北师版初三物理第20讲：磁场对电流的作用力、电动机、电磁感应(教师版)

磁场对电流的作用力电动机电磁感应____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．磁场对电流的作用实验2．电磁感应原理及应用3．发电机和电动机的原理及区别一、磁场对电流的作用磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场里，会受到力的作用。实验证明：（1）当电流方向和磁场方向平行时，磁场对导体没有力的作用。（2）通电导体在磁场里，受力方向与电流方向和磁感线方向有关，当只改变其中一个的方向时，受力方向会改变，同时改变两个的方向，受力方向不改变。二、电动机基本结构：转子线圈、定子（磁体）、电刷、换向器电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。原理：通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，工作时将电能转化为机械能。通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大）有关。通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱（磁性越强，受力越大）有关。通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。应用：直流电动机：（电动玩具、录音机、小型电器等）交流电动机：（电风扇、洗衣机、家用电器等）三、电磁感应现象（1）电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。（2）电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。感应电流：由于电磁感应产生的电流叫感应电流。（3）电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。四、发电机原理：发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器。五、电磁感应和磁场对电流的作用的区别：区别电磁感应磁场对电流的作用现象原因闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动通电导体（线圈）在磁场中结果产生感应电流受到力的作用（运动、转动）能量转化机械能转化为电能电能转化为机械能力的性质外力磁场力导体中的电流应感应而产生由电源供给主要应用发电机电动机六、直流电和交流电（1）直流电：方向不变的电流叫做直流电。（2）交流电：周期性改变电流方向的电流叫交电流。（3）我国交流电周期是0.02s，频率为50Hz（每秒内产生的周期性变化的次数是50次），每秒电流方向改变100次。七、发电机和电动机的区别（1）结构：发电机无电源；电动机有电源。（2）工作原理：交流发电机是根据电磁感应原理工作的；电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。（3）能量转化：交流发电机是由机械能转化为电能。电动机是由电能转化为机械能。题型一：磁场对电流的作用例1：如图3所示的实验装置，可以用来（）A、研究感应电流的方向与磁场方向的关系B、研究发电机的工作原理C、研究通电导体在磁场中所受的力与什么因素有关D、研究电磁铁的磁性与什么因素有关解析：图中有电源，开关闭合后，导体ab开始运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用。答案：C题型二：电磁感应例2：下列实验中能探究“什么情况下磁可以生电”的是()解析：要探究磁生电应让装置满足电磁感应的条件并且能演示出电路中是否产生电流．解：A、通电导体放在小磁针上方时，小磁针会产生偏转，故演示的是电流的磁效应，故A错误；B、当导体棒在磁场中左右移动时，电流表中会有电流产生，故B可以演示磁生电，故B正确；C、开关闭合后导体棒在磁场的作用下会产生运动，说明通电导体在磁场中受力的作用，故C错误；D、当开关闭合后，线圈会在磁场中转动起来，说明通电导体在磁场中受力的作用，故D错误；答案：B例3：如图所示，让金属棒ab水平向右运动时，灵敏电流计指针摆动。此实验装置是研究___________________________的，____________机就是利用这种现象制成的。将磁极上下对调，其他不变，观察指针摆动情况，这样操作是为了研究________________________。解析：当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，就会产生感应电流，这就是电磁感应现象，题中实验装置就是研究电磁感应现象的；根据电磁感应现象的原理，磁可以生电，发电机就是利用这种现象制成的。将磁极上下对调，其他不变，观察指针摆动情况，这样操作是为了研究感应电流的方向与磁场方向的关系。答案：电磁感应现象；发电；感应电流的方向与磁场方向的关系例4：如图所示，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置。铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路。（1）闭合开关后，使铜棒ab上下运动，电流表指针_________(填“能”或“不能”)发生偏转。（2）要使电流表指针发生偏转，铜棒ab应_______运动，这是一种_______现象，利用这一原理可制成____________________________________。（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。