第二节 发电机是怎样工作的(高效培优讲义)物理沪科版2024九年级全一册

第二节 发电机是怎样工作的 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 发电机的工作原理 1 题型2 发电机与能量转化 4 【能力培优练】 7 【链接中考】 13 【重难题型讲解】 题型1 发电机的工作原理 1.发电机工作原理： 电磁感应。 2.发电机构造： 磁极、线圈、铜环、电刷。（或转子和定子） （1）磁铁：用来产生磁场； （2）线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流； （3）铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路； （4）电刷：感应电流通过电刷流出。 3.交流电和直流电： （1）直流电方向不改变。 干电池和直流发电机都提供直流电。 （2）交流电大小和方向作周期性改变的电流。 我国的交流电频率是50HZ。 4.交流发电机工作原理示意图： （1）图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。 （2）图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次；线圈转一周，电流方向改变两次。 （3）线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。 5.旋转磁极式发电机： 实际的发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。其中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。 【典例1-1】（2025·江苏扬州·三模）下面是按时间顺序梳理的关于电与磁知识结构图，请你补充完整。 A． ；B． ；C． 。 【典例1-2】（2025·安徽合肥·三模）如图所示的两种模型中，与动圈式扬声器原理相同的是 （选填“甲”或“乙”）。 【典例1-3】（2025·广东东莞·三模）物理小组的同学们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。保持磁体不动，闭合开关，导体棒沿 （选填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转，此时 能转化为电能，生活中的 机就是根据这一原理制成的。 跟踪训练1 （2025·黑龙江大庆·三模）在锚定碳达峰、碳中和的目标下，紫云峰一台台风力发电机擎天而立，迎风飞旋，下面能反映风力发电机基本原理的是（　　） 跟踪训练2 （2025·黑龙江大庆·三模）如图所示是一种手腕上佩戴的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，磁铁在管中反复运动，线圈的输出电流随之不停地变化，显示出运动的步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同（　　） 题型2 发电机与能量转化 1．发电机定义： 能够把其它形式的能转化为电能的装置叫做发电机。 2．发电方式： 火力发电、水力发电和核能发电等。 3.火力发电： （1）是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的设备。 （2）发电原理： 燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转化成内能，蒸汽推动汽轮机旋转，内能转化成机械能，然后汽轮机带动发电机，将机械能转化成电能。 （3）能量转化过程： 4.水力发电： （1）水力发电利用位于高处具有势能的水流至低处，带动水轮机转动从而推动发电机产生电能。 （2）能量转化过程： 5.核能发电： （1）是利用核反应堆中核裂变所释放出的核能进行发电的方式。 （2）发电原理： 它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。 （3）能量转化过程： 【典例2-1】（25-26九年级上·全国·单元测试）美丽的湖畔，景色宜人，在湖岸的两侧架设了许多特殊的路灯——风光互补路灯。如图所示，它头顶的风力发电机能将风能转化为 ，其肩上的太阳能电池板能将 转化为电能。 【典例2-2】（2025·湖北荆州·二模）如图甲所示的风光互补路灯，给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。图乙是其工作原理示意图。在充电过程中，蓄电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）。放电过程中，蓄电池将 转化为 （填能量形式）。 【典例2-3】（2025·湖南永州·三模）如图所示为江苏省连云港市的田湾核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是（ ） A．聚变：核能→内能→化学能→电能 B．聚变：核能→内能→机械能→电能 C．裂变：核能→内能→机械能→电能 D．裂变：核能→内能→化学能→电能 跟踪训练1 （2025·黑龙江龙东·三模）如图是中国首座投入使用的塔式光热发电站。