16.5 电磁感应 发电机（知识解读）-2024-2025学年九年级物理下册同步知识解读与专题训练（苏科版）

16.5 电磁感应 发电机（知识解读）（解析版） •知识点1 电磁感应 磁生电现象 •知识点2 产生感应电流的条件和影响因素 •知识点3 手摇发电机的构造和原理 •作业 巩固训练 知识点1 电磁感应 磁生电现象 1、电磁感应现象：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。 2、历史意义：英国科学家法拉第首先发现的电磁感应现象，这一发现进一步揭示了电与磁之间的联系，证明了磁可以生电。 3、实验装置图： 。 【典例1-1】如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（　　） A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力运动的原理 C．利用了电流的磁效应 D．产生电流的方向不改变 【答案】A 【详解】ABC．声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，是利用电磁感应原理，是闭合电路的一部分导体切割磁感线时，产生感应电流，故A符合题意；BC不符合题意； D．产生方向与导体运动的方向和磁感线的方向有关，导体运动的方向发生了变化电流的方向发生变化，故D不符合题意。 故选A。 【典例1-2】如图所示是一款新型无叶电风扇，该电风扇开始工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后，再从圆环空腔上的细缝中高速吹出。电动机的工作原理是图中的 图；感觉吹出空气的温度比室温低，原因是被压缩的空气膨胀后对外做功，内能 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】 乙 减小 【详解】[1]甲图表示的是电磁感应现象，是发电机的原理图；乙图说明通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图。 [2]底座中的电动机将空气从进风口吸入，压缩后再从圆环空腔上的细缝中高速吹出，被压缩的空气膨胀后对外做功，内能减小，温度降低，所以感觉吹出的空气的温度比室温低。 【典例1-3】在探究“怎样产生感应电流”实验中，小明利用如图进行实验装置操作，并观察记录了现象。 （1）图甲，a、b两接线柱间应接入 （选填“大”或“小”）量程的电流表； （2）小明根据观察到的现象可得出产生感应电流的条件是： 电路的一部分导体，在磁场中做 运动； （3）小明只改变磁场方向，即N极在下，S极在上，其他均不变，当导体切割磁感线时，电流表指针偏转方向 （选填“改变”或“不改变”）； （4）此实验中，能量转化的情况是： 。 【答案】 小 闭合 切割磁感线 改变 机械能转化为电能 【详解】（1）[1]在探究怎样产生电流的实验中，电路中产生的电流非常小，用大量程的电流表，几乎测不出电流的存在，所以a、b两接线柱间应接入小量程的电流表。 （2）[2][3]当开关闭合、导体在磁场中左右运动时，切割磁感线，电路中就会产生电流；导体上下运动时，不切割磁感线，电路中没有电流，可得出产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动。 （3）[4]感应电流的方向与磁场方向及导体的运动方向有关，只改变磁场方向，其他均不变，当导体切割磁感线时，感应电流方向改变，电流表指针偏转方向改变。 （4）[5]此实验中，导体运动，消耗机械能，电路中产生电流，获得了电能，所以能量转化的情况是：机械能转化为电能。 【变式1-1】下列图例与左侧扬声器工作原理对应的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．本图是奥斯特实验装置图，能说明电流的周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关，而扬声器的原理是磁场对电流有力的作用，故A不符合题意； B．本图是磁场对电流有力的作用实验装置图，说明通电导体在磁场中会受到力的作用，所受力的大小和方向与电流的大小和方向以及磁场的强弱和方向有关，是扬声器的工作原理，故B符合题意； C．本图是电磁感应现象实验装置图，说明磁能产生电，与扬声器原理不对应，故C不符合题意； D．动圈式话筒的原理是电磁感应现象，不是磁场对电流有力的作用，与扬声器原理不对应，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-2】小明利用如图所示的装置进行多次实验探究得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 磁感线运动时，电路中就产生感应电流。若将装置中的电流表换成电源，闭合开关后会发现，导体棒摆动，则说明通电导体在磁场受到 的作用。 【答案】 切割 力 【详解】[1]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流，这是电磁感应现象。 [2]若将装置中的电流表换成电源，闭合开关后会发现，通过导体棒有电流，导体棒摆动，则说明通电导体在磁场受到力的作用。 【变式1-3】如图所示，这是小明探究“产生感应电流的条件”的实验装置，是一根导体棒，通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。 （1）实验时，小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流； （2）实验中，导体棒左右移动，电路中有感应电流产生，导体棒上下移动，电路中没有感应电流产生。根据实验现象可得出初步结论：当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中产生感应电流； （3）根据结论分析可知，若导体棒不动，左右移动磁铁，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生； （4）若要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变，可以采取的方法是 （写出一种即可）； （5）请写出一条该实验原理在生活中应用的实例 。 【答案】 灵敏电流计指针是否偏转 割磁感线 有 调换N、S极位置（或者改变导体棒运动方向） 发电机（或者动圈式话筒） 【详解】（1）[1]感应电流就是通过灵敏电流表的指针偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流。 （2）[2]根据经过多次实验研究发现，只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。 （3）[3]磁铁左右水平运动，以磁铁为参照物，导体棒就是在水平方向上运动的，做的是切割磁感线的运动，所以就会产生感应电流。 （4）[4]要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变，即电路的电流发生变化，影响感应电流方向的因素有两个，只改变其中一个，就可以改变电流的方向，可以调换N极S极位置，或者改变导体ab的运动方向。 （5）[5]发电机、动圈式话筒就是根据电磁感应原理制成的。 知识点2 产生感应电流的条件和影响因素 1、感应电流产生的条件：（1）闭合电路；（2）一部分导体；（3）切割磁感线运动。  2、感应产生的影响因素：磁场强弱、导体运动快慢、线圈匝数。 3、感应电流方向的影响因素：磁场方向、导体运动方向。 如图，电流表指针偏转方向不同显示电流方向的不同。 甲乙对比可以说明电流方向与磁场方向有关；甲丙对比可以说明电流方向与运动方向有关。 。 【典例2-1】近几年，贵港的风力发电建设得非常快，如图所示为风力发电机，下列与风力发电机工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．风力发电机的工作原理是电磁感应现象，即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感应电流；通电后，导体在磁场中运动起来，说明了磁场对电流有力的作用，故A不符合题意； B．图为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故B不符合题意； C．通电后的螺线管能够吸引铁钉，说明通电导线周围存在磁场，移动滑片P，发现吸引的铁钉的多少不同，由此可以确定，电磁铁磁性的强弱和电流的大小有关，故C不符合题意； D．该实验装置中没有电源，即导体做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，即探究电磁感应现象，故D符合题意。 故选D。 【典例2-2】如图所示，弹簧测力计下端用细线悬挂重为1N的金属框，其正下方有一方向垂直于纸面向里磁场区域（图中“×”表示）。现使金属框从高处竖直下降，当其匀速进入磁场时，发现弹簧测力计的示数小于1N，请你分析并推测此现象产生的原因： 。如果将磁场方向改为垂直于纸面向外，重复上述操作，在金属框匀速进入磁场的过程中，弹簧测力计的示数 1N（选填“＜”、“＞”或“＝”）。 【答案】 金属框下端刚进入磁场时，闭合电路的部分导体做切割磁感线运动会产生感应电流，通电金属框在磁场中受到向上的磁场力 ＜ 【详解】[1]电磁感应现象是指闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流。图中的金属框竖直匀速下降，在进入磁场的过程中，导体切割磁场就会产生电流，有电流的金属框在磁场中运动受到向上的磁场力的作用，这个力使弹簧测力计的示数小于1N。 [2]若磁场的方向改变后，感应电流的方向就会改变，与原来相反，即反向电流的金属框在反向的磁场中运动，则此时金属框受到磁场力的方向不变，所以弹簧测力计的示数依然小于1N。 【典例2-3】某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟灵敏电流计连接组成闭合电路。 (1)图乙中的a表示垂直于直面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是 （填标号）； (2)从能量的角度来分析感应电流的产生过程是 能转化为电能； (3)若将图中灵敏电流计换成 ，还可以探究 ，利用这一原理可制成 （选填“发电机”或“电动机”）。 【答案】(1)CD (2)机械能 (3) 电源 磁场对通电导体的作用 电动机 【详解】（1）由电磁感应可知，导体做切割磁感线运动才会产生感应电流，因此CD方向运动会产生感应电流。 （2）感应电流产生过程中，将导体的机械能转化为电能。 （3）[1][2][3]若将图中灵敏电流计换成电源，导线会由电流通过，此时通电导线在磁场中会受到力的作用发生运动，利用该原理工作的是电动机，因此可以探究磁场对通电导体的作用。 【变式2-1】如图所示的手摇电筒，沿图中箭头方向来回摇动手电筒时，灯泡发光，图中工作原理与其相同的是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】A 【详解】来回摇动手电筒时，灯泡发光，是机械能转化为电能，利用的电磁感应。 A．闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，故A符合题意； B．导线中有电流通过，说明电流周围产生磁场，是奥斯特的发现，故B不符合题意； C．闭合开关，导体运动，说明磁场对电流有力的作用，是电动机的工作原理，故C不符合题意； D．图中实验研究的是影响电磁铁磁性强弱因素，故D不符合题意。 故选A。 【变式2-2】探究电磁关系如图所示，立志考一中的徐明玮同学把甲、乙装置中的导体棒ab、cd组成电路。施加动力使悬挂的导体棒cd沿水平方向向右运动时，看到导体棒ab在导轨上也向右运动。 （1）在ab、cd组成电路中， （选填“ab”或“cd”）相当于电源，在cd棒运动过程中，实现的能量转化是： 能转化为 能； （2）若使导体棒cd沿水平方向向左运动（其他条件不变），则导体棒ab将向 运动（选填“左”或“右”）； （3）若使导体棒cd沿竖直方向上下运动，则导体棒ab将 ；（选填“静止不动”或“运动”） （4）某些公交车上安装的“车窗爆破器”的工作原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力。“车窗爆破器”工作原理与图装置中 （选填“甲”或“乙”）部分相同。 【答案】 cd 机械 电 左 静止不动 甲 【详解】（1）[1]在ab、cd组成电路中，导体棒cd切割磁感线，产生感应电流，提供了电能，相当于电源。 [2][3]在cd棒运动过程中，消耗了机械能，得到了电能，实现的能量转化是机械能转化为电能。 （2）[4]若使导体棒cd沿水平方向向左运动，其他条件不变，则会改变电路中电流的方向，所以导体棒ab在磁场中受力运动的方向也会改变，将向左运动。 （3）[5]若使导体棒cd沿竖直方向上下运动，导体棒cd没有切割磁感线，电路中不会产生感应电流，则导体棒ab将静止不动。 （4）[6]公交车上安装的“车窗爆破器”的工作原理是，当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力，是利用通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，故图甲部分与这一过程是相同的。 【变式2-3】小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣，他在实验室找到一只可拆卸的电流表，进行了如下探究。 (1)打开外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图所示。按照操作规范将电流表串联接入电路，通电后线圈转动，带动指针偏转；撤去磁体再次通电，指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 中受力转动； (2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入，“+”接线柱流出，指针偏转方向会与（1）中的偏转方向 （填“相同”或“相反”），说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关，因此使用电流表时不能把接线柱接反； (3)若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这种现象叫做 。