浙江省中考科學(xué)（物理部分）第三篇 主題2 第九單元 電磁感應(yīng)現(xiàn)象課件.ppt

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第九單元電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1 2017 杭州上城區(qū)一模 POS機(jī)消費(fèi)為現(xiàn)代生活帶來了便利 內(nèi)藏的檢測頭由鐵芯和繞在鐵芯上的線圈構(gòu)成 磁卡是磁性材料制成的 記錄時(shí) 磁卡的磁性面按一定方向移動(dòng) 和通電的檢測頭的磁性面接觸 使磁卡磁化 讀取時(shí) 磁卡通過檢測頭再次把磁信號轉(zhuǎn)化回電信號 但磁卡和磁性物質(zhì)放在一起 很容易消磁 關(guān)于磁卡和檢測頭工作原理圖及對應(yīng)說法錯(cuò)誤的是 D A 檢測頭通電工作原理是電生磁原理 如圖甲B 檢測頭記錄信息是磁化原理 如圖乙C 檢測頭讀取信息是電磁感應(yīng)原理 如圖丙D 磁卡和磁性物質(zhì)放在一起是消磁原理 如圖丁 2 2018 天津改編 圖中的a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線 它是閉合電路的一部分 當(dāng)它在磁場中按箭頭方向運(yùn)動(dòng)時(shí) 不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ABCD D 3 岳陽中考改編 如圖所示是一種環(huán)保型手電筒 只要將它來回?fù)u動(dòng) 小燈泡就能發(fā)光 能說明該手電筒工作原理的裝置圖是 ABCD B 4 蘭州中考 如圖是直流發(fā)電機(jī)的工作原理圖 下列關(guān)于直流發(fā)電機(jī)的說法中正確的是 A 直流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的是交流電 供給外部電路的是直流電B 直流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的是直流電 供給外部電路的也是直流電C 它是利用通電線圈在磁場中受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理工作的D 圖中的E F稱為換向器 它的作用是改變線圈中的電流方向 A 解析 直流發(fā)電機(jī)線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中 不斷周期性地改變切割磁感線的方向 所以在線圈內(nèi)產(chǎn)生的是交流電 而供給外部的是直流電 直流發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的 電動(dòng)機(jī)才是根據(jù)通電線圈在磁場中受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的 換向器的作用是將線圈中的交流電在輸出時(shí)變?yōu)橹绷麟?5 福州中考 小華在探究怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)中 設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置 1 將磁體向右插入螺線管中時(shí) 觀察到靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn) 由此可知 2 將磁體從螺線管中向左拔出時(shí) 會(huì)觀察到靈敏電流計(jì)的指針向 選填 左 或 右 偏轉(zhuǎn) 3 通過前兩步實(shí)驗(yàn) 可得出感應(yīng)電流的方向與 方向有關(guān) 電路中產(chǎn)生了電流 左 磁體運(yùn)動(dòng) 解析 將磁鐵從螺線管中向左拔出 相對于磁鐵 螺線管向右運(yùn)動(dòng) 切割磁感線的導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向變化 產(chǎn)生的電流方向隨之變化 靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn) 6 2017 杭州下城區(qū)二模 如圖所示 讓質(zhì)量相同的塑料環(huán)和銅環(huán)分別從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落 不計(jì)空氣阻力 則下落過程中機(jī)械能總量不變的是 選填 塑料環(huán) 或 銅環(huán) 塑料環(huán)和銅環(huán) 選填 會(huì) 或 不會(huì) 同時(shí)落地 其原因是 塑料環(huán) 不會(huì) 銅環(huán)切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電 能 使銅環(huán)落地時(shí)動(dòng)能更小 速度更小 下落時(shí)間更長 考點(diǎn)1知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象 知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 a 1 的 導(dǎo)體在磁場中做 的運(yùn)動(dòng)時(shí) 導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流 這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng) 產(chǎn)生的電流叫 注意 閉合電路 指電路應(yīng)該形成通路 而不是斷開 一部分導(dǎo)體 指閉合電路的一部分 而不是整個(gè)電路 在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng) 中的 切割 指的是導(dǎo)體把磁感線切斷 類似于用刀把草割斷 垂直割斷或斜著割斷都可 閉合電路 一部分 切割磁感線 感應(yīng)電流 2 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 1 電路 2 電路中 在磁場中做 磁感線運(yùn)動(dòng) 注意 以上兩個(gè)條件缺少其一 就不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流 考點(diǎn)2知道我國交流電的周期和頻率 a 1 周期 0 02秒2 頻率 50赫 閉合 一部分導(dǎo)體 切割 考點(diǎn)3知道感應(yīng)電流方向跟磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān) a 1 