16.5電磁感應發(fā)電機（考點解讀）（原卷版）

16.5\o"16.5電磁感應發(fā)電機"電磁感應發(fā)電機（考點解讀）（原卷版）1、電磁感應磁生電現(xiàn)象（1）電磁感應現(xiàn)象：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生電流，這種電流叫感應電流，這一現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象。（2）歷史意義：英國科學家法拉第首先發(fā)現(xiàn)的電磁感應現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)進一步揭示了電與磁之間的聯(lián)系，證明了磁可以生電。（3）實驗裝置圖：

。2、產(chǎn)生感應電流的條件和影響因素（1）感應電流產(chǎn)生的條件：（1）閉合電路；（2）一部分導體；（3）切割磁感線運動。

（2）感應產(chǎn)生的影響因素：磁場強弱、導體運動快慢、線圈匝數(shù)。（3）感應電流方向的影響因素：磁場方向、導體運動方向。

如圖，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向不同顯示電流方向的不同。

甲乙對比可以說明電流方向與磁場方向有關(guān)；甲丙對比可以說明電流方向與運動方向有關(guān)。

。3、手搖發(fā)電機的構(gòu)造和原理（1）發(fā)電機的工作原理：電磁感應現(xiàn)象；

（2）發(fā)電機的構(gòu)造：主要有線圈、磁極、銅環(huán)和電刷四個基本組成部分，概括地講是由轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）和定子（固定部分）兩部分組成；

實際的大型發(fā)電機多采用線圈不動，磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電，叫旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機．有的發(fā)電機利用電磁鐵來代替永磁體；

（3）交流發(fā)電機工作過程：如圖所示，磁場方向水平向右，abcd是線圈，上面的銅環(huán)與b直接相連，下面的銅環(huán)與a直接相連；

線圈ab段向紙面里運動時產(chǎn)生電流方向向下，此時cd段向紙面外運動產(chǎn)生電流方向向上；當線圈所在平面運動到與磁感線方向垂直時，由于線圈不切割磁感線，不產(chǎn)生電流；當ab線向紙面外運動時產(chǎn)生向上的電流，此時cd段向紙面里運動產(chǎn)生向下的電流．所以流過電流表的電流方向是變化的，每當線圈所在平面與磁感線垂直時電流表指到零。

（4）發(fā)電機與電動機相對比，電動機是因電而動，工作配置中要有電源，消耗電能獲得機械能；發(fā)電機則是因動而電，工作配置中沒有電源，發(fā)電機本身就是電源，消耗機械能獲得電能；

（5）無論是直流發(fā)電機還是交流發(fā)電機，線圈產(chǎn)生的都是交流電，交流發(fā)電機輸出的是交流電，直流發(fā)電機是在換向器的作用下輸出的是直流電。（6）交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應電流的大小和方向在周期性地變化，這樣的電流叫做交變電流，簡稱交流（AC）；

（7）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，單位是赫茲，簡稱赫，符號是Hz。（8）我國家庭電路的交流電電壓是220V，頻率是50Hz，周期是0.02s，每秒內(nèi)電流方向變化100次．注意：方向變化100次，周期性變化50次。【考點1電磁感應

