|
(一)電磁感應 A、 西元1831年【法拉第】發現: B、 C、 電磁感應:由【磁場變化】以產生【感應電流】的現象,稱為【電磁感應】。 D、 由安【培計】或【檢流計】上指針偏轉的方向,可以判斷【感應電流】的流動方向。 E、 檢流計的指針在中央時,其讀數為【0】,指針偏轉方向與電子流流向相同,其電路符號為【 F、 改變線圈附近的磁場有下列三種方法: (1)移動線圈附近的磁鐵。 (2)移動線圈附近另一通電流的線圈。 (3)改變線圈附近的另一線圈中的電流。 G、
(1)靜止的磁棒對線圈而言,有磁場但是【沒有變化】,因此【沒有】感應電流。 (2)當磁棒靠近線圈時,靠近線圈的一端磁場【增強】,因此磁場【有變化】,於是線圈產生感應電流,檢流計指針【偏轉】。 (3)當磁棒離開線圈時,靠近線圈的一端磁場【減弱】,因此磁場有變化,於是線圈產生感應電流,檢流計指針朝【另一方向】偏轉。 H、
(1)如右圖,【接通】或【切斷】電源瞬間,會造成B線圈內的磁場發生變化,因而產生感應電流,而使磁針發生偏轉(磁針置於導線下方)。 (2)接通瞬間,磁針【逆時針】偏轉。 (3)切斷瞬間,磁針【順時針】偏轉。 (4)接通或切斷瞬間,磁針所以會偏轉的原因,是因與B線圈連接的長直導線產生【電流磁效應】的關係。 (5)若開關【保持接通】,則磁場【沒有變化】,雖然【有】磁場,但是【沒有】感應電流,磁針【不會】偏轉。 (6)【感應電流】的大小和單位時間線圈內的磁場【變化率】成正比。 (二)法拉第定律: A、 感應【電流】的大小和線圈內磁場的【變化速率】成正比,稱為法拉第定律。 (1)將磁棒N極迅速插入,觀察檢流計指針偏轉情形及判斷所生電流方向。 (2)當磁棒靜止不動時,檢流計的指針讀數為【0】; (3)S極插入與N極【抽出】的結果同,S極抽出與N極【插入】的結果同。 (4)速率愈快,偏轉角度【愈大】。 (三)冷次定律: A、 西元1834年德國科學家【冷次】發現【冷次定律】,可以決定感應電流的方向。 B、 線圈內的磁場發生變化時,會產生 【感應】電流,而感應電流也會有電流的【磁效應】,產生【感應磁場】。 C、 冷次定律: 1.
內容:線圈內的【磁場】發生變化時,線圈會感應而產生電流,感應電流的方向,恆使此電流產生新磁場,以【反抗】原來磁場的變化。 2.
冷次定律分三階段: 甲、 線圈內的磁場發生變化,產生【感應電流】。 乙、 感應電流產生【磁效應】,而產生【感應磁場】。 丙、 感應磁場恆【反抗】原來磁場的變化。 3.
根據冷次定律,磁鐵接近線圈,線圈與磁鐵接近的一端生【同名極】,以【阻止】磁鐵接近。 4.
