人教版中考物理复习第二十章电与磁第二课时电动机与发电机教学课件

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1.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。2.探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。
1.通电导体(通电线圈)在磁场里受到__________而发生运动。 2.能量转化：______能转化为__________能。
3.磁力方向的影响因素：（1）通电导体受力的方向跟__________和__________有关。 （2）当这两个因素同时改变时，通电导体受力的方向__________（填“改变”或“不改变”）。
4.应用：这个现象的应用有__________、________________。 （1）电动机的主要结构是__________和__________。 （2）电动机是根据________________________的原理制成的，它工作时，__________及时改变电流的方向以保持线圈的持续转动。 注意：电动机换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变线圈中电流的方向，改变线圈受力方向，使线圈持续转动。
通电线圈在磁场中受力转动
1.(九全P135改编)如图1-20-24装置是电动机的工作模型，在工作过程中，__________起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过__________位置时，就自动改变线圈中的__________，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。
1.1831年，英国著名物理学家__________发现了电磁感应现象，从而开辟了电气化的时代。 2.__________电路的__________导体在磁场里做___________________运动时，导体中会产生电流。这就是电磁感应现象。电磁感应现象中产生的电流叫做__________电流。
3.能量转化：__________能转化为__________能。 4.产生感应电流的条件：一是电路要__________；二是电路的一部分导体在磁场中做__________________运动。
5.感应电流方向的影响因素：（1）导体中感应电流的方向跟__________和__________________________________有关。 （2）当这两个因素同时改变时，感应电流的方向__________（填“改变”或“不改变”）。
导体切割磁感线的运动方向
6.这个现象的应用有__________、________________。 （1）发电机的主要结构由__________和__________组成。 （2）发电机是利用______________________原理制成的。 注意：电磁感应现象中，感应电流的大小与磁场强度及线圈切割磁感线运动的速度有关。
7.电动机与发电机的比较：
拓展：（1）应用通电导体在磁场中受力的作用而运动的原理工作的用电器：电风扇、扬声器（听筒）等。 （2）应用电磁感应原理工作的用电器：话筒（麦克风）、电磁炉等。 （3）电动机可以变成发电机使用，如当高速运行的列车开始制动时，电动机线圈转动切割磁感线，将动能转化为电能实现减速。
2.(九全P138改编)如图1-20－25所示，在蹄形磁铁的磁场中放置一导线，导线与电流表组成闭合回路，下列说法正确的是( )A.奥斯特用此装置发现了电流磁效应B.导体沿竖直方向运动时，电流表指针偏转C.导体沿水平方向运动时，电流表指针偏转D.导体左右运动时，电流表指针偏转方向不变
3.（九全P133和138改编）如图1-20-26中______（填“甲”或“乙”）是研究电磁感应现象的实验装置图。闭合开关后，金属棒若在水平方向运动时，电流表指针会发生偏转：保持金属棒切割磁感线的方向不变，_________________________，棒内电流方向将发生改变。
把蹄形磁体的N、S极对调
考点1 磁场对通电导体的作用
[10年2考：2019年(填空)、2020年(选择)考查]
【例1】（2022无锡）如图1-20-27所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对______________有力的作用，利用这一原理可以制成__________机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向__________运动。
思路点拨：通电导体在磁场中受到力的作用而发生运动，电动机是利用该原理工作的；通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，若两个因素同时改变，受力方向不变，若其中一个因素改变，受力方向与原来方向相反。
1.如图1-20-28所示，研究磁场对通电导线作用的实验装置，当闭合开关，电流由a至b通过导线ab时，导线ab向左运动，下列说法正确的是（ ）A.只改变电流方向时，导线ab向右运动，机械能转化为电能B.只改变磁场方向时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
C.电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向左运动，电能转化为机械能D.电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
2.在研究“磁场对通电导体的作用”实验中:（1）利用如图1-20-29甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入__________，根据该原理可制成__________。
（2）在图1-20-29乙中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，由此可以判断ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为_______________________________________。（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装__________，自动改变线圈中的电流方向。
两个力没有作用在同一直线上
3.(创新题)如图1-20-30甲所示，“×”代表磁场方向垂直纸面向里，通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，如果导体ab的电流方向向上，导体ab受到向左的力的作用，如果电流方向向下，导体ab受到向右的力；若磁场方向不变，一电子沿图1-20-30乙所示的速度方向向上运动，该电子受到向_______（填“左”或“右”）的力。
考点2 电磁感应现象
[10年5考：2013年(选择)、2014年(填空)、2017年(填空)、2021年(实验)、2022年(选择)考查]
【例2】如图1-20-31所示为探究“产生感应电流条件”的实验装置，闭合开关，导体AB__________（填“左右”“上下”“沿A向B”或“沿B向A”）运动时，灵敏电流计会发生偏转；若保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作是_______________________________。
