第17讲 磁现象（二） 辅导讲义 2024-2025学年人教版物理九年级上学期

第17讲_磁现象（二） 辅导讲义（学生版） 主讲内容 磁场对通电导体的作用 磁生电 电磁波 能源及新材料 第17讲_磁现象（二） [学生版] 课前小测 1 (2024北京市丰台区中考二模)[多选题] 下列说法正确的是（　　） A.地磁场的两极与地理的两极并不重合 B.电荷和磁体都具有吸引轻小物体的性质 C.磁感线真实存在，磁体外部的磁感线都从N极出发 D.光是电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s 2 (2023北京市昌平区期末考试) 如图所示为某条形磁体附近磁感线的示意图，若在靠近极的点放一个小磁针（按虚线指示放置，小磁针深颜色的一端为极），当小磁针静止时，选项图中能正确表示点小磁针极指向的是（　　） A. B. C. D. 3 (2024北京市平谷区期末考试) 某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。 （1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示________； （2）实验小组把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示；断开开关，把电源正负极对调，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示。实验小组用图乙和图丙实验所探究的问题是________。 4 (2024北京市大兴区期末考试)[多选题] （多选）如图所示为关于电和磁的几个实验，下列说法中正确的是（　　） A.甲图中，条形磁体两端吸引铁屑更多，说明条形磁体两端磁性强、中间磁性弱 B.乙图中，拨动司南使它旋转起来，司南静止时长柄总是指向南方，是地磁场的作用 C.丙图中，给导线通电时小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场 D.丁图中，给缠绕在铁钉上的线圈通电时铁钉能吸起回形针，说明带电体能吸引轻小物体 5 (2022北京市海淀区期末考试)[多选题] （多选）实践活动小组的同学，在商场看到了一种智能电梯，如图甲所示．当无乘客乘电梯时，电动机低速运转，电梯上升速度较小；当有乘客乘电梯时，电动机以较高的速度运转，电梯以较大的速度上升．他们利用所学过的知识设计了一个能实现智能电梯上述功能的模拟电路，如图乙所示．其中M为带动电梯运转的电动机，R1为定值电阻，R为阻值随所受乘客对其压力大小发生改变的压敏电阻，两个电源两端的电压均保持不变．关于这个电路，下列说法中正确的是（　　） A.R的阻值随压力的增大而减小 B.当有乘客站在电梯上时，衔铁上的动触点与触点1接触 C.当有乘客站在电梯上时，电磁铁线圈的耗电功率变大 D.若适当减小R1的阻值，可减小无乘客时电动机消耗的电功率 课程目标 知识目标 1．通过实验，知道磁场对通电导线有力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。 2．通过实验观察，知道磁场能使通电线圈转动，了解换向器的工作原理。 3．了解直流电动机的构造、工作原理及能量的转化。 4．通过探究活动，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。 5．通过实验探究，知道感应电流的方向与磁场方向、切割磁感线的运动方向有关。 6．了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。 7．了解电磁波谱、信息传播的方式、核能和太阳能。 能力目标 1．能够分析实验中带电导体在磁场中运动情况； 2．能够分析闭合电路的一部分导体在磁场中运动产生电流强弱和方向的分析。 过程与方法 1．经历探究过程，培养实验操作技能和实验操作兴趣。 2．经历什么情况下磁能生电的学习，掌握从多种因素中找出与研究目的有关的信息，得出电磁感应的条件。 知识图谱 课堂引入 小小马达，功能强大，在很多玩具里都有安装。你知道小马达是如何工作的吗？ 磁场对通电导体的作用 知识精讲 一．磁场对通电导体的作用 1．通电导体在磁场里要受到力的作用。实验结果表明： （1）闭合开关，原来静止在磁场中的导体在水平面上发生运动； （2）磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向发生改变； （3）电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向也发生了改变； （4）同时改变电流方向、磁场方向，磁场中导体运动方向不变。 2．通电线圈在磁场中受到力的作用。 （1）通电线圈在磁场中，当线圈平面与磁感线不垂直时，磁场力会使线圈转动； （2）当线圈平面与磁感线垂直时，也会受到磁场力的作用，但不会转动，这一位置叫做平衡位置； （3）通电导体和通电线圈在磁场力作用下运动时，电能转化为机械能。 二．电动机的基本构造 1．原理：电动机是根据通电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。 2．能量转化：电能转化为机械能。 3．构造：直流电动机模型主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、换向器和电刷四部分组成，其中，最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环，它的作用是当通电线圈由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。 4．优点：电动机构造简单，控制方便（转速可由电流大小来控制，转动方向可由电流方向和磁极的位置来控制），体积小，效率高，功率可大可小，不像内燃机那样污染环境，广泛地用于社会生活中。 磁场对通电导体的作用 例题 6 (2024北京市朝阳区期末考试) 为了研究通电导线在磁场中受力方向的情况，小阳利用如图所示的装置进行实验。接通电源，观察通电导线ab的运动方向。把电源的正负极对调后接入电路，观察通电导线ab的运动方向。 （1）小阳探究的问题是：通电导线在磁场中受力的方向跟_________的方向是否有关。 （2）通电导线在磁场中受力的方向还与_________有关，为了验证这个观点，接下来的实验操作是：_________。 7 (2024北京市顺义区期末考试) （1）小华探究磁场对通电导体是否有力的作用时，组装了图甲所示的电路，闭合开关后，观察到________的现象，说明磁场对通电导体产生力的作用了。 （2）在探究什么情况下磁可以生电时，实验装置如图乙所示。磁铁不动，导体棒________（选填“竖直上下沿磁感线”或“水平左右沿切割磁感线”）方向运动时，灵敏电流计指针发生偏转；断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：________回路的一部分导体在磁场中做________运动时，电路中就产生感应电流。本实验在探究过程中，是将________能转化成电能。 随练 8 (2023北京市西城区中考一模) 如图所示，把两个金属支架固定在木板上，并分别与电池的两极相连；再把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，给线圈通电并轻推一下，线圈就会不停转动。关于这一现象，下列说法正确的是　　 A.这是一台小发电机 B.这是电磁感应现象 C.这是机械能转化为电能的过程 D.这是通电线圈在磁场中受到力的作用 9 (2024北京市房山区中考二模) 小华用图所示的装置进行实验，其中导体ab的运动方向可以反映导体ab的受力方向。闭合开关，导体ab向右运动，如图甲所示；保持电流方向不变，改变磁场方向，闭合开关，导体ab向左运动，如图乙所示。小华探究的问题是：________。 电动机的构造及工作原理 例题 10 (2024北京市海淀区中考二模)[多选题] （多选）关于电磁现象，下列说法正确的是（　　） A.导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场 B.磁场中某点的磁场方向由放在该点的小磁针N极的指向决定 C.磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不真实存在 D.电动机工作时主要将电能转化为机械能 11 (2023北京市大兴区中考一模) 如图所示的实验，能说明电动机工作原理的是（　　） A.通电导线能使磁针偏转 B.金属棒的运动能产生电流 C.通电螺线管能吸引铁钉 D.通电导体在磁场中能受力运动 随练 12 (2020北京市东城区中考一模) 如图所示的是北京北汽集团自主研发生产的电动汽车。在电动车前进的过程中，能量转化关系与下列哪种家用电器工作时相同（　　） A.电磁炉 B.电风扇 C.电烙铁 D.电热水器 13 (2023北京市昌平区期末考试) 下列说法中正确的是（　　） A.电饭锅工作时，可以将内能转化为电能 B.电风扇工作时，可以将机械能转化为电能 C.电动机工作时，可以将电能转化为机械能 D.干电池给灯泡供电时，可以将干电池的电能转化为化学能 磁生电 知识精讲 一．