方法一：__________________________________________________________________方法二：__________________________________________________________________解析：（1）铜棒ab上下运动，正好和蹄形磁体中磁感线的方向一致，不能做切割磁感线运动，所以不能产生感应电流，电流表的指针就不发生偏转；故答案为：不能．（2）要使电流表指针发生偏转，即要让闭合电路中产生感应电流，就要让铜棒ab做切割磁感线运动，水平向左、向右，或者斜向上、斜向下都可以切割到磁感线，这种现象就是电磁感应现象，利用它人们发明了发电机；故答案为：向右（向左、斜向上或斜向下）；电磁感应；发电机．（3）图中的电流表可以比较出电流的方向，要使电流表指针偏转方向发生改变，也就是要改变感应电流的方向，可以从影响感应电流方向的两个因素（导体的运动方向和磁场方向）考虑，只改变其中一个因素时，感应电流的方向就会发生改变；故答案为：改变铜棒运动方向；改变磁场方向．题型三：电动机与发电机例5：（2015•烟台）如上图右为电动机和发电机模型，其中图（选填“甲”或“乙”）为电动机模型，其工作原理是；电动机工作时，能够使线圈平稳，连续不停地转动下去是靠实现的。解析：电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受力，电路中有电源输入。换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时改变电流方向答案：甲，通电线圈在磁场中受力转动；换向器基础演练1.闭合电路的________在磁场里做__________运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。利用这一现象可以制成了，实现了______能转化为________能。答案：一部分导体，切割磁感线，发电机，机械，电2.如图4所示的四个演示实验中，能够说明发电机原理的是（）图4图4答案：C3.下列设备中，利用“通电导体在磁场中受力运动”原理工作的是（）A．电铃B．发电机C．电动机D．电磁起重机答案：C4.如图所示，用来研究磁场对电流作用力的实验装置是()答案：B5.关于电磁感应现象的讨论，下列说法正确的是A．电能生磁，磁不能生电B．发电机发电的过程能量不会转化C．在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流D．导体在磁场中往复运动产生的电流方向不变答案：C6.如图3所示，磁感应线竖直向下，AB棒运动，电流表指针偏转（）A．AB棒可能是竖直向下运动的B．AB棒可能是水平向左运动的C．开关断开，电流表指针也会偏转D．实验说明电路有电流不一定需要电源答案：B7.（2015•安徽）图为动圈式话筒的构造示意图。对着话筒说话时，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到说话的声音。这种话筒应有的原理是。答案：电磁感应8、如图所示的四个图的装置可以用来演示物理现象，则下列表述正确的是A．图甲可用来演示电磁感应现象B．图乙可用来演示磁场对电流的作用C．图丙可用来演示电流的磁效应D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系丙甲乙丙甲乙丁答案：C丁9.（2015•安顺）如图2所示是一手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。下列四图中与这一过程的工作原理相同的是（）AABCD图2答案：B10.（多选）下列表述正确的是（）答案：AB11．（2015•黄冈）常用的磁电式电流表的结构如图所示，线圈与接线柱相连。当通以图示方向的电流时，线圈带动指针向右偏转。下列有关说法正确的是（）A．当通以相反方向电流时，电流表指针仍向右偏转B．此电流表工作时机械能转化为电能C．此电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成D．此电流表是利用电磁感应现象制成答案：C12．在下图所示的实验装置图中，能够说明电磁感应现象的是（）答案：B13．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，若导线ab水平向右运动，则灵敏电流计指针向左偏转。下列说法正确的是（）A.若导线ab水平向左运动，则灵敏电流计指针向右偏转B.若导线ab竖直向上运动，则灵敏电流计指针向左偏转C.若导线ab竖直向下运动，则灵敏电流计指针向左偏转D.若导线ab斜向上运动，则灵敏电流计指针不会偏转答案：A14．闭合电路的一部分导体在磁场中运动的方向如图所示，图中小圆圈表示导体的横截面，箭头表示导体运动的方向．下列各图中不能产生感应电流的是（）答案：C15．在如图所示的实验装置中，悬挂于磁铁N、S极之间的铜棒ab两端通过导线连接到电流表上．下列分析正确的是：（）A．只要铜棒ab在磁铁N、S极之间运动，电流表指针就会偏转B．当电流表指针偏转时表明，机械能转化成电能C．电流表的指针偏转方向只跟导体的运动方向有关D．利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是电动机答案：B16．如图所示是演示电磁学原理及其应用的示意图，以下说法中正确的是（）A．利用甲实验的原理可制成丙装置B．利用乙实验的原理可制成丁装置C．丙装置可将内能转化为电能D．丁装置可将机械能转化为电能答案：D17．（多选）关于电磁现象，下列说法中正确的是A．奥斯特实验表明导体周围存在磁场B．直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动C．指南针能指南北，是由于地磁场对指南针磁极有力的作用D．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针北极决定的答案：BC18（多选）关于电磁现象，下列说法中正确提（）A．通电线圈在磁场中受力转动的过程中，将电能转化为机械能B．