在空旷的地面建立较高的接收塔，塔的周围安装大量可以旋转的平面镜，将太阳光聚集到塔顶的接收器，接收器内的工作系统会产生高温蒸汽，推动汽轮机工作，进而带动发电机发电。下列说法错误的是（　　） A．将太阳光聚集到塔顶是利用了光的反射 B．平面镜的角度随着太阳位置的变化而变化 C．塔顶的接收器将太阳能转化为内能 D．蒸汽推动汽轮机工作是机械能转化为内能 跟踪训练2 核能发电过程如图，某一段时间，反应堆释放能量为E1，发电机输出电能为E2，则（　　）    A．E2一定小于E1 B．利用核能发电没有任何缺点 C．核反应堆里，铀发生聚变反应 D．汽轮机是热机的一种，它工作时，将机械能转化为内能 【能力培优练】 1．（2025·广东东莞·一模）关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图的实验说明磁场能产生电流 B．乙图的实验所揭示的原理可制成发电机 C．丙图是演示电磁感应现象的实验装置 D．丁图中麦克风是应用了丙实验装置的工作原理 2．（2025·山东德州·二模）新型公交车的玻璃上已经安装了自动爆玻器，它相当于一个电控安全锤。危急时刻，司机只需按下开关通电，自动爆玻器磁场中的线圈就会产生一个冲击力，带动钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列说法正确的是（    ） A．自动爆玻器工作时将机械能转化为电能 B．击打车窗玻璃边角部位的钨钢头设计成锥形是为了增大压力 C．自动爆玻器工作原理电磁感应现象 D．自动爆玻器的工作原理与扬声器相同 3．（2025九年级·河南·专题练习）同学们参加歌咏比赛时，常使用动圈式话筒将声音信号转化为电信号。以下四个与电磁有关的实例中，与动圈式话筒的工作原理相同的是（　　） A．电铃 B．手摇发电机 C．电磁起重机 D．电动平衡车 4．（2025九年级·福建·专题练习）科研人员将高弹性聚合物材料与螺旋金属纤维做成发电衣，在拉伸、弯曲、扭曲等作用下内部两类材料之间发生电子转移而发电，当人穿上发电衣运动时，就能为其他穿戴设备供电。发电衣发电过程的能量转化是（　　） A．内能转化为电能 B．化学能转化为电能 C．机械能转化为内能 D．机械能转化为电能 5．（24-25九年级下·河南周口·期中）如图所示为动圈式话筒的工作原理示意图，磁铁固定，膜片与线圈相连，当人对着话筒说话时，可使膜片振动，从而带动线圈振动，在线圈中产生电流，从而实现由声信号到电信号的转变。关于话筒，以下说法正确的是（    ） A．话筒工作过程中把电能转化为机械能 B．话筒中电信号的强弱与声音强弱无关 C．话筒的工作原理是电磁感应 D．话筒的工作原理与喇叭的工作原理相同 6．（2025·海南省直辖县级单位·模拟预测）有一种环保型按压式手电筒，使用时只要按压手柄，齿轮就带动磁铁转动，灯泡就会发光。与它工作原理相同的是（　　） A．发电机 B．电动机 C．指南针 D．电磁继电器 7．（2025·重庆·一模）如图所示，下列关于电和磁的实验，说法正确的是（   ） A．如图甲，扬声器的工作原理与电动机相同 B．如图乙，小磁针静止时N极指向地磁北极附近 C．如图丙，该原理可应用于制造发电机，实现电能转化为机械能 D．如图丁，用带绝缘柄的金属杆将A、B验电器连接时会形成从A到B的持续电流 8．（24-25九年级下·江西抚州·期中）新能源电动汽车绿色环保，出行方便，深受大家喜爱，即该汽车动力装置是电动机，当刹车时，将汽车动能转化为电能。下列所示的四个实验中与动能回收系统原理相同的是（　　） A． B． C． D． 9．（2025九年级下·湖南娄底·学业考试）小明按人类对磁的认识历程，对“电磁转换”一章知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是（　　） A．赫兹 B．电动机 C．电磁起重机 D．电磁感应现象 10．（2025·安徽蚌埠·三模）电动机和发电机的工作原理图如图所示，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，线圈ab边和cd边受力方向相同 B．图甲中，线圈所在的位置叫平衡位置 C．图乙中，线圈逆时针转动时，外部电路中的电流方向呈周期性变化 D．图乙中，线圈逆时针转动时，外部电路中的电流方向不变化 11．（2025·安徽合肥·模拟预测）电动汽车在减速或下坡时，可以利用动能回收系统将部分机械能转化为电能储存起来。这一过程中，车轮带动电机转动，从而产生感应电流，发电过程利用的物理原理是 现象。 12．（2025·安徽芜湖·三模）小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后，甲开始转动，小灯泡发光。生活中应用的工作原理与乙的工作原理相同的是 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）。 13．（2025·河南平顶山·三模）人们利用图甲的实验原理发明了 （选填“电动机”或“发电机”）。最早发现图乙实验现象的科学家是 。断开电源，小磁针的N极将指向地磁场的 （选填“南”或“北”）极。 14．（2025·江苏无锡·一模）如图所示，磁体和导体棒均水平放置，断开、闭合，导体棒能运动起来，依此可制成 （选填“电动机”或“发电机”）；断开、闭合，当导体棒做 运动，灵敏电流计的指针才会发生偏转，此时机械能转化为 能。 15．（24-25九年级下·河南驻马店·期中）利用如图甲所示的装置探究“什么情况下磁可以生电”。 (1)图甲中，通过观察 来判断电路中是否产生感应电流； (2)图甲中，磁体不动，导体ab水平向左运动，电流表指针向右偏转；导体ab不动，磁体水平向右运动，电流表指针向 （填“左”或“右”）偏转； (3)图甲中，将灵敏电流表换成电源，可以用来研究 的工作原理（填“电动机”或“发电机”）； (4)图乙所示是发电机的原理图，图丙中的“○”表示图乙中导线ab的横截面（沿导线由b往a看），当导线ab在磁场中从①位置转动到④位置的过程中，不会产生感应电流的是________（填标号）。 A．① B．② C．③ D．④ 【链接中考】 1．（2025·湖北·中考真题）如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动手电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是（　　） A．木块 B．石块 C．铜块 D．磁铁块 2．（2025·四川乐山·中考真题）发电机组是水电站的核心部分，以下四个装置中符合发电机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 3．（2025·四川遂宁·中考真题）下面是小明同学在笔记本上记录的物理应用及其对应原理，你认为有误的是（　　） A．飞机的升力——流动的气体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大 B．三峡大坝“上窄下宽”——水的压强随深度的增加而增大 C．发电机——电磁感应现象 D．验电器——同种电荷相互吸引 4．（2025·江苏扬州·中考真题）在研究电磁感应现象活动中。 (1)摇动发电机模型的手柄，灯泡发光，是因为线圈在 中转动，产生感应电流，把 能转化为电能。 (2)如图，导体AB静止，闭合开关，灵敏电流计指针 ；再让导体AB水平向右运动，灵敏电流计指针 。（选填“偏转”或“不偏转”） 5．（2025·江苏苏州·中考真题）以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你补充完整． ①         ② 6．（2024·重庆·中考真题）如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的 能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用 原理工作的。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节 发电机是怎样工作的 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 发电机的工作原理 1 题型2 发电机与能量转化 5 【能力培优练】 10 【链接中考】 20 【重难题型讲解】 题型1 发电机的工作原理 1.发电机工作原理： 电磁感应。 2.发电机构造： 磁极、线圈、铜环、电刷。（或转子和定子） （1）磁铁：用来产生磁场； （2）线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流； （3）铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路； （4）电刷：感应电流通过电刷流出。 3.交流电和直流电： （1）直流电方向不改变。 干电池和直流发电机都提供直流电。 （2）交流电大小和方向作周期性改变的电流。 我国的交流电频率是50HZ。 4.交流发电机工作原理示意图： （1）图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。 （2）图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次；线圈转一周，电流方向改变两次。 （3）线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。。 5.旋转磁极式发电机： 实际的发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。其中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。 【典例1-1】（2025·江苏扬州·三模）下面是按时间顺序梳理的关于电与磁知识结构图，请你补充完整。 A． ；B． ；C． 。 【答案】 奥斯特 电磁感应 发电机 【详解】[1]奥斯特最早发现电流的周围存在磁场，揭示了电流的磁效应。 [2]法拉第发现了电磁感应现象，并发明了第一台发电机。 [3]利用法拉第的电磁感应现象可以制成发电机。 【典例1-2】（2025·安徽合肥·三模）如图所示的两种模型中，与动圈式扬声器原理相同的是 （选填“甲”或“乙”）。 【答案】甲 【详解】动圈式扬声器是利用通电线圈在磁场中受力的原理制成的，图甲是电动机的原理示意图，与动圈式扬声器的原理相同，图乙是发电机的原理图，是利用电磁感应现象制成的，动圈式话筒是利用该原理制成的。 【典例1-3】（2025·广东东莞·三模）物理小组的同学们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。保持磁体不动，闭合开关，导体棒沿 （选填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转，此时 能转化为电能，生活中的 机就是根据这一原理制成的。 