磁生電現(xiàn)象】【典例11】（2023?廬陽區(qū)校級一模）超市的服裝貼有磁性標簽，未消磁的標簽通過超市安檢門時，安檢門上的線圈會產(chǎn)生電流，觸發(fā)報警器達到防盜目的。下圖中能反映出安檢門工作原理的是（）A． B． C． D．【典例12】（2023?渝中區(qū)校級模擬）《論衡》中記載：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如圖甲所示，“柢”即握柄，是磁體的（選填“N”或“S”）極，靜止時指向地磁場的（選填“南”或“北”）極。如圖乙所示是一款“運動手環(huán)”，其主要部分是一段內(nèi)有一小塊磁鐵的密閉的空心塑料管，管外纏繞著線圈，戴著這種手環(huán)走路時塑料管跟著手一起運動，磁鐵在管內(nèi)往返運動時線圈中會產(chǎn)生電流，液晶上就會顯示出運動的步數(shù)，此過程利用了原理?！镜淅?3】（2022秋?陽泉期末）小明在探究“怎樣產(chǎn)生感應電流”的實驗中，用導線將金屬棒、開關(guān)、靈敏電流計連接成如圖所示的電路。請你參與探究并回答下列問題：（1）懸掛金屬棒AB靜置于U形磁鐵的磁場中，此時兩極正對區(qū)域磁感線的箭頭方向是豎直向（填“上”或“下”）；（2）該實驗中，靈敏電流計的作用是：和；（3）若閉合開關(guān)后并未發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn)，經(jīng)檢查器材均完好，各器材間連接無誤，接下來應該如何操作可以讓電流計指針偏轉(zhuǎn)：（寫出最應該進行的一步操作）；（4）在此實驗過程中，導線運動的機械能轉(zhuǎn)化為能。利用這一原理人們在生產(chǎn)生活中制成了?！咀兪?1】（2023?花山區(qū)二模）如圖所示，放在磁場中的閉合矩形線圈abcd在外力的作用下，使線圈自圖示位置（即線圈平面平行磁感線位置）開始繞OO'逆時針勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A．該裝置的工作原理是磁場對通電導體有力的作用 B．線圈在轉(zhuǎn)動過程中，每時每刻都有感應電流產(chǎn)生 C．線圈在轉(zhuǎn)動的過程中，將機械能主要轉(zhuǎn)化為電能 D．線圈在轉(zhuǎn)動的過程中，其一定不受磁場力的作用【變式12】（2023?羅莊區(qū)二模）無線充電是一種新型的充電方式，其充電原理是當電流流過充電底座發(fā)射線圈時會產(chǎn)生磁場，電池接收線圈靠近該磁場時就會產(chǎn)生電流，從而給智能充電，如圖所示。下列與接收線圈工作原理一致的是（）A．門吸 B．電鈴 C．揚聲器D．動圈式話筒【變式13】（2023?徐州模擬）利用如圖所示的裝置研究電磁感應現(xiàn)象時，應在a、b之間接入（選填“靈敏電流計”或“電源”），根據(jù)該原理可制成，當金屬棒在磁場中左右運動時，產(chǎn)生的是電流方向不斷變化的電流?！咀兪?4】（2023春?明水縣期末）在探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”實驗中，小明制成簡易電磁鐵A、B，并設(shè)計了甲圖所示的電路。（1）實驗中是通過電磁鐵吸引大頭針的多少來判定其磁性強弱的，所使用的物理研究方法是。（2）當滑動變阻器滑片向左移動時，電磁鐵A、B吸引大頭針的個數(shù)（填“增加”或“減少”），說明電流越，電磁鐵磁性越強。（3）根據(jù)圖示的情境可知，（填“A”或“B”）的磁性強，說明電流一定時，線圈匝數(shù)多，電磁鐵的磁性越。（4）電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是。（5）小明又利用乙圖所示的實驗裝置探究“導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件”①磁鐵不動，閉合開關(guān)，導體棒沿（選填“上下”或“左右”）方向運動時，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。②導體棒不動，閉合開關(guān)，磁鐵上下運動電流表指針（選填“會”或“不會”）發(fā)生偏轉(zhuǎn)。③斷開開關(guān)，無論磁鐵如何放置、導體棒怎樣運動，電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由此小明得出結(jié)論：的一部分導體在磁場中做運動時，電路中就產(chǎn)生感應電流?！