當磁鐵離開線圈時,線圈與磁鐵接近的一端產生【異名極】,以【吸引】磁鐵,使磁鐵不能遠離。 (四)發電機: A、 發電機是一種能將【力學能】轉變為【電能】的裝置。 B、 發電機原理是利用【電磁感應】,亦即發電機是屬於【法拉第定律】的應用。 C、 (1)【場磁鐵】:產生固定磁場的裝置。 (2)【電樞】:位於場磁鐵中間,能自由轉動的多匝線圈。 (3)【集電環】:改變輸出電流的方向。 (4)【電刷】:提供導出電流的裝置。 D、 發電機可分為【直流】發電機及【交流】發電機,其工作原理相同。 (1) (2)直流與交流發電機差異僅【集電環】不同。 (3)交流發電機有兩個【圓形】集電環,每個【電刷】與固定的集電環連接。 (4)直流發電機有兩個【半圓形】的集電環,電樞每轉【1/2圈】,接觸的【電刷】便交換一次。 (5)線圈的圈面【平行】於磁場方向時,感應電流【最大】; (6)發電機與電動機的分別: (五)變壓器: A、
原理:利用電磁感應的原理,來升高或降低電壓的裝置。 B、
構造及原理: (1) (2)另一端的副線圈通過的磁場也做週期性的變化,因此副線圈產生感應電流,並且輸出交流電。 (3)原線圈的輸入電壓與副線圈的輸出電壓關係: (4)依能量守恆原理,輸入的電能和輸出的電能必須相等;因此P=IV C、
整流變壓器: (1)一般使用的整流變壓器, 兼具【整流】及【變壓】的功能。 (2)先利用原線圈和副線圈的【匝數】,改變至所需的不同電壓;再藉由【二極體】等電子零件,將【交流電】改為【直流電】。 |
1. (1)
檢流計的指針在中央時,電流為【0】,指針向右偏時,線圈中電流為【逆時針】方向(由上方俯視)。 (2)
磁鐵N極向下插入線圈時,線圈與磁鐵相【斥】。線圈上方感應生成【N】極。 (3)
承(2),線圈中電流為【逆時針】方向,檢流計指針偏向【右】方。 (4)
承(2),如果N極下移速度加快,檢流計的指針偏轉角度增加、減少或不變【增加】。 (5)
承(2),磁鐵N極插入線圈後靜止不動,此時線圈中是否有電流【否】。 (6)
磁鐵不動,改將線圈上移,則此時線圈中是否有電流?【有】。 2. 下列各圖中的線圈靜止不動,試根據各圖中磁鐵的運動方向回答下列問題: (1) (2)感應電流產生的磁場方向,何者向上?【甲丁】; (3)由上方俯視,線圈中的電流方向為順時鐘者為【乙丙】;逆時鐘方向的是【甲丁】。 (4)線圈的上端何者感應生成N極?【甲丁】。 |
( )1.
在西元1831年,下列科學家何人發現磁場發生變化時,會產生感應電流? 【答案】:(A) 【解析】: ( )2.
線圈會因周圍的磁場發生變化而產生電流的現象,稱為 【答案】:(C) 【解析】: ( )3.
感應電流的大小,和磁場變化的快慢的關係為何? 【答案】:(C) 【解析】: ( )4.
以同一磁棒,在同一線圈中來回進出運動,下列何種進出運動速度可得最大的電流? 【答案】:(D) 【解析】: ( )5.
發電機所生的電流用哪一部分導出給外電路? 【答案】:(B) 【解析】: ( )6.
在發電機中轉動部分有哪些?(甲)場磁鐵 (乙)線圈 (丙)集電環 (丁)電刷。 【答案】:(B) 【解析】: ( )7.
下列何種方法對於發電機產生較大的電流是無效的? 【答案】:(D) 【解析】: ( )8.
將磁鐵S極插入線圈時,由插入方向看線圈感應所產生感應電流方向,下列何者正確? 【答案】:(A) 【解析】: ( )9.
若感應線圈不動,而磁棒靜止或如箭頭方向運動,下列何圖感應電流的方向標示正確? 【答案】:(B) 【解析】: ( )10. 下圖所產生的電流方向和右下列(甲)(乙)(丙)圖中的何者相同? 【答案】:(C) 【解析】: ( )11. 【答案】:(C) 【解析】: ( )12. 【答案】:(C) 【解析】: ( )13. 【答案】:(D) 【解析】: ( )14. 【答案】:(A) 【解析】: ( )15. 【答案】:(C) 【解析】: ( )16. 如右圖,將磁棒的S極靠近靜止線圈,下列敘述何者錯誤? 