专题02 电动机 发电机（考题猜想）-2024 2025学年八年级科学下学期期中考点大串讲（浙教版）

专题02 电动机 发电机 一．磁场对通电导线的作用 1 二．直流电动机的原理 8 三．探究电磁感应现象的条件和规律 13 四．电磁感应 17 一．磁场对通电导线的作用 1．我国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家，其中一种电动式无针注射器通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤。下列关于该注射器说法错误的是（　　） A．它工作时将电能转化为机械能 B．它通过增大通电线圈的电流来增大推力 C．它是利用电磁感应原理工作的 D．它通过增大永磁体磁场强度来增大推力 2．项目化学习小组利用所学知识制作了一款简易扬声器。请根据信息完成下面小题。 制作方法： ①用木板和木条制作一个底座，在右侧木条上安装可调节距离的磁铁部件： ②用塑料螺杆将导电线圈固定在一个剪去底部的塑料瓶外侧： ③将导线从下方塑料瓶盖上的小孔穿出来，接上音频发生器，扬声器就制成了。 当导线接通一个电流方向可变的音频发生器时，导电线圈振动，带动塑料瓶振动，从而放大声音。与这一原理相同的是（　　） A． B． C． D． 3．发生山林大火时，山高路陡，人力灭火十分困难。科学家最近研制出一款新型电磁炮专门用来扑灭山林大火，利用电磁炮在山脚下发射消防灭火炮弹，就可以实现灭火，大大降低了灭火的难度。其原理是利用磁场的作用力加速炮弹，如图所示，炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被磁力加速而高速射出。以下装置与此原理相同的是（　　） A． B． C． D． 4．2013年6月7日，厦门市一辆BRT（快速公交系统）公交车在行驶过程中突然起火爆炸，造成重大人员伤亡，随后厦门市给全市174辆BRT公交车全部加装自动爆玻器（如图所示）．危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列与自动爆玻器工作原理相同的是（　　） A．白炽灯 B．动圈式话筒 C．发电机 D．扬声器 5．一个能自由转动的矩形线圈悬挂在磁场中，通电后矩形线圈不发生偏转。下列对这一现象进行的原因分析和得出结果的描述，正确的是（　　） A．这说明通电线圈在磁场中一定没有受到力的作用 B．线圈在磁场中受到力的作用，但可能是通电线圈的平面与磁场方向平行 C．线圈在磁场中受到力的作用，但可能是通电线圈的平面与磁场方向垂直 D．以上三种情况都有可能 6．如图是研究“磁场对通电导体作用”的部分实验装置，如果要实验正常进行，还需在a、b之间接入 ，根据该原理可制成 ，将图中蹄形磁体的南北极互换位置，闭合开关后金属棒的运动方向将 。 7．挪威人伯克兰曾造出世界上第一台电磁发射器。为了认识电磁炮的一些特性，小科制作了一个电磁炮模型，其原理如图。螺线管和铁质撞针通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。 （1）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是 （选填字母）。 A.增加螺线管的线圈匝数 B.改变线圈中的电流方向 C.增大通过螺线管线圈的电流 （2）通电后，撞针为什么会迅速向前移动，其工作原理是 。 8．用如图所示的实验装置，探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，要采用 方法。（写出一种即可）。 9．近年来，我国新能源汽车车行发展迅速。我校一兴趣小组对其电池以及充电方式等非常感兴趣，因此他们开展了相关的专题项目党研究活动，请根据信息回答下面小题：新能源汽车除了常规充电方式外，在行驶过程中压能采用刹车系统充电以及无线充电两种方式。 （1）刹车时通电线圈受到磁场产生的磁力，从而减缓车轮转动，如图中导线ab产生箭头方向的电流，受到力的方向向后，此时导线cd所受的力方向向 。 （2）行驶过程时的无线充电方式如图，该高速路面下铺设了一层太阳能电池板和金属线圈，利用太阳能电池板给路面线圈供电，当汽车在路面上行驶时，就能实现对新能源汽车进行无线充电，路面线圈在汽车无线充电中起的作用是 。 10．实验发现，当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流时，两根导线相互吸引，如图所示。使导线b受力的施力物体是 。如果只改变导线a中的电流方向，两根导线间 （选填“有”或“没有”）作用力，改变后a在b处产生的磁场方向是 。 A.垂直纸面向内 B.垂直纸面向外 C.水平向右 D.水平向左 11．学习了电磁知识后，小朱了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。 （1）分析图1中的 （选填序号），可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。 （2）如图2所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将 。 A.不会变形 B.会变形，所围面积增大 C.会变形，所围面积减小 D.会变形，所围总面积不变 12．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”）棒为好。 （2）在（1）中提供的金属棒中，选择合适金属棒ab进行实验，看到金属棒ab稳定时如图乙所示，然后小明仅对调磁极位置，再闭合开关，观察到金属棒ab稳定时如图丙所示，由此可得的结论是 。 （3）然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将金属棒ab两端对调后接入电路，发现金属棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。小明这样的操作存在的问题是 。 （4）小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小是否与通过导线的电流大小有关呢？为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串入电流表，并通过将金属棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更小的铜棒（已知铜的密度均大于铁和铝的密度）来改变电路中的电流，进行对比实验。实验过程中，小明 推断通电导线在磁场中的受力大小（填：能/不能）。 13．如图所示为小明和小华同学制作的直流电动机模型。他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕成矩形线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮；将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，闭合开关且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 （1）线圈能够转动的原因是 。转动时的能量转化为 。 （2）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中的 作用相同。 （3）只改变 方向，就可以改变线圈的转动方向。若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的 发生变化。 （4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，请你分析可能的原因是 。（写出一点即可） （5）许多家用电器用到电动机，请你列举两种装有电动机的家用电器的名称是 。 14．在研究“磁场对通电导体（电流）有力的作用”实验中． （1）利用图甲所示的装置研究“磁场对通电导线的作用”时，应在“a”、“b”之间接入 （填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”），根据该原理可制成 （选“发电机”或“电动机”）。 （2）如图在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力不是一对平衡力，这是因为 （填编号） A．