据此可制成 。（选填“电动机”或“发电机”） 【答案】(1)磁场 (2)相反 (3) 电磁感应现象 发电机 【详解】（1）电流表通电后线圈转动，带动指针偏转；撤去磁体再次通电，指针不动，这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力转动，这与电动机的工作原理相同。 （2）若让电流从电流表的“-”接线柱流入，“+”接线柱流出，磁场方向不变，电流方向改变，指针偏转方向改变，会与（1）中的偏转方向相反，因此使用电流表时不能把接线柱接反。 （3）[1][2]若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导线中会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理。 知识点3 手摇发电机的构造和原理 1、发电机的工作原理：电磁感应现象。 2、发电机的构造：主要有线圈、磁极、铜环和电刷四个基本组成部分，概括地讲是由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成。 实际的大型发电机多采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机．有的发电机利用电磁铁来代替永磁体； 3、交流发电机工作过程：如图所示，磁场方向水平向右，abcd是线圈，上面的铜环与b直接相连，下面的铜环与a直接相连。 线圈ab段向纸面里运动时产生电流方向向下，此时cd段向纸面外运动产生电流方向向上；当线圈所在平面运动到与磁感线方向垂直时，由于线圈不切割磁感线，不产生电流；当ab线向纸面外运动时产生向上的电流，此时cd段向纸面里运动产生向下的电流．所以流过电流表的电流方向是变化的，每当线圈所在平面与磁感线垂直时电流表指到零。 4、发电机与电动机相对比，电动机是因电而动，工作配置中要有电源，消耗电能获得机械能；发电机则是因动而电，工作配置中没有电源，发电机本身就是电源，消耗机械能获得电能。 5、无论是直流发电机还是交流发电机，线圈产生的都是交流电，交流发电机输出的是交流电，直流发电机是在换向器的作用下输出的是直流电。 6、交流发电机产生的感应电流的大小和方向在周期性地变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流（AC）。 7、在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹，简称赫，符号是Hz。 8、我国家庭电路的交流电电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，每秒内电流方向变化100次．注意：方向变化100次，周期性变化50次。 【典例3-1】如图所示为发电机模型线圈转动过程，下列说法正确的是（　　） A．线圈中产生电流的原理是电流磁效应 B．通过灯泡的电流方向不变 C．通过灯泡的电流大小不变 D．其他形式能量转化为电能 【答案】D 【详解】A．发电机的原理是电磁感应现象，故A错误； B．发电机发出的是交变电流，所以电流方向改变，故B错误； C．发电机发出的是交变电流，所以电流大小改变，故C错误； D．发电机是将其它形式的能量转化为电能的装置，故D正确。 故选D。 【典例3-2】如图所示为微风电扇，通电后扇叶转动，此过程中 能转化为机械能。拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转叶片，就会产生感应电流，发光二极管发光，人们利用这一原理制成了 （选填“电动机”或“发电机”）。 【答案】 电 发电机 【详解】[1]吊扇通电工作时，消耗了电能，吊扇获得了机械能，此过程中将电能转化为机械能。 [2]拔下插头，用手旋转叶片时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生了感应电流，感应电流通过发光二极管时，使发光二极管发光，这属于电磁感应现象；人们利用这一原理制成了发电机。 【变式3-1】下列实验装置所反映的原理，对发电机的发明有直接影响的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．如图为奥斯特实验，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意； B．由图知，闭合开关前，导体中无电流通过，导体在磁场中静止不动；开关闭合后，当导体中有电流通过时，在磁场中静止的导体运动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用。与电动机的制成原理相同，故B不符合题意； C．由图知，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，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C符合题意； D．由图知，两阻值不相同的电阻丝串联，通过的电流相等，通电时间一定，根据控制变量法，实验装置用于探究电流产生的热量与电阻的大小关系，故D不符合题意。 故选C。 【变式3-2】有一款小朋友玩的旱冰鞋，其内部没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的LED灯会发光，这是因为轮子在滚动的过程中，发生了 现象，产生了电流， （选填“发电机”或“电动机”）就是根据这一原理制成的。 【答案】 电磁感应 发电机 【详解】[1][2]旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的LED灯会发光，说明电路中产生电流，发生了电磁感应现象，发电机是根据电磁感应的原理制成的。 一、单选题 1．市面上有一款不需要电池的自发电门铃，如图所示。当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，发声元件便可以发出声音。这种门铃发电的原理与下列选项反映的原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，则该门铃的工作原理是电磁感应。 A．是发电机的原理图，原理是电磁感应，故A符合题意； B．是奥斯特实验原理图，原理是电流的磁效应，故B不符合题意； C．玻璃棒发生偏转是因为电荷间的相互作用，故C不符合题意； D．是电动机原理图，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。 故选A。 2．关于电与磁，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁是利用电磁感应原理制成的 B．小磁针在磁场某处静止时，N极指向为该处的磁场方向 C．磁感线是用来形象描述磁场的线，是真实存在的 D．