专题训练：电磁相互作用及应用 2024-2025学年教科版物理九年级上册

专题训练：电磁相互作用及应用 一、单选题 1．电动机是一种高效率、低污染的动力设备，广泛地运用在日常生活和生产实践中．下列家用电器中应用到电动机的是 A．电热水器 B．电饭锅 C．洗衣机、 D．电热毯 2．如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置，下列四幅图中，主要工作原理与该实验结论有关的是（　　） A．电饭锅 B．洗衣机 C．电磁起重机 D．风力发电机 3．无线充电是一种增加手机续航时间的方式，无线充电的技术原理是：电流流过“送电线圈”产生磁场，“受电线圈”靠近该磁场时就会产生感应电流，给智能手机充电，如图所示，“受电线圈”处用到了的实验原理是图中的（　　） A． B． C． D． 4．如图甲为小明购置的自行车码表。其工作原理：如图乙车轮旋转时感应线圈捕捉到磁铁带来的信息，通过传感线传输至码表，主机码表对此进行处理后计算出时速、里程等信息。此码表的工作原理为（　　） A．通电导线周围产生磁场 B．法拉第电磁感应现象 C．磁场对通电导线产生力的作用 D．磁极间的相互作用 5．如图所示是小明探究在“什么情况下磁可以生电”的实验装置，其中能够使电流表指针发生偏转的是（ ） A．导线AB不动，换用磁性更强的永磁体 B．磁体与导线AB一起向右移动 C．磁体不动，导线AB上下移动 D．导线AB不动，磁体左右移动 6．下列设备中，利用“通电导体在磁场中受力运动”原理工作的是（    ） A．电铃 B．发电机 C．电动机 D．电磁起重机 二、填空题 7．丹麦物理学家 证实电流的周围存在磁场，发现了电与磁之间的联系。电磁的应用非常广泛，发电机就是利用 原理进行工作的装置。 8．请按要求完成下列各实验： （1）在如图甲所示的电路中，当开关闭合时，发现导体棒沿着水平金属轨道向左运动，这个现象说明 ； （2）如图乙所示，使金属棒快速水平向右运动，发现灵敏电流计的指针向左偏转，这表明电路中产生了电流，其物理原理是 原理，此过程中能量的转化情况是 ； （3）如图丙是电吉他主要部件的基本结构图，当接通电源，拨动金属弦产生振动时，经一系列转化后将电信号转为吉他的声音信号，其工作原理与 （选填“甲”或“乙”）相同。 9．法拉第的发现：1831年，英国物理学家法拉第经过10年的探索，终于发现了利用 产生 的条件和规律，导致了 、 和 的相继问世，人类社会进入了电气化的时代． 10．（1）标有“220V  100W”的白炽灯正常发光时的电阻是 Ω，正常工作1h消耗的电能是 kW·h； （2）如图，多次实验发现，把磁铁靠近正发光的白炽灯时，灯丝会发生抖动，这是因为通电导体在磁场中会受到 的作用， （选填“电动机”或“发电机”）是利用这个原理制成的。 11．世界上最早记述地理的两极和地磁场的两极并不重合的是我国宋代学者 。 发电机的发明使人类大规模用电成为可能，发电机的工作原理是 。 12．地磁场被称为地球生命的“保护伞”，如图所示，从太阳或其他星体射出来的高速带电粒子流，在接近地球时，地磁场会改变其运动方向，使其偏离地球，对地球起到保护作用，其原理是 ． 三、作图题 13．如题图所示，表示闭合回路中垂直于纸面的一根导线，当在磁场中运动时回路中能产生感应电流，请用箭头标出的运动方向（只画一个），并画出一条磁感线。 四、实验题 14．如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。 ①导体水平向右运动    ②导体竖直向上运动      ③导体斜向上运动 ④磁体水平向左运动     ⑤磁体竖直向上运动 (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)小明进行了如图所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 （选填所有符合要求的操作序号）。 (3)完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： 。 (4)利用“磁生电”工作的装置有 （选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。 五、简答题 15．如图所示，请说明这两个单刀双掷开关是如何控制电动机正转和反转的。 16．盛夏的晚上，小明在房间感到很热，他打开电风扇，风吹到身上感到凉快，请你就上述过程提出两个物理问题，并解答： 示例：问题：电风扇转动时能量是如何转化的？答：电能转化为机械能。 问题1： 答： 问题2： 答： 17．现代的程控电话利用了电子计算机技术，只要事先给总交换机的电脑，输入所需的程序，电脑就能“见机行事”，，电话机也有了许多新功能．如：来电显示，录音等等．请你设计一种你希望的电话．(或者具有某一功能) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C D B B D C 1．C 【详解】洗衣机通电时，滚筒会发生转动，表明洗衣机内部有电动机，所以洗衣机应用了电动机；电热水器、电饭锅、电热毯通电时，电能转化为内能，它们是利用了电流的热效应． 故选 C． 2．D 【详解】由“探究感应电流产生条件”的实验装置可得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象。 A．电饭锅的主体是发热体，是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意； B．洗衣机的主体是电动机，其原理是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意； C．电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意； D．风力发电机是利用电磁感应原理制成的，将机械能转化为电能，故D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】从题意中知道，手机背面的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的。 A．此图是研究电磁铁磁性强弱与电流的大小的关系的实验，故A不符合题意； B．图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故B符合题意； C．图中是奥斯特实验，说明通电直导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故C不符合题意； D．