【答案】 上下 机械 发电 【详解】[1][2][3]保持磁体不动，闭合开关，导体棒沿上下方向运动时，导体棒会切割磁感线，灵敏电流计的指针会发生偏转，说明有感应电流产生，利用导体棒的运动获得了电能，此时机械能转化为电能，生活中的发电机就是根据这一原理制成的。 跟踪训练1 （2025·黑龙江大庆·三模）在锚定碳达峰、碳中和的目标下，紫云峰一台台风力发电机擎天而立，迎风飞旋，下面能反映风力发电机基本原理的是（　　） 【答案】B 【详解】风力发电机是利用电磁感应原理，将风能转化为电能。 A．图A中，闭合开关后，通过电流的金属棒在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，故A不符合题意； B．图B是电磁感应现象的实验装置，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，风力发电机正是利用电磁感应原理工作的，故B符合题意； C．图C是奥斯特实验，表明通电导体周围存在磁场，这与风力发电机的工作原理不同，故C不符合题意； D．图D是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，与风力发电机的电磁感应原理无关，故D不符合题意。 故选B。 跟踪训练2 （2025·黑龙江大庆·三模）如图所示是一种手腕上佩戴的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，磁铁在管中反复运动，线圈的输出电流随之不停地变化，显示出运动的步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同（　　） 【答案】C 【详解】根据“计步器”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反复运动，线圈切割磁感线而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应现象，产生电流的过程中将机械能转化成了电能。 A．当导线中有电流时，小磁针发生偏转，是奥斯特实验，这种现象叫做电流的磁效应，故A不符合题意； B．电流相同，电磁铁的线圈匝数不同，是探究影响电磁铁磁性大小的因素的实验，故B不符合题意； C．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，是电磁感应现象，故C符合题意； D．通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的原理，故D不符合题意。 故选C。 题型2 发电机与能量转化 1．发电机定义： 能够把其它形式的能转化为电能的装置叫做发电机。 2．发电方式： 火力发电、水力发电和核能发电等。 3.火力发电： （1）是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的设备。 （2）发电原理： 燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转化成内能，蒸汽推动汽轮机旋转，内能转化成机械能，然后汽轮机带动发电机，将机械能转化成电能。 （3）能量转化过程： 4.水力发电： （1）水力发电利用位于高处具有势能的水流至低处，带动水轮机转动从而推动发电机产生电能。 （2）能量转化过程： 5.核能发电： （1）是利用核反应堆中核裂变所释放出的核能进行发电的方式。 （2）发电原理： 它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。 （3）能量转化过程： 【典例2-1】（25-26九年级上·全国·单元测试）美丽的湖畔，景色宜人，在湖岸的两侧架设了许多特殊的路灯——风光互补路灯。如图所示，它头顶的风力发电机能将风能转化为 ，其肩上的太阳能电池板能将 转化为电能。 【答案】 电能 太阳能 【详解】[1][2]风力发电机是将风能转化为电能的装置。太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。这种设计实现了风能和太阳能的双重利用，通过两种可再生能源的互补发电，提高了路灯的供电可靠性。 【典例2-2】（2025·湖北荆州·二模）如图甲所示的风光互补路灯，给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。图乙是其工作原理示意图。在充电过程中，蓄电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）。放电过程中，蓄电池将 转化为 （填能量形式）。 【答案】 用电器 化学能 电能 【详解】[1]充电过程中，蓄电池要消耗电能，所以蓄电池相当于用电器。 [2][3]放电过程中，蓄电池将储存的化学能转化为电能供路灯使用。 【典例2-3】（2025·湖南永州·三模）如图所示为江苏省连云港市的田湾核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是（ ） A．聚变：核能→内能→化学能→电能 B．聚变：核能→内能→机械能→电能 C．裂变：核能→内能→机械能→电能 D．裂变：核能→内能→化学能→电能 【答案】C. 