奥斯特首先发现了电与磁的联系，实现了机械能到电能的转化 【答案】B 【详解】A．电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故A不符合题意； B．根据磁场方向的规定可知，小磁针在磁场某处静止时，N极指向为该处的磁场方向，故B符合题意； C．磁场虽然看不见摸不着，但是实际存在的，磁感线是人为建立的模型，并不存在，故C不符合题意； D．奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，首先发现了电和磁的关系，在十多年之后法拉第发现了电磁感应，实现了机械能转化为电能，故D不符合题意。 故选B。 3．如图所示是一种轮子会发光的滑板车，无需电池即可感受到脚踏风火轮闪光的效果，轮子是透明的，轮内安装发电装置，磁环固定在轮周上，由金属线圈和发光二极管（LED）组成的电路固定在轮的轴上。滑动时，轮子就会闪闪发光，下列分析错误的是（）    A．由金属线圈和发光二极管组成的电路一定是闭合电路 B．该发电装置利用的原理是磁场对电流的作用 C．发光二极管是一种用半导体材料制成的电子元件 D．这个过程中能量的转化：先机械能转化为电能，再把电能转化为光能 【答案】B 【详解】AD．产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动，就会产生感应电流，产生感应电流的导体相当于电源。溜冰时磁环随轮周转动，相当于金属线圈做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，在此过程中能量的转化情况是：机械能转化为电能，电能再转化为光能，故AD正确，不符合题意； B．会发光的溜冰鞋无电源，能够产生感应电流，利用的是电磁感应原理，故B错误，符合题意； C．发光二极管LED是由半导体做成的器件，它具有单向导电性，故C正确，不符合题意。 故选B。 4．动圈式话筒工作时，线圈随声波变化在磁场中振动，线圈中会产生随声波变化的电流，各图能反映动圈式话筒的工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】动圈式话筒的工作原理是电磁感应； A．该装置说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意； B．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，发电机和动圈式话筒就是利用该原理来工作的，故B符合题意； C．该装置可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故C不符合题意； D．该装置可以探究通电导体在磁场中受到力的作用，电动机是利用该原理制成的，故D不符合题意。 故选B。 5．下列四幅图中，能说明电动机工作原理的是（　　） A．对着磁体旁的线圈说话，示波器上会显示对应电流的波形 B．风车带动线圈在磁铁旁转动，闭合回路中会有电流产生 C．闭合开关，金属棒ab会在蹄形磁铁中运动起来 D．金属棒在蹄形磁铁中前后运动，闭合回路中会有电流产生 【答案】C 【详解】A．对着磁体旁的线圈说话，示波器上会显示对应电流的波形，这是动圈式话筒的原理，利用电磁感应原理来工作的，故A错误； B．风车带动线圈在磁铁旁转动，闭合回路中会有电流产生，这是电磁感应现象，故B错误； C．闭合开关，金属棒ab会在蹄形磁铁中运动起来，这是磁场对电流的作用，电动机就是利用该原理来工作的，故C正确； D．金属棒在蹄形磁铁中前后运动，闭合回路中会有电流产生，这是电磁感应现象，故D错误。 故选C。 6．下列说法与情景不相符的是（　　） A．甲：不同位置的小磁针N极指向不相同，说明磁场没有方向 B．乙：磁感线是立体分布 C．丙：可以探究“感应电流产生的条件” D．丁：可以探究“通电导体周围存在磁场” 【答案】A 【详解】A．根据磁场的特点可知，磁场中小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向，磁场是有方向的，故A符合题意； B．磁感线是为了形象地描述磁场而人为引入的，是立体分布的，故B不符合题意； C．图中是电磁感应原理图，可以探究“感应电流产生的条件”，故C不符合题意； D．图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。 故选A。 7．如图是小明设计的一款小制作，圆筒A中安装了磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（　　） A．电风扇 B．电熨斗 C．发电机 D．电动机 【答案】C 【详解】装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，扇叶带动线圈在磁场中转动切割磁感线，会产生感应电流，使接入的LED灯发光，是利用电磁感应现象的原理工作的，说明磁能够产生电。 AD．电风扇的主要部件是电动机，原理是通电线圈在磁场中受力转动，故AD不符合题意； B．电熨斗的原理是电流的热效应，故B不符合题意； C．发电机的原理是电磁感应现象，故C符合题意。 故选C。 8．如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关分析中，正确的是（    ） A．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变 B．电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流 C．电动机通电后不转，一定是线圈刚好处在平衡位置 D．将电源和磁铁的两极同时对调，线圈将会反方向转动 【答案】B 【详解】A．电动机工作过程中，线圈中的电流方向周期性改变，故A错误； B．电动机工作过程中，当电路处于断路状态时，线圈切割磁感线产生感应电流，故B正确； C．电动机通电后不转，线圈可能刚好处在平衡位置，也可能是电路中电流太小或者磁感应强度太小，导致线圈受到的磁力太小，线圈无法转动，故C错误； D．将电源和磁铁的两极同时对调，线圈受到的磁力方向不变，线圈转动方向不变，故D错误。 故选B。 9．下列关于科学家的贡献，说法不符合史实的是（　　） A．地磁场的两极与地理的两极并不重合，世界上最早记录这一现象的是我国宋代学者沈括 B．奥斯特最早发现了电与磁的联系，人们根据电流的磁效应，制成了电磁铁 C．欧姆发现通电导线在磁场中受力的作用，据此制成了电动机 D．法拉第发现了电磁感应现象，发电机是根据这个发现制成的 【答案】C 【详解】A．地球本身是一个巨大的磁体，地磁体的磁感线分布与条形磁体的相似，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近，地磁两极与地理两极并不重合，在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中，记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实，故A不符合题意； B．