苏科版物理九年级下册16.5 电磁感应 发电机教案(原卷版)

专项十六电磁转换5电磁感应发电机【知识梳理】电磁感应现象电磁感应：_____电路里的________导体在磁场中做__________运动时，导体中就产生电流，这种现象叫________现象，产生的电流叫感应电流。这种现象由英国物理学家_____通过实验发现。导体中感应电流的方向跟导体____________和________有关。在电磁感应现象中，________转化成____。发电机发电机由____和____构成，实际生活中的大型发电机由于电压很高，电流很强，一般都采用线圈不动，磁体旋转的方式来发电，而且磁场是用电磁铁代替的。没有使用________的发电机，产生的电流，它的方向会周期性变化，这种电流叫交变电流，简称交流电。它每秒钟________叫频率，单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国的交流电频率是____。使用了换向器的发电机，产生的电流，它的方向____，这种电流叫直流电。(实质上和直流电动机的构造完全一样，只是直流发电机是____，而直流电动机是____)。【易混淆点】一、知道电磁感应及应用产生感应电流的条件：闭合电路；导体在磁场中做切割磁感线运动(正切、斜切都可以)；切割磁感线运动的导体只能是闭合电路的一部分，三者缺一不可。能量的转化：机械能转化为电能；感应电流的方向决定因素：导体切割磁感线的方向和磁感线的方向；增大感应电流的方法：一是增加磁场的磁性，二是加快运动的速度；生活中的应用实例：发电机、动圈式话筒等。注意：①区分发电机与电动机的关键是看外部电路有无电源，有电源是电动机，无电源是发电机。②我国交流电的频率为50Hz，周期为0.02s，即每秒钟电流的方向改变100次．二、对电磁现象的认识首先要明确电磁三现象是指：电流的磁效应、磁生电、磁场对电流的作用；归类明确电磁三现象在生活中的应用：A.电流的磁效应；电磁铁、电磁继电器、电磁起重机等；B.电磁感应：发电机、动圈式话筒；C.磁场对电流的作用：电动机、扬声器；审题解题干中所涉及的是关于哪一种电磁现象的原理，然后对号入座辨别。注意：①电流的磁效应和磁场对电流的作用的区别是磁场的数目不同，分别是一个和两个；②电磁感应和磁场对电流的作用的区别是电路中有无电源或电流表。知识点一：电磁现象认识【探究重点】首先要明确电磁三现象是指：电流的磁效应、磁生电、磁场对电流的作用；归类明确电磁三现象在生活中的应用：A.电流的磁效应；电磁铁、电磁继电器、电磁起重机等；B.电磁感应：发电机、动圈式话筒；C.磁场对电流的作用：电动机、扬声器；审题解题干中所涉及的是关于哪一种电磁现象的原理，然后对号入座辨别。【典例分析】物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图，他们用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动，这说明导线中产生了，摇绳发电将能转化为电能。【真题操练】信用卡刷卡时其磁条经过刷卡机的缝隙线圈出会产生感应电流。以下设备与信用卡刷卡时工作原理相同的是()A．排气扇 B．电烤炉 C．电动机 D．发电机知识点二：电磁感应应用【探究重点】区分发电机与电动机的关键是看外部电路有无电源，有电源是电动机，无电源是发电机。我国交流电的频率为50Hz，周期为0.02s，即每秒钟电流的方向改变100次．【典例分析】图示实验装置中，磁体和导体棒均水平放置，断开S2、闭合S1，使导体棒水平向右运动，电流表G的指针向右偏，这是现象，为使G的指针向左偏，可使导体棒向运动，断开S1、闭合S2，导体棒能运动起来，依此可制成(选填“电动机”或“发电机”)。(2020•临沂模拟)如图所示的几种器件，工作时应用了电磁感应现象的是()【真题操练】(2020·福建省厦门市第一中学九年级下学期线上摸底测试)下列四幅图中，工作原理与其他三个不同的是()A．帽子上的风扇 B．手摇发电机 C．扬声器 D．自制小电动机发电机是利用电磁感应现象制成的．发电机工作时将机械能转化成____能．交流发电机产生的是大小和方向不断做周期性变化的电流，叫交流电．我国交流电的频率是_____Hz，电流方向每秒改变100次．知识点三：发电机与电动机区别【探究重点】电流的磁效应和磁场对电流的作用的区别是磁场的数目不同，分别是一个和两个；电磁感应和磁场对电流的作用的区别是电路中有无电源或电流表。【典例分析】发电机的工作原理．能说明直流电动机工作原理的是图中的图．【真题操练】闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做，利用这一原理制成了．(选填“电动机”或“发电机”)如图，关于甲、乙、丙、丁四幅实验图片，下列说法错误的是()A.此实验说明通电导体周围存在着磁场；B.此实验说明了发电机的工作原理；C.此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关；D.此实验过程中将机械能转化为电能知识点四：电磁感应现象实验【探究重点】导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。(当导体运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，感应电流的方向也随之改变；当导体运动方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。)产生感应电流的条件：①电路必须是闭合的；②部分导体在磁场中做切割磁感线运动。两个条件缺一不可。【典例分析】某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。