【解析】本题介绍了利用核能发电的基本流程，核反应堆通过裂变把核能转化为水蒸气的内能，通过汽轮机把内能转化为机械能，再通过发电机把机械能转化为电能。 跟踪训练1 （2025·黑龙江龙东·三模）如图是中国首座投入使用的塔式光热发电站。在空旷的地面建立较高的接收塔，塔的周围安装大量可以旋转的平面镜，将太阳光聚集到塔顶的接收器，接收器内的工作系统会产生高温蒸汽，推动汽轮机工作，进而带动发电机发电。下列说法错误的是（　　） A．将太阳光聚集到塔顶是利用了光的反射 B．平面镜的角度随着太阳位置的变化而变化 C．塔顶的接收器将太阳能转化为内能 D．蒸汽推动汽轮机工作是机械能转化为内能 【答案】D。 【详解】A．由题意可知，塔式光热发电站是利用光的反射将太阳光聚集到塔顶的，故A正确； B．光的反射要遵循反射定律，因此，平面镜的角度要随着太阳位置的变化而变化，故B正确； C．由题意可知，接收器内的工作系统会产生高温蒸汽，因此，塔顶的接收器将太阳能转化为内能，故C正确； D．蒸汽推动汽轮机工作时，利用高温蒸汽推动机器转动，是内能转化为机械能，故D错误。 所以选D. 跟踪训练2 核能发电过程如图，某一段时间，反应堆释放能量为E1，发电机输出电能为E2，则（　　）    A．E2一定小于E1 B．利用核能发电没有任何缺点 C．核反应堆里，铀发生聚变反应 D．汽轮机是热机的一种，它工作时，将机械能转化为内能 【答案】A 【详解】A．能量在转化过程中会有损耗，所以E2一定小于E1，故A符合题意； B．核能的安全性也是人们研究的一个重要课题，核废料具有很强的放射性，对环境危害很大，应专门进行处置，故B不符合题意； C．在核反应堆中，核燃料（如铀）发生核裂变释出大量的核能，故C不符合题意； D．汽轮机工作时，将内能转化为机械能，故D不符合题意。 故选A。 【能力培优练】 1．（2025·广东东莞·一模）关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图的实验说明磁场能产生电流 B．乙图的实验所揭示的原理可制成发电机 C．丙图是演示电磁感应现象的实验装置 D．丁图中麦克风是应用了丙实验装置的工作原理 【答案】B 【详解】A．图甲是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场，故A错误； B．图乙是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，故B正确； C．图丙是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动，故C错误； D．图丁是动圈式话筒（麦克风），当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音，动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，故D错误。 故选B。 2．（2025·山东德州·二模）新型公交车的玻璃上已经安装了自动爆玻器，它相当于一个电控安全锤。危急时刻，司机只需按下开关通电，自动爆玻器磁场中的线圈就会产生一个冲击力，带动钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列说法正确的是（    ） A．自动爆玻器工作时将机械能转化为电能 B．击打车窗玻璃边角部位的钨钢头设计成锥形是为了增大压力 C．自动爆玻器工作原理电磁感应现象 D．自动爆玻器的工作原理与扬声器相同 【答案】D 【详解】A．自动爆玻器工作时是需要先通电，利用电能转化为机械能，不是机械能转化为电能，故A错误； B．钨钢头设计成锥形是通过减小受力面积增大压强，不是增大压力，故B错误； C．自动爆玻器工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，不是电磁感应现象，故C错误； D．扬声器也是利用通电导体在磁场中受力运动的原理，自动爆玻器与之相同，故D正确。 故选D。 3．（2025九年级·河南·专题练习）同学们参加歌咏比赛时，常使用动圈式话筒将声音信号转化为电信号。以下四个与电磁有关的实例中，与动圈式话筒的工作原理相同的是（　　） A．电铃 B．手摇发电机 C．电磁起重机 D．电动平衡车 【答案】B 【详解】动圈式话筒的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。 A．电铃是利用电流的磁效应工作的，当电路中的电流通过电磁铁时，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，使铃锤敲击铃碗发出声音，故A不符合题意； B．手摇发电机的工作原理也是电磁感应。其通过手摇使线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，将机械能转化为电能，故B符合题意； C．电磁起重机是利用电流的磁效应，给电磁铁通电，使其产生磁场，从而吸引钢铁等物体，故C不符合题意； D．电动平衡车是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理工作的，通电线圈在磁场中受力转动，带动玩具车运动，故D不符合题意。 故选B。 4．（2025九年级·福建·专题练习）科研人员将高弹性聚合物材料与螺旋金属纤维做成发电衣，在拉伸、弯曲、扭曲等作用下内部两类材料之间发生电子转移而发电，当人穿上发电衣运动时，就能为其他穿戴设备供电。