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系，故B不符合题意； C．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系，发现了欧姆定律，故C符合题意； D．法拉第发现了电磁感应现象，发电机应用了电磁感应原理，故D不符合题意。 故选C。 二、填空题 10．电动机的原理是 ；发电机是将机械能转化为 【答案】 见解析 电能 【详解】[1]电动机是根据通电导体在磁场中受力的作用的原理制成的，将电能转化为机械能。 [2]发电机工作时，消耗机械能 ，产生电能，将机械能转化为电能。 11．如题图所示，当导体ab在磁场中水平向右运动时，灵敏电流计指针会向右偏转，这个现象是科学家 于1831年发现的，利用此现象可以制成 （选填“电动机”或“发电机”）。若保持导体ab不动，只将蹄形磁体水平向左运动，则灵敏电流计指针 （选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”）。    【答案】 法拉第 发电机 向右偏转 【详解】[1][2]利用法拉第的学说“电磁感应”即闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动会产生感应电流，从而制成了发电机。 [3]因为产生感应电流的方向与导体运动的方向、磁场的方向有关，当磁体不动时，导体ab在磁场中水平向右运动时，灵敏电流计指针会向右偏转，则当ab导体不动，磁体向左运动相当于ab导体水平向右运动，灵敏电流计指针会向右偏转。 12．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是 极，血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向 （选填“需要”或“不需要”）改变。该人工心脏泵的工作原理与 相同（选填“电动机”或“发电机”）。    【答案】 S 流入 需要 电动机 【详解】[1]由于线圈中的电流从A流向B，由安培定则判断，四指指向电流方向，大拇指指向右端，则右端为N极，所以电磁铁左端是S极。 [2]电磁铁左端是S极，磁铁右端为N极，由异名磁极相吸引可知，电磁铁向左运动，则活塞向左运动，活塞筒内体积增大，所以血液会流入活塞筒。 [3]该装置工作时，活塞需要往返运动，所以电磁铁与磁体相互排斥或相互吸引，则需要改变电磁铁的磁极方向，所以线圈AB中的电流方向需要改变。 [4]由于给人工心脏泵中通入电流，人工心脏泵会运动，所以是将电能转化为机械能，所以与电动机的工作原理相同。 13．如图所示的装置中，闭合开关，使导体ab棒水平向右运动，发现导体cd棒向左运动，利用实验装置中的乙部分可制成 （选填“发电机”、“电动机”），若其它条件不变，只把乙部分磁极颠倒，则cd棒将向 运动。    【答案】 电动机 右 【详解】[1][2]如图所示的装置中，闭合开关，使导体ab棒水平向右运动，此时导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，发现导体cd棒向左运动，是因为通电导体在磁场中会受到力的作用，利用实验装置中的乙部分可制成电动机，若其它条件不变，只把乙部分磁极颠倒，则cd棒将向右运动，因为通电导体在磁场中的运动方向和磁场方向有关。 14．无链条电动自行车因省力、灵活、安静等优点，成为城市中一种理想的交通工具。 （1）车身是由航空铝合金制造，由于航空铝合金的 小（选填“密度”或“体积”），使得整车质量小，惯性 ，比较灵活：整车产生的最大噪声小于30dB，这是从 减弱噪声； （2）此车可以通过骑行者踩脚踏板获得能量，踩脚踏板获得的能量存储在自行车框架中的锂电池内，这个过程相当于 （选填“发电机”或“电动机”）的工作原理。为保证电动车续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达180W·h/kg，若锂电池的质量为2kg，电池充满电时电能为 J；若车行驶中受到的阻力均为50N，这些能量有80%转化为动能，则车可以行驶 m。    【答案】 密度 小 声源处 发电机 1.296×106 20736 【详解】（1）[1][2]惯性与质量有关，车身是由航空铝合金制造，由于航空铝合金的密度小，根据m=ρV，使得整车质量小，惯性小，比较灵活。 [3]减弱噪声有三条途径，声源处、传播过程中、人耳处，整车产生的最大噪声小于30dB，这是从声源处减弱噪声。 （2）[4]此车可以通过骑行者踩脚踏板获得能量，将机械能转化为电能，相当于发动机。 [5][6]锂电池的能量密度达180W·h/kg，若锂电池的质量为2kg，电池充满电时电能为 W=180W·h/kg×2kg=360W·h=360×3600s=1.296×106J 有用功为 W有=ηW=Fs=fs 车行驶的路程为 三、实验题 15．小明在实验室找到一只可拆卸的电流表，打开外壳，观察到电流表的内部结构如图所示，并进行了如下探究。 （1）按照规范操作要求将电流表接入电路，通电后线圈转动，带动指针正常偏转；撤去磁体再次通电，指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 中受力，这与 （选填“电线圈动机”或“发电机”）的工作原理相同； （2）若让电流从电流表的“-”接线柱流入，“+”接线柱流出，指针偏转方向会与（1）中的偏转方向 （选填“相同”或“相反”）； （3）若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这是 现象。 【答案】 磁场 电线圈动机 相反 电磁感应 【详解】（1）[1][2]按照规范操作要求将电流表接入电路，通电后线圈转动，带动指针正常偏转，说明通电导体在磁场中受力的作用；撤去磁体再次通电，指针不动，说明此时通电导体不受力的作用。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力，这与电线圈动机的工作原理相同。 （2）[3]若让电流从电流表的“-”接线柱流入，“+”接线柱流出，指针会反向偏转，指针偏转方向会与（1）中的偏转方向相反。 （3）[4]若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这是电磁感应现象，即闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流。 16．小周利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，他将实验中观察到的现象记录在下表中。 