究键c2產(chǎn)生感應電流的條件和影響因素】【典例21】（2023?威海）下列實驗操作不能使靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)的是（）A． B． C． D．【典例22】（2023?安徽）圖示為探究產(chǎn)生感應電流條件的裝置。某次實驗時，若導體AB不動，磁體沿圖中箭頭所示方向運動，則閉合回路中（選填“能”或“不能”）產(chǎn)生感應電流?！咀兪?1】（2022秋?天橋區(qū)期末）如圖所示，是“探究產(chǎn)生感應電流的條件”的實驗裝置，要使靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以（）A．斷開開關(guān)，讓導體ab向上運動 B．斷開開關(guān)，讓導體ab向左運動 C．閉合開關(guān)，讓導體ab向右運動 D．閉合開關(guān)，讓導體ab向下運動【變式22】（2023?淮陰區(qū)模擬）如圖所示的是有關(guān)“電和磁”的實驗，下列說法中正確的是（）A．圖甲中導體AB在磁場中只有水平方向運動時，電流表指針才會偏轉(zhuǎn) B．圖乙中電流方向和磁場方向同時改變時，導體ab的運動方向不變 C．圖丙中揚聲器的工作原理與圖甲的相同，都是將機械能轉(zhuǎn)化為電能 D．電鈴的工作原理是磁場對電流的作用【變式23】（2023?錦江區(qū)模擬）探究“感應電流產(chǎn)生的條件”應選用如圖（選填“甲”或“乙”）所示的裝置進行實驗。在這個裝置中若僅改變磁場方向，則產(chǎn)生的感應電流方向（選填“會”或“不會”）發(fā)生改變。【考點3手搖發(fā)電機的構(gòu)造和原理】【典例31】（2023春?招遠市期中）下列探究實驗體現(xiàn)的工作原理與發(fā)電機相同的是（）A．B．C．D．【典例32】（2023?硚口區(qū)模擬）把一臺手搖發(fā)電機跟燈泡連接起來，使線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，我們可以通過這一現(xiàn)象來判斷電路中有電流，如圖甲所示，手搖發(fā)電機的工作原理是。把兩個發(fā)光二極管極性地并聯(lián)起來（填“相同”或“相反”），并與發(fā)電機串聯(lián)，如圖乙所示。轉(zhuǎn)動搖把，發(fā)現(xiàn)兩個二極管交替發(fā)光，說明電路中產(chǎn)生的是電流，簡稱交流?！咀兪?1】（2023?鄒城市一模）風能作為一種清潔的新能源，越來越受到世界各國的重視。風力發(fā)電已成為我國新能源戰(zhàn)略的重要組成部分。下列選項中與風力發(fā)電機原理相同的是（）A． B． C． D．【變式32】（2023?聊城三模）關(guān)于如圖四幅圖，說法正確的是（）A．圖甲：條形磁鐵的磁感線疏密程度不同，并且磁感線是真實存在的 B．圖乙：電流方向如果沿螞蟻向前爬行的方向，N極在螞蟻的左邊 C．圖丙：電動機能夠持續(xù)運轉(zhuǎn)，是換向器改變了線圈的轉(zhuǎn)動方向 D．圖?。菏謸u發(fā)電機將電能轉(zhuǎn)化為機械能【變式33】（2023?隴縣三模）我國北宋學者沈括在《夢溪筆談》中，將指南針分為“旱針”和“水針”兩類。如圖所示，條形磁鐵正上方懸掛的是“旱針”，左邊的水盆中懸浮的是“水針”，“水針”在靜止時其N極指向（選填“左”或“右”）；丹麥物理學家奧斯特證實電流的周圍存在著，發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的聯(lián)系；電磁的應用非常廣泛，發(fā)電機是利用原理工作的裝置。1．（2023?天長市校級模擬）如圖所示是生活中常見的刷卡機，當人們將帶有磁條的信用卡在刷卡機指定位置刷一下，刷卡機的檢測頭就會產(chǎn)生感應電流便可讀出磁條上的信息。下列選項中與刷卡機讀信息原理相同的是（）A．B．C．D．2．（2023?鎮(zhèn)雄縣一模）市面上有一款不需要電池的自發(fā)電門鈴，如圖所示。當按壓門鈴壓板時，壓板后面的彈簧會帶動磁體運動，從而在線圈中產(chǎn)生電流，發(fā)聲元件便可以發(fā)出聲音。這種門鈴發(fā)電的原理是（）A．電磁感應現(xiàn)象 B．電流的磁效應 C．磁極間的相互作用 D．通電導體在磁場中受力運動3．（2020?甘孜州）如圖所示為“探究感應電流產(chǎn)生條件”的實驗裝置示意圖，將實驗裝置放在水平桌面上。