影響感應(yīng)電流方向的因素 產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí) 若只改變 方向 則感應(yīng)電流的方向會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變 若只改變 的方向 則感應(yīng)電流的方向會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變 但若導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁場的方向 則感應(yīng)電流的方向 導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng) 磁場 同時(shí)反向 不變 2 影響感應(yīng)電流大小的因素 1 導(dǎo)線切割磁感線的 速度越大 感應(yīng)電流越 2 磁場的強(qiáng)弱 磁場越 感應(yīng)電流越大 3 切割磁感線的導(dǎo)線條數(shù) 條數(shù)越多 感應(yīng)電流越 4 導(dǎo)線切割磁感線的 垂直磁感線部分 有效長度越長 感應(yīng)電流越 速度 大 強(qiáng) 大 有效長度 大 3 交流發(fā)電機(jī) 1 交流發(fā)電機(jī)的主要組成部分 兩個(gè) 兩個(gè) 大型交流發(fā)電機(jī)的定子為 轉(zhuǎn)子為 2 交流發(fā)電機(jī)的原理 電磁感應(yīng) 3 交流電 大小和方向都發(fā)生周期性變化的電流 我國電網(wǎng)以交流電供電 交流電的周期是 頻率為 電流方向每秒鐘改變 次 4 交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 轉(zhuǎn)子和定子 銅環(huán) 電刷 線圈 磁體 0 02s 50Hz 100 4 三種電磁現(xiàn)象的辨析 奧斯特 法拉第 電流的方向 電流的方向 磁場的方向 導(dǎo)體的 運(yùn)動(dòng)方向 磁場的方向 電流的磁效應(yīng) 通電線圈在磁 場中轉(zhuǎn)動(dòng) 電磁感應(yīng) 電能 機(jī)械能 機(jī)械能 電能 類型一了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象典例 2018 溫州 如圖所示的小制作中 裝置A中有磁鐵和可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈 當(dāng)有風(fēng)吹向風(fēng)扇時(shí) 扇葉轉(zhuǎn)動(dòng) 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(dòng)D 磁極間相互作用 解析 圖中裝置是利用磁來生電 利用的是電磁感應(yīng)原理 B 跟蹤訓(xùn)練 2017 北京改編 中國科技館有一個(gè) 會(huì)發(fā)電的衣服 的展臺 在展臺中可以做模擬 發(fā)電纖維發(fā)電 的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象如下 踩動(dòng)踏步機(jī)踏板 帶動(dòng)壓電薄膜振動(dòng) 使得一些與壓電薄膜相連的小燈發(fā)光 增大踩動(dòng)踏板的頻率 壓電薄膜振動(dòng)得更劇烈 發(fā)光小燈的數(shù)量增加 則下列四個(gè)選項(xiàng)中 判斷不正確的是 A 壓電薄膜振動(dòng)時(shí)可以產(chǎn)生電壓B 小燈發(fā)光說明振動(dòng)的壓電薄膜中產(chǎn)生了電流C 發(fā)光小燈的數(shù)量與踩動(dòng)踏板的頻率有關(guān)D 增大踩動(dòng)踏板的頻率 壓電薄膜發(fā)電的總功率變小 D 解析 發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的 該過程中消耗機(jī)械能 產(chǎn)生電能 產(chǎn)生電能的多少與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān) 運(yùn)動(dòng)越快產(chǎn)生感應(yīng)電流越大 發(fā)電的總功率越大 踩動(dòng)踏步機(jī)踏板 帶動(dòng)壓電薄膜振動(dòng) 使得一些與壓電薄膜相連的小燈發(fā)光 說明有感應(yīng)電流產(chǎn)生 增大踩動(dòng)踏板的頻率 壓電薄膜振動(dòng)得更劇烈 發(fā)光小燈的數(shù)量增加 說明產(chǎn)生的電能更多 發(fā)電的總功率更大 類型二區(qū)分電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)典例 2017 株洲改編 將兩個(gè)電流表 主要部件是永久磁鐵和帶有指針的線圈 G1和G2用導(dǎo)線連接起來 如圖所示 當(dāng)撥動(dòng)G1的指針時(shí) 觀察到G2的指針也會(huì)隨之?dāng)[動(dòng) 下列說法正確的是 A G1利用了電流的磁效應(yīng)B G2利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生了電流C G2的指針擺動(dòng)幅度一定大于G1D G2是因?yàn)橥妼?dǎo)線在磁場中受力而擺動(dòng) D 解析 據(jù)題意可知 電流表主要部件是永久磁鐵和帶有指針的線圈 G1和G2用導(dǎo)線連接起來 當(dāng)撥動(dòng)G1的指針時(shí) 相當(dāng)于G1中的線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng) 電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 由于兩個(gè)電表構(gòu)成了閉合電路 故電流會(huì)通過G2表中的線圈 而該線圈處于磁場中 由于通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用 所以G2的指針也會(huì)偏轉(zhuǎn) 故G1利用了電磁感應(yīng)而產(chǎn)生電流 由于導(dǎo)線有電阻 感應(yīng)電流通過導(dǎo)線時(shí)因發(fā)熱會(huì)損失掉一部分電能 故G2的指針擺動(dòng)幅度一定小于G1 跟蹤訓(xùn)練 2017 廣東模擬改編 1 小明同學(xué)做了一個(gè)如圖所示的裝置 閉合開關(guān) 用外力使導(dǎo)體棒ab水平向右運(yùn)動(dòng) 發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒cd也隨之運(yùn)動(dòng)起來 在此實(shí) 驗(yàn)裝置中的甲部分 