实验次数 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 电流表指针的偏转方向 1 断开 上N下S 向右运动 不偏转 2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转 3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转 5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转 6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 （1）分析得出： 电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫做 ； （2）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与 有关； （3）比较实验 可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流方向与磁场方向有关； （4）这个现象在生产和生活中的重要应用是 ； （5）针对这个实验，小周进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度大小有关”的猜想，于是他设计了如下的实验方案： ①保持磁场强弱不变，让导体AB以 （填“相同”或“不同”）的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小； ②如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小 （填“有关”或“无关”）。 【答案】 闭合 电磁感应现象 导体切割磁感线的运动方向 2和6（或3和7） 发电机 不同 有关 【详解】（1）[1][2]分析表格中的数据，当电路闭合，且导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针会发生偏转，说明导体中产生了感应电流。这种现象被称为电磁感应现象。因此，可以得出结论：闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。 （2）[3]比较实验2和3（或6和7），两个实验中磁场方向相同，导体AB的运动方向不同，电流表指针的偏转方向不同。这说明在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。 （3）[4]为了探究感应电流方向与磁场方向的关系，需要选择磁场方向不同但导体切割磁感线运动方向相同的实验进行比较。观察表格，可以发现实验2和6（或3和7）满足这一条件。在这两组实验中，导体AB的运动方向相同，但磁场方向不同，电流表指针的偏转方向不同。说明在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关。 （4）[5]电磁感应现象在生产和生活中有着广泛的应用，其中最重要的应用之一就是发电机。发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能，为我们的生活和工作提供了便利。 （5）①[6]探究“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度”的关系时，保持磁场强弱不变，让导体AB以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转的幅度大小。如果偏转幅度不同，则说明感应电流的大小与导体切割磁感线的运动速度大小有关。 ②[7]如果电流表指针偏转幅度不同，那么我们就可以得出结论：感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小有关。因为偏转幅度的大小反映了感应电流的大小，而实验条件中只有导体切割磁感线的运动速度是不同的，所以我们可以确定是这个因素导致了感应电流大小的变化。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 16.5 电磁感应 发电机（知识解读）（原卷版） •知识点1 电磁感应 磁生电现象 •知识点2 产生感应电流的条件和影响因素 •知识点3 手摇发电机的构造和原理 •作业 巩固训练 知识点1 电磁感应 磁生电现象 1、电磁感应现象：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。 2、历史意义：英国科学家法拉第首先发现的电磁感应现象，这一发现进一步揭示了电与磁之间的联系，证明了磁可以生电。 3、实验装置图： 。 【典例1-1】如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（　　） A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力运动的原理 C．利用了电流的磁效应 D．产生电流的方向不改变 【典例1-2】如图所示是一款新型无叶电风扇，该电风扇开始工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后，再从圆环空腔上的细缝中高速吹出。电动机的工作原理是图中的 图；感觉吹出空气的温度比室温低，原因是被压缩的空气膨胀后对外做功，内能 （选填“增大”或“减小”）。 【典例1-3】在探究“怎样产生感应电流”实验中，小明利用如图进行实验装置操作，并观察记录了现象。 （1）图甲，a、b两接线柱间应接入 （选填“大”或“小”）量程的电流表； （2）小明根据观察到的现象可得出产生感应电流的条件是： 电路的一部分导体，在磁场中做 运动； （3）小明只改变磁场方向，即N极在下，S极在上，其他均不变，当导体切割磁感线时，电流表指针偏转方向 （选填“改变”或“不改变”）； （4）此实验中，能量转化的情况是： 。 【变式1-1】下列图例与左侧扬声器工作原理对应的是（　　） A． B． C． D． 【变式1-2】小明利用如图所示的装置进行多次实验探究得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 磁感线运动时，电路中就产生感应电流。若将装置中的电流表换成电源，闭合开关后会发现，导体棒摆动，则说明通电导体在磁场受到 的作用。 【变式1-3】如图所示，这是小明探究“产生感应电流的条件”的实验装置，是一根导体棒，通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。 （1）实验时，小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流； （2）实验中，导体棒左右移动，电路中有感应电流产生，导体棒上下移动，电路中没有感应电流产生。根据实验现象可得出初步结论：当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中产生感应电流； （3）根据结论分析可知，若导体棒不动，左右移动磁铁，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生； （4）若要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变，可以采取的方法是 （写出一种即可）； （5）请写出一条该实验原理在生活中应用的实例 。 知识点2 产生感应电流的条件和影响因素 1、感应电流产生的条件：（1）闭合电路；（2）一部分导体；（3）切割磁感线运动。  2、感应产生的影响因素：磁场强弱、导体运动快慢、线圈匝数。 