题文

图是某课外活动小组仿制的一个能产生持续电流的装置-发电机，装有手摇柄（未画出）的转轴垂直穿过圆盘中心，金属圆盘放在蹄形磁铁之间，圆盘的轴心和能在圆盘的边缘滑动接触的滑片通过金属导线与电流表相连．金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的，圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁力线的运动，从而产生持续电流．当以某一转速匀速转动金属圆盘时，电流表有一定的计数． 根据上述材料，请完成下面的实验探究填空： （1）换用______的磁铁，其它条件不变，发现电流表读数增大，说明电流大小跟磁场强弱有关； （2）换用一个半径大一些的金属圆盘，其它条件不变，发现电流表读数增大，说明电流大小也跟______有关； （3）当圆盘转速增大，其它条件不变时，发现电流表读数也增大，说明电流大小还跟______有关．

题型：问答题  难度：中档

答案

此实验的过程是：圆盘在磁场中做切割磁感线运动，电路中就产生感应电流．电流表的示数大小反映了感应电流的大小． 通过实验中部分条件的改变，发现了感应电流大小的变化，从而得出了结论． （1）结论中提到了感应电流的大小与磁场强弱有关．因此根据控制变量法的思路可知，改变的是磁场的强弱．根据电流表的示数变大，可以确定换用的磁体的磁性更强．且在其他因素相同的情况下，磁场越强，感应电流越大． （2）圆盘在这里相当于一个做切割磁感线的导线，在这里相当于一根导线，圆盘变大，说明导线变长，根据控制变量法的思路即可得出结论：电流大小跟导线的长度有关．且在其他因素相同的情况下，导线越长，感应电流越大． （3）电流表的示数变大是由于圆盘的转动速度增大造成的．所以可得结论：电流大小跟导线的运动速度有关．且在其他因素相同的情况下，导线运动速度越大，感应电流越大． 故答案为：（1）磁性更强；（2）导线长度；（3）导线运动速度．

据专家权威分析，试题“图是某课外活动小组仿制的一个能产生持续电流的装置-发电机，装有..”主要考查你对  电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）

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。