第一章4-5节 电动机和电生磁培优练习讲义-2024-2025学年浙教版八年级下册科学

八年级科学第一章4-5节 电动机和电生磁培优练习讲义 易错点一、磁场对通电导体的作用 例1：如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒　 　 (填“有”或“无")力的作用。若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向　 　 (填“左”或“右”)侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，可看到AB棒向 　 　 (填“左”或“右")侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与　 　方向和　 　方向有关。 （例1） （例2） 例2：小明在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。 ①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴　 　（选填“上侧”或“下侧”）绝缘漆都刮掉。 ②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了　 　，该装置能在线圈　 　（选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 例3：（2024八下·温州月考）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根较轻的金属棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。 （1）在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择　 　(填“铁”或“铝”)棒。 （2）闭合开关，小明看到金属棒ab稳定时如图乙所示，要观察到金属棒ab稳定时如图丙所示，小明的操作可能是　 　。 （3）小明进一步提出问题：在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小与通过导线的电流大小是否有关?为研究该问题，请在图甲所示的实验基础上，添加合适电学元件并简要写出实验步骤。 　 　　 　。 变式1：（2023八下·宁波期末）如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（　　） A．一直顺时针流动 B．一直逆时针流动 C．先逆时针流动，再顺时针流动 D．先顺时针流动，再逆时针流动 变式2：（2023八下·龙湾期中）我国航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列实验原理一致的是（　　） A．B．C．D． 变式3：（2024八下·金东期末）用螺丝钉、电池、导线和纽扣状磁铁，可以做成一个最简单的电动机。如图所示，螺丝钉的尾端吸着纽扣磁铁一极，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在纽扣磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转。下列叙述正确的是（　　） A．该电动机工作时将机械能转化为电能 B．若仅将纽扣磁铁上下翻转，螺丝钉旋转方向不变 C．若仅改变电源正负极方向，螺丝钉旋转方向不变 D．若换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度会加快 （3） （4） 变式4：如图所示是电流表的内部结构原理图，请用学过的知识回答下列问题： （1）当线圈中通过电流时，指针发生偏转，其原理是　 　。 （2）该电流表有两个量程，若要使用大量程， 应把导线分别接在　 　(选填“A” 或“B”)接线柱和“－”接线柱上。 变式5：（2023八下·新昌期中）如图是检验磁场对通电导体作用力的实验装置。当导线ab中有某方向电流通过时，它受到磁场的作用力方向向右。 （1）如果仅将磁极对调位置，导线AB受力方向　 　。 （2）如果磁极位置不变，仅改变AB中的电流方向，导线AB受力方向　 　。 （3）若同时对调磁极位置和改变电流方向，导线AB的受力方向　 　。 易错点二、直流电动机 例1：（2024八下·杭州月考）根据装配直流电动机模型实验，回答下列问题。 （1）直流电动机的工作原理是　 　。电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠　 　（填名称）来实现的。 （2）实验中要研究电动机转动方向和转动速度的影响因素，请你在下列方框中画出电路图。 （3）若要改变电动机的转动方向，下列方法中可行的是 （填字母）。 A．同时改变电流方向和磁场方向 B．只改变电流方向或只改变磁场方向 C．使电动机线圈中的电流增大 D．使磁场增强 （4）你在安装电动机模型的时候，如果遇到电动机转子不转，请你分析可能的原因及解决的办法（写出两种）。 原因 1：　 　；解决办法：　 　。 原因 2：　 　；解决办法：　 　。 例2：（2024八下·临海期末）某科学兴趣小组将几颗铆磁铁叠在一起，与干电池负极相连，把铜线弯折成心形线框，套在电池外面，心形线框就能绕电池转动（如图）。 （1）心形线框能绕电池转动的原理是　 　。 （2）要增大心形线框的转速，可采取的措施有　 　。（写出一条即可） 例3：小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后(有电流通过灯丝，灯就发光)，他们看到的现象分别是(　　) A． 小明看到线圈连续转动，灯时亮时灭 B．小华看到线圈连续转动，灯连续发光 C．小华看到线圈左右摆动，灯时亮时灭 D．小明看到线圈左右摆动，灯连续发光 变式1：用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁（磁性随温度升高而减弱），可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图所示。电流通过磁铁和铁钉，铁钉旋转。 （1）该简易电动机的工作原理是 　 　。 （2）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变 　 　的方向。 （3）电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是　 　（填字母）。 A.防止铁钉被磁化 B.防止电流通过时产生过多热量 变式2：一台直流电动机模型通电后不转动，用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了的现象，其原因是（   ） A. 换向器与电刷未接触                                           B. 启动时线圈在平衡位置 C. 电刷与换向器摩擦太大                                       D. 电源正负极接反了 变式3：（2024八下·义乌期末）某同学按照说明书组装了一个电动机模型，装好后发现电动机不转动。产生该现象的原因不可能是（　　） A．电池正负极接反 B．接线柱接触不良 C．磁体磁性太弱 D．线圈处于平衡位置 变式4：为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如图所示），他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 （1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是：　 　、　 　。（写出两点） （2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是：　 　、　 　。 （3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是　 　， 并在虚线框内画出实验电路图（电动机用符号 表示）　 　。 变式5：（2024八下·杭州期末）项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。他们制定的产品评价表如下。 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风 指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出 小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。 （1）图乙中，通过切换开关s，可以改变电动机转向的原因是　 　。 （2）将开关S与"1"连接，旋钮OP绕О点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化?　 　