18.2科学探究_怎样产生感应电流课件- 2023--2024学年沪科版九年级物理全一册

第十八章 电能从哪里来 第二节 科学探究：怎样产生感应电流 1 知识点 1 电磁感应现象 图18-2-1 1.小刚利用如图18-2-1所示装置探究“什么 情况下磁可以生电”。 （1）实验中通过观察__________________ _______来判断电路中是否有感应电流。 灵敏电流计指针有无偏转 知识要点分类练 2 （2）磁体不动，闭合开关，导体棒在磁场中沿______ （选填“上下”或“左右”）方向运动，灵敏电流计指针会发生 偏转。 左右 （3）导体棒不动，闭合开关，使磁体左右运动，灵敏电流 计指针____（选填“会”或“不会”）发生偏转。 会 知识要点分类练 3 （4）断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，灵 敏电流计指针都______（选填“会”或“不会”）发生偏转。 （5）由以上实验现象可以得出结论：__________的部分导 体在磁场中做____________运动时，电路中就产生感应电流。 （6）本实验中的能量转化情况是______能转化为电能。 不会 闭合电路 切割磁感线 机械 知识要点分类练 4 2.（2022凉山州）图18-2-2中 表示垂直于纸面的一根导线， 它是闭合电路的一部分，当它在磁场中按箭头方向运动时， 不能产生感应电流的情况是( ) D A. B. C. D. 知识要点分类练 5 知识点 2 电磁感应现象的应用 3.（2023攀枝花）我国高铁采用了能量回收制动方式：列车 到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转 动，切割磁感线产生感应电流，把机械能转化为电能进行 回收。图18-2-3中装置与其工作原理相同的是( ) 知识要点分类练 6 A. B. C. D. √ 知识要点分类练 7 图18-2-4 4.（教材素材题）关于如图18-2-4所示的动 圈式话筒，下列说法正确的是( ) C A. 其工作原理是通电导体在磁场中受力运 动 B. 说话时声音音调的高低变化会引起线圈 中电流大小的变化 C. 由于膜片带动线圈左右振动，线圈中就 会产生方向变化的电流 D. 线圈中产生的是声信号 知识要点分类练 8 知识点 3 发电机原理 图18-2-5 5.（教材素材题）如图18-2-5所示是发电机 的工作原理图，放在水平方向磁场中的矩 形线圈 沿逆时针方向转动。当线圈转 到图甲、丙位置时，由于线圈边和 边 ________（选填“切割”或“不切割”）磁感 线，因而电路中____（选填“有”或“无”） 感应电流。 不切割 无 知识要点分类练 9 当线圈转到乙、丁两图的位置时，由于边以及 边切割 磁感线的方向______（选填“相同”或“相反”），因而电路中 的感应电流方向______（选填“相同”或“不同”），可见电路 中产生的是________（选填“直流电”或“交流电”）。 相反 不同 交流电 知识要点分类练 10 6.当手摇交流发电机的线圈以每秒5圈的速度转动时( ) D A. 灵敏电流计指针向一个方向偏转，小灯泡正常发光 B. 灵敏电流计指针向一个方向偏转，小灯泡闪烁发光 C. 灵敏电流计指针左右大幅摆动，小灯泡不亮 D. 灵敏电流计指针左右小幅摆动，小灯泡闪烁发光 知识要点分类练 11 图18-2-6 7.（2022甘肃）如图18-2-6所示是一种环保 型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形磁 体，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿 图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就 能发光。图18-2-7中物体与此手电筒工作 原理相同的是( ) 规律方法综合练 12 A. 发动机 B. 电热水壶 C. 发电机 D. 扬声器 √ 规律方法综合练 13 8.如图18-2-8所示是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装 置，是一根直铜棒，闭合开关后， 迅速向右运动，发 现灵敏电流计的指针偏转角度很小，为使灵敏电流计的指 针有明显偏转，接下来应该进行的操作是( ) D 图18-2-8 A. 把铜棒改为向左运动 B. 把铜棒改为上下运动 C. 对调磁体的、 极 D. 把直铜棒换为多匝铜导线 规律方法综合练 14 9.（教材变式题）如图18-2-9甲所示是发电机原理的示意图， 图乙中的“○”表示导线，当它在磁场中分别转动到 位置时（运动方向已用箭头标出），下列说法正确的是 ( ) 图18-2-9 规律方法综合练 15 A. 图甲的电路中没有电源 B. 导线 在位置1时，电路中不会产生感应电流 C. 发电机产生的电流方向不变 D. 导线 在位置4时，电路中不会产生感应电流 √ 规律方法综合练 16 10.如图18-2-10所示，导体棒、 水平放置在蹄形磁体 的磁场中，都垂直于所在位置的磁感线，两个蹄形磁体的 极和极标识都没有了。拉动向左移动时，发现 向右 移动，下列判断正确的是( ) 图18-2-10 规律方法综合练 17 A. 若拉动向右移动，则 向右移动 B. 若拉动向右移动，则 向左移动 C. 调换右边磁体上下磁极，拉动向左移动，则 向右 移动 D. 调换右边磁体上下磁极，拉动向右移动，则 向左 移动 √ 规律方法综合练 18 图18-2-11 11.（2023无锡）某幼儿园游乐室里有一 块能发电的地板，当小朋友们在上面跳 跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方 铺设的结构如图18-2-11所示，当踩踏地 板时，固定在地板下方的磁体往复运动， 使固定在地面上的弹簧线圈做______磁 切割 感应电流 感线运动，闭合电路中产生__________，小灯泡发光。 