二力不是作用在同一物体上 B．二力不是作用在同一直线上 C．二力的作用点不同 D．二力大小不是相等 （3）写出一种让图丙中线圈转动更快的措施： 。 15．冰冰同学用图示装置进行了磁现象知识研究。 在铁架台上面应线框中是由可调电压的学生电源、导体ab（在下鹿线框内）、保护电阻、开关组成一回路。下面虚线框中由蹄型电磁铁、滑动变阻器和开关、电源（在上虚线框内）构成回路。 （1）冰冰连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，检查发现电路连接正确、各实验器材都完好，请你帮忙分析出现上述情况的原因是 。 （2）找出问题并正确处理后，将变阻器的滑片P移到图示位置，闭合开关S，发现导体ab向右摆动，此实验现象可以说明的原理 。 16．2022年6月，“福建舰”正式下水，它是我国首次采用电磁弹射起飞技术的航空母舰，原理如图甲：舰载机位于两条通电轨道的中间，当要起飞时，为轨道加上驱动电流使其沿轨道方向由静止开始加速，最终被弹射出去。 （1）请在图乙中，用箭头在实线中标出磁场的方向； （2）请结合材料和所学知识解释舰载机被电磁弹射飞出的原理。 二．直流电动机的原理 17．新能源汽车被越来越多的家庭所接受，这类汽车的动力装置是电动机，下列各图符合其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 18．如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．电动机通电后不转，一定是电路断路 B．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的 C．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大 D．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向 19．如图所示，通电导线a、b固定不动，左磁体对a的作用力为Fa，右磁体对b的作用力为Fb，下列说法正确的是（　　） A． Fa、Fb方向相反 B．Fa、Fb方向相同 C． Fa、Fb方向相反 D． Fa、Fb方向相同 20．如图所示是一款智能玩具，玩具由圆柱形机身和两个轮子组成，用户可以通过手机蓝牙对它进行控制，并完成前进、转弯、翻滚、跳跃等动作，其内部结构中有一个电动机，电动机是利用 的原理制成的，若想让玩具车的两个轮子转动的更快，请你说出合理的做法 （写出一种即可）。 21．下图是小明将安装好的直流电动机模型接入电路的情况。 （1）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法 。 （2）合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电动机的转速将 。 22．小刚同学自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出（如图甲），然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周（如图乙），这就是电动机的线圈。电动机的工作原理是 ，图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中的 装置相似。 23．小科将安装好的直流电动机模型接入电路，电路图如图。 （1）请写出电动机工作的原理 。 （2）合上开关，假定电动机会逆时针方向转动，若要使电动机顺时针转动，请写出一种方法 。 （3）合上开关，使滑动变阻器的滑片向左移动，则电动机转速将 。 （4）小科的同桌按照说明书也组装了一个电动机模型，装好后发现电动机不转动。下面是他思考后罗列的原因。请分析判断，可能的原因是 （填序号）。 ①电池没电 ②磁体磁极互换 ③接线柱接触不良 ④线圈刚好在平衡位置 ⑤转子和定子间摩擦力太大 24．在安装直流电动机模型的实验中，小科将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。 （1）小科闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因是 。 （2）若要电动机转速加快，小科应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动。 （3）接下来，小科把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后，合用一个电源。当对调接在电源正、负极上的导线时，电动机线圈转动的方向会不会改变？答： ，理由是 。 25．电流表是电学实验中的重要仪器，如图所示是电流表的内部结构简图，将线圈导体置于两磁极之间，线圈上固定有一指针，有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转，线圈中电流越大，指针偏转角度越大。 （1）电流表的原理与 （填“发电机”或“电动机”）相同。工作时，将 能转化为 能。 （2）已知导体在磁场中受到力F的大小为磁场强度B（单位为特斯拉）、导体有效长度L（单位为米）和电流大小I的乘积。试计算，当B＝0.5特斯拉，导体有效长度为10厘米，当流过电流表的电流为0.3A的时候，线圈受到的力为多少N？ （3）为使该电流表更加精确，可采取的措施是？（写出一种） 26．在安装直流电动机模型的实验中，小科将组装好的电动机模型滑动变阻器、电源、开关串联起来如图所示。 （1）闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是 （填字母）。 A．磁铁没有磁性 B．电源正负极接反了 C．线圈处于平衡位置 （2）若要电动机转速加快，应将滑动变阻器的滑片向 移动。 （3）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法 。 （4）完成以上实验后，小科取下图甲中的电源换上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线，如图乙所示，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这模型就相当于 机。 三．探究电磁感应现象的条件和规律 27．校项目小组制作了一款节能夜跑灯，在跑步过程中，小灯泡发光，帮助夜跑者照明。夜跑灯的具体制作过程如下：将线圈缠绕在塑料永磁体小灯泡管外壳并与小灯泡构成闭合电路，磁体在水管中能自由往返运动。 为使小灯泡持续高效发光，请选择运动时夜跑灯最适合佩戴的位置（　　） A．大臂 B．头部 C．腰间 D．小臂 28．小滨同学对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料后得知：充电时，充电板中的交变电流在发射线圈中产生不断变化的磁场，手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电，结构如图甲。学过电磁感应原理的小滨同学提出质疑：手机和充电器在充电过程中都不动，并没有做切割磁感线运动，为何会产生感应电流？对此，他设计了图乙实验进行验证。 （1）在正确连接电路后，小滨发现P线圈和Q线圈处于静止状态，当闭合开关瞬间或移动滑片时，灵敏电计表G指针会出现偏转。小滨请教科学老师后得知：当闭合电路所围成的平面内磁感线数量发生改变时，电路中能产生感应电流。请根据上述事实，解释在图丙实验中若导体ab上下运动时，则闭合电路中不产生感应电流的原因 。 （2）闭合开关瞬间，灵敏电流计G指针偏转角度较小。小滨认为，可能是P线圈中的电流变化过小，于是他将滑片向左移。他的这一操作是基于什么猜想？ 。 29．如图甲所示，操场上六位学生通过跳大绳（绝缘层内含导线），竟然能使一只小灯泡发光。六位学生产生了好奇心，在老师指导下开展了某电磁学实验（图乙）。 （1）闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无感应电流。 （2）经过多次实验，将观察到的现象统计如下表。 （3）①由表可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流。这种现象在科学上称之为 现象。 ②对比 两次实验，可得出结论：感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。 ③对比3、4（或5、6）两次实验，可得出结论：感应电流的大小与 有关。 序号 导体AB运动情况 灵敏电流计指针情况 1 上下缓慢运动 不偏转 2 上下快速运动 不偏转 3 水平缓慢向左 向右小幅度偏转 4 水平快速向左 向右大幅度偏转 5 水平缓慢向右 向左小幅度偏转 6 水平快速向右 向左大幅度偏转 30．在探究“感应电流的大小与哪些因素有关”的活动中，同学们提出了以下猜想： ①可能与切割导线的数量有关； ②可能与切割速度有关； ③可能与切割磁感线的导体长度有关； …… （1）根据你的实验观察，再提出一个猜想：感应电流的大小可能与 有关。 （2）为了验证猜想，同学们先用图甲的装置做实验，然后将两根导体棒并接在ab两点间做同样的实验（如图乙），该实验可验证上述猜想中的 。（填编号） （3）接着，同学们利用甲图装置继续实验，改变导体棒在磁场中的运动速度，测出每次实验时电流表偏转示数的最大值，实验结果记录如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 速度（cm/s） 1 2 3 4 5 6 电流（mA） 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8 分析表中数据，可得出的结论是：在相同条件下，感应电流会随 。 （4）在上一步实验的操作中，为了控制好变量，最好使导体沿水平方向直线运动，并且使导体运动区域内的 保持相同。 31．小乐利用如图所示的实验装置探究“电磁感应现象”。 （1）实验中，通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。 （2）让磁场产生电流，必须的操作是 。 A．实验时，开关要闭合，接通电路 B．电路的一部分导体，在磁场中运动 C．整个电路都在磁场中做切割磁感线运动 D．电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动 E．导体切割磁感线的速度必须要快 （3）实验中，小乐发现每次灵敏电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。小乐猜想：感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，她应进行的操作是 。 32．八年级开展项目化学习——为夜跑者设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光，甲图为小保小组制作好的节能夜跑灯的结构图，线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路，磁体在水管中能自由往返运动。小保小组利用甲图装置可以探究感应电压大小和线圈匝数关系。 （1）在实验中要控制哪些实验条件相同： （写出一点）。 （2）实验具体数据如下表所示，根据表中数据分析，可以得到结论：在其他条件不变的情况下， 。 线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝 感应电压 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V （3）为正常使用，小保应将夜跑灯佩带在乙图手臂的哪个部位，并简述理由 。 四．电磁感应 33．电磁感应现象的发现，进一步揭示了电和磁之间的联系，由此发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化时代。发现这一现象的科学家是（　　） A．欧姆 B．安培 C．奥斯特 D．法拉第 34．配戴式计步器的原理是：在一段塑料管中密封一小块磁铁。管外缠绕着线圈，当塑料管运动时，磁铁由于惯性在管中反向运动，线圈中产生感应电流。上述转化为电信号的过程与下列哪个实验原理相同（　　） A． B． C． D． 35．如图是一种可以无线充电的智能手机，主要原理是当充电底座通电时，内部送电金属线圈产生磁场，而带有金属线圈的智能手机靠近该磁场即可产生电流，实现充电。该过程包含的工作原理有（　　） A．甲、乙 B．甲、丙 C．乙、丙 D．甲、丁 36．在交流发电机中，当线圈平面，①转至与磁感线平行时，感应电流最大：②转过与磁感线平行时，感应电流改变方向；③发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变一次；④当线圈不动，磁极转动时，也会有感应电流产生。以上说法正确的是（　　） A．①③ B．②③ C．①④ D．①②④ 37．王建同学将微风电风扇与小灯泡按如图甲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。此时它的工作原理是 .电路可简化为图乙中的 图。 38．为提高能量利用率，纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电（其简化原理如图所示）。刹车时，充电开关接通，车轮带动线圈转动，产生电流，给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力，从而减缓车轮转动。该过程能量回收效率可达40%以上。 （1）线圈中产生电流的现象称为 。 （2）图中导线ab产生箭头方向的电流，受到阻力方向向后，此时导线cd所受的阻力方向是 。 （3）利用能量回收系统刹车时，能量转化的情况是 。 （4）新能源汽车还可以采用无线充电。如图高速路面下铺设了一层太阳能电池板和金属线圈，利用太阳能电池板给路面线圈供电，当汽车在路面上行驶时，就能实现对新能源汽车进行无线充电，路面线圈在汽车无线充电中起的作用是 。 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 电动机 发电机 一．磁场对通电导线的作用 1 二．直流电动机的原理 12 三．探究电磁感应现象的条件和规律 19 四．电磁感应 25 一．磁场对通电导线的作用 1．我国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家，其中一种电动式无针注射器通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤。下列关于该注射器说法错误的是（　　） A．它工作时将电能转化为机械能 B．它通过增大通电线圈的电流来增大推力 C．它是利用电磁感应原理工作的 D．它通过增大永磁体磁场强度来增大推力 【解答】解：A.通电导体在磁场中受力而运动，电能转化为机械能，故A正确。 BD.通电导体在磁场中受力的大小与电流大小和磁场强弱有关。增大导电导体受到的力，可以增大电流或者是增强磁场，故BD正确。 C.电动式无针注射器通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故C错误。 故选：C。 2．项目化学习小组利用所学知识制作了一款简易扬声器。请根据信息完成下面小题。 制作方法： ①用木板和木条制作一个底座，在右侧木条上安装可调节距离的磁铁部件： ②用塑料螺杆将导电线圈固定在一个剪去底部的塑料瓶外侧： ③将导线从下方塑料瓶盖上的小孔穿出来，接上音频发生器，扬声器就制成了。 当导线接通一个电流方向可变的音频发生器时，导电线圈振动，带动塑料瓶振动，从而放大声音。与这一原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：扬声器是利用通电线圈在磁场中受到力的作用来工作的。 A、本实验说明磁极间的相互作用规律，故A不符合题意； B、该实验说明电磁感应现象会产生感应电流，磁能生电，故B不符合题意； C、该装置说明通电导体在磁场中会受到力的作用，与扬声器的原理相同，故C符合题意； D、该装置可以探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故D不符合题意。 故选：C。 3．发生山林大火时，山高路陡，人力灭火十分困难。科学家最近研制出一款新型电磁炮专门用来扑灭山林大火，利用电磁炮在山脚下发射消防灭火炮弹，就可以实现灭火，大大降低了灭火的难度。