发电衣发电过程的能量转化是（　　） A．内能转化为电能 B．化学能转化为电能 C．机械能转化为内能 D．机械能转化为电能 【答案】D 【详解】由题意可知，当人穿上发电衣运动时，在拉伸、弯曲、扭曲等作用下内部两类材料之间发生电子转移而发电，该过程中，消耗了机械能，得到了电能，因此，发电衣发电过程的能量转化是机械能转化为电能，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．（24-25九年级下·河南周口·期中）如图所示为动圈式话筒的工作原理示意图，磁铁固定，膜片与线圈相连，当人对着话筒说话时，可使膜片振动，从而带动线圈振动，在线圈中产生电流，从而实现由声信号到电信号的转变。关于话筒，以下说法正确的是（    ） A．话筒工作过程中把电能转化为机械能 B．话筒中电信号的强弱与声音强弱无关 C．话筒的工作原理是电磁感应 D．话筒的工作原理与喇叭的工作原理相同 【答案】C 【详解】A．动圈式话筒工作时，人对着话筒说话使膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而在线圈中产生感应电流。此过程中是将机械能转化为电能，而不是把电能转化为机械能，故A错误； B．当人对着话筒说话时，声音越强，膜片振动的幅度越大，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动的幅度也就越大，产生的感应电流就越大，即电信号越强，反之，声音越弱，电信号越弱。所以话筒中电信号的强弱与声音强弱有关，故B错误； C．由上述分析可知，动圈式话筒是利用膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这是电磁感应现象，故C正确； D．动圈式话筒的工作原理是电磁感应，即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，是将声信号转化为电信号。 喇叭的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用， 所以话筒的工作原理与喇叭的工作原理不同，故D错误。 故选C 。 6．（2025·海南省直辖县级单位·模拟预测）有一种环保型按压式手电筒，使用时只要按压手柄，齿轮就带动磁铁转动，灯泡就会发光。与它工作原理相同的是（　　） A．发电机 B．电动机 C．指南针 D．电磁继电器 【答案】A 【详解】A．发电机的工作原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能。题干中按压式手电筒也是利用电磁感应现象，将机械能转化为电能使灯泡发光。二者原理相同，故A符合题意； B．电动机的原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故B不符合题意； C．指南针是由于地磁场的作用实现指向南北，故C不符合题意； D．电磁继电器是利用了电流的磁效应，故D不符合题意。 故选A。 7．（2025·重庆·一模）如图所示，下列关于电和磁的实验，说法正确的是（   ） A．如图甲，扬声器的工作原理与电动机相同 B．如图乙，小磁针静止时N极指向地磁北极附近 C．如图丙，该原理可应用于制造发电机，实现电能转化为机械能 D．如图丁，用带绝缘柄的金属杆将A、B验电器连接时会形成从A到B的持续电流 【答案】A 【详解】A．扬声器的工作原理是：当线圈中通过交变电流时，线圈会在永久磁体的磁场中受到力的作用，从而带动锥形纸盒振动，发出声音，其原理与电动机相同，都是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故A正确； B．地球本身是一个巨大的磁体，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近。根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。小磁针静止时，其N极所指的方向与该点的磁场方向相同，即小磁针静止时N极指向地磁南极（地理北极附近），而不是地磁北极附近。故B错误； C．图丙中，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。电磁感应现象可应用于制造发电机，是将机械能转化为电能，故C错误； D．用带绝缘柄的金属杆将A、B验电器连接时，会发生电荷的转移，当两验电器所带电荷量相等时，电荷就不再转移，不会形成持续电流，故D错误。 故选A。 8．（24-25九年级下·江西抚州·期中）新能源电动汽车绿色环保，出行方便，深受大家喜爱，即该汽车动力装置是电动机，当刹车时，将汽车动能转化为电能。下列所示的四个实验中与动能回收系统原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】汽车电动机“变身”为发电机，将汽车动能转化为电能，利用的是电磁感应的原理。 A．图中是闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，是电磁感应现象原理图，是发电机的原理图，故A符合题意； B．图中是电动机的原理图，其原理是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意； C．