规律方法综合练 19 图18-2-12 12.如图18-2-12所示，用漆包线绕成一个 矩形线圈，将线圈两端的导线拉直并用 刀将漆全部刮掉，作为转动轴，将线圈 放在金属支架上，在它下面放一块小磁 体，用纸做一个小风车固定在转动轴上， 将装置与灵敏电流计相连， 规律方法综合练 20 使小风车转动，可观察到____________________的现象， 说明电路中有电流产生，此过程中______能转化为电能； 若将灵敏电流计换成干电池接入电路，线圈______ （选填“能”或“不能”）持续转动。 灵敏电流计指针偏转 机械 不能 规律方法综合练 21 图18-2-13 13.在“探究导体在磁场中运动时产生感 应电流的条件”的实验中，小芳发现每次 灵敏电流计指针摆动的角度不同，又提 出了“感应电流的大小与哪些因素有关” 的问题。 （1）小芳猜想：感应电流的大小可能与导体切割磁感线运 动的速度有关，速度越大，____能越大，转化成的电能就 越多，电流就越大。 动 规律方法综合练 22 （2）小芳为了验证自己的猜想，利用如图18-2-13所示的装 置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过 两根绝缘硬棒、使导体 水平向右运动（导体运动区 域的磁场强弱相同）。同一次实验，应使导体 做______ （选填“匀速”或“变速”）运动。 下表是实验测得的数据，分析数据可得出感应电流的大小 与导体运动速度成______。 匀速 正比 规律方法综合练 23 实验次数 1 2 3 4 5 6 速度/ 1 2 3 4 5 6 电流/ 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8 （3）此实验运用的探究方法主要是____________。 （4）你的猜想：感应电流的大小可能还与__________有关。 控制变量法 磁场强弱 规律方法综合练 24 图18-2-14 14.［质疑创新］如图18-2-14所示， 和 是两根固定且平行的光滑金属轨道， 符号“×”代表垂直金属导轨向下的磁场， 现将铜棒和 垂直静止放在导轨上， 当拉动铜棒 向左运动时，电路中____ 有 运动 通电导体在磁场中受力的作用 （选填“有”或“无”）感应电流，铜棒 会______ （选填“运动”或“静止”），理由是：____________________ ________。 创新情境拓展练 25 相关解析 33 3.C　[解析] 线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能,这是电磁感应现象。图A是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验,故A错误;图B是探究通电导体在磁场中受力运动的实验,将电能转化为机械能,为电动机的原理,故B错误;图C中导体在磁场中切割磁感线,产生感应电流,是电磁感应现象,故C正确;图D为奥斯特实验,探究的是电流的磁效应,故D错误。 4.C　[解析] 动圈式话筒的原理是电磁感应,故A错误;说话时声音的响度大小发生变化时,线圈受力的大小发生变化,线圈运动快慢也发生变化,引起线圈中电流大小的变化,故B错误;由于膜片带动线圈左右振动,线圈在磁场中做切割磁感线运动,在线圈中会产生方向变化的感应电流,故C正确;线圈中产生的是电信号,故D错误。 6.D　[解析] 当手摇交流发电机的线圈以每秒5圈的速度转动时,发电机发出的是频率为5 Hz的交流电,即1 s内线圈中的电流方向改变10次,灵敏电流计的指针由于惯性不可能大幅度左右摆动,只能小幅度左右摆动;当发电机的线圈与磁场方向垂直时,线圈不切割磁感线,线圈中无电流,此时灯泡不发光,因此通过灯泡的电流是周期性变化的,所以小灯泡会闪烁发光。 8.D　[解析] 闭合开关后,铜棒向右运动可以切割磁感线,但灵敏电流计指针偏转角度很小,把铜棒改为向左运动,只是改变了感应电流的方向,而不会改变感应电流的大小,故A错误;将铜棒改为上下运动,导体不切割磁感线,不会产生感应电流,故B错误;对调磁体的N、S极只能改变感应电流的方向,不能改变感应电流的大小,故C错误;把直铜棒换为多匝铜导线,产生的感应电流会增大,故D正确。 9.B　[解析] 发电机的原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,线圈相当于电源,故A错误;导线ab是闭合电路的一部分,图示1位置处磁感线方向水平向右,导线ab在1位置时运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流,在2、3、4位置时切割磁感线,能产生感应电流,故B正确、D错误;发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间做周期性变化,故C错误。 10.B　[解析] 拉动AB向左移动时,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,同时CD中有电流通过,通电导体CD在磁场中受力运动。拉动AB向左移动时,发现CD向右移动;若拉动AB向右移动,磁场的方向不变,则感应电流的方向改变,通过CD的电流方向改变,CD所处的磁场方向不变,则CD会向左移动,故A错误,B正确;拉动AB向左移动,磁场的方向不变,产生的感应电流方向不变,调换右边磁体上下磁极,CD所处的磁场方向改变,受到磁场力的方向改变,则CD向左移动,故C错误;拉动AB向右移动,磁场方向不变,产生的感应电流方向改变,调换右边磁体上下磁极,CD所处的磁场方向改变,则CD受力方向不变,所以CD向右移动,故D错误。 14.有　运动　通电导体在磁场中受力的作用 [解析] 将铜棒EF和GH垂直静止放在导轨上,当拉动铜棒EF向左运动时,铜棒EF切割磁感线,闭合电路中的EF会产生感应电流,使铜棒GH通电,通电的铜棒GH在磁场中受到力的作用,所以铜棒GH会运动。 $$