(1)实验时应将电流表、导线ab串联起来组成______回路。

(2)该同学进行以下尝试，能使电流表指针偏转的是______(填字母标号)。

A．导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体

B．导线在磁场中静止，但不用单根导线ab，而用匝数很多的线圈

C．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置水平向左或水平向右运动

D．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动

E．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动

(3)如图所示的实验装置中，将电流表换成______进行触接，还可以探究电动机的工作原理。

【真题操练】发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究．(1)当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中(选填“有”或“无”)电流产生．(2)小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”．为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是(选填“正确”或“错误”)的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟有关．(3)在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在中做运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家发现．(2020·山东临沂市·九年级二模)电磁起重机能产生强大的磁场，能够方便收集和搬运铁片、铁丝、铁钉、废铁和其他各种铁料，使用起来十分方便，下面能说明电磁起重机工作原理的是()A．B．C．D．如图所示，电动平衡车是一种新型交通工具，被广大青少年所喜爱。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是()A． B． C． D．(2020·苏州市吴江区江村实验学校九年级一模)如图所示，干电池底部吸有强磁铁(可导电)，在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动，圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好，则()A．只有导线框A侧受到磁场对电流的作用B．只有导线框B侧受到磁场对电流的作用C．导线框A侧、导线框B侧均受到磁场对电流的作用D．如只将强磁铁翻转放置，导线框转动方向不变在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是()A．电磁铁的A端为N极 B．小磁针静止时，N极水平指向左 C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机 D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性增强如图为老式电话机的原理图。炭粒话筒相当于一个变阻器，膜片振动把炭粒压紧和放松时，相当于图中膜片带动滑动头左右移动，使滑动变阻器的电阻发生周期性变化，引起电路中的电流发生相应的周期变化。听筒中有一个电磁铁，当线圈中的电流周期性变化时，它对旁边铁质膜片的引力也随着改变，使膜片来回运动。设图示位置话筒膜片。听筒膜片均静止。以下说法正确的是()A.炭粒话筒的作用是通过电磁感应原理把声音信号转换成变化的电流；B.听筒中膜片往返运动的频率跟话筒中膜片运动的频率不同；C.铁膜听筒的原理相当于发电机，线圈在磁场中受力运动；D.话筒膜片从图示位置左移时，对方听筒膜片应会右移如图所示电与磁的实验装置中，属于发电机原理的是()(2020·山东泰安市·九年级二模)下列有关电磁感应现象的说法正确的是()A．电磁感应现象是英国物理学家安培首先发现的B．探究电磁感应现象应选用图甲所示的装置进行实验C．闭合电路的一部分导体在磁场中运动就会产生感应电流D．利用电磁感应现象可以制成电动机，实现机械能转化为电能(2020·湖南永州市·)下列四幅图都是有关电与磁的知识，其中描述正确的是()A．图甲，奥斯特实验说明了通电导线周围存在磁场B．图乙，闭合开关通电螺线管右端为N极C．图丙是电动机的原理图D．图丁是发电机的原理图(2020·广东广州市·九年级一模)如图所示，线圈位于磁场中，当K与1接通时，段导线中电流方向为__(选填““或“”)，段导线受磁场力的方向竖直向上，请在图中画出此时段导线受到的磁场力__；当K改为与2接通时，段导线受磁场力方向__。如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，他根据(选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电，这个过程能转化为电能，产生的电能储存于魔方内．魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的(选填“电源”或“用电器”)(2020·全国九年级单元测试)在研究“磁场对通电导体的作用”的实验中：(1)如图甲所示，把金属杆ab放在磁场里，闭合开关，观察到金属杆ab向右运动，利用此现象原理人们制成了______(选填“电动机”或“发电机”)；(2)改变磁场方向或电流方向，观察到的实验现象记录在表格中。分析第______(填实验序号)次数据可知，通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向有关；分析第1与3或2与4次数据可知______；(3)如图乙所示，闭合开关，让金属杆cd做切割磁感线运动，此时金属杆ab______(选填“会”或“不会”)受到力的作用。实验序号1234磁场方向向下向上向下向上电流方向b----ab----aa----ba----bab运动方向右左左右关于如图甲、乙所示的实验，下列说法错误的是()A．甲实验可以研究通电导体周围存在磁场 B．甲实验可以研究电磁感应现象 C．乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况 D．乙实验的过程中，电能转化为机械能以下是对电与磁部分四幅图的分析，其中错误的是()A．如图装置闭合电路后磁针会偏转，说明电流能产生磁场 B．如图装置说明通电导线在磁场中受到力的作用 C．如图装置所揭示的原理可制造发电机 D．图中动圈式话筒应用了磁场对电流的作用图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“〇”表示图甲中的导线ab(观察的视线沿导线由b往a看)，当它在磁场中分别转动到1-4位置时，运动方向己用箭头标出，下列说法正确的是()