3、感应电流方向的影响因素：磁场方向、导体运动方向。 如图，电流表指针偏转方向不同显示电流方向的不同。 甲乙对比可以说明电流方向与磁场方向有关；甲丙对比可以说明电流方向与运动方向有关。 。 【典例2-1】近几年，贵港的风力发电建设得非常快，如图所示为风力发电机，下列与风力发电机工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【典例2-2】如图所示，弹簧测力计下端用细线悬挂重为1N的金属框，其正下方有一方向垂直于纸面向里磁场区域（图中“×”表示）。现使金属框从高处竖直下降，当其匀速进入磁场时，发现弹簧测力计的示数小于1N，请你分析并推测此现象产生的原因： 。如果将磁场方向改为垂直于纸面向外，重复上述操作，在金属框匀速进入磁场的过程中，弹簧测力计的示数 1N（选填“＜”、“＞”或“＝”）。 【典例2-3】某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟灵敏电流计连接组成闭合电路。 (1)图乙中的a表示垂直于直面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是 （填标号）； (2)从能量的角度来分析感应电流的产生过程是 能转化为电能； (3)若将图中灵敏电流计换成 ，还可以探究 ，利用这一原理可制成 （选填“发电机”或“电动机”）。 【变式2-1】如图所示的手摇电筒，沿图中箭头方向来回摇动手电筒时，灯泡发光，图中工作原理与其相同的是（　　） A．   B．   C．   D．   【变式2-2】探究电磁关系如图所示，立志考一中的徐明玮同学把甲、乙装置中的导体棒ab、cd组成电路。施加动力使悬挂的导体棒cd沿水平方向向右运动时，看到导体棒ab在导轨上也向右运动。 （1）在ab、cd组成电路中， （选填“ab”或“cd”）相当于电源，在cd棒运动过程中，实现的能量转化是： 能转化为 能； （2）若使导体棒cd沿水平方向向左运动（其他条件不变），则导体棒ab将向 运动（选填“左”或“右”）； （3）若使导体棒cd沿竖直方向上下运动，则导体棒ab将 ；（选填“静止不动”或“运动”） （4）某些公交车上安装的“车窗爆破器”的工作原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力。“车窗爆破器”工作原理与图装置中 （选填“甲”或“乙”）部分相同。 【变式2-3】小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣，他在实验室找到一只可拆卸的电流表，进行了如下探究。 (1)打开外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图所示。按照操作规范将电流表串联接入电路，通电后线圈转动，带动指针偏转；撤去磁体再次通电，指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 中受力转动； (2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入，“+”接线柱流出，指针偏转方向会与（1）中的偏转方向 （填“相同”或“相反”），说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关，因此使用电流表时不能把接线柱接反； (3)若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这种现象叫做 。据此可制成 。（选填“电动机”或“发电机”） 知识点3 手摇发电机的构造和原理 1、发电机的工作原理：电磁感应现象。 2、发电机的构造：主要有线圈、磁极、铜环和电刷四个基本组成部分，概括地讲是由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成。 实际的大型发电机多采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机．有的发电机利用电磁铁来代替永磁体； 3、交流发电机工作过程：如图所示，磁场方向水平向右，abcd是线圈，上面的铜环与b直接相连，下面的铜环与a直接相连。 线圈ab段向纸面里运动时产生电流方向向下，此时cd段向纸面外运动产生电流方向向上；当线圈所在平面运动到与磁感线方向垂直时，由于线圈不切割磁感线，不产生电流；当ab线向纸面外运动时产生向上的电流，此时cd段向纸面里运动产生向下的电流．所以流过电流表的电流方向是变化的，每当线圈所在平面与磁感线垂直时电流表指到零。 4、发电机与电动机相对比，电动机是因电而动，工作配置中要有电源，消耗电能获得机械能；发电机则是因动而电，工作配置中没有电源，发电机本身就是电源，消耗机械能获得电能。 5、无论是直流发电机还是交流发电机，线圈产生的都是交流电，交流发电机输出的是交流电，直流发电机是在换向器的作用下输出的是直流电。 6、交流发电机产生的感应电流的大小和方向在周期性地变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流（AC）。 7、在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹，简称赫，符号是Hz。 8、我国家庭电路的交流电电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，每秒内电流方向变化100次．注意：方向变化100次，周期性变化50次。 【典例3-1】如图所示为发电机模型线圈转动过程，下列说法正确的是（　　） A．线圈中产生电流的原理是电流磁效应 B．通过灯泡的电流方向不变 C．通过灯泡的电流大小不变 D．其他形式能量转化为电能 【典例3-2】如图所示为微风电扇，通电后扇叶转动，此过程中 能转化为机械能。拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转叶片，就会产生感应电流，发光二极管发光，人们利用这一原理制成了 （选填“电动机”或“发电机”）。 【变式3-1】下列实验装置所反映的原理，对发电机的发明有直接影响的是（    ） A． B． C． D． 【变式3-2】有一款小朋友玩的旱冰鞋，其内部没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的LED灯会发光，这是因为轮子在滚动的过程中，发生了 现象，产生了电流， （选填“发电机”或“电动机”）就是根据这一原理制成的。 一、单选题 1．市面上有一款不需要电池的自发电门铃，如图所示。当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，发声元件便可以发出声音。这种门铃发电的原理与下列选项反映的原理相同的是（　　） A． B． C． D． 2．关于电与磁，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁是利用电磁感应原理制成的 B．小磁针在磁场某处静止时，N极指向为该处的磁场方向 C．磁感线是用来形象描述磁场的线，是真实存在的 D．