第六节 探究产生感应电流的条件(分层作业)物理新教材北师大版九年级全一册
2025-10-31
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第六节 探究产生感应电流的条件 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.77 MB |
| 发布时间 | 2025-10-31 |
| 更新时间 | 2026-01-09 |
| 作者 | 子非鱼20 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54259672.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第六节 探究产生感应电流的条件
目 录
【A 夯基础】 1
一、电磁感应现象 1
二、动圈式话筒 3
三、发电机 4
【B 提能力】 5
【C 链中考】 7
【A 夯基础】
一、电磁感应现象
1.某同学利用如图所示的装置探究什么情况下磁可以生电。下列说法正确的是( )
A.换用磁性更强的磁体,保持导线ab和磁体静止,闭合开关,电流表指针偏转
B.将导线ab换成匝数很多的线圈,保持磁体和线圈静止,闭合开关,电流表指针偏转
C.保持磁体静止,闭合开关,使导线ab从图中位置竖直向上运动,电流表指针偏转
D.保持导线ab静止,闭合开关,使磁体从图中位置水平向右运动,电流表指针偏转
2.如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置,下列关于该实验说法正确的是( )
A.该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B.该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C.扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D.闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
3.“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置如图所示。要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是( )
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
D.增大导体水平运动的速度
4.如图所示,某兴趣小组“探究在什么情况下磁可以生电”的实验时,发现闭合电路的一部分导体ab在磁场中沿 (选填“左右”或“上下”)方向运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了 。如果将图中的灵敏电流表换成干电池,则可探究 的原理(后两空均选填“电动机”或“发电机”)。
5.如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”,通过观察 来判断电路中是否有感应电流.闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流。
6.某小组利用如图所示的装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)小明连接好器材,如图甲所示,然后使导体ab水平向右运动,则灵敏电流计指针 (选填“发生”或“不发生”)偏转,理由是 。
(2)小阳用如图所示的电路探究感应电流的方向与磁场的方向是否有关,小阳的主要实验步骤如下:
①保持蹄形磁铁静止,闭合开关,使金属棒ab向右运动,观察灵敏电流计指针偏转的方向。
②调换蹄形磁铁的N、S极,保持蹄形磁铁静止,闭合开关,使金属棒ab向左运动,观察灵敏电流计指针偏转的方向。小阳的探究过程中存在的问题: 。
(3)如果将灵敏电流计换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
二、动圈式话筒
7.如图所示,兴趣小组制作了一个电动机,给线圈通电,轻轻一推,线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的是( )
A.电动机工作时主要把机械能转化为电能
B.为了使线圈能连续转动,线圈中不能持续通电
C.生活中话筒的工作原理与电动机工作原理类似,即利用磁场对通电导体产生力的作用使物体运动
D.若通电时电动机的电功率为2W,则通电线圈产生的热量为120J
8.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
9.如图所示,甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成,导体棒ab和cd放在支架上,支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,其中甲装置涉及的物理学原理是由 (选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的,乙装置与 (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的原理相同。
10.图为动圈式话筒的构造示意图,话筒由线圈、永磁体、膜片等组成。当声音到达话筒时,声波会引起膜片振动,处在磁场中的线圈跟随着膜片一起运动,产生携带声音信号的电流。则话筒的工作原理与 (选填“发电机”“电动机”或“电磁继电器”)相同。
三、发电机
11.下列实验中,能说明发电机工作原理的是( )
A.奥斯特实验 B.通电导线在磁场中受力的作用
C.电磁感应 D.探究影响电磁铁磁性强弱的因素
12.如图所示为发电机的工作原理图,则下列说法中正确的是( )
A.线圈在磁场中转动时不一定会产生感应电流
B.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流大小不变
C.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流方向不变
D.发电机的原理和扬声器的相同
13.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.如图所示,将漆包线绕成矩形线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,闭合开关,由于磁场对 有力的作用,线圈会转动,且看到线圈 (选填“能”或“不能”)持续转动;若将电源和开关换成灵敏电流表,缓慢转动线圈,灵敏电流计的指针左右摆动,说明线圈在磁场中转动时产生 电。
15.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
【B 提能力】
16.人们广泛使用的动圈式话筒,下列选项图中,其对应的工作原理图是( )
A. B.
C. D.
17.新能源汽车的能量回收主要基于再生制动技术,此技术通过将车辆减速或制动时的部分动能转化为电能并储存回电池,从而提高能量的利用效率。下列实验与此技术原理相同的是( )