應(yīng)用的科學(xué)原理是 裝置中的乙部分 導(dǎo)體棒cd運(yùn)動(dòng)應(yīng)用的科學(xué)原理是 電磁感應(yīng) 通電導(dǎo)體 在磁場中受力的作用 2 有一種 車窗爆破器 開始陸續(xù)安裝在一些城市的BRT公交車的窗玻璃上 其原理是 當(dāng)爆破器中的線圈有電流通過時(shí) 爆破器中的 鎢鋼頭 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間的沖擊力 上述過程產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為 能 圖中 選填 甲 或 乙 部分產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化 與這一過程是相同的 機(jī)械 乙 解析 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí) 導(dǎo)體中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生 這種現(xiàn)象應(yīng)用的是電磁感應(yīng)原理 導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過導(dǎo)體棒cd 由于磁場對電流有力的作用 所以通電導(dǎo)體棒cd在磁場中受到力的作用而運(yùn)動(dòng)起來 通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用 是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 所以圖中乙部分的能量轉(zhuǎn)化與這一過程是相同的 不理解影響感應(yīng)電流方向的因素致錯(cuò)典例 2019 預(yù)測 線圈在磁場上的初始位置如圖所示 若ab邊向下 cd邊向上逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) 導(dǎo)體切割磁感線 則電路中有感應(yīng)電流 這時(shí)外部電路中的電流由A經(jīng)E到B 若外部電路中的電流由B經(jīng)E到A 則線圈可能是 A 轉(zhuǎn)過180 時(shí)B 轉(zhuǎn)過360 時(shí)C 轉(zhuǎn)過270 時(shí)D 轉(zhuǎn)到90 時(shí) 錯(cuò)解 選D 析錯(cuò) 認(rèn)為線圈轉(zhuǎn)到90 時(shí) 導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向已經(jīng)變?yōu)閍b邊向上 cd邊向下運(yùn)動(dòng) 忽略了此時(shí)導(dǎo)體不切割磁感線 正解 選A感應(yīng)電流的方向跟磁場方向和導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān) 若要使感應(yīng)電流的方向發(fā)生變化 應(yīng)只改變磁場方向或?qū)w的運(yùn)動(dòng)方向 而此題磁場方向不變 所以關(guān)鍵看選項(xiàng)中是不是讓導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了改變 轉(zhuǎn)過180 時(shí) 導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了改變 感應(yīng)電流的方向會(huì)發(fā)生改變 轉(zhuǎn)過360 時(shí) 導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向沒變 還是ab邊向下 cd邊向上 感應(yīng)電流的方向不變 即仍從A經(jīng)E到B 線圈轉(zhuǎn)過270 與線圈轉(zhuǎn)到90 時(shí) 導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向都跟磁場方向平行 不切割磁感線 沒有感應(yīng)電流 跟蹤訓(xùn)練 2017 安徽一模 如圖所示為發(fā)電機(jī)的工作原理圖 則下列說法中正確的是 A 線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 不一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B 線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中 若產(chǎn)生了感應(yīng)電流 則電流大小不變C 線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中 若產(chǎn)生了感應(yīng)電流 則電流方向不變D 發(fā)電機(jī)的原理和揚(yáng)聲器的原理相同 A 產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件和規(guī)律1 教材實(shí)驗(yàn)原理圖 2 實(shí)驗(yàn)原理探究如何通過 在磁場中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體 和 運(yùn)動(dòng)的磁體 來產(chǎn)生電 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1 結(jié)論一 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí) 導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流 這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng) 產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流 2 結(jié)論二 感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向有關(guān) 改變導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向或磁場的方向 感應(yīng)電流的方向會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變 4 實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn) 1 觀察 磁場不動(dòng) 閉合回路的導(dǎo)體運(yùn)動(dòng) 和 磁場運(yùn)動(dòng) 