第3章 3．3　發(fā)電機與電動機 3．4　電能與社會 3．5　偉大的豐碑——麥克斯韋的電磁場理論

1、.33發(fā)電機與電動機34電能與社會35偉大的豐碑麥克斯韋的電磁場理論13分如圖3­3­1所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用0.05 s，第二次用0.1 s，設插入方式一樣，下面的表達，正確的選項是圖3­3­1A兩次線圈中磁通量變化一樣B兩次線圈中磁通量變化不同C兩次線圈中磁通量變化率一樣D兩次線圈中磁通量變化率不一樣【解析】兩次插入，線圈中磁通量的變化是一樣的，但由于插入的時間不同，故磁通量的變化率不同，選項A、D正確【答案】AD23分如圖3­3­2所示，電流表與螺線管組成閉合電路以下關(guān)于電流表指針偏轉(zhuǎn)情況的陳述中正確的選項

2、是圖3­3­2A磁鐵快速插入螺線管時比慢速插入螺線管時電流表指針偏轉(zhuǎn)大B磁鐵快速插入螺線管和慢速插入螺線管，磁通量變化一樣，故電流表指針偏轉(zhuǎn)一樣C磁鐵放在螺線管中不動時螺線管中的磁通量最大，所以電流表指針偏轉(zhuǎn)最大D將磁鐵從螺線管中拉出時，磁通量減小，所以電流表指針偏轉(zhuǎn)一定減小【解析】電流表的指針的偏轉(zhuǎn)角度是由螺線管產(chǎn)生的感應電動勢的大小決定，而感應電動勢的大小取決于磁通量的變化率，所以A正確【答案】A34分多項選擇如圖3­3­3所示，原線圈M與電源相連接，副線圈N與電流計G相連接，如副線圈中產(chǎn)生的感應電流流過電流計，那么這時正在進展的實驗過程可能的是圖3

3、­3­3A滑動變阻器的滑動頭沒有挪動B滑動變阻器的滑動頭P向B端挪動C開關(guān)S突然斷開DM中插入磁芯的過程【解析】假如滑動頭P不動，線圈M中電流不變，那么穿過N的磁通量不變，A選項沒有可能，B選項可能，C、D兩項可使穿過N的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流【答案】BCD課標導思1.理解發(fā)電機的開展過程，知道什么是交變電流重點2.理解電能對社會的重要性及能量的轉(zhuǎn)化.3.知道“場概念，以及概念提出的重大意義.4.知道麥克斯韋電磁場理論的主要內(nèi)容難點一、把機械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電機的創(chuàng)造1發(fā)電機的開展史法拉第創(chuàng)造了圓盤發(fā)電機1832年法國的皮克西創(chuàng)造了用永久磁鐵制造的發(fā)電機1834年英國的

4、克拉克制造了一臺帶有整流子的手搖永磁發(fā)電機英國的霍姆斯對永磁發(fā)電機的開展起了很大作用1867年德國人西門子和英國人瓦利分別創(chuàng)造了自激發(fā)電機制造第一臺可以產(chǎn)生真正連續(xù)電流的具有實用尺寸的直流發(fā)電機的榮譽應歸于比利時的格拉姆美國創(chuàng)造家愛迪生改進了西門子發(fā)電機，使它得以廣泛的應用，開場了以電的應用為標志的世界“第二次產(chǎn)業(yè)革命2交變電流大小、方向周期性變化的電流叫做交變電流二、把電能轉(zhuǎn)化為機械能電動機的創(chuàng)造1電動機的開展史1834年俄國的雅各比制成第一臺實用的電動機美國創(chuàng)造家特斯拉于1883年制成了一臺感應電動機1889年俄國的多利沃多布羅沃利斯基制成了實用的三相感應電動機2感應電動機的原理三相交變電

5、流能在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，會使放置其中的閉合鋁框轉(zhuǎn)動三、重要的能源電能1電能可以作為其他各種形式能量的轉(zhuǎn)換中心2電能的應用主要表達在能量的轉(zhuǎn)換與傳遞、電照明和電通信三個方面四、電能與社會電氣化的程度已成為衡量社會物質(zhì)文明開展程度的重要標志五、場和力線的新概念場的概念是牛頓時代以來物理學概念、根本理論方面最重要的變革六、麥克斯韋的開展一座偉大的豐碑麥克斯韋電磁場理論的兩大支柱：1變化的磁場產(chǎn)生電場2變化的電場產(chǎn)生磁場一、發(fā)電機的工作原理1發(fā)電機：把機械能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，和電動機的原理正好相反2直流電：干電池和蓄電池等電源提供的電流，方向不發(fā)生變化，稱為直流電簡稱DC.3交流電：讓矩形線圈在磁場中