图中是奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，故C不符合题意； D．图中是探究通电导线在磁场中受力的大小与电流大小的关系，是电动机的原理图，故D不符合题意。 故选A。 9．（2025九年级下·湖南娄底·学业考试）小明按人类对磁的认识历程，对“电磁转换”一章知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是（　　） A．赫兹 B．电动机 C．电磁起重机 D．电磁感应现象 【答案】D 【详解】A．奥斯特实验证明了电流周围存在磁场，故奥斯特发现电流的磁效应，故A错误； B．电流的磁效应的应用为电磁铁，发电机应用了通电线圈在磁场中受力的作用，故B错误； C．磁场对电流的作用的应用为发电机，电磁起重机应用了电流的磁效应，故C错误； D．法拉弟发现闭合电路一部分电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，即电磁感应现象，发电机应用了电磁感应的原理，故D正确。 故选D。 10．（2025·安徽蚌埠·三模）电动机和发电机的工作原理图如图所示，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，线圈ab边和cd边受力方向相同 B．图甲中，线圈所在的位置叫平衡位置 C．图乙中，线圈逆时针转动时，外部电路中的电流方向呈周期性变化 D．图乙中，线圈逆时针转动时，外部电路中的电流方向不变化 【答案】C 【详解】A．图甲中，线圈ab边和cd边所在磁场方向相同，电流方向不同，受力方向不同，故A错误； B．图甲中，线圈ab边和cd边所受力的大小相等，方向相反，但不在同一条直线上，整个线圈受力不平衡，不是平衡位置，故B错误； CD．图乙中，线圈逆时针转动时，线圈切割磁感线的方向周期性变化，外部电路中的电流方向呈周期性变化，故C正确，D错误。 故选C。 11．（2025·安徽合肥·模拟预测）电动汽车在减速或下坡时，可以利用动能回收系统将部分机械能转化为电能储存起来。这一过程中，车轮带动电机转动，从而产生感应电流，发电过程利用的物理原理是 现象。 【答案】电磁感应 【详解】这一过程中，车轮带动电机转动，做切割磁感线运动，从而产生感应电流，发电过程利用的物理原理是电磁感应现象。 12．（2025·安徽芜湖·三模）小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后，甲开始转动，小灯泡发光。生活中应用的工作原理与乙的工作原理相同的是 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）。 【答案】动圈式话筒 【详解】闭合开关S后，电源与甲电动机接通，通电线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能。甲电动机带动乙电动机一起转动，乙电动机内部的线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生电流，小灯泡发光，其工作原理是电磁感应现象。“动圈式话筒”的原理是电磁感应现象，“动圈式扬声器”的原理是通电导体在磁场中受力而运动。故生活中应用的工作原理与乙的工作原理相同的是动圈式话筒。 13．（2025·河南平顶山·三模）人们利用图甲的实验原理发明了 （选填“电动机”或“发电机”）。最早发现图乙实验现象的科学家是 。断开电源，小磁针的N极将指向地磁场的 （选填“南”或“北”）极。 【答案】 发电机 奥斯特 南 【详解】[1]甲图中无电源，满足闭合回路中的部分导线切割磁感线运动，能够产生感应电流，因此是发电机原理。 [2]乙图实验说明通电导线周围存在磁场。最早发现该实验现象的科学家是奥斯特，该实验被称为奥斯特实验。 [3]根据磁极间的相互作用可知，断开电源，小磁针的N极将指向地磁场的南极。 14．（2025·江苏无锡·一模）如图所示，磁体和导体棒均水平放置，断开、闭合，导体棒能运动起来，依此可制成 （选填“电动机”或“发电机”）；断开、闭合，当导体棒做 运动，灵敏电流计的指针才会发生偏转，此时机械能转化为 能。 【答案】 电动机 切割磁感线 电 【详解】[1]由图可知，磁铁的N极和S极在上下，磁感线是竖直方向，断开S1、闭合S2，电池连入电路，导体棒中通有电流，导体棒能运动起来，是因为通电导体在磁场中受到力的作用，依此可制成电动机。 [2][3]由图可知，磁铁的N极和S极在上下，磁感线是竖直方向，断开S2、闭合S1，灵敏电流计连入电路，电池没有连入电路，当导体棒做切割磁感线运动时，产生感应电流，灵敏电流计的指针才会发生偏转，属于电磁感应现象，此时导体棒的机械能转化为电能。 15．（24-25九年级下·河南驻马店·期中）利用如图甲所示的装置探究“什么情况下磁可以生电”。 (1)图甲中，通过观察 来判断电路中是否产生感应电流； (2)图甲中，磁体不动，导体ab水平向左运动，电流表指针向右偏转；导体ab不动，磁体水平向右运动，电流表指针向 （填“左”或“右”）偏转； (3)图甲中，将灵敏电流表换成电源，可以用来研究 的工作原理（填“电动机”或“发电机”）； (4)图乙所示是发电机的原理图，图丙中的“○”表示图乙中导线ab的横截面（沿导线由b往a看），当导线ab在磁场中从①位置转动到④位置的过程中，不会产生感应电流的是________（填标号）。 