电磁感应现象 英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。 1．感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 2．感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。 3．感应电流的产生条件： （1）电路必须是闭合电路； （2）只是电路的一部分导体在磁场中； （3）这部分导体做切割磁感线运动。   二．发电机 1．原理:发电机是根据电磁感应现象制成的。 2．能量转化：机械能转化为电能。 3．构造:主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷构成。 4．交流电的周期：电流发生一个周期性变化所用的时间，其单位就是时间的单位秒（s）。交流电的频率是指电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹，符号是Hz。频率和周期的数值互为倒数。 5．比较发电机和电动机的电路的不同：电路中是否有电源或敏感电流计。 电磁感应现象及其概念辨析 例题 14 (2024北京市朝阳区期末考试) 如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，导线ab两端通过开关与灵敏电流计连接。开关闭合后，下列对实验现象的判断正确的是（　　） A.导线ab会运动起来 B.灵敏电流计的指针会发生偏转 C.若导线ab沿磁感线方向运动，则灵敏电流计指针可以偏转 D.若导线ab做切割磁感线运动，则灵敏电流计指针可以偏转 15 (2024北京市东城区中考二模)[多选题] （多选）关于如图所示的四个电磁实验，下列说法正确的是（　　） A.实验甲：断开开关S，小磁针静止，其指向如图所示，闭合开关S，小磁针发生偏转，实验表明通电导线周围存在磁场 B.实验乙：断开开关S，导体棒ab静止，闭合开关S，导体棒ab在磁场中运动，实验表明通电导体在磁场中受到力的作用 C.实验丙：闭合开关S，导体在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计指针发生偏转，产生感应电流，这是发电机的工作原理 D.实验丁：闭合开关S，甲、乙两电磁铁吸起大头针的数目不同，实验表明电磁铁磁性强弱与电流大小有关 随练 16 (2024北京市昌平区中考二模) 某同学用如图1所示的实验装置进行实验，闭合开关，使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向；保持磁体不动，使金属棒AB向左运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向。 （1）该同学探究的问题是：感应电流的方向与__________是否有关。 （2）实验中，通过观察______判断感应电流方向。 （3）图2是安检时使用的一种金属探测仪，金属探测仪靠近金属物体时，会产生电流，从而发出报警信号。金属探测仪的原理与该实验的原理____（选填“相同”或“不同”）。 17 (2024北京市平谷区期末考试) 关于如图所示的实验，下列说法正确的是（　　） A.该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用” B.导线ab运动时将电能转化为机械能 C.导线ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针一定偏转 D.导线ab水平向左运动时，灵敏电流计指针一定偏转 发电机的工作原理及能量转化 例题 18 (2023北京市海淀区期末考试) 图甲所示是一种环保型手电筒，使用时将它来回摇晃，让磁体在线圈中往复运动，就能使灯泡发光。图乙四幅图中与这种手电筒的工作原理相同的是（　　） A.动圈式话筒 B.动圈式扬声器 C.电动机 D.电铃 19 (2023北京市丰台区中考二模) 如图所示的四个电磁实验中，能够说明“发电机工作原理”的实验是（　　） A. B. C. D. 随练 20 (2023北京市房山区期末考试)[多选题] 下列说法中正确的是（　　） A.太阳能电池可以将太阳能转化为电能 B.水果电池给发光二极管（LED）供电时，将电能转化为化学能 C.直流电动机的转动方向与电流方向有关，正常工作时将电能转化为机械能 D.发电机是电磁感应现象的应用，正常工作时将机械能转化为电能 21 (2022北京市中考真题) 如图所示的实验中能说明发电机工作原理的是（　　） A.磁极间有相互作用 B.通电导线周围存在磁场 C.通电导体在磁场中受力 D.电磁感应现象 磁场、磁感线、电生磁、磁生电、通电导体在磁场中受力等电磁现象的综合辨析 例题 22 (2023江苏省无锡市期中考试) 在“探究让通电导线在磁场中动起来”的实验中（如图），下列说法不正确的是（　　） A.ab处应该接入电源 B.根据该原理可以制成电动机 C.同时改变磁场方向和电流方向，导体棒的运动方向要改变 D.导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关 23 (2023北京市顺义区期末考试) 实验课上某小组同学开展了一系列电磁方面的实验探究。 （1）用图甲所示装置验证电流可以产生磁场。开关闭合前，小磁针静止时指向与导线平行。闭合开关，观察到________的现象，说明电流可以产生磁场。 （2）如图乙所示，实验中将金属导体棒ab放在磁场中两根平行的金属导轨上，闭合开关，导体棒ab向右运动；将磁体的磁极对调，闭合开关，导体棒ab向左运动。该实验探究的问题是________。 （3）图丙是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的装置，导体AB、开关、灵敏电流计用导线连接组成回路。闭合开关，让导体AB在磁场中________（选填“竖直上下”或“水平左右”）运动，发现电流计的指针偏转，这是电磁感应现象。________（选填“发电机”或“电动机”）就是利用该现象的装置。 随练 24 (2020北京市海淀区期末考试)[多选题] （多选）如图所示，①②③④为探究电磁规律的四个实验，abcd为电磁规律的应用实例，箭头表示规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的是（　　） A.A B.B C.C D.D 25 (2024北京市东城区期末考试) 如图所示的是一种手摇LED照明灯，内有永磁铁和线圈、转动摇把，LED灯就能发光。选项中所示的四个实验中，与此照明灯工作原理相同的是（　　） A.磁场间有相互作用 B.通电导线周围存在磁场 C.通电导体在磁场中受力 D.电磁感应现象 电磁波 知识精讲 一．现代顺风耳——电话 固定电话可以通过电流传递声音信息。话筒把声音变成变化的电流（电磁感应），电流沿导线把信息传到远方。在另一端，电流使听筒的膜片振动，把电流转化为声音（电流在磁场中受到力的作用）。   二．电磁波的海洋 1．带电粒子周围存在电场，运动的电场形成磁场，运动的磁场又转化为电场，互相转化的电磁场以光速向外传播，形成电磁波。 2．电磁波在真空中的传播速度：c=3×108m/s，电磁波的频率的单位是赫兹。 3．电磁波的实际应用：收音机，电视，卫星，X射线探测仪，微波炉等等。   三．广播、电视和移动通信 1．通常用于广播、电视和移动电话的频率为几百千赫到数百兆赫的那一部分电磁波，叫做无线电波。 2．无线电广播信号的发射和接收：通过天线把电磁波发射到空中，收音机的天线接收特定频率的电磁波。声音信息不是由导线的电流来传递，而是通过空间的电磁波来传递。 3．电视的发射和接收：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流上，通过发射天线发射到空中。   四．越来越宽的信息之路 频率越高，相同时间内可以传播的信息越多，包括微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信等。 电磁波 例题 26 (2024北京市通州区期末考试) 下列关于电磁波的说法中正确的是（　　） A.声波是一种特殊的电磁波 B.手机信号属于电磁波 C.电磁波传播速度是340m/s D.可见光不属于电磁波 27 (2020北京市东城区期末考试) 科技引领生活，第五代通信技术（简称5G技术）时代已经来临。比如无人驾驶车辆可以应用5G技术在一、两公里之外提前感知交通信号灯，如图所示。其中5G技术传递信息的载体及红黄绿三种颜色指示灯的连接方式分别是（　　） A.超声波 串联 B.电磁波 串联 C.超声波 并联 D.电磁波 并联 随练 28 (2023北京市西城区中考一模) 我国的北斗卫星能够精细导航，它使用的定位卫星与地面间信息传递利用的是（　　） A.超声波 B.次声波 C.红外线 D.电磁波 29 (2023江苏省无锡市期中考试) 如图所示，无线路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备。可以通过后排接口同时连接多台电脑实现有线连接，则各接口之间是________（选填“串联’或“并联”）的，还可以通过________（选填“电磁波”或“超声波”）实现无线连接；由于电流的________效应，工作时间长了外壳会发烫。 