。 （3）对模型测试时，其"指标一"为优秀。请结合评价量表，分析该模型的“指标二"所处的评价等级（“优秀”、“合格”、“待改进”），并说明理由　 　。 易错点三、电磁感应现象 例1：（2024八下·江北期末）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟载人飞船与空间站完成自主对接时，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞船内置了电磁阻尼器，它由磁铁和线圈构成，当线圈切割磁感线运动时，线圈中会产生电流，同时线圈会受到与运动方向相反的阻力，以阻止其靠近。下列线圈中能产生感应电流的是（　　） A．竖直向上运动 B．水平向左运动 C．沿ab向内运动 D．竖直向下运动 例2：如图所示为探究“磁生电”的实验装置。 （1）闭合开关，让悬着的导体AB （选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”）运动时，电流表会发生偏转。 （2）若保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作是 。 （3）实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议。装置改进：___________________；操作改进：_____________ 例3：（2024八下·吴兴期中） 如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置 （1）实验中，图甲AB棒的材料可以是 　 　（选填“塑料”、“铝”）； （2）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断 　 　； （3）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系； （4）若将此装置中灵敏电流计换成 　 　，可进一步探究电动机的工作原理。 （5）小明做了如图乙所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，cd运动的原因是　 　。 例4：小康将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验，下列说法正确的是（ ） A．“电风扇发电”的原理是电磁感应 B．“电风扇发电”的原理是通电导线在磁场中受到力的作用 C．“电风扇发电”过程是把电能转化为机械能 D．小灯泡发光是把光能转化为电能 例5：（2024八下·萧山期末）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线．现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，说明铜棒里　 　（选填“有”或“无”）电流产生，EF受到的是磁场力的作用．当拉动GH使其向右移动时，EF应向　 　（选填“左”或（右”）移动，理由是：　 　。 变式1：（2023八下·鄞州期末）如图是小宁在宁波火车站”刷身份证”进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别小宁的身份。下列四幅图中能反映其工作原理的是（　　） A． B． C． D． （1） （2） 变式2：（2024八下·临海期末）学校项目化小组为夜跑者设计制作节能夜跑灯，下图为制作好的节能夜跑灯结构图。晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在水管中运动，LED灯就会发光。下列实验与其原理相同的是（　　） A．B．C．D． 变式3：（2024八下·奉化期末）超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的。图中能反映出安检门工作原理的是（　　） A．B．C．D． 变式4：如图所示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．利用了电磁感应现象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．产生了直流电 （4） （5） 变式5：如图所示，把一条长约10m的导线两端连在灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合电路．有两个同学迅速摇动这条导线，这两个同学沿 （填“东西“或“南北”）方向站立时，电流计指针更容易偏转．应用该原理制成了 机． 变式6：（2023八下·镇海期末）起点为宁波市镇海区威海路，终点为杭州市江干区下沙枢纽的杭甬高速段，将成为国内首条高科技智慧公路，建设远期目标是实现车辆移动式无线充电（如图甲）。图乙是电动汽车无线充电的原理简化图，当路面内的充电线圈接通供电电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当电动汽车在公路上的时候，车载线圈中会产生感应电流，实现无线充电。 （1）车载线圈中产生电流是利用　 　现象。 （2）当充电线圈中某一时刻的电流从a流入，b流出时，则图中充电线圈内部B点的磁场方向　 　（填“向上”或“向下”）。 变式7：在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中： （1）小明设计的电路如图甲所示，在蹄形磁铁的磁场中放置一根导线ab，ab的两端分别跟开关、螺线管连接，螺线管旁边放置一枚小磁针，当ab中产生电流时，螺线管中有　 　通过，小磁针会发生偏转。 （2）小明闭合开关后，不管导线ab在磁场中怎样运动，小磁针都不偏转，是没有产生电流，还是产生的电流太微弱了？他换用了一个灵敏电流计代替螺线管和小磁针，如果灵敏电流计指针发生偏转，表明导线ab中产生电流，实验的情况如图乙所示。 ①观察并分析图A、B、C中的现象可知：导线ab静止时，　 　 (填“能”或“不能”，下同)产生感应电流；导线ab沿着磁感线方向运动时，　 　产生感应电流；导线ab做切割磁感线运动时，　 　产生感应电流。 ②观察并分析图C、D中的现象可知：产生感应电流的条件之一是　 　。 （3）对比图甲和图乙两次实验后，小明认为：图甲中小磁针不发生偏转，不是没有产生电流，而是　 　。 变式8：（2023八下·洞头期中）发光二极管(LED)具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“-”极流入时，LED灯则不发光。小科想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作： ①条形强磁铁的N极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中(如图乙)，发现A灯发光，B灯不发光； ②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光。 （1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是　 　。 （2）通过上述实验可以获得的结论是　 　。 （3）在图乙中，若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”，在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是　 　。 （8） （9） 变式9：（2023八下·拱墅期末）针对“感应电流大小与哪些因素有关”这一问题，小乐进行了如下探究：建立猜想：导体切割磁感线运动的速度越大，感应电流越大。 实验装置：如图所示，足够大的蹄形磁休放在水平面上 绝缘硬棒ab、cd可拉动导体PQ水平向右运动(导体PQ运动区域的磁场强度相同)。 （1） 小乐建立上述猜想的依据是：导体切割磁感线运动的速度越大，动能就越大，转化成的　 　能就越多。 （2）小乐利用上述实验装置，进行如下操作：让导体PQ先后以　 　(填“相同”或“不同”)的速度水平向右运动；同一次实验，应使导体PQ做　 　(填“匀速”或“变速")运动。 （3）若小乐的猜想正确，则观察到的现象是　 　。 变式10：（2023八下·浙江期中）如图所示为科学兴趣小组用来探究“影响感应电流大小的因素”的实验装置，金属圆盘在磁极间不断转动，相当于每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流。 【提出问题】影响感应电流大小的因素有哪些？ 【建立猜想】 猜想1：切割磁感线的速度大小会影响感应电流的大小。 猜想2：磁场强弱会影响感应电流的大小。 （1）猜想3：　 (根据后面的验证猜想3回答)。 （2）【实验研究】 验证猜想1：当圆盘转速增大时，电流表指针偏转角度增大。 验证猜想2：保持圆盘转速不变，换用　 　发现电流表指针偏转角度更大。 （3）验证猜想3：保持圆盘转速不变，换用一个半径更大金属圆盘，发现电流表指针偏转角度更大。 【实验结果】根据本实验可知，影响感应电流大小的因素有切割磁感线的速度、磁场强弱和　 　。 【评价交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动，某同学发现电流表指针在实验中都向一个方向偏转。若想让电流表指针向另一个方向偏转，则可　 　。 易错点四、交流发电机 例1：（2023八下·杭州期末）如图所示，是　 　（电动机或发电机）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，当线圈转到如图位置时　 　。 变式1：（2023八下·杭州月考）如图所示，×表示磁场方向垂直纸面向里，金属棒MN在水平导轨abcd上无摩擦向右滑动时，金属棒MN中电流方向为：从N流向M。则下列不正确的是（　　） A．增大MN的速度，通过R的电流会变大 B．MN左、右运动时，切割了磁感线 C．若MN向左滑动，电阻R中电流方向为从c流向a D．该图反映了电动机原理 变式2：（2023·浙江期中）某实验小组用如图甲所示的装置探究感应电流产生条件。 （1）某同学闭合开关后进行了如下操作，其中能产生感应电流的是 ____（填写字母）。 A．导体AB不动，让磁体左右运动 B．磁体不动，让导体AB上下运动 （2）根据实验现象，初步得到电路中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 　 　运动。 （3）如果将灵敏电流计换成 　 　，可进一步研究电动机工作原理。 （4）如图乙是手摇发电机的原理图，当线圈转动到图示位置时，线圈中 （填“有”或“无”）电流。 变式4：（2024八下·长兴期末）某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体，让导体AB运动。实验记录如下表所示。 实验次数 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向 1 竖直向上 不偏转 ____ 2 竖直向下 不偏转 ____ 3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入 4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入 （1） 由实验次数1、2可知，闭合开关，导体AB竖直运动　 　（填“会”或“不会”）产生感应电流。 （2）由实验次数3、4可推测，如果固定导体AB，水平向右移动磁体，灵敏电流计指针向 　偏转。 （3）图乙中的“◯”表示导体AB的横截面（即图甲中沿导体由A往B看），Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是____ A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ （4）图丙为发电机的示意图，其原理与图甲所示原理相同。图中时刻线圈水平，箭头为线圈旋转方向，根据上面表格中的信息可知此时ab边中的电流情况是____ A．无电流 B．电流方向由a向b C．电流方向由b向a 八年级科学第一章4-5节 电动机和电生磁培优练习讲义 解析 易错点一、磁场对通电导体的作用 例1：如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒　 　 (填“有”或“无")力的作用。若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向　 　 (填“左”或“右”)侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，可看到AB棒向 　 　 (填“左”或“右")侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与　 　方向和　 　方向有关。 【答案】有；左；左；电流；磁场 【解析】（1）通电导体在磁场中会受到磁力的作用； （2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，据此分析解答。 【解答】（1）如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒有力的作用。 （2）若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时则受力方向改变，那么可看到AB棒向左侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，则AB受力方向改变，那么可看到AB棒向左侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。 例2：小明在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。 ①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴　 　（选填“上侧”或“下侧”）绝缘漆都刮掉。 ②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了　 　，该装置能在线圈　 　（选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 【答案】下侧；换向器；刚转过 【解析】（1）当线圈里有电流经过时，线圈会受力转动；当线圈转过180°后，如果电流方向不变，那么线圈的受力方向会与运动方向相反，从而不能持续转动。如果将转轴相同一侧的半圈绝缘皮去掉，那么当线圈转过180°后没有电流，自然就不受力，依靠惯性回到原来位置，这时就有电流，再次受到磁力，从而完成持续转动。 （2）如果在电路中加入换向器，那么每隔半圈就改变一次电流方向，从而使线圈受到的力始终朝向一个方向，那么线圈就能连续转动起来。 【解答】①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴下侧绝缘漆都刮掉。 ②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 例3：（2024八下·温州月考）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根较轻的金属棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。 （1）在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择　 　(填“铁”或“铝”)棒。 （2）闭合开关，小明看到金属棒ab稳定时如图乙所示，要观察到金属棒ab稳定时如图丙所示，小明的操作可能是　 　。 （3）小明进一步提出问题：在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小与通过导线的电流大小是否有关?为研究该问题，请在图甲所示的实验基础上，添加合适电学元件并简要写出实验步骤。 　 　　 　。 【答案】（1）铝 （2）调换磁极或调换电池正负极的方向 （3）将开关，电流表金属棒ab和滑动变阻器串联接入电路。调节变阻器滑片的位置，观察电流表的石灰水变化以及金属棒ab与竖直方向的夹角大小，从而判断金属棒受力大小即可。 【解析】（1）铁容易被磁化，铝不能磁化。 （2）通电导体受力的方向与磁场方向和电流方向有关。 （3）滑动变阻器可以调节电路中的电流大小，通过观察金属棒的倾斜角度判断受到磁力大小，据此设计实验步骤即可。 【解答】 （1）铁棒被磁铁吸引，而铝棒不能被磁铁吸引，则在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择铝棒为好。 （2）根据图片可知，丙图中金属棒ab受力的方向与乙图中受力方向相反，那么应该是磁场方向改变或电流方向改变所致，则小明的操作可能是：调换磁极或调换电池正负极的方向； （3）在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小与通过导线的电流大小是否有关时，实验方案如下： 将开关，电流表金属棒ab和滑动变阻器串联接入电路。调节变阻器滑片的位置，观察电流表的石灰水变化以及金属棒ab与竖直方向的夹角大小，从而判断金属棒受力大小即可。 变式1：（2023八下·宁波期末）如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（　　） A．一直顺时针流动 B．一直逆时针流动 C．先逆时针流动，再顺时针流动 D．先顺时针流动，再逆时针流动 【答案】D 【解析】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。 【解答】水银是导体，水银的内外侧用导线接入电路通过电流后，会在磁场中受力而运动起来。