8.1电磁感应现象 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

8.1电磁感应现象 同步训练 一．选择题（共5小题） 1．如图所示是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。手电筒透明外壳上有线圈，可以感觉到有一物块在来回运动。来回运动的物体是_____这种手电筒电源的工作原理是_____。（　　） A．铁块 电流的磁效应 B．磁体 电磁感应现象 C．磁体 磁极间的相互作用 D．导体 通电导体在磁场里受力运动 2．如图所示，用来研究发电机原理实验装置是（　　） A． B． C． D． 3．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。如图甲所示，闭合开关，左右移动导体棒，将条形磁体插入线圈的过程中，电流计指针也发生偏转。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，保持磁体不动，上下移动导体棒，电流计指针会发生偏转 B．图甲中，保持导体棒不动，左右移动磁体，电流计指针会发生偏转 C．图甲中，保持磁体不动，向左和向右移动导体棒时，电流计指针偏转的方向相同 D．图乙中，将条形磁体拔出线圈的过程中，电流计指针不会发生偏转 4．如图所示，蹄形磁铁的磁场中放一直导线，并与电流表组成闭合电路（　　） A．ab竖直向上运动电流表指针发生偏转 B．ab水平向左运动电流表指针发生偏转 C．ab不动蹄形磁体水平向右运动电流表指针不发生偏转 D．蹄形磁体不动ab左右运动时电流表指针偏转方向不变 5．某品牌自发电无线门铃，通过按压按钮产生电流给指令和发射单元供电，既节能环保又省去更换电池的麻烦。如图所示的实验中与其工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 二．填空题（共5小题） 6．地热资源安全、环保、可再生。如图，是某地热发电厂的工作示意图，地下水吸收热量　 　（填物态变化名称），产生大量高温水蒸气，水蒸气被管道输送到发电设备，再经过冷却塔，水蒸气 　 　（选填“吸收”或“放出”）热量，变成液态水。发电机的工作原理是 　 　。 7．手机无线充电技术是通过电磁感应原理来实现充电的，该原理的发现者是 　 　；利用该原理制成的发电机在工作时将机械能转化为 　 　。 8．亲爱的同学，请你根据掌握的物理知识，回答下列问题。 （1）如图1所示，变阻箱示数为 　 　Ω；如图2所示，电压表示数为 　 　V，如图3所示，电能表的示数为 　 　kW•h。 （2）如图4所示，弹簧测力计分度值是 　 　N，指针所示被测物重是 　 　N。 （3）用图5装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验过程中，磁体不动，导体ab水平向左运动；导体ab不动，磁体水平向左运动　 　（选填“左”或“右”）偏转；导体ab在图示位置竖直方向上下运动，灵敏电流计 　 　（选填“发生”或“不发生”）偏转。 9．（1）如图所示，刻度尺测得物体的长度是 　 　cm，温度计的示数是 　 　，电能表的读数是 　 　kW•h，该电能表允许接入的用电器最大功率是 　 　W； （2）如图所示是探究杠杆平衡条件实验，若钩码总重为2N，则此时弹簧测力计示数应为 　 　N：当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，要使杠杆仍然在水平位置平衡，测弹簧测力计的示数将 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）如图所示，一定能使闭合回路产生感应电流的是 　 　。 A．让导体AB在磁场中静止 B．保持导体AB静止，使蹄形磁铁水平向左运动 C．让导体AB在磁场中竖直向上或向下运动 10．在探究电磁感应现象中，如图所示，把导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接，让导体ab在磁场中向左运动，发现电流表的指针向右偏转。如果让磁体向右运动发现电流表的指针向 　 　偏转（选填“左”或“右”），实验时能量转化是 　 　（选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”）。如果将电流表换成电源就变成跟 　 　原理相同（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）。 三．简答题（共4小题） 11．如图所示，一轻杆左端挂一矩形塑料框A，右端挂一外形相同的金属框B，其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域（用“×”表示磁感线），当A、B框下端一同刚进入磁场时，请从能量的角度分析产生此现象的原因。 12．如图所示，金属框abcd从一磁场区域上方自由下落（图中“×”为垂直纸面的磁感线），下落过程中金属框始终保持竖直状态。分析在金属框cd边进入磁场后，它是否可能做匀速直线运动？请阐述理由。不计空气阻力。 13．在粗糙的水平桌面上有一均匀磁场区域（图中“×”表示垂直于纸面向里的磁感线）。绝缘弹簧的一端固定在竖直墙面上，O点为弹簧的原长位置，将金属框置于磁场区域A点（此时金属框刚好完全进入磁场区域），金属框由A点松手后，重复上述操作。请判断：金属框是否还能在O点恰好静止，并简述你判断的理由。 14．有人设想：在高处修建一个大水池，让水池的水通过导水渠冲向地面，利用水渠中的流水带动发电机发电，另一部分用来将流下的水全部抽回水池。这样就永远有供照明的电了！ （1）请你简要说明发电机的原理以及能量转化过程； （2）请判断他的设想能实现吗？如果能，说明优点；如不能 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．如图所示是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。手电筒透明外壳上有线圈，可以感觉到有一物块在来回运动。来回运动的物体是_____这种手电筒电源的工作原理是_____。（　　） A．铁块 电流的磁效应 B．磁体 电磁感应现象 C．磁体 磁极间的相互作用 D．导体 通电导体在磁场里受力运动 【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。 【解答】解：手摇发电的手电筒是利用电磁感应现象来工作的，来回运动的物体是磁体，ACD错误。 故选：B。 【点评】本题考查的是电磁感应现象及其应用，属于基础题目。 2．如图所示，用来研究发电机原理实验装置是（　　） A． B． C． D． 【分析】（1）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，电磁铁就是利用该原理制成的。 （2）通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机、扬声器就是利用该原理制成的。 （3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。 （4）电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。 【解答】解：A、该实验说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意； B、该装置说明通电导体在磁场中要受到力的作用、扬声器就是利用该原理制成的； C、该装置说明：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，这种现象叫电磁感应现象，故C符合题意； D、该装置说明电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关。 故选：C。 【点评】知道电流的磁效应、通电导体对电流的作用、电磁感应现象；知道电磁铁、电动机、发电机的基本原理；知道影响电磁铁磁性强弱的因素。 3．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。如图甲所示，闭合开关，左右移动导体棒，将条形磁体插入线圈的过程中，电流计指针也发生偏转。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，保持磁体不动，上下移动导体棒，电流计指针会发生偏转 B．图甲中，保持导体棒不动，左右移动磁体，电流计指针会发生偏转 C．图甲中，保持磁体不动，向左和向右移动导体棒时，电流计指针偏转的方向相同 D．图乙中，将条形磁体拔出线圈的过程中，电流计指针不会发生偏转 【分析】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，三个条件缺一不可；感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关。 【解答】解：A、图甲中，上下移动导体棒，所以电流计指针不会发生偏转； B、图甲中，左右移动磁体，电流计指针会发生偏转； C、感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关，保持磁体不动，电流计指针偏转的方向不同； D、将条形磁体插入线圈的过程中，将条形磁体拔出线圈的过程中，电流计指针也会发生偏转。 故选：B。 【点评】产生感应电流的条件注意有三点：一是“闭合电路”，电路必须是完整的回路，二是“一部分导体”，不是全部的导体都在参与运动，三是“切割磁感线运动”，导体运动时必须是切割磁感线，正切、斜切都可以，但不能不切割。 4．如图所示，蹄形磁铁的磁场中放一直导线，并与电流表组成闭合电路（　　） A．ab竖直向上运动电流表指针发生偏转 B．ab水平向左运动电流表指针发生偏转 C．ab不动蹄形磁体水平向右运动电流表指针不发生偏转 D．蹄形磁体不动ab左右运动时电流表指针偏转方向不变 【分析】产生感应电流的条件：闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动。 【解答】解： A、由图可知，导体ab竖直方向运动时，不会产生感应电流，故A错误； B、导体ab水平向左运动时，会产生感应电流，故B正确； C、导体ab不动蹄形磁体水平向右运动，会产生感应电流，故C错误； D、导体向左或向右运动时，产生的感应电流的方向也会发生变化，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了产生感应电流的条件，属于基础题。 5．某品牌自发电无线门铃，通过按压按钮产生电流给指令和发射单元供电，既节能环保又省去更换电池的麻烦。如图所示的实验中与其工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生了感应电流，这是电磁感应现象。 【解答】解：图中自发电无线门铃应用了电磁感应原理。 A．图中是奥斯特实验，是电流的磁效应； B．图中有电源，导体棒在磁场中受力运动； C．闭合开关，灵敏电流计的指针会发生偏转，故C正确； D．图中是通电螺线管，是电流的磁效应。 故选：C。 【点评】知道电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应现象以及它们对应的应用是解题的关键。 