能源及新材料 知识精讲 一．能源及其分类 1．能源：为人类提供能量的物质资源。化石能源是当今世界的主要能源。 2．能源的分类： （1）一次能源是指可以从自然界直接获得的能源，包括化石能源、核能、太阳能、风能、水能等。对于一次能源而言，又分为能够源源不断地得以利用的可再生能源（如太阳能、风能、水能、地热能）和不可能在短时间内得到补充的不可再生能源（如煤、石油、天然气这些化石能源以及核能）。 （2）二次能源是指不能从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能获取的能源（如电能）。   二．核能 1．核能是指原子核发生质量变化时所释放出的能量，获取核能的两个途径是裂变和聚变。原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。 2．裂变：质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量核的过程。如果放在一起的铀超过了一定质量，核反应就会出现十分可怕的现象，这种核反应又叫做链式反应，原子弹就是利用这一原理制成的核武器。 3．聚变：两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时，也能释放出核能。氢弹就是利用这一原理制成的核武器。 4．核电站：主要利用核裂变的可控链式反应来发电，核心设备是核反应堆。   三．太阳能 1．本质：太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变，释放出的巨大核能。 2．利用： （1）用集热器把物质加热； （2）用太阳能电池把太阳能转化为电能。   四．能源与可持续发展 1．能量转移和转化的方向性：能量的转移和转化过程具有方向性和不可逆性。 2．能源的可持续发展： （1）提高能源的利用率，减少能源使用对环境的破坏； （2）发展新的理想能源。 能源 例题 30 (2023北京市东城区中考二模) 下列能源中，属于不可再生能源的是（　　） A.石油 B.风能 C.水能 D.太阳能 31 (2023北京市通州区期末考试) 下列各能源中，属于可再生能源的是（　　） A.煤 B.石油 C.天然气 D.风能 随练 32 (2019北京市石景山区期末考试) 阅读《新型材料》，回答下题。 新型材料 小刚同学在科技馆“挑战与未来”A厅“新型材料”展区看到了《发电纤维》和《压电陶瓷片》材料展品。其中《会发电的衣服》展品如图所示是由踏步机、发电纤维、LED灯、机械传动装置组成。其发电的原理是靠发电布料的抖动压折发电。小刚同学脚踩踏步机踏板，机械装置带动发电布料抖动，LED灯被点亮，他加快踩动踏板的速度，LED灯更亮，当停下踩动时，LED灯渐渐变暗了。当人穿上由这种纤维制成的衣服后，在身体运动过程中产生压折或遇到微风吹时，就会形成源源不断的电流。这种发电方式是将机械能转化为电能并加以应用的最简单也最经济的方式。 小刚同学又观察了压电陶瓷片展品，它是由圆形的压电陶瓷片和长方形的灯带组成。当他用大小不同的力按压压电陶瓷片时会有不同数量的LED灯发光，用力越大发光的灯越多。 压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。压电陶瓷片在生活中应用很广泛。例如打火机中就有一块压电陶瓷，使用时只需按压点火开关（压电陶瓷）就能产生电压引起火花引燃燃气。此外还有电子音乐贺卡、燃气灶上的电子开关、压力传感器灯都用到了压电陶瓷。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）LED灯核心元件的主要材料是（　　） A．金属导体 B．半导体材料 C．纳米材料 D．超导体材料 （2）当人穿上发电纤维衣服遇风吹发电时，其能量转化方式为（　　） A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能 C．化学能转化为机械能 （3）请你举出一个压电陶瓷应用的实例________。 （4）根据小刚同学的上述实验，判断下列问题中属于科学探究问题的是（　　） A．LED灯为什么能发光呢？ B．压电陶瓷片有敏感性吗？ C．发电纤维发电的多少与哪些因素有关呢？ D．按压压电陶瓷片的力越大可点亮LED灯越多吗？ 33 (2019广东省韶关市中考一模) 阅读短文，回答问题 海洋温差发电 海洋表层和深层的温度不同，我国南海地区表层海水温度高于25℃，而1千米深处海水温度低于6℃。海水温差发电，就是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的，据估算，我国南海地区的海洋温差发电潜力可达14亿千瓦。如图所示是海洋温差发电系統的原理图，蒸发器中液态的工作物质（氨）从表层温水吸热，汽化为高压蒸汽，蒸汽推动涡轮机转动，带动发电机发电。完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热，重新变为液态，再送回蒸发器循环使用。海洋温差发电系统使用的某型号发电机的部分技术参数如下表 额定发电功率 40 kW 额定发电电压 400 V 线圈电阻 0.1 Ω 净重 100 kg 底部面积 0.05 m2 请回答下列问题： （1）该型号发电机正常工作时，输出电流为________A。 （2）海洋温差发电过程中，蒸发器中的工作物质通过________增大其内能；涡轮机中的工作物质对涡轮机做功时，它的内能________（选填“增大”或“减小”）。 （3）若发电机的线圈用超导材料制作，则该发电系统的输出功率将提高________%。 （4）若把南海温差发电潜力全部开发出来，每天发电量为________kW•h。已知煤电转换关系为P＝380g/（kW•h），如果用烧煤的方法发出这么多的电能，则一天需要烧煤________t。 课堂小结 1．电动机 （1）通电导体在磁场中受力的作用。 （2）电动机原理：通电线圈在磁场中受力转动。电能转化为机械能。 （3）影响通电导体在磁场中受力的因素：电流大小和方向，磁场强弱和方向。 2．电磁感应 （1）磁生电：利用磁场产生电流的现象。 （2）产生感应电流的条件：闭合电路；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 （3）影响感应电流大小因素：导体运动的速度；磁场强弱；导体在磁场中的长度。 （4）发电机原理：电磁感应中，机械能转化为电能。 3．信息 （1）电磁波的产生：电磁波传播时不需要介质。金属对电磁波有屏蔽作用。 （2）电磁波谱：γ射线、X射线、紫外线、可见光（红橙黄绿蓝靛紫）、红外线﹑微波﹑无线电波。 4．能源 （1）能源的种类：可再生能源和不可再生能源；。 （2）能量的转化和守恒定律、能量的转移和转化具有方向性。 拓展 34 (2023北京市通州区期末考试) 某实验小组用外形相同的实心铝棒和铁棒及其他器材组成如图所示装置，探究磁场对通电导体的作用。 （1）为了让静止的金属棒在受力后更容易发生运动，金属导轨上应该放置________（选填“铝”或“铁”）棒。 （2）闭合开关S后，发现金属棒向左运动；断开开关，将连接电源正负极的导线对调，闭合开关后，发现金属棒向右运动。由此可知：金属棒受力运动的方向与________有关。 （3）生活中的________（选填“手摇式自发电手电筒”“电风扇”或“电灯泡”）就是利用了该实验所揭示的原理工作的。 35 (2023北京市西城区中考一模) 如图所示的四个电磁实验中，能够说明“发电机工作原理”的实验是（　　） A B C D G N S N S N + – S L 电热器 ～ 电源 A.A选项 B.B选项 C.C选项 D.D选项 36 (2024北京市海淀区期末考试)[多选题] （多选）如图所示为动圈式话筒的构造示意图，话筒由线圈、永磁体、膜片等组成。当人对着话筒说话时，声波会引起膜片振动，处在磁场中的线圈跟随着膜片一起运动。下列说法正确的是（　　） A.话筒是依据电磁感应现象制成的 B.线圈中的电流方向一定是不变的 C.话筒的工作原理与电动机的工作原理相同 D.话筒在使用过程中，将机械能转化为电能 37 (2022北京市石景山区中考二模) 某型号计步器内部有一段塑料管，管中密封一小块磁体，管外缠绕着线圈，当塑料管运动时，磁体在管中往复运动，线圈中产生电流，计步器通过线圈中的电流情况计得运动的步数。图中与此计步器工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 38 (2024北京市东城区二中中考其他模拟)[多选题] 下列说法正确的是（　　） A.只要电荷移动就能形成电流 B.金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反 C.用电器消耗电能越快，用电器的电功率越大 D.北斗卫星导航系统是利用电磁波来导航的 39 (2023河北省中考真题) 2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务，安全返回问天实验舱。下列说法错误的是（　　） A.