其原理是利用磁场的作用力加速炮弹，如图所示，炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被磁力加速而高速射出。以下装置与此原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、图中所示为奥斯特实验，说明通电导体周围存在着磁场，故A错误； B、图中所示为电磁铁，其工作原理是电流的磁效应，故B错误； C、图中所示装置，导体棒ab做切割磁感线运动时，导体ab中会产生感应电流，这是电磁感应现象，故C错误； D、闭合开关后，通电导体ab在磁场中受力运动，故D正确。 故选：D。 4．2013年6月7日，厦门市一辆BRT（快速公交系统）公交车在行驶过程中突然起火爆炸，造成重大人员伤亡，随后厦门市给全市174辆BRT公交车全部加装自动爆玻器（如图所示）．危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列与自动爆玻器工作原理相同的是（　　） A．白炽灯 B．动圈式话筒 C．发电机 D．扬声器 【解答】解：A、白炽灯是电能转化为光能，没有利用线圈在磁场中受到力的作用而运动，故A错误； B、话筒是把机械能转化为电能，故B错误； C、发电机利用的是电磁感应原理，是把机械能转化为电能，故C错； D、扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通过随声音变化的电流时，据通电导线在磁场中受力的作用的原理知，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用，即线圈所受力时而排斥，时而吸引，从而使得线圈振动，是电能转化为机械能，故D正确； 故选：D。 5．一个能自由转动的矩形线圈悬挂在磁场中，通电后矩形线圈不发生偏转。下列对这一现象进行的原因分析和得出结果的描述，正确的是（　　） A．这说明通电线圈在磁场中一定没有受到力的作用 B．线圈在磁场中受到力的作用，但可能是通电线圈的平面与磁场方向平行 C．线圈在磁场中受到力的作用，但可能是通电线圈的平面与磁场方向垂直 D．以上三种情况都有可能 【解答】解：矩形线圈悬挂在磁场中，通电后矩形线圈不发生偏转，不一定是不受力，很可能是受力平衡造成的。 如果线圈平面和磁感线垂直，则此时线圈两个边的受力大小相等、方向相反且在同一直线上，这两个力彼此平衡，这个位置是线圈的平衡位置，所以线圈不能转动。 故选：C。 6．如图是研究“磁场对通电导体作用”的部分实验装置，如果要实验正常进行，还需在a、b之间接入 ，根据该原理可制成 ，将图中蹄形磁体的南北极互换位置，闭合开关后金属棒的运动方向将 。 【解答】解：（1）利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，即必须有电源，所以在ab间应接电源；利用该原理制成了电动机； （2）在磁场中的通电导体受到的磁场力方向跟导体中的磁场方向有关，将图中蹄形磁体的南北极互换位置，闭合开关后金属棒的运动方向将改变。 故答案为：电源；电动机；改变。 7．挪威人伯克兰曾造出世界上第一台电磁发射器。为了认识电磁炮的一些特性，小科制作了一个电磁炮模型，其原理如图。螺线管和铁质撞针通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。 （1）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是 （选填字母）。 A.增加螺线管的线圈匝数 B.改变线圈中的电流方向 C.增大通过螺线管线圈的电流 （2）通电后，撞针为什么会迅速向前移动，其工作原理是 。 【解答】解：（1）由题意可知，要想增强电磁炮弹中螺线管磁场，可以增加螺线管的线圈的匝数或增强螺线管线圈中电流，与电流方向和线圈绕线无关，故应选AC； （2）线圈产生磁场，撞针中有电流，磁场对电流有力的作用，使得撞针会迅速向前移动。 故答案为：（1）AC；（2）通电导体在磁场中受到力的作用。 8．用如图所示的实验装置，探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，要采用 方法。（写出一种即可）。 【解答】解：通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关，要使AB水平向左运动可以改变电流的方向或磁场的方向。 故答案为：改变电流的方向。 9．近年来，我国新能源汽车车行发展迅速。我校一兴趣小组对其电池以及充电方式等非常感兴趣，因此他们开展了相关的专题项目党研究活动，请根据信息回答下面小题：新能源汽车除了常规充电方式外，在行驶过程中压能采用刹车系统充电以及无线充电两种方式。 （1）刹车时通电线圈受到磁场产生的磁力，从而减缓车轮转动，如图中导线ab产生箭头方向的电流，受到力的方向向后，此时导线cd所受的力方向向 。 （2）行驶过程时的无线充电方式如图，该高速路面下铺设了一层太阳能电池板和金属线圈，利用太阳能电池板给路面线圈供电，当汽车在路面上行驶时，就能实现对新能源汽车进行无线充电，路面线圈在汽车无线充电中起的作用是 。 【解答】解：（1）图中导线ab产生箭头方向的电流，受到阻力方向向后，此时导线cd产生的电流方向从c到d，与ab中电流方向相反，则所受的阻力方向是向前； （2）利用太阳能电池板给路面线圈供电时，线圈中会有电流通过，路面线圈周围会产生磁场；当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电。 故答案为：（1）前；（2）提供磁场。 10．实验发现，当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流时，两根导线相互吸引，如图所示。使导线b受力的施力物体是 。如果只改变导线a中的电流方向，两根导线间 （选填“有”或“没有”）作用力，改变后a在b处产生的磁场方向是 。 A.垂直纸面向内 B.垂直纸面向外 C.水平向右 D.水平向左 【解答】解：当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流时，两根导线相互吸引，b受到了a的吸引力，所以使导线b受力的施力物体是a； a、b中有电流通过，则a、b的周围存在磁场，a、b相当于是一个磁体；如果只改变导线a中的电流方向，a的磁场的方向发生了变化，a的磁场对b仍然有力的作用； 右手握住导线，让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁感线方向，因此改变后a在b处产生的磁场方向是垂直纸面向外，故选：B。 故答案为：a；有；B。 11．学习了电磁知识后，小朱了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。 （1）分析图1中的 （选填序号），可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。 （2）如图2所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将 。 A.不会变形 B.会变形，所围面积增大 C.会变形，所围面积减小 D.会变形，所围总面积不变 【解答】解：（1）图乙中两根导线中的电流方向相同，而两根导线向中间靠拢，说明两根导线相互吸引；图丙中两根导线中的电流方向相反，而两根导线向两侧排斥，由此可知，通电导线之间作用力方向与电流方向有关。 （2）由题意知，当电流通过导线时，会产生电磁场，而导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，当开关闭合后，此时角上相邻靠近的两条导线电流方向相反，所以受力方向也相反，它们相互排斥，故所围面积会增大，故B正确。 故答案是：（1）乙、丙；（2）B。 12．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”）棒为好。 （2）在（1）中提供的金属棒中，选择合适金属棒ab进行实验，看到金属棒ab稳定时如图乙所示，然后小明仅对调磁极位置，再闭合开关，观察到金属棒ab稳定时如图丙所示，由此可得的结论是 。 （3）然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将金属棒ab两端对调后接入电路，发现金属棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。