实践 调研电磁学对人类社会的影响
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制作小型风力发电机
一、基本原理
风力发电是通过风轮叶片捕获风能，并将其转化为机械能，机械能再通过发电机转化为电能。
二、材料准备
1. 电机：从旧玩具或电器中拆取一个直流电机。确保电机的转轴可以自由旋转，并且没有任何损坏。
2. 风叶：可以使用塑料或硬纸板自制风叶，或者从旧风扇上拆取风叶。风叶的形状应该类似于飞机的螺旋桨，以便有效地捕捉风能。
3. 支架：使用一根金属杆或塑料杆作为电机的支架。支架的高度应该根据电机的尺寸和风叶的长度来确定。
4. 导线：准备一些能够连接电机和负载的导线。
5. 其他：可能还需要一些螺丝、螺母和垫圈等固定件，以及一些基本的工具，如螺丝刀、钳子和剪刀。
三、制作过程
1. 组装支架：将电机固定在支架的一端，确保电机的转轴可以自由旋转。可以用螺丝和螺母将电机紧紧固定在支架上。
2. 安装风叶：将风叶固定在电机的转轴上。风叶应该能够迎风旋转，并且不会碰到支架或其他部分。如果风叶是自制的，可以使用胶水或胶带将其固定在转轴上。
3. 连接导线：使用导线将电机的输出端连接到负载上。此外，如果需要测量输出电压，可以在输出端连接一个小型电压表。
4. 放置和调整：将整个装置放置在室外有风的地方，调整风叶的角度，使其能够迎风旋转。随着风速的增加，风叶会旋转得更快，从而带动电机产生更多的电能。
5. 测试和优化：一旦风力发电机开始运行，可以观察其性能并进行必要的调整。例如，可以调整风叶的角度或增加额外的风叶来提高效率。此外，也要注意安全问题，确保所有连接都牢固可靠，并避免在强风天气下使用。
四、小结
制作小型风力发电机需要综合运用物理、机械、电气、控制等多学科知识。通过不断学习、实践和改进，可以提高风力发电技术的水平。
1. 风力发电机的原理是。
2. 若利用铅酸蓄电池来储存风力发电机产生的电能，则给蓄电池充电的过程就是把电能转化为的过程。
3. 若把电能输送到较远的地方，这时采取的方式较好。这种输电方式要用到变压器，变压器的原理是。

1. 电磁感应
2. 化学能
3. 高压输电 电磁感应

【分析】本题结合小型风力发电机的制作实践，考查电磁学相关基础知识点。第1题需明确发电机的工作原理，风力发电机将机械能转化为电能，其原理是电磁感应；第2题考查能量转化，蓄电池充电时电能转化为化学能储存；第3题考查远距离输电方式及变压器原理，远距离输电采用高压输电减少损耗，变压器基于电磁感应工作。
【解析】1. 发电机的工作原理是电磁感应现象，风力发电过程中机械能转化为电能，故原理为电磁感应；2. 给蓄电池充电时，消耗电能，将电能转化为化学能储存，因此是电能转化为化学能；3. 远距离输送电能时，采用高压输电可减小线路上的电能损耗，变压器的工作原理是电磁感应现象。
【答案】1. 电磁感应；2. 化学能；3. 高压输电；电磁感应
【知识点】电磁感应、能量转化、高压输电
【点评】本题以小型风力发电机制作为载体，将物理知识与实践应用结合，考查基础概念，注重理论联系实际，难度适中。
【难度系数】0.5