奥斯特实验说明了电流周围存在磁场C．磁场的强弱是由磁感线的疏密决定的D．电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定产生电流答案：AB19．（多选）（2015•广西）关于电与磁的说法正确的是（）A． 导体在磁场中受力B． 奥斯特实验说明电流周围存在磁场C． 地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近D． 发电机是利用电磁感应现象制成的，工作时将机械能转化为电能答案：BCD20．（多选）关于电磁现象，下列说法中正确的是A．通电线圈在磁场中受力转动的过程中，电能转化为机械能B．改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁的南、北极C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的D．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定产生电流答案：AD21.（2015•河北）如图所示的闭合电路中，物体ab静止，当蹄形磁铁竖直向上运动时，灵敏电流计的指针（选填“会”或“不会”）偏转；让铜棒ab向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转的角度较小；快速运动时，指针偏转的角度较大。这说明感应电流的大小与有关，（选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”）是应用电磁感应原理制成的。答案：不会导体切割磁感线的速度动圈式话筒22.将一根直导线放在静止的小磁针上方，通电后小磁针发生偏转，这表明通电直导线周围存在＿＿＿．如下图左所示装置，通电瞬间直导线向左摆动，这表明＿＿对电流有的作用．直导线直导线答案：磁场，磁场，力巩固提高1．发电机是把机械能转化为电能的装置。下列能作为发电机设计原理的装置是()答案：B2．（2015•武汉）如图是一种充电鞋的结构示意图．当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池．这种充电鞋的工作原理是（）A． 电磁感应现象 B． 电流的磁效应C． 磁极间的相互作用 D． 通电线圈在磁场中受力转动答案：A3.（2015•雅安）如图2所示，下列中说法中错误的是图图2B．小磁针转动，说明电流能产生磁场DB．小磁针转动，说明电流能产生磁场D．该实验用来研究电磁感应现象C．该实验能说明发电机的工作原理A．验电器检验物体是否带电答案：D4．关于如图甲、乙所示的实验，下列说法正确的是（）A．甲可以研究通电导体在磁场中的受力情况B．甲实验的过程中，其它形式能转化为电能C．乙可以研究电磁感应现象D．乙实验的过程中，其它形式能转化为电能答案：B5．关于下列四幅图的说法正确的是（）A．甲图的实验说明磁场能产生电流B．乙图的实验所揭示的原理可制成发电机C．丙图是演示电磁感应现象的实验装置D．丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用答案：B6．(2014，苏州)如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或原理，下列表述正确的是()A．图a可用来演示电磁感应现象B．图b可用来演示电动机原理C．图c可用来演示发电机原理D．图d可用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系答案：D7．（2014·台州）如图为我国新型反潜巡逻机.机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在.下图能解释磁异探测器工作原理的是()答案：A8．图9为研究磁场对通电导线作用的实验装置，当接通电源，有电流由a至b通过导线ab时，它将受到磁场力作用而向左运动，则【】A．当磁场方向相反时，ab将向右运动，电能转化为机械能B．当电流方向相反时，ab将向右运动，机械能转化为电能C．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向右运动，电能转化为机械能D．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向左运动，机械能转化为电能答案：A9．（多选）关于电磁现象，下列说法正确的是A．可以自由转动的小磁针静止时N极指向地理的南方B．金属导体中的自由电子在做定向移动时，周围一定会产生磁场C．导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中一定产生电流D．发电机是根据电磁感应现象制成的，是将机械能转化为电能的装置答案：BD10．(多选)关于电磁现象，下列说法中正确的是A．电流周围一定存在磁场B．磁场对放入其中的导体一定有力的作用C．发电机是根据电磁感应原理工作的D．电动机工作时，把机械能转化为电能答案：AC11．下列说法中正确的是A．通电线圈在磁场中受力转动的过程中，电能转化为机械能B．改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁的南、北极C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定产生电流答案：BD12：如图所示的实验装置，是用来研究________________________（选填“电流磁效应”、“电磁感应现象”或“磁场对通电导线的作用”）的。实验中把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向______（选填“左”或“右”）运动；如果不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，会观察到导线ab向_______（选填“左”或“右”）运动；如果把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换则会观察到导线ab向_________（选填“左”或“右”）运动。