在下列四種情形中，能使靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是（）A．蹄形磁鐵不動，導體棒沿豎直方向向下運動時 B．蹄形磁鐵不動，導體棒沿豎直方向向上運動時 C．導體棒不動，蹄形磁鐵沿水平方向左右運動時 D．導體棒不動，蹄形磁鐵沿豎直方向上下運動時4．（2023?福建）經(jīng)過十年的不懈探索，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象。圖中可以探究產(chǎn)生感應電流條件的裝置是（）A． B． C． D．5．（2023春?思明區(qū)校級期中）如圖的四個實驗中，反映發(fā)電機工作原理的是（）A． B． C． D．6．（2023?南海區(qū)校級三模）如圖所示，下列有關(guān)電與磁的知識，說法正確的是（）A．甲圖中使用驗電筆時，手應接觸筆尾金屬體 B．乙圖的連接方式符合家庭電路安全用電要求 C．丙圖是電動機的原理圖，最早是由德國科學家歐姆提出 D．丁圖是發(fā)電機的原理圖，工作時將機械能主要轉(zhuǎn)化為電能7．（2023?雨花區(qū)校級二模）小華拆解動圈式話筒，構(gòu)造示意圖如圖，查詢資料明白了其工作過程：當對著話筒說話或者唱歌時，聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起振動，線圈處在磁場中，把線圈兩端的導線接入擴音機，就能通過揚聲器聽到聲音，圖中與動圈式話筒原理相同的是（）A．B．C．D．8．（2023?潮陽區(qū)校級二模）如圖所示，導體棒ab和cd分別置于左、右兩個蹄形磁鐵的磁場中，兩導體棒和靈敏電流表通過導線串聯(lián)，構(gòu)成一個閉合回路。將導體棒cd快速在（選填“東西”或“南北”）方向運動時；可觀察到靈敏電流表發(fā)生了擺動，該現(xiàn)象蘊含的物理原理是；同時左側(cè)蹄形磁鐵的導體棒ab也發(fā)生了移動，該現(xiàn)象蘊含的物理原理可以制成（選填“發(fā)電機”或“電動機”）。9．（2023?江門三模）（1）如圖1，某同學用天平測量塊鵝卵石的質(zhì)量，天平的讀數(shù)為g。當他從托盤中取下鵝卵石和所有砝碼后，發(fā)現(xiàn)天平仍保持平衡，可知鵝卵石的實際質(zhì)量g。（2）用電流表測量前應先估計待測電流的大小，如果不能估計，可以先用量程進行快速試觸。如圖2所示，電流表的示數(shù)為A。（3）電阻箱是一種能夠表示出電阻值的變阻器，圖3所示電阻箱的讀數(shù)是Ω。（4）如圖4所示，在“探究感應電流產(chǎn)生的條件“實驗中，閉合開關(guān)，讓導體AB靜止在磁場中，回路中產(chǎn)生感應電流（填“能”或“不能”）；當回路中有感應電流時，將磁極對調(diào)，改變磁場方向，感應電流的方向（填“改變”或“不改變”）。10．（2023?鎮(zhèn)雄縣一模）如圖所示，動車采用了“再生電制動”技術(shù)，即在制動時，列車由于慣性仍會向前運動一段距離，帶動發(fā)電機發(fā)電，將能轉(zhuǎn)化為電能，車廂內(nèi)座椅下方的插座方便了旅客充電的需求，插座間的連接方式是聯(lián)。11．（2023?高安市二模）寧寧從科普書上得知：將兩種不同的導體互相焊接成閉合回路，當兩個接點溫度不同時，回路中就會產(chǎn)生電流。寧寧想驗證這個說法，于是設(shè)計了如圖所示的裝置進行探究。【進行實驗】（1）把一根鐵絲的兩端分別與兩根相同的銅絲兩端相連，再與一只靈敏電流計（指針向電流流入一側(cè)偏轉(zhuǎn)）串聯(lián)成閉合電路；（2）把接點A放在盛有冰水混合物的燒杯中，用酒精燈對接點B加熱時，發(fā)現(xiàn)電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)?！緦嶒灧治觥浚?）電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，表明閉合電路中產(chǎn)生了電流且鐵絲中電流的方向是從（選填“A到B”或“B到A”）。此時虛線框中的裝置相當于電路中的，將能轉(zhuǎn)化電能；（2）對換燒杯和火焰的位置，重復上述實驗，他們發(fā)現(xiàn)電流計指針向左發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這說明電路中電流的方向與兩接點的高低有關(guān)；【拓展】寧寧想進一步探究該裝置提