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】(1)电流表的指针是否偏转 (2)右 (3)电动机 (4)A 【详解】（1）实验时，电路中是否有感应电流无法直接判断，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，采用了转换法。 （2）感应电流方向与导体运动方向有关，当磁场方向不变时，导体运动方向发生变化，电流方向也会发生变化，导体ab水平向左运动，电流表指针向右偏转；当导体ab不动，磁体水平向右运动，相当于导体ab水平向左运动，则电流表指针向右偏转。 （3）将灵敏电流表换成电源，电路接通时，导体ab中有电流通过，导体ab在磁场中受力而运动，可以用来研究电动机的工作原理。 （4）根据产生感应电流的条件：闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动，①位置导体ab的运动方向与磁感线的平行，不切割磁感线，不产生感应电流，②③④都切割磁感线，有感应电流产生，故选A。 【链接中考】 1．（2025·湖北·中考真题）如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动手电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是（　　） A．木块 B．石块 C．铜块 D．磁铁块 【答案】D 【详解】沿着筒身方向摇动手电筒为了让线圈切割磁感线运动产生感应电流，这是利用了电磁感应原理；由于线圈是固定的，因此那个滑动的物块是磁铁，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．（2025·四川乐山·中考真题）发电机组是水电站的核心部分，以下四个装置中符合发电机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．地球是一个巨大的磁体，司南是利用磁体与地磁体磁极间的相互作用工作的，故A不符合题意； B．电磁继电器中的电磁铁是利用电流磁效应的原理工作的，故B不符合题意； C．图中实验说明：通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机工作原理，故C不符合题意； D．图中导体体系切割磁感线的运动，电路产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机工作原理，故D符合题意。 故选D。 3．（2025·四川遂宁·中考真题）下面是小明同学在笔记本上记录的物理应用及其对应原理，你认为有误的是（　　） A．飞机的升力——流动的气体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大 B．三峡大坝“上窄下宽”——水的压强随深度的增加而增大 C．发电机——电磁感应现象 D．验电器——同种电荷相互吸引 【答案】D 【详解】A．飞机的升力是由于机翼上下表面流速不同，产生压强差，利用了流体压强与流速的关系，故A正确，不符合题意； B．液体压强随深度增加而增大，大坝“上窄下宽”正是基于此原理设计，故B正确，不符合题意； C．发电机利用电磁感应原理，产生感应电流，将机械能转化为电能，故C正确，不符合题意； D．验电器利用同种电荷相互排斥使金属箔张开，而非“相互吸引”，故D错误，符合题意。 故选D。 4．（2025·江苏扬州·中考真题）在研究电磁感应现象活动中。 (1)摇动发电机模型的手柄，灯泡发光，是因为线圈在 中转动，产生感应电流，把 能转化为电能。 (2)如图，导体AB静止，闭合开关，灵敏电流计指针 ；再让导体AB水平向右运动，灵敏电流计指针 。（选填“偏转”或“不偏转”） 【答案】(1) 磁场 机械 (2) 不偏转 偏转 【详解】（1）[1]发电机模型中，线圈在磁场中转动，切割磁感线产生感应电流 [2]转动手柄时，机械能转化为电能，所以是把机械能转化为电能 。 （2）[1][2]电磁感应现象中，闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流。导体静止时，无电流产生，指针不偏转。导体AB水平向右运动，此时导体做切割磁感线运动产生感应电流，指针偏转。 5．（2025·江苏苏州·中考真题）以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你补充完整． ①         ② 【答案】 磁效应 发电机 【详解】[1]奥斯特发现通电导体周围存在磁场，把这种现象叫做电流的磁效应。 [2]法拉第发现在闭合回路中，导体切割磁感线会产生感应电流，把这种现象叫做电磁感应现象，并利用此原理发明了发电机。 6．（2024·重庆·中考真题）如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的 能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用 原理工作的。 【答案】 机械 电磁感应现象 【详解】[1]将水从下水库抽到上水库储存，水的高度升高，重力势能变大，机械能变大，故这是将电能转化为水的机械能。 [2]发电机的工作原理是电磁感应现象，是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$