地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的 B.地面工作人员可以利用音色区分是哪位航天员 C.地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息 D.舱外的两名航天员大声说话就能直接利用声波进行交流 1 高小思的专属讲义 . 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第17讲_磁现象（二） 辅导讲义（解析版） 主讲内容 磁场对通电导体的作用 磁生电 电磁波 能源及新材料 第17讲_磁现象（二） [解析版] 课前小测 1 (2024北京市丰台区中考二模)[多选题] 下列说法正确的是（　　） A.地磁场的两极与地理的两极并不重合 B.电荷和磁体都具有吸引轻小物体的性质 C.磁感线真实存在，磁体外部的磁感线都从N极出发 D.光是电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s 2 (2023北京市昌平区期末考试) 如图所示为某条形磁体附近磁感线的示意图，若在靠近极的点放一个小磁针（按虚线指示放置，小磁针深颜色的一端为极），当小磁针静止时，选项图中能正确表示点小磁针极指向的是（　　） A. B. C. D. 3 (2024北京市平谷区期末考试) 某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。 （1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示________； （2）实验小组把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示；断开开关，把电源正负极对调，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示。实验小组用图乙和图丙实验所探究的问题是________。 4 (2024北京市大兴区期末考试)[多选题] （多选）如图所示为关于电和磁的几个实验，下列说法中正确的是（　　） A.甲图中，条形磁体两端吸引铁屑更多，说明条形磁体两端磁性强、中间磁性弱 B.乙图中，拨动司南使它旋转起来，司南静止时长柄总是指向南方，是地磁场的作用 C.丙图中，给导线通电时小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场 D.丁图中，给缠绕在铁钉上的线圈通电时铁钉能吸起回形针，说明带电体能吸引轻小物体 5 (2022北京市海淀区期末考试)[多选题] （多选）实践活动小组的同学，在商场看到了一种智能电梯，如图甲所示．当无乘客乘电梯时，电动机低速运转，电梯上升速度较小；当有乘客乘电梯时，电动机以较高的速度运转，电梯以较大的速度上升．他们利用所学过的知识设计了一个能实现智能电梯上述功能的模拟电路，如图乙所示．其中M为带动电梯运转的电动机，R1为定值电阻，R为阻值随所受乘客对其压力大小发生改变的压敏电阻，两个电源两端的电压均保持不变．关于这个电路，下列说法中正确的是（　　） A.R的阻值随压力的增大而减小 B.当有乘客站在电梯上时，衔铁上的动触点与触点1接触 C.当有乘客站在电梯上时，电磁铁线圈的耗电功率变大 D.若适当减小R1的阻值，可减小无乘客时电动机消耗的电功率 课程目标 知识目标 1．通过实验，知道磁场对通电导线有力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。 2．通过实验观察，知道磁场能使通电线圈转动，了解换向器的工作原理。 3．了解直流电动机的构造、工作原理及能量的转化。 4．通过探究活动，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。 5．通过实验探究，知道感应电流的方向与磁场方向、切割磁感线的运动方向有关。 6．了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。 7．了解电磁波谱、信息传播的方式、核能和太阳能。 能力目标 1．能够分析实验中带电导体在磁场中运动情况； 2．能够分析闭合电路的一部分导体在磁场中运动产生电流强弱和方向的分析。 过程与方法 1．经历探究过程，培养实验操作技能和实验操作兴趣。 2．经历什么情况下磁能生电的学习，掌握从多种因素中找出与研究目的有关的信息，得出电磁感应的条件。 知识图谱 课堂引入 小小马达，功能强大，在很多玩具里都有安装。你知道小马达是如何工作的吗？ 磁场对通电导体的作用 知识精讲 一．磁场对通电导体的作用 1．通电导体在磁场里要受到力的作用。实验结果表明： （1）闭合开关，原来静止在磁场中的导体在水平面上发生运动； （2）磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向发生改变； （3）电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向也发生了改变； （4）同时改变电流方向、磁场方向，磁场中导体运动方向不变。 2．通电线圈在磁场中受到力的作用。 （1）通电线圈在磁场中，当线圈平面与磁感线不垂直时，磁场力会使线圈转动； （2）当线圈平面与磁感线垂直时，也会受到磁场力的作用，但不会转动，这一位置叫做平衡位置； （3）通电导体和通电线圈在磁场力作用下运动时，电能转化为机械能。 二．电动机的基本构造 1．原理：电动机是根据通电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。 2．能量转化：电能转化为机械能。 3．构造：直流电动机模型主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、换向器和电刷四部分组成，其中，最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环，它的作用是当通电线圈由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。 4．优点：电动机构造简单，控制方便（转速可由电流大小来控制，转动方向可由电流方向和磁极的位置来控制），体积小，效率高，功率可大可小，不像内燃机那样污染环境，广泛地用于社会生活中。 磁场对通电导体的作用 例题 6 (2024北京市朝阳区期末考试) 为了研究通电导线在磁场中受力方向的情况，小阳利用如图所示的装置进行实验。接通电源，观察通电导线ab的运动方向。把电源的正负极对调后接入电路，观察通电导线ab的运动方向。 （1）小阳探究的问题是：通电导线在磁场中受力的方向跟_________的方向是否有关。 （2）通电导线在磁场中受力的方向还与_________有关，为了验证这个观点，接下来的实验操作是：_________。 7 (2024北京市顺义区期末考试) （1）小华探究磁场对通电导体是否有力的作用时，组装了图甲所示的电路，闭合开关后，观察到________的现象，说明磁场对通电导体产生力的作用了。 （2）在探究什么情况下磁可以生电时，实验装置如图乙所示。磁铁不动，导体棒________（选填“竖直上下沿磁感线”或“水平左右沿切割磁感线”）方向运动时，灵敏电流计指针发生偏转；断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：________回路的一部分导体在磁场中做________运动时，电路中就产生感应电流。本实验在探究过程中，是将________能转化成电能。 随练 8 (2023北京市西城区中考一模) 如图所示，把两个金属支架固定在木板上，并分别与电池的两极相连；再把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，给线圈通电并轻推一下，线圈就会不停转动。关于这一现象，下列说法正确的是　　 A.这是一台小发电机 B.这是电磁感应现象 C.这是机械能转化为电能的过程 D.这是通电线圈在磁场中受到力的作用 9 (2024北京市房山区中考二模) 小华用图所示的装置进行实验，其中导体ab的运动方向可以反映导体ab的受力方向。闭合开关，导体ab向右运动，如图甲所示；保持电流方向不变，改变磁场方向，闭合开关，导体ab向左运动，如图乙所示。小华探究的问题是：________。 电动机的构造及工作原理 例题 10 (2024北京市海淀区中考二模)[多选题] （多选）关于电磁现象，下列说法正确的是（　　） A.导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场 B.磁场中某点的磁场方向由放在该点的小磁针N极的指向决定 C.磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不真实存在 D.电动机工作时主要将电能转化为机械能 11 (2023北京市大兴区中考一模) 如图所示的实验，能说明电动机工作原理的是（　　） A.通电导线能使磁针偏转 B.金属棒的运动能产生电流 C.通电螺线管能吸引铁钉 D.通电导体在磁场中能受力运动 随练 12 (2020北京市东城区中考一模) 如图所示的是北京北汽集团自主研发生产的电动汽车。在电动车前进的过程中，能量转化关系与下列哪种家用电器工作时相同（　　） A.