小明这样的操作存在的问题是 。 （4）小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小是否与通过导线的电流大小有关呢？为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串入电流表，并通过将金属棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更小的铜棒（已知铜的密度均大于铁和铝的密度）来改变电路中的电流，进行对比实验。实验过程中，小明 推断通电导线在磁场中的受力大小（填：能/不能）。 【解答】解：（1）在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择铝棒为好，铝不能被磁化。 （2）根据实验可知：通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关。 （3）小明这样操作实际上并没有改变导体中的电流方向。 （4）实验过程中，小明不能推断通电导线在磁场中的受力大小。 故答案为：（1）铝；（2）通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关；（3）导体中电流方向没有变化；（4）不能。 13．如图所示为小明和小华同学制作的直流电动机模型。他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕成矩形线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮；将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，闭合开关且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 （1）线圈能够转动的原因是 。转动时的能量转化为 。 （2）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中的 作用相同。 （3）只改变 方向，就可以改变线圈的转动方向。若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的 发生变化。 （4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，请你分析可能的原因是 。（写出一点即可） （5）许多家用电器用到电动机，请你列举两种装有电动机的家用电器的名称是 。 【解答】解：（1）根据电动机的原理和构造知，线圈能转动的原因是通电线圈在磁场中受磁力的作用而转动，线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能； （2）刮掉漆皮的线圈的作用等同于直流电动机的换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去； （3）直流电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关；线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的方向发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的速度发生变化； （4）闭合开关线圈均不转。若用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则线圈不转的原因是线圈在平衡位置； （5）许多家用电器用到电动机，日常家电中装有电动机的有：电风扇（或洗衣机等）。 故答案为：（1）通电线圈在磁场中受磁力的作用；电能转化为机械能；（2）换向器；（3）磁场方向；速度；（4）线圈在平衡位置；（5）电风扇和洗衣机。 14．在研究“磁场对通电导体（电流）有力的作用”实验中． （1）利用图甲所示的装置研究“磁场对通电导线的作用”时，应在“a”、“b”之间接入 （填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”），根据该原理可制成 （选“发电机”或“电动机”）。 （2）如图在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力不是一对平衡力，这是因为 （填编号） A．二力不是作用在同一物体上 B．二力不是作用在同一直线上 C．二力的作用点不同 D．二力大小不是相等 （3）写出一种让图丙中线圈转动更快的措施： 。 【解答】解：（1）因为通电导体在磁场中受力会运动，观察图可知缺少一个电源，因此利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入电源，根据此原理制成了电动机； （2）在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力不是一对平衡力，这是因为这两个力不作用在一条直线上，故选B； （3）线圈转动的快慢与电流的大小、磁场的强弱等因素有关，所以要使线圈转动的更快，可以在磁场不变时，更换电源电压更大的电源，使通过线圈的电流更大。 故答案为：（1）电源；电动机；（2）B；（3）在磁场不变时，换用电压更大的电源。 15．冰冰同学用图示装置进行了磁现象知识研究。 在铁架台上面应线框中是由可调电压的学生电源、导体ab（在下鹿线框内）、保护电阻、开关组成一回路。下面虚线框中由蹄型电磁铁、滑动变阻器和开关、电源（在上虚线框内）构成回路。 （1）冰冰连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，检查发现电路连接正确、各实验器材都完好，请你帮忙分析出现上述情况的原因是 。 （2）找出问题并正确处理后，将变阻器的滑片P移到图示位置，闭合开关S，发现导体ab向右摆动，此实验现象可以说明的原理 。 【解答】解：（1）电路连接正确、各实验器材都完好，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，可能是电源电压低，造成电路中的电流过小，导体周围产生的磁场弱，产生的作用力太小； （2）闭合开关S，导体ab向右摆动，说明通电导体在磁场中受力运动。 故答案为：（1）电源电压太低；（2）通电导体在磁场中受力运动。 16．2022年6月，“福建舰”正式下水，它是我国首次采用电磁弹射起飞技术的航空母舰，原理如图甲：舰载机位于两条通电轨道的中间，当要起飞时，为轨道加上驱动电流使其沿轨道方向由静止开始加速，最终被弹射出去。 （1）请在图乙中，用箭头在实线中标出磁场的方向； （2）请结合材料和所学知识解释舰载机被电磁弹射飞出的原理。 【解答】答：（1）右手握住导线，让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁场方向，如下图； （2）通电导体在磁场中受力而运动，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，即可受到强大的推力。 二．直流电动机的原理 17．新能源汽车被越来越多的家庭所接受，这类汽车的动力装置是电动机，下列各图符合其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：电动机是利用通电导体在磁场中受力作用的原理制成的。 A、奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意； B、图中是电磁铁，是根据电流的磁效应制成的，故B不符合题意； C、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，发电机就是利用该原理制成的，故C不符合题意； D、通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机就是利用该原理制成的，故D符合题意。 故选：D。 18．如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．电动机通电后不转，一定是电路断路 B．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的 C．