展程度的重要标志五、场和力线的新概念场的概念是牛顿时代以来物理学概念、根本理论方面最重要的变革六、麦克斯韦的开展一座伟大的丰碑麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：1变化的磁场产生电场2变化的电场产生磁场一、发电机的工作原理1发电机：把机械能转化成电能的装置，和电动机的原理正好相反2直流电：干电池和蓄电池等电源提供的电流，方向不发生变化，称为直流电简称DC.3交流电：让矩形线圈在磁场中

6、转动产生了大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称AC.4.交流发电机的工作原理：如图3­3­4所示，线圈平面从垂直于磁感线开场转动，当线圈的一个边向上运动，另一个边向下运动，切割磁感线，线圈中产生了感应电流电流从线圈的一个边流出，从另一个边流进当线圈转过半周后，线圈的左右两个边在磁场中发生了变化，原来向上运动的改为向下运动，原来向下运动的改为向上运动，结果使得线圈中的电流方向发生了改变这就产生了大小和方向都随时间作周期性变化的电流图3­3­4【深化探究】我们生活中用的电就是由交流发电机产生的，并且电流的频率为50 Hz，那么发电机每秒要转

7、多少圈？提示：线圈每转动一圈电流周期性变化一次，所以50 Hz的交变电流其发电机每秒转50圈.二、揭开电动机旋转的奥秘1电动机的工作原理电动机是利用通电线圈在磁场中受到安培力的作用而发生改变的原理设计的电动机由定子和转子组成，定子是电动机中固定不动的部分，转子是电动机中转动的部分2直流电动机持续转动的奥秘电动机中线圈的电流方向要不断改变，从而实现线圈持续转动，如图3­3­5所示图3­3­5【特别提醒】直流电动机外电路中的电流方向是不变的.但是电动机线圈中的电流方向每半圈改变一次，这是靠一对电刷实现的.三、麦克斯韦电磁场理论综述1变化的磁场产生电场磁场2变

8、化的电场产生磁场电场【特别提醒】在变化的磁场中产生的电场的电场线是闭合的；而静电场中的电场线是不闭合的.一、发电机和电动机的探究多项选择以下说法正确的选项是A旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机从本质上讲都是改变了线圈中的磁通量B发电机与电动机都是符合能量的转化与守恒定律的C电动机的电源必须是直流电D以上说法都不正确【导析】发电机与电动机都是物理学的研究成果，在消费、生活中的应用都遵从物理学的规律，在解题时要注意生活、消费中都用了哪些物理规律【解析】根据法拉第电磁感应定律可知只要闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电动势，故A正确；任何机器都遵守能量的转化与守恒定律，故B选项正确；

9、电动机有直流电动机和交流电动机，故C、D错误应选AB.【答案】AB1以下说法中正确的选项是A雅各比创造第一台实用电动机B电动机是将磁场能转化成机械能C电动机有直流电动机和交流电动机D电动机的创造开启了以电的应用为标志的“第二次工业革命【解析】雅各比创造了第一台实用电动机，A项正确；电动机是将电能转化成机械能，故B项错误；电动机分为直流电动机和交流电动机，故C项正确；第二次工业革命以电的应用为标志，D项正确【答案】ACD二、电能的应用第二次工业革命的重要标志是A创造了电磁波B创造了发电机C创造了热机 D创造了互联网【导析】第二次工业革命电力得到广泛的应用，推动了消费力的迅猛开展，对物理学技术的进

10、步起到了决定性作用【解析】第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速开展人类历史从“蒸汽时代跨入了“电气时代应选B.【答案】B2人类利用新能源历程中，新能源的开发利用对当时社会生活、工业的进程，有何影响？【解析】煤的利用是人类开发能源的伟大创举，它支持了以蒸汽机为动力的第一次工业革命，英国凭借煤的利用技术优势，一跃成为世界工业强国后来，随着石油的普及，石油成为工业的“血液，大大加快了世界工业的开展美国那么由于对石油利用技术的开发和创新，超过了英国，跃居为世界工业强国之首又如蒸汽机的创造和改进，第一次改变了人们利用能源的方式，为工业开展提供了宏大的动

11、力，引发了历史上第一次工业革命，建立起以机器为根底的大工业体系，很多国家很快就完成了工业化的过程，进入到工业文明时代，而工业文明时代最有代表性的装置就是发电机和电动机，是电动机解放了劳动力，使人类完成了跨跃式开展的步伐【答案】见解析三、麦克斯韦电磁场理论的理解多项选择以下说法正确的选项是A电荷的周围一定有电场，也一定有磁场B均匀变化的电场在其周围空间一定产生磁场C任何变化的电场在其周围空间一定产生变化的磁场D正弦交变的电场在其周围空间一定产生交变的磁场【解析】只有变化的电场才能激发磁场，A错误；均匀变化的电场周围存在恒定的磁场，B正确，C错误；周期性变化的电场在其周围产生周期性变化的磁场，D正

12、确【答案】BD对麦克斯韦电磁场的理解在理解麦克斯韦的电磁场理论时，要注意静电场不产生磁场，稳定磁场也不产生电场3多项选择以下说法正确的选项是A恒定电流可以在周围空间产生稳定的磁场B稳定电场可以在周围空间产生稳定的磁场C均匀变化的电场可以在周围空间产生稳定的磁场D均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远的电磁场【解析】电流周围存在磁场，A对稳定电场磁场不能产生磁场电场，B错均匀变化的电场周围空间产生稳定的磁场，但不能形成电磁波，C对D错【答案】AC1以下说法正确的选项是A第一台有实用意义的自激发电机是法拉第创造的B世界上第一台有实用意义的自激发电机是由法国的皮克西创造的C世界上第一台有实用意义

13、的自激发电机是由西门子和瓦利创造的D发电机是根据电流的磁效应制成的【解析】法拉第发现电磁感应的第二年，受法拉第发现的启示，法国人皮克西应用电磁感应原理制成了最初的发电机皮克西创造的这种发电机在世界上是首创的，当然也有其缺乏之处。需要对它进展改进的地方，一是转动磁铁不如转动线圈更为方便灵敏；二是通过整流可以得到定向电流，但是电流的强弱还是不断变化的.1867年，德国创造家西门子和英国人瓦利分别创造了自激发电机，即在发电机上不用磁铁即永久磁铁，而用电磁铁，这样可以使磁力增强，产生强大的电流自激发电机称得上是现代实用发电机的雏形，由此可知C正确【答案】C2电动机是一种高效率，低污染的动力设备，广泛地

14、应用在日常生活和消费理论中以下家用电器中应用了电动机的是A洗衣机B电饭锅C电热水壶D电热毯【解析】电动机主要将电能转化为机械能；电饭锅、电热水壶、电热毯都是主要将电能转为内能，所以B，C，D错，A正确【答案】A3甲、乙两电路中电流与时间关系如图3­3­6所示，属于交变电流的是 【导学号：17592041】图3­3­6A甲乙都是B甲是乙不是C乙是甲不是D甲乙都不是【解析】方向不变化的电流叫做直流电大小和方向都不变化的电流叫做恒定电流方向随时间做周期性变化是交变电流的重要特征甲是方波形交流电，乙是脉动直流电【答案】B4多项选择某电路的电场随时间变化的图像如下图，能产生