电磁炉 B.电风扇 C.电烙铁 D.电热水器 13 (2023北京市昌平区期末考试) 下列说法中正确的是（　　） A.电饭锅工作时，可以将内能转化为电能 B.电风扇工作时，可以将机械能转化为电能 C.电动机工作时，可以将电能转化为机械能 D.干电池给灯泡供电时，可以将干电池的电能转化为化学能 磁生电 知识精讲 一．电磁感应现象 英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。 1．感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 2．感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。 3．感应电流的产生条件： （1）电路必须是闭合电路； （2）只是电路的一部分导体在磁场中； （3）这部分导体做切割磁感线运动。   二．发电机 1．原理:发电机是根据电磁感应现象制成的。 2．能量转化：机械能转化为电能。 3．构造:主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷构成。 4．交流电的周期：电流发生一个周期性变化所用的时间，其单位就是时间的单位秒（s）。交流电的频率是指电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹，符号是Hz。频率和周期的数值互为倒数。 5．比较发电机和电动机的电路的不同：电路中是否有电源或敏感电流计。 电磁感应现象及其概念辨析 例题 14 (2024北京市朝阳区期末考试) 如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，导线ab两端通过开关与灵敏电流计连接。开关闭合后，下列对实验现象的判断正确的是（　　） A.导线ab会运动起来 B.灵敏电流计的指针会发生偏转 C.若导线ab沿磁感线方向运动，则灵敏电流计指针可以偏转 D.若导线ab做切割磁感线运动，则灵敏电流计指针可以偏转 15 (2024北京市东城区中考二模)[多选题] （多选）关于如图所示的四个电磁实验，下列说法正确的是（　　） A.实验甲：断开开关S，小磁针静止，其指向如图所示，闭合开关S，小磁针发生偏转，实验表明通电导线周围存在磁场 B.实验乙：断开开关S，导体棒ab静止，闭合开关S，导体棒ab在磁场中运动，实验表明通电导体在磁场中受到力的作用 C.实验丙：闭合开关S，导体在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计指针发生偏转，产生感应电流，这是发电机的工作原理 D.实验丁：闭合开关S，甲、乙两电磁铁吸起大头针的数目不同，实验表明电磁铁磁性强弱与电流大小有关 随练 16 (2024北京市昌平区中考二模) 某同学用如图1所示的实验装置进行实验，闭合开关，使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向；保持磁体不动，使金属棒AB向左运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向。 （1）该同学探究的问题是：感应电流的方向与__________是否有关。 （2）实验中，通过观察______判断感应电流方向。 （3）图2是安检时使用的一种金属探测仪，金属探测仪靠近金属物体时，会产生电流，从而发出报警信号。金属探测仪的原理与该实验的原理____（选填“相同”或“不同”）。 17 (2024北京市平谷区期末考试) 关于如图所示的实验，下列说法正确的是（　　） A.该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用” B.导线ab运动时将电能转化为机械能 C.导线ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针一定偏转 D.导线ab水平向左运动时，灵敏电流计指针一定偏转 发电机的工作原理及能量转化 例题 18 (2023北京市海淀区期末考试) 图甲所示是一种环保型手电筒，使用时将它来回摇晃，让磁体在线圈中往复运动，就能使灯泡发光。图乙四幅图中与这种手电筒的工作原理相同的是（　　） A.动圈式话筒 B.动圈式扬声器 C.电动机 D.电铃 19 (2023北京市丰台区中考二模) 如图所示的四个电磁实验中，能够说明“发电机工作原理”的实验是（　　） A. B. C. D. 随练 20 (2023北京市房山区期末考试)[多选题] 下列说法中正确的是（　　） A.太阳能电池可以将太阳能转化为电能 B.水果电池给发光二极管（LED）供电时，将电能转化为化学能 C.直流电动机的转动方向与电流方向有关，正常工作时将电能转化为机械能 D.发电机是电磁感应现象的应用，正常工作时将机械能转化为电能 21 (2022北京市中考真题) 如图所示的实验中能说明发电机工作原理的是（　　） A.磁极间有相互作用 B.通电导线周围存在磁场 C.通电导体在磁场中受力 D.电磁感应现象 磁场、磁感线、电生磁、磁生电、通电导体在磁场中受力等电磁现象的综合辨析 例题 22 (2023江苏省无锡市期中考试) 在“探究让通电导线在磁场中动起来”的实验中（如图），下列说法不正确的是（　　） A.ab处应该接入电源 B.根据该原理可以制成电动机 C.同时改变磁场方向和电流方向，导体棒的运动方向要改变 D.导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关 23 (2023北京市顺义区期末考试) 实验课上某小组同学开展了一系列电磁方面的实验探究。 （1）用图甲所示装置验证电流可以产生磁场。开关闭合前，小磁针静止时指向与导线平行。闭合开关，观察到________的现象，说明电流可以产生磁场。 （2）如图乙所示，实验中将金属导体棒ab放在磁场中两根平行的金属导轨上，闭合开关，导体棒ab向右运动；将磁体的磁极对调，闭合开关，导体棒ab向左运动。该实验探究的问题是________。 （3）图丙是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的装置，导体AB、开关、灵敏电流计用导线连接组成回路。闭合开关，让导体AB在磁场中________（选填“竖直上下”或“水平左右”）运动，发现电流计的指针偏转，这是电磁感应现象。________（选填“发电机”或“电动机”）就是利用该现象的装置。 随练 24 (2020北京市海淀区期末考试)[多选题] （多选）如图所示，①②③④为探究电磁规律的四个实验，abcd为电磁规律的应用实例，箭头表示规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的是（　　） A.A B.B C.C D.D 25 (2024北京市东城区期末考试) 如图所示的是一种手摇LED照明灯，内有永磁铁和线圈、转动摇把，LED灯就能发光。选项中所示的四个实验中，与此照明灯工作原理相同的是（　　） A.磁场间有相互作用 B.通电导线周围存在磁场 C.通电导体在磁场中受力 D.电磁感应现象 电磁波 知识精讲 一．现代顺风耳——电话 固定电话可以通过电流传递声音信息。话筒把声音变成变化的电流（电磁感应），电流沿导线把信息传到远方。在另一端，电流使听筒的膜片振动，把电流转化为声音（电流在磁场中受到力的作用）。   二．电磁波的海洋 1．带电粒子周围存在电场，运动的电场形成磁场，运动的磁场又转化为电场，互相转化的电磁场以光速向外传播，形成电磁波。 2．电磁波在真空中的传播速度：c=3×108m/s，电磁波的频率的单位是赫兹。 3．电磁波的实际应用：收音机，电视，卫星，X射线探测仪，微波炉等等。   三．广播、电视和移动通信 1．通常用于广播、电视和移动电话的频率为几百千赫到数百兆赫的那一部分电磁波，叫做无线电波。 2．无线电广播信号的发射和接收：通过天线把电磁波发射到空中，收音机的天线接收特定频率的电磁波。声音信息不是由导线的电流来传递，而是通过空间的电磁波来传递。 3．电视的发射和接收：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流上，通过发射天线发射到空中。   四．越来越宽的信息之路 频率越高，相同时间内可以传播的信息越多，包括微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信等。 电磁波 例题 26 (2024北京市通州区期末考试) 下列关于电磁波的说法中正确的是（　　） A.声波是一种特殊的电磁波 B.手机信号属于电磁波 C.电磁波传播速度是340m/s D.可见光不属于电磁波 27 (2020北京市东城区期末考试) 科技引领生活，第五代通信技术（简称5G技术）时代已经来临。比如无人驾驶车辆可以应用5G技术在一、两公里之外提前感知交通信号灯，如图所示。其中5G技术传递信息的载体及红黄绿三种颜色指示灯的连接方式分别是（　　） A.超声波 串联 B.电磁波 串联 C.超声波 并联 D.电磁波 并联 随练 28 (2023北京市西城区中考一模) 我国的北斗卫星能够精细导航，它使用的定位卫星与地面间信息传递利用的是（　　） A.超声波 B.