通电导体在磁场中的受力方 向与磁场方向和电流方向有关，对调电源的正负极后，电流方向发生改变，因此水银受力方向改变，水银沿顺时针方向流动；再对调磁铁的南北极，磁场方向改变，则水银受力方向再一次改变，此时水银沿逆时针方向流动， 故D正确，ABC错误。 变式2：（2023八下·龙湾期中）我国航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列实验原理一致的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】分析各个选项中包含的物理原理即可。 【解答】根据“当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞”可知，电磁弹射器的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。 A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A不合题意； B.闭合开关后，通过电流的导体棒在磁场中受力运动，故B符合题意； C.闭合开关后，通过两个电磁铁的电流相同，线圈匝数多的吸引大头针的数量更多，说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关，故C不合题意； D.闭合开关后，当导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，这是电磁感应现象，故D不合题意。 变式3：（2024八下·金东期末）用螺丝钉、电池、导线和纽扣状磁铁，可以做成一个最简单的电动机。如图所示，螺丝钉的尾端吸着纽扣磁铁一极，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在纽扣磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转。下列叙述正确的是（　　） A．该电动机工作时将机械能转化为电能 B．若仅将纽扣磁铁上下翻转，螺丝钉旋转方向不变 C．若仅改变电源正负极方向，螺丝钉旋转方向不变 D．若换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度会加快 【答案】D 【解析】电动机原理是通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向与电流方向及磁场方向有关。当电流方向或磁场方向发生改变时，导线的受力方向也发生改变。 【解答】A.电动机工作时，将电能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B.通电导体中磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，仅将纽扣磁铁上下翻转，改变磁场的方向，螺丝钉会反向转动，故B错误； C.通电导体中磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，若仅改变电源正负极方向，通过螺丝钉的电流方向发生改变，螺丝钉会反向转动，故C错误； D.若将电池替换成电压更大的电池，通过螺丝钉的电流增大，螺丝钉转动速度加快，故D正确， 故答案为：D。 变式4：（2021八下·嘉兴月考）如图所示是电流表的内部结构原理图，请用学过的知识回答下列问题： （1）当线圈中通过电流时，指针发生偏转，其原理是　 　。 （2）该电流表有两个量程，若要使用大量程， 应把导线分别接在　 　(选填“A” 或“B”)接线柱和“－”接线柱上。 【答案】（1）通电线圈在磁场中受到力的作用（2）B 【解析】（1）根据通电导体在磁场中的受力运动分析解答。 （2）根据公式做出判断。 【解答】（1）当电表中有电流通过时，指针会发生偏转，其工作原理是通电线圈在磁场中由于受到磁场力而会发生转动，它实际上与电动机的工作原理相同； （2） 根据图片可知，当接电流表的小量程时，只有电流经过电流表的线圈，此时电流较小。当使用大量程时，线圈和定值电阻并联，根据并联电路的电流规律I总=I1+I2可知，此时通过通过电流表的电流会变大，那么应该将B接线柱与“-”相接。 变式5：（2023八下·新昌期中）如图是检验磁场对通电导体作用力的实验装置。当导线ab中有某方向电流通过时，它受到磁场的作用力方向向右。 （1）如果仅将磁极对调位置，导线AB受力方向　 　。 （2）如果磁极位置不变，仅改变AB中的电流方向，导线AB受力方向　 　。 （3）若同时对调磁极位置和改变电流方向，导线AB的受力方向　 　。 【答案】（1）左（2）左（3）右 【解析】（1）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关； （2）通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关； （3）根据影响通电导体在磁场中的受力方向的影响因素分析解答。 【解答】（1）如果仅将磁极对调位置，那么磁场方向发生改变，则导线AB的受力方向与原来相反，即导线AB受力方向左。 （2）如果磁极位置不变，仅改变AB中的电流方向，那么导线AB受力方向与原来相反，即AB受力方向为向左。 （3）若同时对调磁极位置和改变电流方向，那么导线AB的受力方向先调转再调转，最终与原来方向相同，即受力方向为向右。 易错点二、直流电动机 例1：（2024八下·杭州月考）根据装配直流电动机模型实验，回答下列问题。 （1）直流电动机的工作原理是　 　。电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠　 　（填名称）来实现的。 （2）实验中要研究电动机转动方向和转动速度的影响因素，请你在下列方框中画出电路图。 （3）若要改变电动机的转动方向，下列方法中可行的是 （填字母）。 A．同时改变电流方向和磁场方向 B．只改变电流方向或只改变磁场方向 C．使电动机线圈中的电流增大 D．使磁场增强 （4）你在安装电动机模型的时候，如果遇到电动机转子不转，请你分析可能的原因及解决的办法（写出两种）。 原因 1：　 　；解决办法：　 　。 原因 2：　 　；解决办法：　 　。 【答案】（1）通电线圈能在磁场中转动；换向器 （2） （3）B （4）电路中的电源电力不足；更换电池，增加电源电压；转子处在平衡位置；用手拨动转子 【解析】（1）根据直流电动机的工作原理解答。根据直流电动机的结构和工作过程解答。 （2）通电导体在磁场中的受力分析与磁场方向和电流方向有关；通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和电流大小有关，据此设计电路。 （3）根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素判断； （4）电动机的转子不转，可能是受到的电磁力太小，也可能是线圈处于平衡位置，据此分析解答。【解答】（1）直流电动机的工作原理是通电线圈能在磁场中转动。电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠换向器来实现的。 （2）电动机的转速大小与电流大小有关，因此要改变转速，就要改变电流，即将一个变阻器与电动机串联即可，如下图所示： （3）电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，故选B。 （4）电动机的转子不转，可能原因为： 原因 1：电路中的电源电力不足；解决办法：更换电池，增加电源电压。 原因 2：转子处在平衡位置；解决办法：用手拨动转子。 例2：（2024八下·临海期末）某科学兴趣小组将几颗铆磁铁叠在一起，与干电池负极相连，把铜线弯折成心形线框，套在电池外面，心形线框就能绕电池转动（如图）。 （1）心形线框能绕电池转动的原理是　 　。 （2）要增大心形线框的转速，可采取的措施有　 　。（写出一条即可） 【答案】通电导线在磁场中要受到力的作用， 增大电流大小 【解析】电动机原理是通电导线在磁场中要受到力的作用，力的大小与电流大小及磁场大小有关。 例2：用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁（磁性随温度升高而减弱），可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图所示。电流通过磁铁和铁钉，铁钉旋转。 （1）该简易电动机的工作原理是 　 　。 （2）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变　 　 的方向。 （3）电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是　 　（填字母）。 A.防止铁钉被磁化 B.