二．填空题（共5小题） 6．地热资源安全、环保、可再生。如图，是某地热发电厂的工作示意图，地下水吸收热量　汽化　（填物态变化名称），产生大量高温水蒸气，水蒸气被管道输送到发电设备，再经过冷却塔，水蒸气 　放出　（选填“吸收”或“放出”）热量，变成液态水。发电机的工作原理是 　电磁感应　。 【分析】物质由液态变为气态的过程，叫汽化；由气态变为液态的过程，叫液化，液化要放热； 发电机的工作原理是电磁感应。 【解答】解：地下水吸收热量，发生汽化；水蒸气经过冷却塔，液化成水； 发电机工作时将机械能转化为电能，原理是电磁感应。 故答案为：汽化；放出。 【点评】本题考查汽化和液化，以及发电机的工作原理，难度不大。 7．手机无线充电技术是通过电磁感应原理来实现充电的，该原理的发现者是 　法拉第　；利用该原理制成的发电机在工作时将机械能转化为 　电能　。 【分析】法拉第最早发现了电磁感应现象；发电机是利用电磁感应原理制成的，将机械能转化为电能。 【解答】解：经过长达十年之久的探索研究，1831年英国的物理学家法拉第发现电磁感应现象；发电机工作时消耗了机械能，发电机是将机械能转化为电能的装置。 故答案为：法拉第；电能。 【点评】本题属于物理学史的考查，难度不大。 8．亲爱的同学，请你根据掌握的物理知识，回答下列问题。 （1）如图1所示，变阻箱示数为 　108　Ω；如图2所示，电压表示数为 　12.5　V，如图3所示，电能表的示数为 　931.6　kW•h。 （2）如图4所示，弹簧测力计分度值是 　0.2　N，指针所示被测物重是 　2.8　N。 （3）用图5装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验过程中，磁体不动，导体ab水平向左运动；导体ab不动，磁体水平向左运动　左　（选填“左”或“右”）偏转；导体ab在图示位置竖直方向上下运动，灵敏电流计 　不发生　（选填“发生”或“不发生”）偏转。 【分析】（1）变阻箱的读数等于指针对应的阻值乘以倍数后相加即可；电压表读数前弄清楚它的分度值和量程；电能表的单位是千瓦时，最后一位是小数。 （2）弹簧测力计读数前要弄清楚它的零刻度、量程和分度值。 （3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。 【解答】解：（1）如图1所示，变阻箱示数为0×1000Ω+5×100Ω+0×10Ω+8×6Ω＝108Ω； 如图2所示，电压表选用的是0～15V量程，故电压表示数为12.6V。 如图3所示，电能表的示数为931.6kW•h。 （2）如图7所示，弹簧测力计分度值是0.2N。 （3）由题意知磁体不动，导体ab水平向左运动，若导体ab不动，相当于ab水平向右运动，则灵敏电流计指针向左偏转。 导体ab在图示位置竖直方向上下运动时，导体ab不切割磁感线，故灵敏电流计不发生偏转。 故答案为：（1）108；12.7；（2）0.2；（3）左。 【点评】本题考查的是电阻箱、电压表、电能表和弹簧测力计的读数；知道电磁感应现象。 9．（1）如图所示，刻度尺测得物体的长度是 　1.70　cm，温度计的示数是 　91℃　，电能表的读数是 　2508.6　kW•h，该电能表允许接入的用电器最大功率是 　4400　W； （2）如图所示是探究杠杆平衡条件实验，若钩码总重为2N，则此时弹簧测力计示数应为 　3　N：当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，要使杠杆仍然在水平位置平衡，测弹簧测力计的示数将 　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）如图所示，一定能使闭合回路产生感应电流的是 　B　。 A．让导体AB在磁场中静止 B．保持导体AB静止，使蹄形磁铁水平向左运动 C．让导体AB在磁场中竖直向上或向下运动 【分析】（1）①使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位； ②温度计使用前要明确其分度值，注意示数在零上还是零下，根据液面位置读出该温度计的示数； ③电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h； 220V表示电能表适用于220V的家庭电路中；10（20）A中，10A是指电能表的标定电流，20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流；据此利用P＝UI可以计算出电能表所在电路中允许接入用电器的最大总功率； （2）由杠杆的平衡条件求解；弹簧测力计倾斜拉杠杆时，分析变化的量和不变的量，由杠杆的平衡条件得出结论； （3）闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流。根据产生感应电流的条件对照选项进行分析即可。 【解答】解：（1）图中刻度尺分度值为0.1cm，精确值之后估读一位，右侧对准的刻度是7.70cm； 图中温度计每10℃被分隔成10小格，每1小格为1℃，图中液面在90℃以上8格。 电能表最后一位是小数位，图中电能表的示数为2508.6kW•h。 该电能表正常工作时通过的电流为10A，允许通过的最大电流为20A； （2）假设杠杆上一格为L，由杠杆平衡条件可得2N×4L＝F×2L， 解得：F＝3N， 当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，动力的力臂变小，由F2l1＝F2l2可知，动力将变大。 （3）产生感应电流的条件是：闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 A．让导体AB在磁场中静止，不会产生感应电流； B．保持导体AB静止，导体在做切割磁感线运动，故B符合题意； C．让导体AB在磁场中竖直向上或向下运动，没有在做切割磁感线运动，故C不符合题意。 故选B。 故答案为：（1）1.70；91℃；4400；变大。 【点评】物理学中的测量工具非常多，它们的读数有很多相似之处，但也都有各自的特点与要求，学习中把握要求、分清不同、细心读数，这是我们学习物理应掌握的基本技能。 10．在探究电磁感应现象中，如图所示，把导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接，让导体ab在磁场中向左运动，发现电流表的指针向右偏转。如果让磁体向右运动发现电流表的指针向 　右　偏转（选填“左”或“右”），实验时能量转化是 　机械能转化为电能　（选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”）。如果将电流表换成电源就变成跟 　动圈式扬声器　原理相同（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）。 【分析】产生感应电流的条件：闭合的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关；产生感应电流的过程的机械能转化为电能的过程； 通电导体在磁场中受力运动。 【解答】解：闭合开关，让导体ab在磁场中向左运动；如果让磁体向右运动，感应电流方向不变；产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程； 如果将电流表换成电源，通电导体在磁场中受力运动，也是动圈式扬声器的工作原理。 故答案为：右；机械能转化为电能。 【点评】本题考查了电磁感应现象、通电导体在磁场中受力运动，属于基础题。 三．简答题（共4小题） 11．如图所示，一轻杆左端挂一矩形塑料框A，右端挂一外形相同的金属框B，其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域（用“×”表示磁感线），当A、B框下端一同刚进入磁场时，请从能量的角度分析产生此现象的原因。 【分析】（1）从电磁感应、通电导体在磁场中受到力的作用和杠杆平衡条件来分析即可； （2）感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关；通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。 【解答】答：由杠杆平衡条件可知，装置进入磁场前杠杆两侧受力平衡，两矩形框高度相同，闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流，金属框B的动能减小，塑料框A中没有感应电流产生，动能不变，所以杆沿逆时针方向转动。 【点评】本题主要考查学生的推理能力，能够把所学相关知识联系起来，比如电磁感应现象、通电导体在磁场中受到力的作用、杠杆平衡等即可解决问题，对学生的知识迁移能力要求较高。 12．如图所示，金属框abcd从一磁场区域上方自由下落（图中“×”为垂直纸面的磁感线），下落过程中金属框始终保持竖直状态。分析在金属框cd边进入磁场后，它是否可能做匀速直线运动？请阐述理由。不计空气阻力。 【分析】物体做匀速直线运动时的受力情况有两种：不受力或者受平衡力。 【解答】答：有可能； 当cd边进入磁场，因切割磁感线，而通电导体在磁场中又会受力的作用，则金属框做匀速直线运动。 【点评】解答此题的关键是要正确理解力和运动的关系以及对线框进行正确的受力分析。 13．在粗糙的水平桌面上有一均匀磁场区域（图中“×”表示垂直于纸面向里的磁感线）。绝缘弹簧的一端固定在竖直墙面上，O点为弹簧的原长位置，将金属框置于磁场区域A点（此时金属框刚好完全进入磁场区域），金属框由A点松手后，重复上述操作。请判断：金属框是否还能在O点恰好静止，并简述你判断的理由。 【分析】感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关；通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。 【解答】答：将金属框置于磁场区域A点（此时金属框刚好完全进入磁场区域），金属框由A点松手后。若将磁场方向改为垂直纸面向外，磁场方向和电流方向都改变时，受力情况与原先相同。 【点评】本题考查电磁感应与磁场对电流的作用，属于中档题。 14．有人设想：在高处修建一个大水池，让水池的水通过导水渠冲向地面，利用水渠中的流水带动发电机发电，另一部分用来将流下的水全部抽回水池。这样就永远有供照明的电了！ （1）请你简要说明发电机的原理以及能量转化过程； （2）请判断他的设想能实现吗？如果能，说明优点；如不能 【分析】利用水发电，属于机械能转化为电能；利用抽水机抽水，属于电能转化为机械能。在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以水的机械能和电能的总和会逐渐减小。 【解答】解：发电机的原理是电磁感应，能量转化过程：机械能转化为电能， 不能实现。因为抽水发电，同时又抽水的过程中，且发电时和抽水时，即机械能和电能都会逐渐减少，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。 【点评】本题考查能量守恒，在利用时会转化为不可重复使用的内能。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$