次声波 C.红外线 D.电磁波 29 (2023江苏省无锡市期中考试) 如图所示，无线路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备。可以通过后排接口同时连接多台电脑实现有线连接，则各接口之间是________（选填“串联’或“并联”）的，还可以通过________（选填“电磁波”或“超声波”）实现无线连接；由于电流的________效应，工作时间长了外壳会发烫。 能源及新材料 知识精讲 一．能源及其分类 1．能源：为人类提供能量的物质资源。化石能源是当今世界的主要能源。 2．能源的分类： （1）一次能源是指可以从自然界直接获得的能源，包括化石能源、核能、太阳能、风能、水能等。对于一次能源而言，又分为能够源源不断地得以利用的可再生能源（如太阳能、风能、水能、地热能）和不可能在短时间内得到补充的不可再生能源（如煤、石油、天然气这些化石能源以及核能）。 （2）二次能源是指不能从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能获取的能源（如电能）。   二．核能 1．核能是指原子核发生质量变化时所释放出的能量，获取核能的两个途径是裂变和聚变。原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。 2．裂变：质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量核的过程。如果放在一起的铀超过了一定质量，核反应就会出现十分可怕的现象，这种核反应又叫做链式反应，原子弹就是利用这一原理制成的核武器。 3．聚变：两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时，也能释放出核能。氢弹就是利用这一原理制成的核武器。 4．核电站：主要利用核裂变的可控链式反应来发电，核心设备是核反应堆。   三．太阳能 1．本质：太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变，释放出的巨大核能。 2．利用： （1）用集热器把物质加热； （2）用太阳能电池把太阳能转化为电能。   四．能源与可持续发展 1．能量转移和转化的方向性：能量的转移和转化过程具有方向性和不可逆性。 2．能源的可持续发展： （1）提高能源的利用率，减少能源使用对环境的破坏； （2）发展新的理想能源。 能源 例题 30 (2023北京市东城区中考二模) 下列能源中，属于不可再生能源的是（　　） A.石油 B.风能 C.水能 D.太阳能 31 (2023北京市通州区期末考试) 下列各能源中，属于可再生能源的是（　　） A.煤 B.石油 C.天然气 D.风能 随练 32 (2019北京市石景山区期末考试) 阅读《新型材料》，回答下题。 新型材料 小刚同学在科技馆“挑战与未来”A厅“新型材料”展区看到了《发电纤维》和《压电陶瓷片》材料展品。其中《会发电的衣服》展品如图所示是由踏步机、发电纤维、LED灯、机械传动装置组成。其发电的原理是靠发电布料的抖动压折发电。小刚同学脚踩踏步机踏板，机械装置带动发电布料抖动，LED灯被点亮，他加快踩动踏板的速度，LED灯更亮，当停下踩动时，LED灯渐渐变暗了。当人穿上由这种纤维制成的衣服后，在身体运动过程中产生压折或遇到微风吹时，就会形成源源不断的电流。这种发电方式是将机械能转化为电能并加以应用的最简单也最经济的方式。 小刚同学又观察了压电陶瓷片展品，它是由圆形的压电陶瓷片和长方形的灯带组成。当他用大小不同的力按压压电陶瓷片时会有不同数量的LED灯发光，用力越大发光的灯越多。 压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。压电陶瓷片在生活中应用很广泛。例如打火机中就有一块压电陶瓷，使用时只需按压点火开关（压电陶瓷）就能产生电压引起火花引燃燃气。此外还有电子音乐贺卡、燃气灶上的电子开关、压力传感器灯都用到了压电陶瓷。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）LED灯核心元件的主要材料是（　　） A．金属导体 B．半导体材料 C．纳米材料 D．超导体材料 （2）当人穿上发电纤维衣服遇风吹发电时，其能量转化方式为（　　） A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能 C．化学能转化为机械能 （3）请你举出一个压电陶瓷应用的实例________。 （4）根据小刚同学的上述实验，判断下列问题中属于科学探究问题的是（　　） A．LED灯为什么能发光呢？ B．压电陶瓷片有敏感性吗？ C．发电纤维发电的多少与哪些因素有关呢？ D．按压压电陶瓷片的力越大可点亮LED灯越多吗？ 33 (2019广东省韶关市中考一模) 阅读短文，回答问题 海洋温差发电 海洋表层和深层的温度不同，我国南海地区表层海水温度高于25℃，而1千米深处海水温度低于6℃。海水温差发电，就是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的，据估算，我国南海地区的海洋温差发电潜力可达14亿千瓦。如图所示是海洋温差发电系統的原理图，蒸发器中液态的工作物质（氨）从表层温水吸热，汽化为高压蒸汽，蒸汽推动涡轮机转动，带动发电机发电。完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热，重新变为液态，再送回蒸发器循环使用。海洋温差发电系统使用的某型号发电机的部分技术参数如下表 额定发电功率 40 kW 额定发电电压 400 V 线圈电阻 0.1 Ω 净重 100 kg 底部面积 0.05 m2 请回答下列问题： （1）该型号发电机正常工作时，输出电流为________A。 （2）海洋温差发电过程中，蒸发器中的工作物质通过________增大其内能；涡轮机中的工作物质对涡轮机做功时，它的内能________（选填“增大”或“减小”）。 （3）若发电机的线圈用超导材料制作，则该发电系统的输出功率将提高________%。 （4）若把南海温差发电潜力全部开发出来，每天发电量为________kW•h。已知煤电转换关系为P＝380g/（kW•h），如果用烧煤的方法发出这么多的电能，则一天需要烧煤________t。 课堂小结 1．电动机 （1）通电导体在磁场中受力的作用。 （2）电动机原理：通电线圈在磁场中受力转动。电能转化为机械能。 （3）影响通电导体在磁场中受力的因素：电流大小和方向，磁场强弱和方向。 2．电磁感应 （1）磁生电：利用磁场产生电流的现象。 （2）产生感应电流的条件：闭合电路；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 （3）影响感应电流大小因素：导体运动的速度；磁场强弱；导体在磁场中的长度。 （4）发电机原理：电磁感应中，机械能转化为电能。 3．信息 （1）电磁波的产生：电磁波传播时不需要介质。金属对电磁波有屏蔽作用。 （2）电磁波谱：γ射线、X射线、紫外线、可见光（红橙黄绿蓝靛紫）、红外线﹑微波﹑无线电波。 4．能源 （1）能源的种类：可再生能源和不可再生能源；。 （2）能量的转化和守恒定律、能量的转移和转化具有方向性。 拓展 34 (2023北京市通州区期末考试) 某实验小组用外形相同的实心铝棒和铁棒及其他器材组成如图所示装置，探究磁场对通电导体的作用。 （1）为了让静止的金属棒在受力后更容易发生运动，金属导轨上应该放置________（选填“铝”或“铁”）棒。 （2）闭合开关S后，发现金属棒向左运动；断开开关，将连接电源正负极的导线对调，闭合开关后，发现金属棒向右运动。由此可知：金属棒受力运动的方向与________有关。 （3）生活中的________（选填“手摇式自发电手电筒”“电风扇”或“电灯泡”）就是利用了该实验所揭示的原理工作的。 35 (2023北京市西城区中考一模) 如图所示的四个电磁实验中，能够说明“发电机工作原理”的实验是（　　） A B C D G N S N S N + – S L 电热器 ～ 电源 A.A选项 B.B选项 C.C选项 D.D选项 36 (2024北京市海淀区期末考试)[多选题] （多选）如图所示为动圈式话筒的构造示意图，话筒由线圈、永磁体、膜片等组成。当人对着话筒说话时，声波会引起膜片振动，处在磁场中的线圈跟随着膜片一起运动。下列说法正确的是（　　） A.话筒是依据电磁感应现象制成的 B.线圈中的电流方向一定是不变的 C.话筒的工作原理与电动机的工作原理相同 D.话筒在使用过程中，将机械能转化为电能 37 (2022北京市石景山区中考二模) 某型号计步器内部有一段塑料管，管中密封一小块磁体，管外缠绕着线圈，当塑料管运动时，磁体在管中往复运动，线圈中产生电流，计步器通过线圈中的电流情况计得运动的步数。图中与此计步器工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 38 (2024北京市东城区二中中考其他模拟)[多选题] 下列说法正确的是（　　） A.只要电荷移动就能形成电流 B.金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反 C.