答案：磁场对电流的作用；左；左；右．13.在“探究感应电流的产生”的实验中。小颖同学的四次实验情况分别如图所示。（1）有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗?_________，图_____可支持你的结论。（2）为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。A．根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：______________________________________________________________________________。B．根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：___________________________________________________________________________。（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是______能转化为电能。答案：（1）错；丙（2）A.在磁场方向不变的情况下，感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。B.在导体运动方向相同的情况下，感应电流的方向和磁场方向有关。（3）机械能1．下列设备中，利用电磁感应原理工作的是A．电铃B．电吹风C．发电机D．扬声器答案：C图132.在图13A．电熨斗B．电动机C．电磁继电器D．发电机答案：D3．如图所示，用来研究电动机工作原理的是（）答案：B4．物理知识广泛应用于生产和生活实际中，如图所示的器具应用的电磁感应现象的是（）答案：B5．收音机、电视机、音响里都有扬声器，如图，其工作原理是（）A．电磁感应现象B．磁场对通电导线有力的作用C．电流周围存在磁场D．机械能转化为电能答案：B6.(多选)下列说法中正确的是A．电子定向移动一定形成电流B．电能表在家庭电路中可以直接测量正在使用的用电器的总电功率C．通电螺线管的磁性强弱与通过线圈中的电流大小有关D．利用碎铁屑，可以判断磁体周围磁场分布情况和方向答案：AC7.（多选）下列说法中正确的是A．磁铁周围的磁场虽然看不见，但它却是客观存在的B．通电线圈在磁场中受力转动的过程中，机械能转化为电能C．当导体中的电荷做定向移动的方向改变时，其产生的磁场方向也改变D．闭合回路的部分导体在磁场中做运动时，回路中不一定产生感应电流答案：ACD8.(多选)下列关于电磁现象的说法中，正确的是A．地磁场的北极在地理的北极附近B．磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用C．磁体周围存在磁场，磁场是由磁感线组成的D．如果通电线圈在磁场作用下转动，则线圈的机械能是由电能转化来的答案：BD9.（2015•佛山）如图所示，当动圈式话筒工作时，声音使得膜片，与膜片相连的 线圈跟着做切割运动产生感应电流，这就是现象。答案：振动，磁感线，电磁感应10．下列四幅图对应的说法正确的是()A．图甲：通电导线周围存在磁场，将小磁针移走，磁场消失B．图乙：电流一定时，电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关C．图丙：改变电流方向并对调N、S极，导体棒摆动方向随之改变D．图丁：只要导体棒在磁场中运动，就一定会产生感应电流答案：B11．（2014·陕西）如图为太阳能飞机，它的动力装置由太阳能电池板，电动机等组成.机翼上的太阳能电池板面积较大是为了获得更多的________能，并将其转化为______能，使电动机带动螺旋桨转动，电动机的原理是___________________.答案：太阳，电，通电线圈在磁场中受力转动12．如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流”的实验装置，闭合开关后，钢棒ab、电流表、开关组成闭合电路，小明将实验中观察到得现象记录在下表中。（1）小明分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做＿＿＿＿＿＿＿＿＿运动时，导体中就会产生感应电流。（2）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与＿＿＿＿有关。（3）比较实验＿＿＿＿＿＿＿＿可知：在导体运动方向不变时，感应电流方向与磁场方向有关。（4）在此实验的过程中是＿＿＿能转化为电能，在生产和生活中重要的应用是＿＿＿。答案：（1）切割磁感线（2）导体运动方向（或导体切割磁感线运动方向）（3）2和6（或3和7）（4）机械；发电机__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．如图所示，用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间，闭合开关，当ab做切割磁感线运动时，观察到电流表的指针发生偏转，利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是（）A.电动机B.发电机C.电磁继电器D.电饭煲答案：B2．下列实验装置与探究内容不相符的是（）案：B3．如图所示，是我们做过的实验，其中用来探究磁能生电的图是（）答案：C4、科学家通过长期研究，发现了电和磁的联系，其中最重要的两种研究如下图所示。⑴甲图是研究_________现象的装置，根据这一现象制了______机，工作过程中是将能转化为能。⑵乙图是研究__________的装置，根据这