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

1、.33發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)34電能與社會(huì)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(shè)插入方式一樣，下面的表達(dá)，正確的選項(xiàng)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(shí)間不同，故磁通量的變化率不同，選項(xiàng)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(xiàng)

2、是圖3­3­2A磁鐵快速插入螺線管時(shí)比慢速插入螺線管時(shí)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(dòng)時(shí)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(shí)，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(yīng)電動(dòng)勢的大小決定，而感應(yīng)電動(dòng)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(xiàng)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(jì)G相連接，如副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流流過電流計(jì)，那么這時(shí)正在進(jìn)展的實(shí)驗(yàn)過程可能的是圖3

3、­3­3A滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭沒有挪動(dòng)B滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P向B端挪動(dòng)C開關(guān)S突然斷開DM中插入磁芯的過程【解析】假如滑動(dòng)頭P不動(dòng)，線圈M中電流不變，那么穿過N的磁通量不變，A選項(xiàng)沒有可能，B選項(xiàng)可能，C、D兩項(xiàng)可使穿過N的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】BCD課標(biāo)導(dǎo)思1.理解發(fā)電機(jī)的開展過程，知道什么是交變電流重點(diǎn)2.理解電能對社會(huì)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(diǎn)一、把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電機(jī)的創(chuàng)造1發(fā)電機(jī)的開展史法拉第創(chuàng)造了圓盤發(fā)電機(jī)1832年法國的皮克西創(chuàng)造了用永久磁鐵制造的發(fā)電機(jī)1834年英國的

4、克拉克制造了一臺(tái)帶有整流子的手搖永磁發(fā)電機(jī)英國的霍姆斯對永磁發(fā)電機(jī)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(jī)制造第一臺(tái)可以產(chǎn)生真正連續(xù)電流的具有實(shí)用尺寸的直流發(fā)電機(jī)的榮譽(yù)應(yīng)歸于比利時(shí)的格拉姆美國創(chuàng)造家愛迪生改進(jìn)了西門子發(fā)電機(jī)，使它得以廣泛的應(yīng)用，開場了以電的應(yīng)用為標(biāo)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(jī)械能電動(dòng)機(jī)的創(chuàng)造1電動(dòng)機(jī)的開展史1834年俄國的雅各比制成第一臺(tái)實(shí)用的電動(dòng)機(jī)美國創(chuàng)造家特斯拉于1883年制成了一臺(tái)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1889年俄國的多利沃多布羅沃利斯基制成了實(shí)用的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)2感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的原理三相交變電

5、流能在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，會(huì)使放置其中的閉合鋁框轉(zhuǎn)動(dòng)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(yīng)用主要表達(dá)在能量的轉(zhuǎn)換與傳遞、電照明和電通信三個(gè)方面四、電能與社會(huì)電氣化的程度已成為衡量社會(huì)物質(zhì)文明開展程度的重要標(biāo)志五、場和力線的新概念場的概念是牛頓時(shí)代以來物理學(xué)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(jī)的工作原理1發(fā)電機(jī)：把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，和電動(dòng)機(jī)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(dòng)產(chǎn)生了大小和方向都隨時(shí)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(jī)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(dòng)，當(dāng)線圈的一個(gè)邊向上運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)邊向下運(yùn)動(dòng)，切割磁感線，線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流電流從線圈的一個(gè)邊流出，從另一個(gè)邊流進(jìn)當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過半周后，線圈的左右兩個(gè)邊在磁場中發(fā)生了變化，原來向上運(yùn)動(dòng)的改為向下運(yùn)動(dòng)，原來向下運(yùn)動(dòng)的改為向上運(yùn)動(dòng)，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(shí)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(jī)產(chǎn)生的，并且電流的頻率為50 Hz，那么發(fā)電機(jī)每秒要轉(zhuǎn)

7、多少圈？提示：線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)每秒轉(zhuǎn)50圈.二、揭開電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的奧秘1電動(dòng)機(jī)的工作原理電動(dòng)機(jī)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(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子是電動(dòng)機(jī)中固定不動(dòng)的部分，轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分2直流電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的奧秘電動(dòng)機(jī)中線圈的電流方向要不斷改變，從而實(shí)現(xiàn)線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3­3­5所示圖3­3­5【特別提醒】直流電動(dòng)機(jī)外電路中的電流方向是不變的.但是電動(dòng)機(jī)線圈中的電流方向每半圈改變一次，這是靠一對電刷實(shí)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(jī)和電動(dòng)機(jī)的探究多項(xiàng)選擇以下說法正確的選項(xiàng)是A旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)從本質(zhì)上講都是改變了線圈中的磁通量B發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)都是符合能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律的C電動(dòng)機(jī)的電源必須是直流電D以上說法都不正確【導(dǎo)析】發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)都是物理學(xué)的研究成果，在消費(fèi)、生活中的應(yīng)用都遵從物理學(xué)的規(guī)律，在解題時(shí)要注意生活、消費(fèi)中都用了哪些物理規(guī)律【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)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(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，故A正確；任何機(jī)器都遵守能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，故B選項(xiàng)正確；