6、轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了大小和方向都隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱AC.4.交流發(fā)電機的工作原理：如圖3­3­4所示，線圈平面從垂直于磁感線開場轉(zhuǎn)動，當線圈的一個邊向上運動，另一個邊向下運動，切割磁感線，線圈中產(chǎn)生了感應電流電流從線圈的一個邊流出，從另一個邊流進當線圈轉(zhuǎn)過半周后，線圈的左右兩個邊在磁場中發(fā)生了變化，原來向上運動的改為向下運動，原來向下運動的改為向上運動，結(jié)果使得線圈中的電流方向發(fā)生了改變這就產(chǎn)生了大小和方向都隨時間作周期性變化的電流圖3­3­4【深化探究】我們生活中用的電就是由交流發(fā)電機產(chǎn)生的，并且電流的頻率為50 Hz，那么發(fā)電機每秒要轉(zhuǎn)

7、多少圈？提示：線圈每轉(zhuǎn)動一圈電流周期性變化一次，所以50 Hz的交變電流其發(fā)電機每秒轉(zhuǎn)50圈.二、揭開電動機旋轉(zhuǎn)的奧秘1電動機的工作原理電動機是利用通電線圈在磁場中受到安培力的作用而發(fā)生改變的原理設計的電動機由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子是電動機中固定不動的部分，轉(zhuǎn)子是電動機中轉(zhuǎn)動的部分2直流電動機持續(xù)轉(zhuǎn)動的奧秘電動機中線圈的電流方向要不斷改變，從而實現(xiàn)線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動，如圖3­3­5所示圖3­3­5【特別提醒】直流電動機外電路中的電流方向是不變的.但是電動機線圈中的電流方向每半圈改變一次，這是靠一對電刷實現(xiàn)的.三、麥克斯韋電磁場理論綜述1變化的磁場產(chǎn)生電場磁場2變

8、化的電場產(chǎn)生磁場電場【特別提醒】在變化的磁場中產(chǎn)生的電場的電場線是閉合的；而靜電場中的電場線是不閉合的.一、發(fā)電機和電動機的探究多項選擇以下說法正確的選項是A旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機和旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機從本質(zhì)上講都是改變了線圈中的磁通量B發(fā)電機與電動機都是符合能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律的C電動機的電源必須是直流電D以上說法都不正確【導析】發(fā)電機與電動機都是物理學的研究成果，在消費、生活中的應用都遵從物理學的規(guī)律，在解題時要注意生活、消費中都用了哪些物理規(guī)律【解析】根據(jù)法拉第電磁感應定律可知只要閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就會產(chǎn)生感應電動勢，故A正確；任何機器都遵守能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，故B選項正確；

9、電動機有直流電動機和交流電動機，故C、D錯誤應選AB.【答案】AB1以下說法中正確的選項是A雅各比創(chuàng)造第一臺實用電動機B電動機是將磁場能轉(zhuǎn)化成機械能C電動機有直流電動機和交流電動機D電動機的創(chuàng)造開啟了以電的應用為標志的“第二次工業(yè)革命【解析】雅各比創(chuàng)造了第一臺實用電動機，A項正確；電動機是將電能轉(zhuǎn)化成機械能，故B項錯誤；電動機分為直流電動機和交流電動機，故C項正確；第二次工業(yè)革命以電的應用為標志，D項正確【答案】ACD二、電能的應用第二次工業(yè)革命的重要標志是A創(chuàng)造了電磁波B創(chuàng)造了發(fā)電機C創(chuàng)造了熱機 D創(chuàng)造了互聯(lián)網(wǎng)【導析】第二次工業(yè)革命電力得到廣泛的應用，推動了消費力的迅猛開展，對物理學技術(shù)的進

