初三物理寒假复习指导:电磁感应及应用(2)
电磁感应闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
例4、如图12-4所示,当手摇交流发电机线圈以每秒钟5转的速度转动时()
A、电流表指针向右偏转,小灯泡正常发光
B、电流表指针向左偏转,小灯泡闪烁发光
C、电流表指针左右大幅摆动,小灯泡不亮
D、电流表指针左右小幅摆动,小灯泡闪烁发光
[分析]本题考查学生对交流电的周期、频率,以及缓慢变化的电流对电流表和灯泡工作影响的综合分析能力。
我们知道,线圈以每秒5转的速度旋转,发出的交流电的频率为5Hz,即每秒线圈中的电流方向改变10次。电流表的指针由于受惯性的作用,不可能做大幅度的左右摆动,只能小幅度左右摆动。而小灯泡是根据电流的热效应工作的,交流发电机的线圈在与磁场方向垂直时,不切割磁感线,线圈中无电流,因此灯泡中的电流是有周期性变化的。灯丝的亮度也有周期性变化,由于频率较低,这样的变化人眼能分辨出来,发生了闪烁现象。
[答案]D
三、知识扩展
英国物理学家法拉第证明磁生电的第一个实验:
1822年,31岁的法拉第开始把磁转变成电的实验,经过整整10年的不懈努力,终于在1831年发现磁引起电的现象,这种现象被称为电磁感应现象。
法拉第最初的实验是这样做的,把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A接电池,线圈B接电流表。他发现,每当合上开关给线圈A通电时,或断开开关使线圈A断电时,电流表的指针就偏转,表明线圈B中产生了电流。但是,线圈B中的电流是瞬间的,当线圈A中的电流稳定以后,电流表的指针却不动了。法拉第还发现,铁环并不是必需的,拿走铁环再做这个实验,电磁感应现象仍然发生,只是线圈中的电流弱一些。
法拉第认为:线圈B只是处在线圈A的电流磁效应范围内,此外同A没有别的联系,所以B的电流只能由A的电流磁效应发生变化产生。这正是他探索10年发现的磁转变成电的现象。
法拉第确立了电磁感应的基本定律。揭示了磁和电的联系,成为现代电工学的基础。
法拉第还利用电磁感应原理,设计了历史上第一台感应发电机。