图中给线圈通电，线圈会转动，说明通电导体受到磁场力的作用，故D不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】由题意可知，车轮旋转时感应线圈捕捉到磁铁带来的信息，即线圈切割磁感线，产生感应电流，所以是电磁感应现象，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】试题分析：解答本题要求知道产生感应电流的条件，电磁感应现象原理告诉我们，闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，由此可知产生电流的条件之一是导体做切割磁感线运动． 解：本题图中蹄形磁体的磁感线方向是竖直方向． A、换用磁性更强的永磁体，但没有改变运动方向，不能切割到磁感线，不能产生感应电流，所以A是错误的； B、磁体与ab一起向右运动，ab与磁体保持相对静止，ab不切割磁感线，指针不发生偏转．所以B是错误的； C、磁体不动，ab上下移动，导体ab不切割磁感线，指针不发生偏转；所以C是错误的； D、ab不动，磁体左右移动，导体ab切割磁感线，指针发生偏转；所以D是正确的； 故选D． 【点评】理解电磁感现象，关键在于三个词：一是“闭合电路”，二是“一部分导体”，三是“切割磁感线运动”，三个条件缺少一个都不会产生感应电流． 6．C 【详解】A、电铃的主要元件是电磁铁，电磁铁的原理是电流的磁效应； B、发电机的原理是电磁感应现象； C、电动机的原理是通电导体在磁场中受力，或者说通电线圈在磁场中受力转动； D、电磁起重机的主要元件是电磁铁，原理是电流的磁效应． 故选C． 【点睛】电动机是将电能转化为机械能的机械，它在工作时要消耗电能，发电机是将机械能转化为电能，它在工作时产生电能． 7． 奥斯特 电磁感应 【详解】[1]奥斯特最早发现了电与磁之间的联系，即电流的周围存在磁场，这是电流的磁效应。 [2]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理。 8． 通电导体在磁场中受力运动 电磁感应 机械能转化为电能 乙 【详解】（1）[1]由图甲可知，闭合开关，导体棒中通过一定的电流，导体棒沿着水平金属轨道向左运动，这个现象说明通电导体在磁场中受力运动。 （2）[2][3]金属棒快速水平向右运动，灵敏电流计的指针向左偏转，说明电路中产生了电流，因为闭合电路的一部分导体切割磁感线，产生感应电流，属于电磁感应现象，此过程中，机械能转化为电能。 （3）[4]根据图丙可知，通过拨动弦转化为电信号，最后转为声音信号，因此该过程为电磁感应现象，与发电机原理相同，即与乙的原理相同。 9． 磁场 电流 发电机 电动机 变压器 【详解】法拉第的发现：1831年，英国物理学家法拉第经过10年的探索，终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律，导致了发电机、电动机和变压器的相继问世，人类社会进入了电气化的时代． 10． 484 0.1 力 电动机 【详解】（1）[1]白炽灯正常发光时的电阻 [2]正常工作1h消耗的电能 W=Pt=100×10-3kW×1h=0.1kW·h （2）[3][4]将一磁铁靠近正在发光的白炽灯泡时，由于通电导体在磁场中受到力的作用，所以灯丝会发生抖动，电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，所以电动机是根据该原理制成的。 11． 沈括 电磁感应现象 【详解】[1]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，故他是世界上最早发现这一现象的人。 [2]法拉第发现的电磁感应现象是发电机的工作原理。 12．磁场对电流有力的作用(或磁场对通电导体有力的作用) 【详解】高速带电粒子流的定向运动形成电流，根据磁场对通电导体有力的作用可知，高速带电粒子流受磁场力的作用而偏离地球，对地球起到保护作用． 【点睛】高速带电粒子流的定向运动形成电流，而磁场对通电导体有力的作用． 13． 【详解】磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的。闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，只要a的运动能切割磁感线，回路中就能产生感应电流。如图 14．(1)灵敏电流计的指针是否偏转 (2)①③④ (3)将导体换成多匝线圈 (4)动圈式话筒 【详解】（1）实验时，通过观察灵敏电流计的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，这用到了转换法. （2）①当导体AB水平向右运动时，会切割磁感线，产生感应电流； ②当导体AB竖直向上运动时，不会切割磁感线，不会产生感应电流； ③当导体AB斜向上运动时，会切割磁感线，产生感应电流； ④磁体水平向左运动时，会切割磁感线，产生感应电流； ⑤磁体竖直向上运动时，不会切割磁感线，不会产生感应电流； 综合分析会产生感应电流的是：①③④。 （3）实验现象不太明显，说明感应电流太小，故需要增大感应电流；增大感应电流的方法：①换一个磁性更强的磁体；②加快导体AB切割磁感线的运动速度；③将导体AB换成多匝线圈。 （4）扬声器是把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应；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，是电磁感应原理。 15．见解析 【详解】用两个单刀双掷开关，通过改变电路中的电流方向，来使电动机实现正转和反转，如图所示，当S1、S2都接两个上触点时，电流从左边通过电动机朝一个方向转动，当当S1、S2都接两个下触点时，电流从右边通过电动机朝相反方向转动，这样就控制电动机正转和反转。 16． 见解析 见解析 见解析 见解析 【详解】答：问题1：风扇对着人吹风，为什么人感到凉快？答：电风扇转动时，加快了室内空气的流动，使人体表面汗液的蒸发加快，蒸发为吸热过程，从而加快空气对人体热量的吸收，所以人感到凉快。问题2：电风扇的工作原理是什么？答：电风扇扇叶的转动是由电动机带动的，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中会受到力的作用。 17．可视电话、书写电话、话音拨号电话、可设有“黑名单”功能的电话等等． 【详解】根据题意，现代的程控交换机的利用计算机技术，已经提高了效率，交换机交给了电脑来处理，节约了人力，且具有了一些新功能． 如果请你设计一种你希望的电话，或者具有某一功能，可以从以下方面着想： 打电话时，可以看到对方，即可视电话； 可以直接将书写的内容传递给对方的电话； 语音拨号电话； 不想接听某人的电话时，可以将其设置到黑名单的电话等． 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$