用电器消耗电能越快，用电器的电功率越大 D.北斗卫星导航系统是利用电磁波来导航的 39 (2023河北省中考真题) 2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务，安全返回问天实验舱。下列说法错误的是（　　） A.地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的 B.地面工作人员可以利用音色区分是哪位航天员 C.地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息 D.舱外的两名航天员大声说话就能直接利用声波进行交流 答案解析 课前小测 1 (2024北京市丰台区中考二模)[多选题] 【答案】 A D 【解析】 暂无解析 2 (2023北京市昌平区期末考试) 【答案】 B 【解析】 由图可知，条形磁体的右端为极，若在靠近极的点放一个小磁针，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的极应该靠近条形磁体的极，故B符合题意。 3 (2024北京市平谷区期末考试) 【答案】 （1）条形；磁场的分布情况 （2）通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关 【解析】 （1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示磁场的分布情况。 （2）对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关，探究的是通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关。 4 (2024北京市大兴区期末考试)[多选题] 【答案】 A B C 【解析】 、由图可知，条形磁体两端磁性强、中间磁性弱，故正确； 、司南静止时长柄指向南方是受地磁场的作用，故正确； 、给导线通电时小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，故正确； 、给缠绕在铁钉上的线圈通电时铁钉能吸起回形针，说明通电线圈产生了磁场，故错误。 5 (2022北京市海淀区期末考试)[多选题] 【答案】 A C 【解析】 、当有人走上电梯后，衔铁与触点2接触，衔铁被吸下，说明电磁铁的磁性变大，由于电磁铁的线圈的匝数不变，表明通过电磁铁的电流变大，控制电路中的总电阻变小，电阻变小，所以的阻值随压力的增大而减小，故正确，错误； 、当有人站在电梯上时，压力变大，阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁继电器的电流变大，根据可知，电磁铁线圈的耗电功率变大，故正确； 、若只将换成阻值更小的电阻，此时该电路的总电阻会减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大；阻值变小，其分担的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，电动机两端分担的电压变大，根据可知电动机消耗的电功率变大，故错误。 课程目标 课堂引入 磁场对通电导体的作用 磁场对通电导体的作用 例题 6 (2024北京市朝阳区期末考试) 【答案】 （1）电流 （2）磁场的方向；把磁体的NS极对调，保持电流方向不变，观察通电导线ab的运动方向。 【解析】 （1）接通电源，观察通电导线的运动方向。把电源的正负极对调后接入电路，观察通电导线的运动方向。此时保持磁场方向不变，改变电流方向，探究的问题是：通电导线在磁场中受力的方向跟电流的方向是否有关。 （2）通电导线在磁场中受力的方向还与磁场有关，为了验证这个观点，接下来的实验操作是：保持电源正负极不变，对调磁体的磁极，观察通电导线的运动方向。 故答案为：（1）电流；（2）磁场方向；保持电源正负极不变，对调磁体的磁极，观察通电导线的运动方向。 7 (2024北京市顺义区期末考试) 【答案】 （1）运动 （2）水平左右沿切割磁感线；闭合；切割磁感线；机械 【解析】 （1）由于力是改变物体运动状态的原因，闭合开关后，若观察到导体运动的现象，说明磁场对通电导体产生力的作用了； （2）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向切割磁感线运动时，灵敏电流计指针会发生偏转； 断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不会发生偏转，因为电路是断开的。由此得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应； 产生感应电流的过程中，消耗了机械能，转化为电能。 随练 8 (2023北京市西城区中考一模) 【答案】 D 【解析】 ABD、如图装置中有电源，通电时通电线圈在磁场中受力转动，因此这是一台电动机，原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，故AB错误，D正确； C、电动机工作时，消耗电能，得到机械能，是电能转化为机械能的过程，故C错误。 故选：D。 9 (2024北京市房山区中考二模) 【答案】 导体ab的受力方向与磁场方向是否有关 【解析】 暂无解析 电动机的构造及工作原理 例题 10 (2024北京市海淀区中考二模)[多选题] 【答案】 A D 【解析】 、负电荷定向移动可以产生电流，电流的周围存在磁场，故正确； 、根据磁场方向的规定可知，磁场中某点，小磁针静止时极所指的方向为该点的磁场方向，而不是磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针极的指向决定的，故错误； 、磁体周围的磁场是真实存在的，磁体间的作用是通过磁场来发生的，故错误； 、电动机工作时主要将电能转化为机械能，故正确； 故选：。 11 (2023北京市大兴区中考一模) 【答案】 D 【解析】 暂无解析 随练 12 (2020北京市东城区中考一模) 【答案】 B 【解析】 暂无解析 13 (2023北京市昌平区期末考试) 【答案】 C 【解析】 A、电饭锅工作时，将电能转化为内能，故A错误； B、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，故B错误； C、电动机工作时，可以将电能转化为机械能，故C正确； D、干电池给灯泡供电时，可以将干电池的化学能转化为电能，再转化为灯泡的光能，故D错误。 磁生电 电磁感应现象及其概念辨析 例题 14 (2024北京市朝阳区期末考试) 【答案】 D 【解析】 、开关闭合后，电路中无电流，导体不会运动，灵敏电流计的指针不会发生偏转，故错误； 、若导线沿磁感线方向运动，导线没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，则灵敏电流计指针不偏转，故错误； 、若导线做切割磁感线运动，会产生感应电流，则灵敏电流计指针可以偏转，故正确。 15 (2024北京市东城区中考二模)[多选题] 【答案】 A B C 【解析】 ．闭合开关，通电导线周围存在磁场，小磁针受到磁场的作用发生偏转，表明通电导线的周围存在磁场，故正确； ．开关闭合，导体在磁场中受到磁场力的作用而运动，其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是利用这一原理制成的，故正确； ．实验丙，闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会有感应电流，这是发电机的工作原理，故正确； ．闭合开关，甲、乙两电磁铁吸起大头针的数目不同，实验表明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故错误。 故选：。 随练 16 (2024北京市昌平区中考二模) 【答案】 （1）导体运动方向 （2）灵敏电流计指针偏转方向 （3）相同 【解析】 暂无解析 17 (2024北京市平谷区期末考试) 【答案】 D 【解析】 A、该装置是用于探究产生感应电流的条件，故A错误； B、导线ab运动时将机械能转化为电能，故B错误； C、导线ab竖直向上运动时，不切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会偏转，故C错误； D、导线ab水平向左运动时，导体切割磁感线，产生感应电流，灵敏电流计指针一定偏转，故D正确。 发电机的工作原理及能量转化 例题 18 (2023北京市海淀区期末考试) 【答案】 A 【解析】 环保型手电筒在使用时将它来回摇晃，让磁体在线圈中往复运动，就能使灯泡发光，这是电磁感应现象； 、动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动产生电流，是电磁感应现象原理，故正确； 、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理，故错误； 、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故错误； 、电铃通电时，其内部的电磁铁具有磁性，利用了电流的磁效应原理，故错误。 