【答案】:(D) 【解析】: ( )17. 【答案】:(D) 【解析】: ( )18. 【答案】:(C) 【解析】: ( )19. 如 【答案】:(A) 【解析】: ( )20. 【答案】:(A) 【解析】: ( )21. 【答案】:(B) 【解析】: ( )22. 感應電流的發生是由於下列哪些變化? 【答案】:(D) 【解析】: ( )23. 【答案】:(B) 【解析】: ( )24. 磁鐵和線圈發生相對運動時,其速率加大,產生的感應電流的關係為何? 【答案】:(A) 【解析】: ( )25. 【答案】:(A) 【解析】: ( )26. (甲)產生磁場的磁鐵;(乙)裝在磁鐵中間,能自由轉動的線圈;(丙)電刷。 【答案】:(D) 【解析】: ( )27. 下列哪一線圈上所產生的感應電流圖是正確的? 【答案】:(B) 【解析】: ( )28. 下圖中,線圈上的箭頭表示磁鐵的磁場所產生感應電流的方向,則下列何圖是正確的? 【答案】:(C) 【解析】: ( )29. 下圖,空心螺線形線圈上方懸吊一條形磁鐵,磁鐵以下列方式運動,何者不會產生感應電流? 【答案】:(C) 【解析】: ( )30. 【答案】:(C) 【解析】: ( )31. 製造了人類史上的第一部發電機的科學家為下列何人? 【答案】:(D) 【解析】: ( )32. 發電機是依據下列何種原理製造? 【答案】:(C) 【解析】: ( )33. 變壓器的原理是應用下列何種效應? 【答案】:(D) 【解析】: ( )34. 【答案】:(B) 【解析】: ( )35. 下列敘述何者錯誤? 【答案】:(C) 【解析】: ( )36. 【答案】:(D) 【解析】: ( )37. 【答案】:(D) 【解析】: ( )38. 有關電與磁的敘述,下列何者錯誤? 【答案】:(D) 【解析】: ( )39. 【答案】:(A) 【解析】: ( )40. 下列有關於感應電流的敘述,何者是錯誤的? 【答案】:(C) 【解析】: ( )41. 【答案】:(B) 【解析】: ( )42. 下列電器中,何者是依據法拉第定律而設計? 【答案】:(B) 【解析】: ( )43. 【答案】:(B) 【解析】: ( )44. 下列有關發電機的電流之敘述,何者正確? 【答案】:(D) 【解析】: ( )45. 有關電與磁的敘述,下列敘述何者錯誤? 【答案】:(C) 【解析】: ( )46. 【答案】:(B) 【解析】: ( )47. 有關交流發電機輸出的電流與時間關係圖,下列選項何者正確? 【答案】:(C) 【解析】: ( )48. 下列何者為交流發電機輸出的電流與時間關係圖? 【答案】:(C) 【解析】: ( )49. 下列何者為交流發電機輸出的電流與時間關係圖? 【答案】:(D) 【解析】: ( )50. 下列敘述何者錯誤? 【答案】:(D) 【解析】: ( )51. 如圖,取一棒形磁鐵的N極插入一螺形線圈中,則連接在線圈上的檢流計指針向左偏轉2個刻度。若以更快的速率把磁鐵的N極從另一端插入線圈中,則下列哪一幅圖形,顯示了檢流計可能的偏轉情形? 【答案】:(A) 【解析】: ( )52. 下列敘述何者是觀察右圖的正確結果? 【答案】:(C) 【解析】: ( )53. 【答案】:(A) 【解析】: ( )54. 【答案】:(D) 【解析】: ( )55. 下列有關幾位科學家研究發現的敘述,何者錯誤? 【答案】:(B) 【解析】: ( )56. 【答案】:(A) 【解析】: ( )57. 【答案】:(A) 【解析】: ( )58. 太陽輻射線中,含有會傷害生物的帶電粒子,但我們卻能安然生活在地球上,並可在南、北兩極區內欣賞到美麗的極光。下列何種力量把帶電粒子引到兩極區,並和大氣碰撞產生極光? 【答案】:(C) 【解析】: ( )59. 【答案】:(D) 【解析】: ( )60. 【答案】:(C) 【解析】: ( )61. 右圖中,若v代表線圈或磁鐵的移動速度,箭頭代表移動方向,則在線圈中,沒有感應電流產生的是哪一組? 【答案】:(B) 【解析】: ( )62. 【答案】:(B) 【解析】: ( )63. 【答案】:(B) 【解析】: ( )64. 【答案】:(B) 【解析】: ( )65. 【答案】:(B) 【解析】: ( )66. 承上題,3個磁鐵由釋放到落於桌面的過程,何者力學能(動能與位能總和)損失最多? 【答案】:(C) 【解析】: ( )67. 【答案】:(C) 【解析】: |