防止电流通过时产生过多热量 【解答】解：（1）该简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 （2）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变磁场的方向。 （3）电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是防止电流通过时产生过多的热量，故B正确，A错误。故选：B。 故答案为：（1）通电导体在磁场中受到力的作用；（2）磁场；（3）B。 变式1：小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后(有电流通过灯丝，灯就发光)，他们看到的现象分别是(　　) A．小明看到线圈连续转动，灯时亮时灭 B．小华看到线圈连续转动，灯连续发光 C．小华看到线圈左右摆动，灯时亮时灭 D．小明看到线圈左右摆动，灯连续发光 【答案】D 【解析】该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动，据此分析判断。 【解答】小华将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，灯时亮时灭，故B、C错误； 小明把两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，但电路中有持续的电流，灯泡会持续发光，故A错误，D正确。 变式2：一台直流电动机模型通电后不转动，用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了的现象，其原因是（ B   ） A. 换向器与电刷未接触                                           B. 启动时线圈在平衡位置 C. 电刷与换向器摩擦太大                                       D. 电源正负极接反了 变式3：．（2024八下·义乌期末）某同学按照说明书组装了一个电动机模型，装好后发现电动机不转动。产生该现象的原因不可能是（　　） A．电池正负极接反 B．接线柱接触不良 C．磁体磁性太弱 D．线圈处于平衡位置 【答案】A 【解析】 电动机不转动的原因可能是电流太小、磁场不够强、线圈处于平衡位置或者接触不良等。 【解答】 A.电池正负极接反，对电动机是否转动没有影响，只影响电动机的转动方向，故A符合题意； BCD.接线柱接触不良、磁体磁性太弱、线圈处于平衡位置，都可能导致电动机不转动，故B、C、D不符合题意。 故选A。 变式4：为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如图所示），他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 （1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是：　 　、　 　。（写出两点） （2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是：　 　、　 　。 （3）对简易电动机进行改良后制作出现在可以连续转动的电动机，是因为在线圈两边安装了　 。 （3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是　 　， 并在虚线框内画出实验电路图（电动机用符号 表示）　 　。 【答案】（1）改变电流方向；改变磁极方向 （2）处于平衡位置；电流太小 （3）换向器。 （4）滑动变阻器； 【解析】电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈产生旋转磁场，并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。 【解答】（1）线圈能够转动是因为通电导线在磁场中受到力的作用，所以线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关；故答案为：改变电流方向；改变磁场方向； （2）线圈不动，可能是受力太小，而电动机的受力的大小与电流有关，所以可能是电流太小；或者有可能达到平衡位置；故答案为：处于平衡位置；电流太小； （3）对简易电动机进行改良后制作出现在可以连续转动的电动机，是因为在线圈两边安装了换向器。 （4）调节电动机转速需要改变通过线圈的电流大小，可以通过改变电阻来实现；故答案为：滑动变阻器；； 变式5：（2024八下·杭州期末）项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。他们制定的产品评价表如下。 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风 指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出 小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。 （1）图乙中，通过切换开关s，可以改变电动机转向的原因是　 　。 （2）将开关S与"1"连接，旋钮OP绕О点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化?　 　。 （3）对模型测试时，其"指标一"为优秀。请结合评价量表，分析该模型的“指标二"所处的评价等级（“优秀”、“合格”、“待改进”），并说明理由　 　。 【答案】（1）改变通过电动机电流的方向 （2）变慢 （3）合格，理由是：吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开，从而将纸屑吸入收集盒，同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面，吹风时，收集盒右侧的阀门关闭，收集盒内的纸屑不会被吹出，但隔板下面的纸屑会被吹出。 【解析】（1）根据图乙分析切换开关S时通过电动机电流方向的变化，进而分析电动机转向改变的原因； （2）根据图乙分析旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时变阻器接入电路的电阻变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，进而分析电动机转速的变化； （3）根据图丙分析吹风时有无纸屑吹出，进而判断该模型的“指标二”评价等级。 【解答】 （1）由图乙可知，开关S与“1”连接时，电流从电动机的上方流入，开关S与“2”连接时，电流从电动机的下方流入，即切换开关S后，通过电动机电流的方向发生改变，因此电动机转向改变的原因是改变通过电动机电流的方向； （2）他图乙可知，将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，此时通过电动机的电流变小，电动机的转速变慢； （3）由图丙可知，吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开，从而将纸屑吸入收集盒，同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面，吹风时，收集盒右侧的阀门关闭，收集盒内的纸屑不会被吹出，但隔板下面的纸屑会被吹出，结合表中的指标二可知，吸纸屑后，吹风时有部分纸屑被吹出，因此该模型的“指标二”评价等级为合格。 易错点三、电磁感应现象 例1：（2024八下·江北期末）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟载人飞船与空间站完成自主对接时，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞船内置了电磁阻尼器，它由磁铁和线圈构成，当线圈切割磁感线运动时，线圈中会产生电流，同时线圈会受到与运动方向相反的阻力，以阻止其靠近。下列线圈中能产生感应电流的是（　　） A．竖直向上运动 B．水平向左运动 C．沿ab向内运动 D．竖直向下运动 【答案】B 【解析】考查电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。 【解答】 A.据图可知，磁场方向为竖直向下，线圈竖直向上运动，运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，无法产生感应电流，故A不符合题意； B.据图可知，磁场方向为竖直向下，线圈水平向右运动，运动方向与磁感线方向垂直，切割磁感线，能法产生感应电流，故B符合题意； C.据图可知，磁场方向为竖直向下，线圈沿ab向内运动，ab没有切割磁感线，无法产生感应电流，故C不符合题意； D.据图可知，磁场方向为竖直向下，线圈竖直向下运动，运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，无法产生感应电流，故D不符合题意； 故答案为：B。 