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大 D．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向 【解答】解：A、电动机通电后不转原因：电流太小、磁场磁性太弱、断路、线圈处于平衡位置，故A错误； B、换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，能使线圈连续转动下去，故B错误； C、对调磁极只会将线圈受力反向，不会改变线圈受力的大小，线圈转动的速度将不变，故C错误； D、线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关，改变其中的一者，线圈转动方向改变，同时改变两者线圈转动方向不变。改变磁场方向可以改变线圈转动方向，故D正确。 故选：D。 19．如图所示，通电导线a、b固定不动，左磁体对a的作用力为Fa，右磁体对b的作用力为Fb，下列说法正确的是（　　） A． Fa、Fb方向相反 B．Fa、Fb方向相同 C． Fa、Fb方向相反 D． Fa、Fb方向相同 【解答】解： AB、通电导线a、b固定不动，左磁体和右磁体磁场方向相同，电流方向相反，受力方向相反，故A正确、B错误； C、通电导线a、b固定不动，左磁体和右磁体磁场方向相反，电流方向相反，受力方向相同，故C错误； D、左磁体和右磁体磁场方向相同，电流方向相反，受力方向相反，故D错误； 故选：A。 20．如图所示是一款智能玩具，玩具由圆柱形机身和两个轮子组成，用户可以通过手机蓝牙对它进行控制，并完成前进、转弯、翻滚、跳跃等动作，其内部结构中有一个电动机，电动机是利用 的原理制成的，若想让玩具车的两个轮子转动的更快，请你说出合理的做法 （写出一种即可）。 【解答】解：电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的道理制成的；电源电压增大、电流增大、它的转速变快，增强磁场也可以使它的转速变快。 故答案为：通电线圈在磁场中由于受力而转动；增大线圈中的电压或换用磁性更强的磁体。 21．下图是小明将安装好的直流电动机模型接入电路的情况。 （1）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法 。 （2）合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电动机的转速将 。 【解答】解： （1）线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动可以改变电流的方向即对调电源的正负极或改变磁场方向，即对调磁极； （2）电动机转动的快慢与电流大小和磁场强弱有关； 合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动是，电阻增大，电流减小，电动机转动得减慢。 故答案为：（1）对调电源的正负极或对调磁极；（2）减慢。 22．小刚同学自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出（如图甲），然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周（如图乙），这就是电动机的线圈。电动机的工作原理是 ，图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中的 装置相似。 【解答】解：直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动； 引线有一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过，这样可使线圈受到非平衡力，从而使线圈可以连续转动。 这一设想所起的作用与实际电动机中换向器装置相似，目的是为了使线圈转过平衡位置时，及时改变电流方向。 故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；换向器。 23．小科将安装好的直流电动机模型接入电路，电路图如图。 （1）请写出电动机工作的原理 。 （2）合上开关，假定电动机会逆时针方向转动，若要使电动机顺时针转动，请写出一种方法 。 （3）合上开关，使滑动变阻器的滑片向左移动，则电动机转速将 。 （4）小科的同桌按照说明书也组装了一个电动机模型，装好后发现电动机不转动。下面是他思考后罗列的原因。请分析判断，可能的原因是 （填序号）。 ①电池没电 ②磁体磁极互换 ③接线柱接触不良 ④线圈刚好在平衡位置 ⑤转子和定子间摩擦力太大 【解答】解：（1）电动机工作的原理是通电线圈在磁场中受力转动。 （2）对调电源正负极，可以改变电流的方向改变电动机的转动方向。 （3）合上开关，使滑动变阻器的滑片向左移动，电路中的电流增大，电动机的转速增大。 （4）电动机不转动的原因可能是电路断路、电池没电或者摩擦力太大、线圈在平衡位置，故选：①③④⑤。 故答案为：（1）通电线圈在磁场中受力转动；（2）对调电源正负极；（3）增大；（4）①③④⑤。 24．在安装直流电动机模型的实验中，小科将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。 （1）小科闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因是 。 （2）若要电动机转速加快，小科应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动。 （3）接下来，小科把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后，合用一个电源。当对调接在电源正、负极上的导线时，电动机线圈转动的方向会不会改变？答： ，理由是 。 【解答】解：（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动； （2）若要电动机转速加快，可以增大电路中的电流，所以应将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器的电阻，从而增大电路中的电流； （3）小明把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，此时磁场的方向发生了改变，当对调接在电源正、负极上的导线时，通过的电流也会发生变化，则电动机线圈的受力方向不变，其转动方向不变。 故答案为：（1）线圈刚好处在平衡位置；（2）左；（3）不会；电流方向和磁场方向同时改变。 25．电流表是电学实验中的重要仪器，如图所示是电流表的内部结构简图，将线圈导体置于两磁极之间，线圈上固定有一指针，有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转，线圈中电流越大，指针偏转角度越大。 （1）电流表的原理与 （填“发电机”或“电动机”）相同。工作时，将 能转化为 能。 （2）已知导体在磁场中受到力F的大小为磁场强度B（单位为特斯拉）、导体有效长度L（单位为米）和电流大小I的乘积。试计算，当B＝0.5特斯拉，导体有效长度为10厘米，当流过电流表的电流为0.3A的时候，线圈受到的力为多少N？ （3）为使该电流表更加精确，可采取的措施是？（写出一种） 【解答】解：（1）电流表的原理是通电线圈在磁场中受力转动，与电动机相同。工作时，将电能转化为机械能。 （2）已知导体在磁场中受到力F的大小为磁场强度B（单位为特斯拉）、导体有效长度L（单位为米）和电流大小I的乘积，当B＝0.5特斯拉，导体有效长度为10厘米＝0.1m，当流过电流表的电流为0.3A的时候，即F＝BIL＝0.5T×0.3A×0.10m＝0.015N； （3）为使该电流表更加精确，相同的电流偏转角度要大，必须增大磁场的作用力，因而采用更多匝数的线圈。 故答案为：（1）电动机；电；机械；（2）线圈受到的力为0.015N； （3）为使该电流表更加精确，可增加线圈的匝数。 26．在安装直流电动机模型的实验中，小科将组装好的电动机模型滑动变阻器、电源、开关串联起来如图所示。 （1）闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是 （填字母）。 