導(dǎo)致磁鐵與線圈之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng) 兩個(gè)實(shí)驗(yàn) 結(jié)果都是能產(chǎn)生感應(yīng)電流 進(jìn)一步理解 導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng) 的具體含義 2 理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的瞬時(shí)性 5 實(shí)驗(yàn)拓展 1 通過回顧法拉第十年來經(jīng)歷無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)失敗 終于發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的辛路歷程 展示其科學(xué)探究思想的精髓 更進(jìn)一步的認(rèn)識法拉第研究電磁感應(yīng)的科學(xué)研究方法 對待科學(xué)研究的態(tài)度與責(zé)任等 在潛移默化中形成正確的物理科學(xué)史觀 2 利用實(shí)驗(yàn)方法判定感應(yīng)電流的方向 利用比較歸納方法判定感應(yīng)電流的右手定則 對電磁感應(yīng)的實(shí)質(zhì)問題進(jìn)行研究引申和拓展 利用能量轉(zhuǎn)換的方法解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象 在探究和總結(jié)的過程中 學(xué)習(xí)掌握實(shí)驗(yàn)法 觀察法 對比分析 邏輯推理 分析和綜合等方法 典例 2017 杭州蕭山區(qū)期末改編 關(guān)于電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的研究中的有關(guān)問題 請根據(jù)要求解答 1 如圖甲所示 使線圈位于兩磁極間 通電后 圖甲中ab段導(dǎo)線的電流方向是 選填 由a到b 或 由b到a 圖甲中導(dǎo)線ab所受磁場力的方向向上 則圖乙中ab段所受磁場力的方向 線圈轉(zhuǎn)過圖丙所示的位置時(shí) 用 的辦法可使線圈靠磁場力繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至少半圈 由a到b 向上 改變電流方向 若把圖甲中的電源換為電阻 快速轉(zhuǎn)動(dòng)線圈 則電阻發(fā)熱 此過程中機(jī)械能先轉(zhuǎn)化為 能再轉(zhuǎn)化為 能 電 內(nèi) 2 圖丁是探究 怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流 的實(shí)驗(yàn)裝置 ab是一根導(dǎo)體 通過導(dǎo)線 開關(guān)連接在靈敏電流計(jì)的兩接線柱上 本實(shí)驗(yàn)中 如果 我們就認(rèn)為有感應(yīng)電流產(chǎn)生 閉合開關(guān)后 若導(dǎo)體不動(dòng) 磁鐵左右水平運(yùn)動(dòng) 電路 選填 有 或 無 感應(yīng)電流 小李所在實(shí)驗(yàn)小組想進(jìn)一步探究 感應(yīng)電流的大小跟哪些因素有關(guān) 小李猜想 可能跟導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān) 請你根據(jù)如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)裝置 幫助小李設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證她的猜想 你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)做法是 靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn) 有 閉合開關(guān) 保持其他條件 不變 只改變導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度 觀察靈敏電流計(jì) 的指針偏轉(zhuǎn)程度 解析 1 根據(jù)題圖中的電源左正極 右負(fù)極可以判斷 通電后 圖甲中ab段導(dǎo)線的電流方向是由a到b 圖乙中ab段導(dǎo)線中的電流方向依然是由a到b 磁場方向也沒有變化 故所受磁場力的方向和圖甲中相同 方向向上 通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用 其所受力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān) 即只要改變一個(gè)量 其所受力的方向就會(huì)改變一次 所以改變電流方向 改變磁場方向 的辦法可使線圈靠磁場力繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至少半圈 若把圖乙中的電源換為電阻 快速轉(zhuǎn)動(dòng)線圈 此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)發(fā)電機(jī) 即能產(chǎn)生電能 故是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程 同時(shí)電阻發(fā)熱 這是電流的熱效應(yīng) 該過程是將電能 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程 2 感應(yīng)電流就是通過靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)來體現(xiàn)的 若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 就說明產(chǎn)生了感應(yīng)電流 磁鐵左右水平運(yùn)動(dòng) 以磁鐵為參照物 就是導(dǎo)線運(yùn)動(dòng) 做的是切割磁感線的運(yùn)動(dòng) 所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 要驗(yàn)證感應(yīng)電流的大小和導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)快慢的關(guān)系 就要控制其他因素一定 而導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)快慢不同 通過觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況 得出感應(yīng)電流的大小和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系