例2：如图所示为探究“磁生电”的实验装置。 （1）闭合开关，让悬着的导体AB （选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”）运动时，电流表会发生偏转。 （2）若保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作是 。 （3）实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议。装置改进：___________________；操作改进：_____________ 答案：（1）左右 （2）左右移动磁铁 （3）换强磁铁（或绕制线圈） 快速移动导体（或磁铁） 例3：（2024八下·吴兴期中） 如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置 （1）实验中，图甲AB棒的材料可以是 　 　（选填“塑料”、“铝”）； （2）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断 　 　； （3）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系； （4）若将此装置中灵敏电流计换成 　 　，可进一步探究电动机的工作原理。 （5）小明做了如图乙所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，cd运动的原因是　 　。 【答案】（1）铝 （2）感应电流方向 （3）磁场方向 （4）电源 （5）ab切割磁感线，产生感应电流，cd中有电流通过，通电导体在磁场里受到力的作用而运动 【解析】（1）根据电磁感应的条件分析解答； （2）灵敏电流计的指针偏转方向与通过它的感应电流的方向有关； （3）根据题目描述分析哪个因素发生改变即可； （4）根据探究通电导体在磁场中受力的实验过程分析； （5）根据发电机和电动机的工作原理分析解答。 【解答】（1）产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动，因此图甲AB必须为导体，故选铝。 （2）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断感应电流方向； （3）将磁体N、S极对调后，磁场方向发生改变，因此是为了探究感应电流方向与磁场方向的关系。 （4）在探究通电导体在磁场中受力的实验中，必须有电流通过导体，因此电路中必须有电源，则：若将此装置中灵敏电流计换成电源，可进一步探究电动机的工作原理。 （5）小明做了如图乙所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，cd运动的原因是：ab切割磁感线，产生感应电流，cd中有电流通过，通电导体在磁场里受到力的作用而运动。 例4：小康将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验，下列说法正确的是（ A ） A．“电风扇发电”的原理是电磁感应 B．“电风扇发电”的原理是通电导线在磁场中受到力的作用 C．“电风扇发电”过程是把电能转化为机械能 D．小灯泡发光是把光能转化为电能 例5：（2024八下·萧山期末）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线．现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，说明铜棒里　 　（选填“有”或“无”）电流产生，EF受到的是磁场力的作用．当拉动GH使其向右移动时，EF应向　 　（选填“左”或（右”）移动，理由是：　 　。 【答案】有；右；GH运动方向改变，使产生的电流方向改变，通过EF的电流方向改变，使受到的力的方向也改变 【解析】电与磁之间存在相互作用。通电导体的电流方向改变，所受磁场力的方向也随之改变。切割磁感线的导体运动方向改变，产生的电流方向也随之改变。 【解答】通电导体在磁场中会受力运动，EF自发地向左运动，说明EF中有电流通过，即铜棒里有电流产生；拉动GH向右运动，运动方向与之前相反，则产生的电流方向与之前相反，那么EF收到磁场力的方向也应当也与此前相反，即向右。 变式1：（2023八下·鄞州期末）如图是小宁在宁波火车站”刷身份证”进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别小宁的身份。下列四幅图中能反映其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，是电磁感应原理；电磁感应：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流。 【解答】A. 通电导线下方的小磁针发生偏转，其原理是通电导线周围存在磁场，A错误 B. 图中闭合开关后，导体左右运动（切割磁感线运动）时可以看到电流表发生偏转，其原理是电磁感应原理，B正确 C. 闭合开关后导体ab会发生运动，其原理是通电导线在磁场中受到力的作用，C错误 D. 电磁铁的原理是通电导线周围存在磁场，D错误 （2） 变式2：（2024八下·临海期末）学校项目化小组为夜跑者设计制作节能夜跑灯，下图为制作好的节能夜跑灯结构图。晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在水管中运动，LED灯就会发光。下列实验与其原理相同的是（　　） A．B．C．D． 【答案】D 【解析】题中描述的原理是电磁感应原理。 【解答】A、描述的是电生磁，故A错误。 B、描述的是电生磁，故B错误。 C、描述的是运动导体在磁场中受到力的作用，故C错误。 D、描述的是电磁感应，故D正确。 故答案为：D。 变式3：（2024八下·奉化期末）超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的。图中能反映出安检门工作原理的是（　　） A．B．C．D． 【答案】B 【解析】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，导体中就有感应电流。 【解答】当未消磁的标签经过超市出口处的安检门时，安检门上的线圈会产生感应电流，相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，所以安检门的工作原理是电磁感应现象。 A、小磁针偏转，说明通电螺线管周围存在磁场，故A错误。 B、该实验是电磁感应实验，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，将机械能转化为电能，故B正确。 C、该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故C错误。 D、通电后，电磁铁能吸引大头针，这是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，故D错误。 故答案为：B。 变式4：如图所示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．利用了电磁感应现象 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．产生了直流电 【答案】A 【解析】根据电磁感应的定义分析判断。 【解答】闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针不断摆动，这就是电磁感应现象。根据“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”可知，此过程利用了电磁感应现象。 变式5：如图所示，把一条长约10m的导线两端连在灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合电路．有两个同学迅速摇动这条导线，这两个同学沿 （填“东西“或“南北”）方向站立时，电流计指针更容易偏转．应用该原理制成了 机． 答案：东西 发电 变式6：（2023八下·镇海期末）起点为宁波市镇海区威海路，终点为杭州市江干区下沙枢纽的杭甬高速段，将成为国内首条高科技智慧公路，建设远期目标是实现车辆移动式无线充电（如图甲）。图乙是电动汽车无线充电的原理简化图，当路面内的充电线圈接通供电电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当电动汽车在公路上的时候，车载线圈中会产生感应电流，实现无线充电。 （1）车载线圈中产生电流是利用　 　现象。 （2）当充电线圈中某一时刻的电流从a流入，b流出时，则图中充电线圈内部B点的磁场方向　 　（填“向上”或“向下”）。 【答案】（1）电磁感应（2）向下 【解析】闭合电路中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，这个现象称为电磁感应现象。 