10、步起到了決定性作用【解析】第二次工業(yè)革命以電力的廣泛應用為顯著特點推動了電力工業(yè)和電器制造業(yè)等一系列新興工業(yè)的迅速開展人類歷史從“蒸汽時代跨入了“電氣時代應選B.【答案】B2人類利用新能源歷程中，新能源的開發(fā)利用對當時社會生活、工業(yè)的進程，有何影響？【解析】煤的利用是人類開發(fā)能源的偉大創(chuàng)舉，它支持了以蒸汽機為動力的第一次工業(yè)革命，英國憑借煤的利用技術(shù)優(yōu)勢，一躍成為世界工業(yè)強國后來，隨著石油的普及，石油成為工業(yè)的“血液，大大加快了世界工業(yè)的開展美國那么由于對石油利用技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新，超過了英國，躍居為世界工業(yè)強國之首又如蒸汽機的創(chuàng)造和改進，第一次改變了人們利用能源的方式，為工業(yè)開展提供了宏大的動

11、力，引發(fā)了歷史上第一次工業(yè)革命，建立起以機器為根底的大工業(yè)體系，很多國家很快就完成了工業(yè)化的過程，進入到工業(yè)文明時代，而工業(yè)文明時代最有代表性的裝置就是發(fā)電機和電動機，是電動機解放了勞動力，使人類完成了跨躍式開展的步伐【答案】見解析三、麥克斯韋電磁場理論的理解多項選擇以下說法正確的選項是A電荷的周圍一定有電場，也一定有磁場B均勻變化的電場在其周圍空間一定產(chǎn)生磁場C任何變化的電場在其周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場D正弦交變的電場在其周圍空間一定產(chǎn)生交變的磁場【解析】只有變化的電場才能激發(fā)磁場，A錯誤；均勻變化的電場周圍存在恒定的磁場，B正確，C錯誤；周期性變化的電場在其周圍產(chǎn)生周期性變化的磁場，D正

12、確【答案】BD對麥克斯韋電磁場的理解在理解麥克斯韋的電磁場理論時，要注意靜電場不產(chǎn)生磁場，穩(wěn)定磁場也不產(chǎn)生電場3多項選擇以下說法正確的選項是A恒定電流可以在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場B穩(wěn)定電場可以在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場C均勻變化的電場可以在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場D均勻變化的電場和磁場互相激發(fā)，形成由近及遠的電磁場【解析】電流周圍存在磁場，A對穩(wěn)定電場磁場不能產(chǎn)生磁場電場，B錯均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，但不能形成電磁波，C對D錯【答案】AC1以下說法正確的選項是A第一臺有實用意義的自激發(fā)電機是法拉第創(chuàng)造的B世界上第一臺有實用意義的自激發(fā)電機是由法國的皮克西創(chuàng)造的C世界上第一臺有實用意義

13、的自激發(fā)電機是由西門子和瓦利創(chuàng)造的D發(fā)電機是根據(jù)電流的磁效應制成的【解析】法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應的第二年，受法拉第發(fā)現(xiàn)的啟示，法國人皮克西應用電磁感應原理制成了最初的發(fā)電機皮克西創(chuàng)造的這種發(fā)電機在世界上是首創(chuàng)的，當然也有其缺乏之處。需要對它進展改進的地方，一是轉(zhuǎn)動磁鐵不如轉(zhuǎn)動線圈更為方便靈敏；二是通過整流可以得到定向電流，但是電流的強弱還是不斷變化的.1867年，德國創(chuàng)造家西門子和英國人瓦利分別創(chuàng)造了自激發(fā)電機，即在發(fā)電機上不用磁鐵即永久磁鐵，而用電磁鐵，這樣可以使磁力增強，產(chǎn)生強大的電流自激發(fā)電機稱得上是現(xiàn)代實用發(fā)電機的雛形，由此可知C正確【答案】C2電動機是一種高效率，低污染的動力設備，廣泛地

14、應用在日常生活和消費理論中以下家用電器中應用了電動機的是A洗衣機B電飯鍋C電熱水壺D電熱毯【解析】電動機主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能；電飯鍋、電熱水壺、電熱毯都是主要將電能轉(zhuǎn)為內(nèi)能，所以B，C，D錯，A正確【答案】A3甲、乙兩電路中電流與時間關(guān)系如圖3­3­6所示，屬于交變電流的是 【導學號：17592041】圖3­3­6A甲乙都是B甲是乙不是C乙是甲不是D甲乙都不是【解析】方向不變化的電流叫做直流電大小和方向都不變化的電流叫做恒定電流方向隨時間做周期性變化是交變電流的重要特征甲是方波形交流電，乙是脈動直流電【答案】B4多項選擇某電路的電場隨時間變化的圖像如下圖，能產(chǎn)生