闭合开关，让磁体左右运动
思路点拨：产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
4.（2022武汉模拟）如图1-20-32所示是动圈式话筒的构造示意图，膜片和线圈相连，线圈两端的导线接入扩音机。当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片和线圈一起__________，线圈处在永久磁体周围的__________中，这样线圈就会做__________________运动而产生感应电流，我们就能通过扬声器听到你的声音。
5.（创新题）如图1-20-33的装置，小磁针下方有一带铁芯的螺线管，螺线管两端导线与金属导轨ab、cd相连，导体棒ef平放在导轨上，各触点接触良好。当导体棒ef向左移动时，小磁针N极转至如图1-20-33所示位置，如果要使小磁针的指向
与图相同，下列装置能实现是（“×”表示垂直于纸面向里的磁感线，“·”表示垂直于纸面向外的磁感线）（ ）
【例3】（2021永昌模拟）如图所示的四个演示实验中，能够说明发电机工作原理的是（ ）
思路点拨：A图是奥斯特实验，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场；B图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，电磁铁的工作原理是电流的磁效应；C图电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，是电动机的工作原理；D图在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则灵敏电流计指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理。
6.（2021广安）随着“健康中国”理念深入人心，跑步机越来越受到人们的青睐，它的“心脏”是电动机，下图实验与它的工作原理相同的是（ ）
7.如图1-20-34所示，是某同学为实验探究发电机与电动机而设计的装置图。闭合开关S，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来，可知：（1）左侧ab运动时，这是__________现象。（2）根据右侧cd产生的现象，可制成__________机。
（3）在此探究过程中，__________装置是电源，__________装置是用电器。（均填“左侧”或“右侧”）
8.(创新题)图1-20-35是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；②强
磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；③“结合体”受到磁场力的作用；④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是（ ）A.①②B.②③C.①③D.①④
实验探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(10年2考：2014年、2017年)
【例】【科学探究】如图1-20-36所示，某小组在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”，实验时保持磁体位置不变。（1）__________首先发现了电磁感应现象。
（2）实验通过________________________________来判断电路中是否有电流。 （3）如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体ab__________。 （4）如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为__________________。
观察灵敏电流计指针是否偏转
(5）如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体ab虽有运动，但没有______________。 （6）分析比较上图前面四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：__________的部分导体，在磁场中做________________运动。 （7）实验过程中发现每次电流计指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。 ①猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关，速度越大，__________能越大，转化成的电能就越多。
②为了验证猜想，实验小组进行了如下操作实验：将足够大的磁体放在水平面上，使导体棒沿直线水平向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。同一次实验，应使导体做__________（填“匀速”或“变速”）运动。下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论：___________________________________________。
导体切割速度越快，产生的电流越大
③在这个实验电路中，导体ab相当于电路中的________。 此过程中能量的转化情况是__________能转化为_______能。这个现象在生产和生活中的重要应用是__________。 （8）比较丁、己两图可以得出感应电流的方向跟__________方向有关的结论；比较丁、戊两图可以得出感应电流的方向跟______________方向有关的结论。
（9）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
换用磁性更强的磁铁（或将导体ab换成多匝线圈；或增大导体ab的切割磁感线运动的速度）
1.（2022年）下图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分，当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是（ ）
2.（2020年）关于图1-20-37所示的实验装置，表述错误的是（ ）A.该装置可用来研究电磁感应现象B.该装置能将电能转化为机械能C.该装置可用来研究磁场对通电导体的作用D.该装置揭示的原理可应用于电动机
3.（2021年）蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图1-20-38所示，现将该导体竖直向上快速移动（沿图示箭头方向），电路中__________（填“有”或“无”）感应电流产生。
4.（2019年）如图1-20-39所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，说明了通电导体在磁场中受到__________的作用，若只将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向__________（填“左”或“右”）运动，若只将蹄形磁铁的N、S极对调，则导体棒ab将向__________（填“左”或“右”）运动。