A．磁铁没有磁性 B．电源正负极接反了 C．线圈处于平衡位置 （2）若要电动机转速加快，应将滑动变阻器的滑片向 移动。 （3）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法 。 （4）完成以上实验后，小科取下图甲中的电源换上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线，如图乙所示，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这模型就相当于 机。 【解答】解：（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动，故选C； （2）若要电动机转速加快，可以增大电路中的电流，所以应将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器的电阻，从而增大电路中的电流； （3）线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动可以改变电流的方向即对调电源的正负极或改变磁场方向，即对调磁极； （4）取下电源换接上小灯泡，快速拉动细线，使线圈转动起来，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，小灯泡会发光，这是电磁感应现象，此时模型就相当于发电机。 故答案为：（1）C；（2）左；（3）对调电源的正负极（或对调磁极）；（4）发电。 三．探究电磁感应现象的条件和规律 27．校项目小组制作了一款节能夜跑灯，在跑步过程中，小灯泡发光，帮助夜跑者照明。夜跑灯的具体制作过程如下：将线圈缠绕在塑料永磁体小灯泡管外壳并与小灯泡构成闭合电路，磁体在水管中能自由往返运动。 为使小灯泡持续高效发光，请选择运动时夜跑灯最适合佩戴的位置（　　） A．大臂 B．头部 C．腰间 D．小臂 【解答】解：根据电磁感应原理可知为了夜跑灯达到最亮，应将夜跑灯佩戴在D处，因为前臂D位置主要做水平往返运动，能使强磁铁在水管内往返运动，连续切割磁感线产生感应电流使灯发光，且手臂摆时，而且D处速度大于A、B、C处的速度。 故选：D。 28．小滨同学对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料后得知：充电时，充电板中的交变电流在发射线圈中产生不断变化的磁场，手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电，结构如图甲。学过电磁感应原理的小滨同学提出质疑：手机和充电器在充电过程中都不动，并没有做切割磁感线运动，为何会产生感应电流？对此，他设计了图乙实验进行验证。 （1）在正确连接电路后，小滨发现P线圈和Q线圈处于静止状态，当闭合开关瞬间或移动滑片时，灵敏电计表G指针会出现偏转。小滨请教科学老师后得知：当闭合电路所围成的平面内磁感线数量发生改变时，电路中能产生感应电流。请根据上述事实，解释在图丙实验中若导体ab上下运动时，则闭合电路中不产生感应电流的原因 。 （2）闭合开关瞬间，灵敏电流计G指针偏转角度较小。小滨认为，可能是P线圈中的电流变化过小，于是他将滑片向左移。他的这一操作是基于什么猜想？ 。 【解答】解：（1）产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；图丙实验中若导体ab上下运动时，运动方向平行于磁感线，没有切割磁感线，则闭合电路中不产生感应电流的原因是导体没有切割磁感线； （2）可能是P线圈周围的磁场不够强，也就是Q线圈产生的磁场太弱，而电流周围磁场的强弱与电流大小有关，因而他将滑片向左移以增大通过Q线圈的电流，使Q线圈周围的磁场更强，则他基于的猜想是：Q线圈周围的磁场越强，P线圈中的感应电流越大。 故答案为：（1）导体没有切割磁感线；（2）Q线圈周围的磁场越强，P线圈中的感应电流越大。 29．如图甲所示，操场上六位学生通过跳大绳（绝缘层内含导线），竟然能使一只小灯泡发光。六位学生产生了好奇心，在老师指导下开展了某电磁学实验（图乙）。 （1）闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无感应电流。 （2）经过多次实验，将观察到的现象统计如下表。 （3）①由表可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流。这种现象在科学上称之为 现象。 ②对比 两次实验，可得出结论：感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。 ③对比3、4（或5、6）两次实验，可得出结论：感应电流的大小与 有关。 序号 导体AB运动情况 灵敏电流计指针情况 1 上下缓慢运动 不偏转 2 上下快速运动 不偏转 3 水平缓慢向左 向右小幅度偏转 4 水平快速向左 向右大幅度偏转 5 水平缓慢向右 向左小幅度偏转 6 水平快速向右 向左大幅度偏转 【解答】解：（3）①由表可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流。这种现象在科学上称之为电磁感应现象。 ②对比4、6或3、5两次实验，可得出结论：感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。 ③对比3、4（或5、6）两次实验，可得出结论：感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度有关。 故答案为：（3）①电磁感应；②4、6（或 3、5）；③导体切割磁感线运动的速度。 30．在探究“感应电流的大小与哪些因素有关”的活动中，同学们提出了以下猜想： ①可能与切割导线的数量有关； ②可能与切割速度有关； ③可能与切割磁感线的导体长度有关； …… （1）根据你的实验观察，再提出一个猜想：感应电流的大小可能与 有关。 （2）为了验证猜想，同学们先用图甲的装置做实验，然后将两根导体棒并接在ab两点间做同样的实验（如图乙），该实验可验证上述猜想中的 。（填编号） （3）接着，同学们利用甲图装置继续实验，改变导体棒在磁场中的运动速度，测出每次实验时电流表偏转示数的最大值，实验结果记录如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 速度（cm/s） 1 2 3 4 5 6 电流（mA） 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8 分析表中数据，可得出的结论是：在相同条件下，感应电流会随 。 （4）在上一步实验的操作中，为了控制好变量，最好使导体沿水平方向直线运动，并且使导体运动区域内的 保持相同。 【解答】解：（1）结合实际进行猜想，感应电流的大小可能与磁场的强弱有关、与导体运动的速度有关； （2）先用图甲的装置做实验（一根导体棒在磁场中做切割磁感线），然后将两根导体棒并接在ab两点间做同样的实验，保持磁场强弱相同，改变导体棒的数量，故该实验可验证猜想①； （3）从表中数据可以看出，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流也越大，故可得出结论：在磁场强弱相同时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大。 （4）根据控制变量法知要探究感应电流与速度的关系 应该控制导体运动区域内的磁场强弱相同，改变导体运动的速度。 故答案为：（1）磁场的强弱；（2）①；（3）在磁场强弱相同时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大；（4）磁场强弱。 31．小乐利用如图所示的实验装置探究“电磁感应现象”。 （1）实验中，通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。 （2）让磁场产生电流，必须的操作是 。 A．实验时，开关要闭合，接通电路 B．电路的一部分导体，在磁场中运动 C．整个电路都在磁场中做切割磁感线运动 D．电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动 E．