【解答】（1） 车载线圈中产生电流是利用电磁感应现象；（2）感应电流方向与磁场方向有关。 变式7：在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中： （1）小明设计的电路如图甲所示，在蹄形磁铁的磁场中放置一根导线ab，ab的两端分别跟开关、螺线管连接，螺线管旁边放置一枚小磁针，当ab中产生电流时，螺线管中有　 　通过，小磁针会发生偏转。 （2）小明闭合开关后，不管导线ab在磁场中怎样运动，小磁针都不偏转，是没有产生电流，还是产生的电流太微弱了？他换用了一个灵敏电流计代替螺线管和小磁针，如果灵敏电流计指针发生偏转，表明导线ab中产生电流，实验的情况如图乙所示。 ①观察并分析图A、B、C中的现象可知：导线ab静止时，　 　 (填“能”或“不能”，下同)产生感应电流；导线ab沿着磁感线方向运动时，　 　产生感应电流；导线ab做切割磁感线运动时，　 　产生感应电流。 ②观察并分析图C、D中的现象可知：产生感应电流的条件之一是　 　。 （3）对比图甲和图乙两次实验后，小明认为：图甲中小磁针不发生偏转，不是没有产生电流，而是　 　。 【答案】（1）电流 （2）不能；不能；能；闭合电路 （3）产生的电流太微弱了 【解析】（1）当导体ab中产生电流时，螺线管中有电流通过，螺线管周围存在磁场，小磁针受磁力作用会发生偏转。 （2）要想产生感应电流，必须让闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，观察导体ab是否切割磁感线是判断的关键。 （3）图甲符合产生感应电流的条件，但小磁针不发生偏转是因为感应电流太弱。 【解答】（1）当导体ab中产生电流时，螺线管中有电流通过，通电螺线管周围存在磁场，小磁针受磁力作用会发生偏转。 （2）①图乙中ABC的电路都是闭合电路，观察并分析ABC现象可知：导体静止时，没有做切割磁感线运动，不能产生感应电流；导体沿着磁感线方向运动时，没有做切割磁感线运动，不能产生感应电流；导体切割磁感应线运动时，灵敏电流表的指针发生偏转，能产生感应电流。 ②观察并分析CD现象可知：产生感应电流的条件之一是闭合电路。 （3）对比图甲和图乙两次实验可知，图甲中小磁针不发生偏转，不是没有产生电流，而是产生的电流太微弱。 故答案为：（1）电流；（2）不能；不能；能；闭合电路；（3）产生的电流太微弱。 变式8：（2023八下·洞头期中）发光二极管(LED)具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“-”极流入时，LED灯则不发光。小科想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作： ①条形强磁铁的N极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中(如图乙)，发现A灯发光，B灯不发光； ②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光。 （1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是　 　。 （2）通过上述实验可以获得的结论是　 　。 （3）在图乙中，若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”，在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是　 　。 【答案】（1）便于判断电流的方向（2）感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关 （3）条形强磁铁的 S极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，观察LED灯的发光情况 【解析】电磁感应：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流，产生感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线运动方向有关。 【解答】（1） 发光二极管(LED)具有单向导电，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“-”极流入时，LED灯则不发光，通过LED灯反向并联可以便于判断电流的方向。 （2）将条形强磁铁快速向下插入线圈以及再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，改变了导体切割磁感线的运动方向，因此可以得出的结论是感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。 （3）若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关“，则需要改变磁场方向，因此补做的实验是条形强磁铁的 S极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，观察LED灯的发光情况。 变式9：（2023八下·拱墅期末）针对“感应电流大小与哪些因素有关”这一问题，小乐进行了如下探究：建立猜想：导体切割磁感线运动的速度越大，感应电流越大。 实验装置：如图所示，足够大的蹄形磁休放在水平面上 绝缘硬棒ab、cd可拉动导体PQ水平向右运动(导体PQ运动区域的磁场强度相同)。 （1）小乐建立上述猜想的依据是：导体切割磁感线运动的速度越大，动能就越大，转化成的　 　能就越多。 （2）小乐利用上述实验装置，进行如下操作：让导体PQ先后以　 　(填“相同”或“不同”)的速度水平向右运动；同一次实验，应使导体PQ做　 　(填“匀速”或“变速")运动。 （3）若小乐的猜想正确，则观察到的现象是　 　。 【答案】（1）电（2）不同；匀速 （3）PQ向右运动速度越大，灵敏电流表的指针偏转角度越大 【解析】（1）根据能量转化的知识解答； （2）探究感应电流大小与导体切割磁感线的速度的关系时，需要控制其它条件相同，只改变导体的速度。当导体匀速运动时，产生的感应电流才是稳定的。 （3）产生的感应电流越大，则灵敏电流表的指针偏转角度越大，据此描述实验现象。 【解答】（1）导体磁感线运动时会产生电能，因此：导体切割磁感线运动的速度越大，动能就越大，转化成的电能就越多。 （2）根据“导体切割磁感线运动的速度越大，感应电流越大”可知：让导体PQ先后以不同的速度水平向右运动；同一次实验，应使导体PQ做匀速运动。 （3）若小乐的猜想正确，则速度越大，那么产生的感应电流越大，因此观察到的现象是：PQ向右运动速度越大，灵敏电流表的指针偏转角度越大。 变式10：（2023八下·浙江期中）如图所示为科学兴趣小组用来探究“影响感应电流大小的因素”的实验装置，金属圆盘在磁极间不断转动，相当于每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流。 【提出问题】影响感应电流大小的因素有哪些？ 【建立猜想】 猜想1：切割磁感线的速度大小会影响感应电流的大小。 猜想2：磁场强弱会影响感应电流的大小。 （1）猜想3：　 　(根据后面的验证猜想3回答)。 （2）【实验研究】 验证猜想1：当圆盘转速增大时，电流表指针偏转角度增大。 验证猜想2：保持圆盘转速不变，换用　 　发现电流表指针偏转角度更大。 （3）验证猜想3：保持圆盘转速不变，换用一个半径更大金属圆盘，发现电流表指针偏转角度更大。 【实验结果】根据本实验可知，影响感应电流大小的因素有切割磁感线的速度、磁场强弱和　 　。 【评价交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动，某同学发现电流表指针在实验中都向一个方向偏转。若想让电流表指针向另一个方向偏转，则可　 　。 【答案】（1）导线的长度会影响感应电流的大小 （2）磁性更强的磁铁 （3）切割磁感线导线的长度；对调磁极(或改变电源方向) 【解析】（1）根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可； （2）根据猜想2确定需要改变的因素即可； （3）【实验结果】根据上面的结论分析影响感应电流的大小的因素。 【评价交流】根据影响感应电流方向的因素分析解答。 【解答】（1）根据验证猜想3可知，金属圆盘的直径越大，则导线的长度越大，则猜想3为：导线的长度会影响感应电流的大小。 （2）验证猜想2：保持圆盘转速不变，换用磁性更强的磁铁发现电流表指针偏转角度更大。 （3）【实验结果】根据本实验可知，影响感应电流大小的因素有切割磁感线的速度、磁场强弱和切割磁感线导线的长度。 【评价交流】若想让电流表指针向另一个方向偏转，就要改变磁场方向或改变电流方向，即对调磁极(或改变电源方向)。 易错点四、交流发电机 例1：（2023八下·杭州期末）如图所示，是　 　（电动机或发电机）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，当线圈转到如图位置时　 　。 