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  4. 电磁感应的应用(动圈式话筒、发电机)左手定则

如图所示的装置,直导体AB段在N、S两极中间,AB通过导线连接到有铁芯的线圈上,当所有部件都静止时,小磁针静止在图中所示位置.(1)当AB从上到下竖直下落时,会发生什么现象?

一、题文

如图所示的装置,直导体AB段在N、S两极中间,AB通过导线连接到有铁芯的线圈上,当所有部件都静止时,小磁针静止在图中所示位置.
(1)当AB从上到下竖直下落时,会发生什么现象?请简单地解释这一现象.
(2)在(1)问中,要改变小磁针的偏转方向,可采取哪些办法?

考点提示:电磁感应的应用(动圈式话筒、发电机),左手定则

二、答案

(1)磁场方向水平,当AB棒下落时,切割磁感线产生感应电流,通电螺线管中有电流通过,有磁性,与小磁针作用,使小磁针偏转.    
(2)可以将N极S极对调,或让AB向上切割磁感线.

三、考点梳理

知名教师分析,《如图所示的装置,直导体AB段在N、S两极中间,AB通过导线连接到有铁芯的线圈上,当所有部件都静止时,小磁针静止在图中所示位置.(1)当AB从上到下竖直下落时,会发生什么现象?》这道题主要考你对 电磁感应的应用(动圈式话筒、发电机)左手定则 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:电磁感应的应用(动圈式话筒、发电机),左手定则

考点名称:电磁感应的应用(动圈式话筒、发电机)
  • 发电机:
    1.工作原理:如图所示,交流发电机的发电过程就是闭合线圈在磁场中转动,利用电磁感应现象产生感应电流的,所以其发电原理是电磁感应。

    2.能量转化:在发电过程中,发电机把机械能转化为电能。

    麦克风(话筒) :
    1.  定义:麦克风也叫话筒,它也是一种将振动转换成变化电流的装置。

    2.  工作原理:声音是由物体振动产生的,当对着话筒说话时,声音的振动使膜片发生振动,与膜片相连的线圈也随膜片振动的频率而振动,线圈在磁场中运动,能产生感应电流,且电流变化的频率是随声音变化而变化的。即通过电磁感应将声音变成电流。

  • 逆向思维法研究电动机和发电机:
        从问题反方向的角度进行研究,即逆向思维法,它是科学探究的重要方法。电动机和发电机都是由线圈和磁体构成,研究问题时注意认清是通电线圈在磁场中受力转动,还是线圈在磁场中做切割磁感线运动。

    例小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”.关于该实验,下列说法正确的是(   )

    A.电风扇发电的原理是电磁感应
    B.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
    C.电风扇发电过程是把电能转化为机械能
    D.小灯泡发光是把光能转化为电能

    解析:电动机的基本构造与发电机相同,都是由线圈和磁体组成的。当旋转电风扇时,会带动里面的线圈转动,切割磁感线,从而产生电流,这是电磁感应现象,将机械能转化为电能。

    答案:A

  • 变压器与电能的输送:
        变压器的工作原理是电磁感应,它能将输入变压器的交流电压升高(升压变压器),也可以降低(降压变压器)。变压器不能改变直流电的电压。从发电厂发出的电能,先经过变压器把电压升高,把高压电输送到远方的用户附近,再经过变压器把电压降低,供给用户使用。由于输电线有电阻,因而在电能的输送过程中,不可避免地有电能损失。在输送功率一定的情况下,由I=P/U可知,提高输电电压能够减小输电电流,又由Q=I2Rt可知在输电线上的发热损失减少。为了减少电能损失,远距离输电要用高电压。
考点名称:左手定则
  • 定义:
        左手平展,让磁感线穿过手心,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。
        把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,手心面向N极(叉进点出),四指指向电流所指方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。
        但是当导体在马蹄形磁铁内水平转动90度后,切割磁力线并不产生电流,左手法则不适用。
  • 楞次定律:
        定义:感应电动势趋于产生一个电流,该电流的方向趋于阻碍产生此感应电动势的磁通的变化。(如果回路是闭合的,则会产生感应电流,若不闭合则是感应电动势。因此更准确的表述是:感应电动势的方向总是与原磁通变化的方向相反)

        楞次定律是一条电磁学的定律,从电磁感应得出感应电动势的方向。其可确定由电磁感应而产生之电动势的方向。它是由俄国物理学家海因里希·楞次在1834年发现的。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。 楞次定律判断方法:增反减同,来拒去留

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