导体切割磁感线的速度必须要快 （3）实验中，小乐发现每次灵敏电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。小乐猜想：感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，她应进行的操作是 。 【解答】解：（1）在探究“电磁感应现象”实验中，通过观察灵敏电流表指针是否发生偏转来判断电路中是否产生感应电流； （2）根据产生感应电流的条件可知：要产生感应电流，导体必须是闭合电路的一部分，同时必须做切割磁感线运动，故选AD； （3）为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，根据控制变量法应该保持导体运动快慢相同，方向不变，改变磁场强弱，观察电流表指针的偏转角度。 故答案为：（1）灵敏电流表指针是否发生偏转；（2）AD；（3）用磁性不同（大小不同）的两块磁铁，让导体棒分别以相同的速度向相同的方向切割磁感线，观察灵敏电流表指针偏转角度的大小。 32．八年级开展项目化学习——为夜跑者设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光，甲图为小保小组制作好的节能夜跑灯的结构图，线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路，磁体在水管中能自由往返运动。小保小组利用甲图装置可以探究感应电压大小和线圈匝数关系。 （1）在实验中要控制哪些实验条件相同： （写出一点）。 （2）实验具体数据如下表所示，根据表中数据分析，可以得到结论：在其他条件不变的情况下， 。 线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝 感应电压 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V （3）为正常使用，小保应将夜跑灯佩带在乙图手臂的哪个部位，并简述理由 。 【解答】解：（1）本实验中要控制导体切割的速度。 （2）根据实验数据分析可知：在其他条件不变的情况下，线圈的匝数越多，感应电压越大。 （3）为正常使用，小保应将夜跑灯佩带在乙图手臂的B处，这样切割磁感线的效果最好。 故答案为：（1）导体切割的速度；（2）线圈的匝数越多，感应电压越大；（3）B；切割磁感线的效果最好。 四．电磁感应 33．电磁感应现象的发现，进一步揭示了电和磁之间的联系，由此发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化时代。发现这一现象的科学家是（　　） A．欧姆 B．安培 C．奥斯特 D．法拉第 【解答】解：A、欧姆发现了欧姆定律，故A不符合题意； B、安培发现了安培定则，故B不符合题意； C、奥斯特发现通电导体周围存在磁场，故C不符合题意； D、首先发现电磁感应现象的科学家是法拉第，故D符合题意。 故选：D。 34．配戴式计步器的原理是：在一段塑料管中密封一小块磁铁。管外缠绕着线圈，当塑料管运动时，磁铁由于惯性在管中反向运动，线圈中产生感应电流。上述转化为电信号的过程与下列哪个实验原理相同（　　） A． B． C． D． 【解答】解： 根据“计步器”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，切割线圈而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。 A、图中磁极间的相互作用，与电磁感应无关，故A错误； B、图中没有电源，开关闭合后，导体ab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，故B正确； C、图中的实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故C错误。 D、图为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故D错误； 故选：B。 35．如图是一种可以无线充电的智能手机，主要原理是当充电底座通电时，内部送电金属线圈产生磁场，而带有金属线圈的智能手机靠近该磁场即可产生电流，实现充电。该过程包含的工作原理有（　　） A．甲、乙 B．甲、丙 C．乙、丙 D．甲、丁 【解答】解： 由题意可知，当充电底座通电时，内部送电金属线圈产生磁场，利用电流的磁效应；带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场，产生电流，实现充电过程，是利用电磁感应现象来工作的； 甲、该图是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，是电流的磁效应，故甲符合题意； 丁、图中磁铁具有磁性，可以吸引小铁钉，故丁不符合题意； 乙、图中通电导体在磁场中受力而运动，不是电磁感应现象，故乙不符合题意； 丙、该装置中，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，能够产生感应电流，这是电磁感应现象，故丙符合题意。 故选：B。 36．在交流发电机中，当线圈平面，①转至与磁感线平行时，感应电流最大：②转过与磁感线平行时，感应电流改变方向；③发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变一次；④当线圈不动，磁极转动时，也会有感应电流产生。以上说法正确的是（　　） A．①③ B．②③ C．①④ D．①②④ 【解答】解： ①线圈在转至与磁感线平行时，线圈做切割磁感线运动，此时线圈中的感应电流最大，故①正确； ②线圈在转过与磁感线平行时，线圈运动方向和磁感线方向都不变，所以线圈中电流方向不变，故②错误； ③发电机线圈每转过平衡位置就改变一次电流的方向，故每转过一圈，电流的方向改变两次，故③错误； ④当线圈不动，磁极转动时，线圈做切割磁感线运动，也会有感应电流产生，故④正确； 以上说法正确的是①④。 故选：C。 37．王建同学将微风电风扇与小灯泡按如图甲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。此时它的工作原理是 .电路可简化为图乙中的 图。 【解答】解：电动机的原理是通电导体在磁场中受力而运动，能量转化是电能转化为机械能；发电机的原理是电磁感应现象，能量转化是机械能转化为电能。 尽管电风扇里装的是电动机，但用手快速拨动风扇叶片时，内部线圈做切割磁感线运动而产生感应电流，所以微风电风扇变成了发电机，此时它的工作原理是电磁感应现象； 观察甲图可知，电路中只有电动机和灯泡，没有电源，故电路图可以简化为乙图中a图。 故答案为：电磁感应；a。 38．为提高能量利用率，纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电（其简化原理如图所示）。刹车时，充电开关接通，车轮带动线圈转动，产生电流，给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力，从而减缓车轮转动。该过程能量回收效率可达40%以上。 （1）线圈中产生电流的现象称为 。 （2）图中导线ab产生箭头方向的电流，受到阻力方向向后，此时导线cd所受的阻力方向是 。 （3）利用能量回收系统刹车时，能量转化的情况是 。 （4）新能源汽车还可以采用无线充电。如图高速路面下铺设了一层太阳能电池板和金属线圈，利用太阳能电池板给路面线圈供电，当汽车在路面上行驶时，就能实现对新能源汽车进行无线充电，路面线圈在汽车无线充电中起的作用是 。 【解答】解：（1）刹车时，车轮带动线圈转动，线圈做切割磁感线运动，线圈中产生电流，这是电磁感应现象； （2）图中导线ab产生箭头方向的电流，受到阻力方向向后，此时导线cd产生的电流方向从c到d，则所受的阻力方向是向前； （3）利用能量回收系统刹车时，发生的是电磁感应现象，能量转化的情况是机械能转化为电能； （4）利用太阳能电池板给路面线圈供电时，线圈中会有电流通过，路面线圈周围会产生磁场；当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电。 故答案为：（1）电磁感应现象；（2）向前；（3）机械能转化为电能；（4）提供磁场。 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 $$