【答案】发电机；线圈没有切割磁感线，不会产生感应电流 【解析】①根据图片分析其中包含的物理原理即可； ②感应电流产生的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动，据此分析解答。【解答】①根据图片可知，当线圈在磁场中转动时，线圈切割磁感线运动，从而产生感应电流，则为发电机的工作原理。 ②当线圈转动如图位置时，线圈的转动方向与磁场方向平行，即此时线圈没有切割磁感线，不会产生感应电流。 变式1：（2023八下·杭州月考）如图所示，×表示磁场方向垂直纸面向里，金属棒MN在水平导轨abcd上无摩擦向右滑动时，金属棒MN中电流方向为：从N流向M。则下列说法不正确的是（　　） A．增大MN的速度，通过R的电流会变大 B．MN左、右运动时，切割了磁感线 C．若MN向左滑动，电阻R中电流方向为从c流向a D．该图反映了电动机原理 【答案】D 【解析】（1）感应电流的大小与磁场强弱和导体的运动速度有关； （2）感应电流的条件：①闭合电路部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动； （3）感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关； （4）电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。 【解答】A.感应电流的大小与导体的运动速度有关，则增大MN的速度，通过R的电流会变大，故A正确不合题意； B.MN左、右运动时，产生了感应电流，那么它肯定切割了磁感线，故B正确不合题意； C.若MN向左滑动，此时导体切割磁感线的方向与原来相反，那么产生的电流方向相反，即电阻R中电流方向为从c流向a，故C正确不合题意； D.该图反映了电动机的工作原理，故D错误符合题意。 变式2：（2023·浙江期中）某实验小组用如图甲所示的装置探究感应电流产生条件。 （1）某同学闭合开关后进行了如下操作，其中能产生感应电流的是 ____（填写字母）。 A．导体AB不动，让磁体左右运动 B．磁体不动，让导体AB上下运动 （2）根据实验现象，初步得到电路中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 　 　运动。 （3）如果将灵敏电流计换成 　 　，可进一步研究电动机工作原理。 （4）如图乙是手摇发电机的原理图，当线圈转动到图示位置时，线圈中 　 　（填“有”或“无”）电流。 【答案】（1）A （2）切割磁感线 （3）电源 （4）无 【解析】（1）产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动； （2）根据电磁感应的定义解答； （3）根据电动机工作原理和电磁感应现象的实验过程分析。 （4）分析线圈是否切割磁感线即可。 【解答】（1）A.此时磁场沿竖直方向。导体AB不动，磁体左右运动时，相当于磁体不动，而AB左右移动，则导体切割磁感线，会产生感应电流，故A正确； B.磁体不动，导体AB上下移动时，运动方向与磁场方向平行，此时不切割磁感线，不会产生感应电流，故B错误。故选A。 （2）根据实验现象，初步得到电路中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）在研究电动机工作原理的实验中，导体中需要有电流经过，即电路中肯定存在电源，因此可将灵敏电流计换成电源。 （4）如图乙是手摇发电机的原理图，当线圈转动到图示位置时，此时线圈的转动方向与磁场方向一致，即不切割磁感线，那么不会产生感应电流。 变式3：（2022八下·诸暨期末）实验一：小敏多次拨动司南勺柄，每次静止后，发现勺柄(S极)始终指向南方(如图甲)。 实验二：小敏将小磁针放置在水平桌面上(如图乙)，附近没有其他磁体，待小磁针静止后，将连接在电路中的一段直导线放置在小磁针的正上方后不动，然后接通电路并改变电流方向，观察小磁针的偏转情况。 实验三：小敏把线圈B用一根长导线连接形成一个闭合回路，长导线附近放一枚小磁针，待小磁针静止时，将磁铁A迅速插入线圈B中(如图丙)，此时小磁针发生偏转；而将磁铁A放在线圈B中不动时，小磁针恢复到原来指向且静止不动。 （1）实验一中勺柄静止时始终指南是受地磁场作用，你觉得制作司南方形底盘的材料可以是　 　 (选填“铁"、“钴”或“铜")。 （2）实验二中若想观察到小磁针偏转方向随电流方向的改变而改变，直导线应该沿　 　(选填“东西”或“南北”)方向放置在小磁针正上方。 （3）请分析实验三中磁铁A插入线圈B时，小磁针发生偏转的原因：　 　 【答案】（1）铜 （2）南北 （3）由于磁铁A插入线圈B，使得在闭合回路中线圈B切割磁感线，形成感应电流； 长导线上有电流通过，由于通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转。 【解析】（1）铁磁性材料包括铁、钴、镍等金属，分析底盘是否能够为铁磁性材料即可； （2）当导线的方向与原来小磁针的方向平行时，小磁针处在电流产生的磁场中受到的磁力最大，偏转最明显； （3）根据电磁感应发生的条件分析线圈中产生感应电流的原因，再根据通电导体周围磁场的知识分析小磁针受力偏转的原因。 【解答】（1）为了保证司南的勺柄能够在底盘上自由转动，那么底片不能为铁磁性材料，因此制作司南底盘的材料可以是铜。 （2）在正常情况下，小磁针静止时沿南北方向，因此直导线应该沿南北方向放在小磁针的正上方。 （3）实验三中磁铁A插入线圈B时，小磁针发生偏转的原因：由于磁铁A插入线圈B，使得在闭合回路中线圈B切割磁感线，形成感应电流； 长导线上有电流通过，由于通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转。 变式4：（2024八下·长兴期末）某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体，让导体AB运动。实验记录如下表所示。 实验次数 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向 1 竖直向上 不偏转 ____ 2 竖直向下 不偏转 ____ 3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入 4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入 （1）由实验次数1、2可知，闭合开关，导体AB竖直运动　 　（填“会”或“不会”）产生感应电流。 （2）由实验次数3、4可推测，如果固定导体AB，水平向右移动磁体，灵敏电流计的指针向 　偏转。 （3）图乙中的“◯”表示导体AB的横截面（即图甲中沿导体由A往B看），Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是____ A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ （4）图丙为发电机的示意图，其原理与图甲所示原理相同。图中时刻线圈水平，箭头为线圈旋转方向，根据上面表格中的信息可知此时ab边中的电流情况是____ A．无电流 B．电流方向由a向b C．电流方向由b向a 【答案】（1）不会 （2）右 （3）A （4）C 【解析】（1）灵敏电流计的指针偏转，则说明产生感应电流；否则，没有产生感应电流。 （2）根据实验3、4分析导体中的电流方向与导体运动方向的关系，据此推测向右移动磁铁时电流的方向即可； （3）根据导体是否做切割磁感线运动分析； （4）根据左手定则分析。 【解答】 （1）由第1、2两次实验可知，导体棒AB竖直向上或竖直向下平行于磁感线运动时，灵敏电流计指针不偏转，说明闭合回路中不会产生感应电流； （2）由第3、4两次实验可知，导体棒AB切割磁感线运动的方向改变时，导体棒AB中感应电流的方向也发生了改变，说明导体棒AB中感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关；如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，此时相当于导体棒AB水平向左运动，由表格中的信息可知，灵敏电流计的指针将向右偏转； （3）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则导体会产生感应电流的位置有BCD，因为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ这三个位置导体都可以切割磁感线，I位置导体不切割磁感线，故选A； （4）根据图甲中的感应电流与磁场和导体运动的方向的关系，由左手定则可知，图丙中ab的电流从b到a，故选：C。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$