19 (2023北京市丰台区中考二模) 【答案】 B 【解析】 A、是奥斯特实验，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，模拟电流的磁效应实验，故不符合题意； B、在外力作用下使导体运动，切割磁感应线，电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，符合题意； C、图中是电磁继电器的工作电路图，是电流的磁效应的应用，不符合题意； D、电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是磁场对电流的作用，是电动机的工作原理，不符合题意。 故选：B。 随练 20 (2023北京市房山区期末考试)[多选题] 【答案】 A C D 【解析】 A、太阳能电池可以将太阳能直接转化为电能，故A正确； B、水果电池给发光二极管（LED）供电时，此过程中将化学能转化为电能，电能再转化为光能，故B错误； C、直流电动机正常工作时会消耗电能，将电能转化为机械能，故C正确； D、发电机正常工作时将机械能转化为电能，故D正确。 21 (2022北京市中考真题) 【答案】 D 【解析】 A、由图可知，用条形磁体的N极靠近小磁针的N极，相互排斥，说明同名磁极相互排斥，故A错误； B、开关闭合后，小磁针偏转说明通电导体周围有磁场，故B错误； C、开关闭合后，电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的原理，故C错误； D、开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，是发电机的原理，故D正确。 故选：D。 磁场、磁感线、电生磁、磁生电、通电导体在磁场中受力等电磁现象的综合辨析 例题 22 (2023江苏省无锡市期中考试) 【答案】 C 【解析】 A、在“探究让通电导线在磁场中动起来”的实验中，需要有电源，因此ab处应该接入电源，故A正确； B、电动机是根据通电导线在磁场中受力的原理制成的，因此根据图中原理可以制成电动机，故B正确； CD、通电导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，改变磁场方向或电流方向，导体棒的运动方向会改变，但同时改变磁场方向和电流方向，导体棒的运动方向不变，故C错误，D正确。 23 (2023北京市顺义区期末考试) 【答案】 （1）小磁针发生偏转 （2）通电导体在磁场中受力方向与磁场方向是否有关 （3）水平左右；发电机 【解析】 （1）开关闭合前，小磁针静止时指向与导线平行。闭合开关，观察到小磁针偏转的现象，说明电流可以产生磁场； （2）只将磁体的磁极对调，闭合开关，导体棒ab向左运动，运动方向发生了变化，说明受力方向与磁极的方向有关，所以探究的是通电导体在磁场中受力方向与磁场方向是否有关； （3）闭合开关S，让导体AB在磁场中水平左右运动时，AB做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表的指针会偏转，这是电磁感应现象，根据电磁感应现象制成了发电机。 随练 24 (2020北京市海淀区期末考试)[多选题] 【答案】 A B 【解析】 暂无解析 25 (2024北京市东城区期末考试) 【答案】 D 【解析】 手摇LED照明灯是利用电磁感应现象制成的，磁铁在线圈中转动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光； A、该装置探究的是磁极间的相互作用规律，与手摇LED照明灯的制成原理无关，故A错误； B、奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场，与手摇LED照明灯的制成原理无关，故B错误； C、此图反映了通电线圈在磁场中受到力转动，与手摇LED照明灯的制成原理无关，故C错误； D、图中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，与手摇LED照明灯的制成原理相符合，故D正确。 电磁波 电磁波 例题 26 (2024北京市通州区期末考试) 【答案】 B 【解析】 A、声波属于机械波，声波不是电磁波，故A错误； B、手机是通过电磁波传递信息的，故B正确； C、电磁波传播速度是，故C错误； D、可见光是一种电磁波，故D错误。 27 (2020北京市东城区期末考试) 【答案】 D 【解析】 5G通讯是利用电磁波来传递信息的； 根据生活经验可知，交通指示灯中的三个灯不会同时亮，即可以单独工作，且工作时互不影响，所以可以判断出三种颜色指示灯是并联的。 随练 28 (2023北京市西城区中考一模) 【答案】 D 【解析】 暂无解析 29 (2023江苏省无锡市期中考试) 【答案】 并联 【解析】 同一台路由器为多台电脑提供网络服务，一台电脑不工作，其它电脑不受影响，所以根据并联电路的特点可知，各接口之间是并联的； 路由器能实现与设备的无线连接，是通过电磁波来传递信号的； 由于电流的热效应，无线路由器工作时间长了，会产生一定的热量，外壳会发烫。 能源及新材料 能源 例题 30 (2023北京市东城区中考二模) 【答案】 A 【解析】 根据可再生和不可再生能源的区别，可知： 煤、石油、天然气等化石源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源。 太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生，是可再生能源。 31 (2023北京市通州区期末考试) 【答案】 D 【解析】 A、煤属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源； B、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源； C、天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源； D、风能从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源． 随练 32 (2019北京市石景山区期末考试) 【答案】 （1）B （2）A （3）压电地震仪 （4）D 【解析】 暂无解析 33 (2019广东省韶关市中考一模) 【答案】 （1）100 （2）热传递；减小 （3）2.5 （4）3.36×1010；1.2768×107 【解析】 （1）由P＝UI得正常工作时的输出电流： I100A； （2）因为表层水温较高，蒸发器中液态的工作物质利用热传递从表层温水吸热，内能增加； 蒸汽推动涡轮机转动，工作物质在涡轮机中做功，内能转化为机械能，内能减少； （3）线圈电阻消耗的电功率： P热＝I2R＝（100A）2×0.1Ω＝1000W； 如发电机的线圈用超导材料制作，则电能全部转化为机械能， 则电能增加的功率△P＝P热＝1000W； 输出功率提高量： η100%100%＝2.5%； （4）由得每天发电量： W＝Pt＝14×108kW×24h＝3.36×1010kW•h； 已知煤电转换关系为β＝380g/（kW•h），则一天需要烧的煤的质量： m＝Wβ＝3.36×1010kW•h×380g/（kW•h）＝1.2768×1013g＝1.2768×107t。 课堂小结 拓展 34 (2023北京市通州区期末考试) 【答案】 （1）铝 （2）电流方向 （3）电风扇 【解析】 （1）因为铁是易磁化物质，如果使用铁棒，铁棒被磁化后会影响实验效果，所以应该选用铝棒； （2）将连接电源正负极的导线对调，电路中电流的方向改变，金属棒运动的方向发生了改变，由此可知：金属棒受力运动的方向与电流的方向有关； （3）手摇式自发电手电筒的原理是电磁感应、电风扇的主要部件是电动机，原理是通电导体在磁场中受力运动、电灯泡的原理是电流的热效应，所以电风扇是利用了该实验所揭示的原理工作的。 35 (2023北京市西城区中考一模) 【答案】 A 【解析】 暂无解析 36 (2024北京市海淀区期末考试)[多选题] 【答案】 A D 【解析】 AC、话筒、发电机的原理都是电磁感应现象，故A正确，C错误； B、感应电流的方向与磁场方向，导体运动方向有关，所以线圈中的电流方向会改变，故B错误； D、话筒在使用过程中，能量转化是机械能转化为电能，故D错误； 37 (2022北京市石景山区中考二模) 【答案】 C 【解析】 暂无解析 38 (2024北京市东城区二中中考其他模拟)[多选题] 【答案】 B C D 【解析】 暂无解析 39 (2023河北省中考真题) 【答案】 D 【解析】 A、地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的，故A正确； B、地面工作人员可以利用音色区分是哪位航天员，故B正确； C、地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息，故C正确； D、舱外的两名航天员大声说话就不能直接利用声波进行交流，故D错误。 1 高小思的专属讲义 . 学科网（北京）股份有限公司 $$