9、電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，故C、D錯(cuò)誤應(yīng)選AB.【答案】AB1以下說法中正確的選項(xiàng)是A雅各比創(chuàng)造第一臺(tái)實(shí)用電動(dòng)機(jī)B電動(dòng)機(jī)是將磁場能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能C電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)D電動(dòng)機(jī)的創(chuàng)造開啟了以電的應(yīng)用為標(biāo)志的“第二次工業(yè)革命【解析】雅各比創(chuàng)造了第一臺(tái)實(shí)用電動(dòng)機(jī)，A項(xiàng)正確；電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，故C項(xiàng)正確；第二次工業(yè)革命以電的應(yīng)用為標(biāo)志，D項(xiàng)正確【答案】ACD二、電能的應(yīng)用第二次工業(yè)革命的重要標(biāo)志是A創(chuàng)造了電磁波B創(chuàng)造了發(fā)電機(jī)C創(chuàng)造了熱機(jī) D創(chuàng)造了互聯(lián)網(wǎng)【導(dǎo)析】第二次工業(yè)革命電力得到廣泛的應(yīng)用，推動(dòng)了消費(fèi)力的迅猛開展，對物理學(xué)技術(shù)的進(jìn)

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(yīng)用為顯著特點(diǎn)推動(dòng)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(shí)代跨入了“電氣時(shí)代應(yīng)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(dāng)時(shí)社會(huì)生活、工業(yè)的進(jìn)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(jī)為動(dòng)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(qiáng)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(qiáng)國之首又如蒸汽機(jī)的創(chuàng)造和改進(jìn)，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(dòng)

11、力，引發(fā)了歷史上第一次工業(yè)革命，建立起以機(jī)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(jìn)入到工業(yè)文明時(shí)代，而工業(yè)文明時(shí)代最有代表性的裝置就是發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，是電動(dòng)機(jī)解放了勞動(dòng)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(xiàng)選擇以下說法正確的選項(xiàng)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(cuò)誤；均勻變化的電場周圍存在恒定的磁場，B正確，C錯(cuò)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(shí)，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(xiàng)選擇以下說法正確的選項(xiàng)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(yuǎn)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(cuò)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(cuò)【答案】AC1以下說法正確的選項(xiàng)是A第一臺(tái)有實(shí)用意義的自激發(fā)電機(jī)是法拉第創(chuàng)造的B世界上第一臺(tái)有實(shí)用意義的自激發(fā)電機(jī)是由法國的皮克西創(chuàng)造的C世界上第一臺(tái)有實(shí)用意義

13、的自激發(fā)電機(jī)是由西門子和瓦利創(chuàng)造的D發(fā)電機(jī)是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的【解析】法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的第二年，受法拉第發(fā)現(xiàn)的啟示，法國人皮克西應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成了最初的發(fā)電機(jī)皮克西創(chuàng)造的這種發(fā)電機(jī)在世界上是首創(chuàng)的，當(dāng)然也有其缺乏之處。需要對它進(jìn)展改進(jìn)的地方，一是轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵不如轉(zhuǎn)動(dòng)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(qiáng)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(jī)，即在發(fā)電機(jī)上不用磁鐵即永久磁鐵，而用電磁鐵，這樣可以使磁力增強(qiáng)，產(chǎn)生強(qiáng)大的電流自激發(fā)電機(jī)稱得上是現(xiàn)代實(shí)用發(fā)電機(jī)的雛形，由此可知C正確【答案】C2電動(dòng)機(jī)是一種高效率，低污染的動(dòng)力設(shè)備，廣泛地

14、應(yīng)用在日常生活和消費(fèi)理論中以下家用電器中應(yīng)用了電動(dòng)機(jī)的是A洗衣機(jī)B電飯鍋C電熱水壺D電熱毯【解析】電動(dòng)機(jī)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(cuò)，A正確【答案】A3甲、乙兩電路中電流與時(shí)間關(guān)系如圖3­3­6所示，屬于交變電流的是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：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(shí)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(dòng)直流電【答案】B4多項(xiàng)選擇某電路的電場隨時(shí)間變化的圖像如下圖，能產(chǎn)生