奥斯特首先发现了电与磁的联系，实现了机械能到电能的转化 3．如图所示是一种轮子会发光的滑板车，无需电池即可感受到脚踏风火轮闪光的效果，轮子是透明的，轮内安装发电装置，磁环固定在轮周上，由金属线圈和发光二极管（LED）组成的电路固定在轮的轴上。滑动时，轮子就会闪闪发光，下列分析错误的是（）    A．由金属线圈和发光二极管组成的电路一定是闭合电路 B．该发电装置利用的原理是磁场对电流的作用 C．发光二极管是一种用半导体材料制成的电子元件 D．这个过程中能量的转化：先机械能转化为电能，再把电能转化为光能 4．动圈式话筒工作时，线圈随声波变化在磁场中振动，线圈中会产生随声波变化的电流，各图能反映动圈式话筒的工作原理的是（　　） A． B． C． D． 5．下列四幅图中，能说明电动机工作原理的是（　　） A．对着磁体旁的线圈说话，示波器上会显示对应电流的波形 B．风车带动线圈在磁铁旁转动，闭合回路中会有电流产生 C．闭合开关，金属棒ab会在蹄形磁铁中运动起来 D．金属棒在蹄形磁铁中前后运动，闭合回路中会有电流产生 6．下列说法与情景不相符的是（　　） A．甲：不同位置的小磁针N极指向不相同，说明磁场没有方向 B．乙：磁感线是立体分布 C．丙：可以探究“感应电流产生的条件” D．丁：可以探究“通电导体周围存在磁场” 7．如图是小明设计的一款小制作，圆筒A中安装了磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（　　） A．电风扇 B．电熨斗 C．发电机 D．电动机 8．如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关分析中，正确的是（    ） A．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变 B．电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流 C．电动机通电后不转，一定是线圈刚好处在平衡位置 D．将电源和磁铁的两极同时对调，线圈将会反方向转动 9．下列关于科学家的贡献，说法不符合史实的是（　　） A．地磁场的两极与地理的两极并不重合，世界上最早记录这一现象的是我国宋代学者沈括 B．奥斯特最早发现了电与磁的联系，人们根据电流的磁效应，制成了电磁铁 C．欧姆发现通电导线在磁场中受力的作用，据此制成了电动机 D．法拉第发现了电磁感应现象，发电机是根据这个发现制成的 二、填空题 10．电动机的原理是 ；发电机是将机械能转化为 11．如题图所示，当导体ab在磁场中水平向右运动时，灵敏电流计指针会向右偏转，这个现象是科学家 于1831年发现的，利用此现象可以制成 （选填“电动机”或“发电机”）。若保持导体ab不动，只将蹄形磁体水平向左运动，则灵敏电流计指针 （选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”）。    12．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是 极，血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向 （选填“需要”或“不需要”）改变。该人工心脏泵的工作原理与 相同（选填“电动机”或“发电机”）。    13．如图所示的装置中，闭合开关，使导体ab棒水平向右运动，发现导体cd棒向左运动，利用实验装置中的乙部分可制成 （选填“发电机”、“电动机”），若其它条件不变，只把乙部分磁极颠倒，则cd棒将向 运动。    14．无链条电动自行车因省力、灵活、安静等优点，成为城市中一种理想的交通工具。 （1）车身是由航空铝合金制造，由于航空铝合金的 小（选填“密度”或“体积”），使得整车质量小，惯性 ，比较灵活：整车产生的最大噪声小于30dB，这是从 减弱噪声； （2）此车可以通过骑行者踩脚踏板获得能量，踩脚踏板获得的能量存储在自行车框架中的锂电池内，这个过程相当于 （选填“发电机”或“电动机”）的工作原理。为保证电动车续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达180W·h/kg，若锂电池的质量为2kg，电池充满电时电能为 J；若车行驶中受到的阻力均为50N，这些能量有80%转化为动能，则车可以行驶 m。    三、实验题 15．小明在实验室找到一只可拆卸的电流表，打开外壳，观察到电流表的内部结构如图所示，并进行了如下探究。 （1）按照规范操作要求将电流表接入电路，通电后线圈转动，带动指针正常偏转；撤去磁体再次通电，指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 中受力，这与 （选填“电线圈动机”或“发电机”）的工作原理相同； （2）若让电流从电流表的“-”接线柱流入，“+”接线柱流出，指针偏转方向会与（1）中的偏转方向 （选填“相同”或“相反”）； （3）若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这是 现象。 16．小周利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，他将实验中观察到的现象记录在下表中。 实验次数 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 电流表指针的偏转方向 1 断开 上N下S 向右运动 不偏转 2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转 3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转 5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转 6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 （1）分析得出： 电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫做 ； （2）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与 有关； （3）比较实验 可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流方向与磁场方向有关； （4）这个现象在生产和生活中的重要应用是 ； （5）针对这个实验，小周进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度大小有关”的猜想，于是他设计了如下的实验方案： ①保持磁场强弱不变，让导体AB以 （填“相同”或“不同”）的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小； ②如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小 （填“有关”或“无关”）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$