二、填充題: 1. (1)取條形磁鐵的一端,迅速插入線圈內,則電流計的指針 (2)承上題,下列敘述何者正確? (3)條形磁鐵插入線圈內速度愈快,電流計指針偏向愈 (4)使條形磁鐵插入線圈內停止不動,則電流計的指針,指在【中央】。 (5)將原(1)放入的條形磁鐵由線圈內迅速抽出,電流計的指針會 (6)由此實驗可知,線圈內電流強度的大小與其相對運動的速度成【正比】。 2. 如圖,為發電機簡圖,今使線圈沿順時鐘方向轉動,試回答下列問題: (1) (2)圖中,電流由a或b端流出?【b】。 (3)線圈等速率轉動時,電流大小是否改變?【是】。 (4)線圈等速率轉動時,電流的方向是否改變? (5)發電機a、b兩端輸出的電流與時間關係圖為下列何者?【B】。 3. (1)
圖甲,磁鐵向【左】運動。 (2)
圖乙,磁鐵向右或向左運動?【右】。 (3)
圖丙中,磁鐵向右運動則A端為【N】極。 4. (1)
插入線圈時,檢流計之指針如何偏轉?【向左偏】。 (2)
靜置於線圈內時,檢流計之指針如何偏轉?【歸零】。 (3)
磁鐵從線圈中抽出時,檢流計之指針如何偏轉?【向右偏】。 5. 一電磁鐵P置於線圈S中,下列那些方法可使線圈中產生電流? 6. (1)當開關S接通的瞬間,電流計G的指針是否偏轉?【是】。 (2)承(1),開關S切斷的瞬間,電流計G的指針是否偏轉?【是】。 7. (1)開關按下的瞬間,檢流計是否偏轉?【是】。 (3)按下開關時檢流計向【"-"】偏,再拉上開關時檢流計向【"+"】偏。 8. 右圖為磁鐵棒N極向下接近線圈,檢流計指針偏向的圖形,試回答下列問題: (1) (2)檢流計方位不變,則下列各圖中檢流計向『+』方向偏轉者為【甲】,向『-』方向偏轉者為【乙丙丁】。 9. 如圖(一)為測定感應電流裝置,圖(二)為電流計指針五種偏向,試回答下列問題: (1) (2)N極向上抽出線圈時,若移動較慢,則檢流計的指針應如【B】圖,移動較快時,檢流計的指針應如【A】圖。 10. 直立於桌上的線圈中有一條磁棒,若將磁棒急速自線圈中提上時,感應電流為逆時鐘方向,則由此實驗得知磁棒的上端為【N】極。 11. 發電機主要是應用【電磁感應】原理,使線圈在磁場中,因轉動而產生【感應電流】的裝置。 12. 導線和磁場發生相對運動時,導線兩端會產生感應電壓,而產生【感應】電流,此現象稱為【電磁感應】。 13. 感應電流的大小和線圈內磁場變化的速率成【正比】,此關係稱為【法拉第】定律。 14. 線圈內的磁場發生變化時,所產生的感應電流,其方向是使感應電流所產生的【磁場】反抗原來【磁場】發生變化的方向,此稱為【冷次】定律。 15. 磁鐵的N極插入線圈的一端,則所產生感應電流的方向為【逆】時鐘方向,若將N極抽出,則感應電流變為【順】時鐘方向。 16. 發電機之主要構造為產生磁場的裝置,稱為【場磁鐵】;裝在場磁鐵中間,能自由轉動的多匝線圈,稱為【電樞】,能供導出電流用的是【電刷】。 17. 交流發電機的電樞,每轉一周,感應電流的方向改變【2】次。將磁鐵的S極急速地由上而下插入一直立的線圈,此時線圈中感應電流的方向是【順】時針方向,若將此磁鐵急速拉出,此時感應電流的方向是【逆】時針方向。(填:順或逆) 18. 手持一磁鐵在鉛直豎立的線圈上方一段距離處,沿著線圈的中心線AB自由落下,穿過 (1) 當磁鐵的S極向下到達A點時,則線圈上的感應電流方向為P或Q?【Q】。 (2) 當磁鐵掉到B點,感應電流之方向為P或Q?【P】。 (3) 磁鐵掉落到A點及掉落到B點所產生的感應電流,何者較強【B】 (4) 若沒有線圈,則磁鐵棒由同處自由落下,到達B點的時間將 |