A．在位置1时，电路中不会产生感应电流B．在位置2时，电路中不会产生感应电流C．在位置3时，电路中不会产生感应电流D．在位置4时，电路中不会产生感应电流小明同学将微风电风扇与小灯泡按如图所示回路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，小灯泡发光。产生这种现象的原因是()A．电磁感应现象；B．磁体有吸铁性；C．磁极间的相互作用；D．电荷间的相互作用下列图中能够说明电动机工作原理的实验装置是()A．B． C．D．(2020·青海海东市·)如图所示的是我国生产的某种电动式无针注射器工作示意图，通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤，下列能反映该注射器工作原理的是()A． B．C． D．在下面四幅图中，图文相符的是()电铃是依靠电流的磁效应工作的；B．探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系；C．将滑动变阻器从左向右滑动的过程中弹簧将缩短；D．该实验的原理与扬声器的工作原理相同(2020•武汉模拟)如图所示，在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，下列现象描述正确的是()

A．导线ab竖直向上运动时，电流表指针会偏转B．导线ab竖直向下运动时，电流表指针会偏转C．导线ab从图中所示位置斜向上运动时，电流表指针不会偏转D．导线ab分别水平向右和水平向左运动时，电流表指针偏转的方向相反(2020·贵州遵义)某物理兴趣小组进行“电与磁的关系”的实验探究，在水平桌面上按照如图所示装置进行实验，闭合开关，使铜棒在水平金属轨道上快速左右运动，观察到灵敏电流计的指针发生偏转，这一现象与______(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同；若灵敏电流计指针向右偏转，小磁针a端向通电螺线管偏转，则a端是______极。(2020·湖北黄冈市·九年级二模)如图所示是研究电磁感应现象的实验装置图。闭合开关后，导体棒若在_____(填“水平”或“竖直”)方向运动时，电流表指针会发生偏转：保持ab棒切割磁感线的方向不变，_____，棒内电流方向将发生改变。(2020·江苏盐城市·九年级其他模拟)动圈式话筒的工作原理如图所示，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈(叫做音圈)随着一起在磁铁的磁场里振动，产生电流(电信号)，它的工作原理是_____；扩音机的作用是增大声音的_____；声音_____(能或不能)在固体或在液体中传播。(2020湖北)图7是电学中很重要的两个实验装置，其中图装置是电动机工作原理图，该装置的能量转化是将能转化为能。(2020•广东模拟)在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小磊将蹄形磁体放在水平桌面上，将导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间，按如图所示将导体棒、开关和灵敏电流表连接起来。已知电路器件均完好。(1)如图甲所示，导体棒沿水平方向向右快速运动，电流表指针不发生偏转，这是因为。(2)闭合开关，使导体棒竖直上下运动，观察发现电流表的指针；再使导体棒水平向右运动，发现电流表指针向左偏转；再让导体棒水平向左运动，发现电流表指针向右偏转，说明感应电流的方向与有关。(3)如图乙所示，使导体棒水平方向右运动，发现电流表指针向右偏转，说明感应电流的方向与有关。(4)实验表明，闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时，电路中就会产生感应电流。(5)实验过程中，如果想使电流表指针偏转更明显一些，下列方法中可行的是(填选项前的字母)A．换用量程更小且更灵敏的电流表B．使导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向运动(2020河南)小科以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列说法错误的是()A．甲电机转动带动乙电机转动；B．甲电机相当于发电机；C．乙电机工作原理是电磁感应；D．甲、乙电机都实现了电能和机械能之间的转化(2020·广西百色)用如图所示的装置探究电磁感应现象，下列操作使电流表指针发生偏转的是()A．保持磁体和导体AB静止B．保持磁体静止，导体AB竖直向上运动C．保持导体AB静止，磁体水平向右运动D．保持导体AB静止，磁体竖直向上运动(2020·咸宁)很多超市都安装了防盗报警器，超市的商品上贴有软磁条，消费者如果不买单，直接走出超市，软磁条没有消磁，防盗报警器上的检测头就会有电流产生，导致报警器会响，以下器件中工作原理与此相似的是()A．电磁铁 B．电动机 C．扬声器 D．发电机当你去歌厅唱歌时，要用到话筒(麦克风)，如图是一种话筒构造示意图。当你对着话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片震动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中运动，产生电流，这样就将声信号转化成了电信号。下列四个实验的原理与该话筒原理相同的是()A．B．C．D．(2020·广州市·广东实验中学九年级三模)“通电导体在磁场中受到力的作用”也称为“磁场对电流的作用”，而这个力其实是导体内电荷运动时受到的力的合力。如图所示，是一段通电导体在磁场中受到的力的示意图，则以下关于对带电粒子在均匀磁场中运动时的受力方向描述正确的是(“×”表示磁感线垂直纸面向里，“”表示磁感线垂直纸面向外)()A． B． C．D．(2020·浙江宁波市·九年级一模)如图所示的四个实验中，不能确定钢棒本身具有磁性的是()小磁针与钢棒排斥B．静止时始终南北指向C．能吸引更多铁屑D．电流表指针偏转对下列实验描述正确的是()A．甲：验电器的两片金属箔带同种电荷，由于互相排斥而张开B．乙：通电导线在磁场中受到力的作用，这是发电机的原理C．丙：奥斯特实验说明磁能生电D．丁：闭合开关，只要金属棒运动，电路中就有感应电流产生如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景，当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了．图中能反映出金属探测器工作原理的是()(2020·恩施)物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图，用根长铜线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则两位同学应站在______方向(选填“东西”、“南北”或“任意”)摇绳可使实验现象更明显一点。(2020·湖北十堰)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验，蹄形磁体和灵敏电流计均放在水平桌面上。使导体AB在磁场中竖直向上或竖直向下运动，发现电流计的指针均不偏转；使导体A