A. B.
C. D.
18.如图1是法拉第发明的圆盘发电机结构图,在磁场中转动的不是线圈,而是一个紫铜做的圆盘,紫铜圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成(如OO'段)。圆盘的边缘和圆心处各与一个电刷紧贴(如O、O'两点),用导线把电刷与LED连接起来;LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图2所示。当紫铜圆盘在磁场中顺时针转动时,LED发黄光。现将该圆盘放入某蹄形磁体中,如图3所示。C、D为蹄形磁体的两极。小俊进行了如下四次操作:下列方法能使LED发红光是( )
①当蹄形磁体C为N极D为S极时,紫铜圆盘顺时针转动
②当蹄形磁体C为N极D为S极时,紫铜圆盘逆时针转动
③当蹄形磁体C为S极D为N极时,紫铜圆盘顺时针转动
④当蹄形磁体C为S极D为N极时,紫铜圆盘逆时针转动
A.②和③ B.②和④ C.①和④ D.①和③
19.如图所示是水电站的剖面图。拦河坝提高了上游的水位,在坝底安装水轮机,将发电机装在水轮机的上面,并把它们的轴连接在一起。水电站将水的 势能转化为发电机输出的电能。发电机的工作原理是 。
20.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。
21.如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。
(1)根据图中磁感线的方向可以判断蹄形磁体的上端是 (选填“N极”或“S极”);
(2)磁铁不动,闭合开关,导体沿 (选填“上下”或者“左右”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转;
(3)要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变,可以采取的方法是 ;(写出一种)
(4)多次实验得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。下列实例应用了该实验原理的是______(填字母)。
A.电磁起重机 B.电磁继电器
C.动圈式扬声器 D.动圈式话筒
【C 链中考】
22.(2025·山东威海·中考真题)我国某品牌电动汽车的减震系统具有能量回收功能:当车辆经过颠簸路面时,减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
23.(2025·广西·中考真题)如图所示,悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当导体静止不动时,电流计指针 ;当导体向右运动时,电流计指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。
24.(2025·四川南充·中考真题)在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验中,某小组利用电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。
(1)探究小组将观察到的现象记录在下表中:
开关闭合
导体棒运动方向
电流表指针偏转情况
开关断开
导体棒运动方向
电流表指针偏转情况
竖直上下(乙图)
不偏转
竖直上下(乙图)
不偏转
垂直里外(丙图)
不偏转
垂直里外(丙图)
不偏转
水平左右(丁图)
偏转
水平左右(丁图)
不偏转
分析表中信息可知导体在磁场中运动产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动;
(2)探究小组观察到磁体不动时,导体棒向右运动指针向右偏转,向左运动指针向左偏转;若导体棒静止不动,磁体向右运动时,观察到电流表指针向 偏转;
(3)探究小组发现实验中电流表的指针偏转角度较小,你有什么方法使指针偏转角度变大?答: (写出一种即可)。
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第六节 探究产生感应电流的条件
目 录
【A 夯基础】 1
一、电磁感应现象 1
二、动圈式话筒 4
三、发电机 6
【B 提能力】 8
【C 链中考】 12
【A 夯基础】
一、电磁感应现象
1.某同学利用如图所示的装置探究什么情况下磁可以生电。下列说法正确的是( )
A.换用磁性更强的磁体,保持导线ab和磁体静止,闭合开关,电流表指针偏转
B.将导线ab换成匝数很多的线圈,保持磁体和线圈静止,闭合开关,电流表指针偏转
C.保持磁体静止,闭合开关,使导线ab从图中位置竖直向上运动,电流表指针偏转
D.保持导线ab静止,闭合开关,使磁体从图中位置水平向右运动,电流表指针偏转
【答案】D
【详解】A.导线ab在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,闭合开关,导体在磁场中没有发生相对运动,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表指针不偏转,故A错误;
B.导线ab在磁场中静止,将导线ab换成匝数很多的线圈,闭合开关,导体在磁场中没有发生相对运动,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表指针不偏转,故B错误;
C.保持磁体静止,闭合开关,使导线ab从图中位置竖直向上运动,运动方向与磁场方向平行,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表指针不发生偏转,故C错误;
D.保持导线ab静止,闭合开关,使磁体从图中位置水平向右运动,导体ab做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流表指针发生偏转,故D正确。
故选D。
2.如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置,下列关于该实验说法正确的是( )
A.该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B.该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C.扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D.闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
【答案】B
【详解】A.图中装置没有电源,不能探究通电导线在磁场中受到力的作用,故A错误;
B.改变导体运动的方向,可以发现电流计的指针会反向偏转,说明感应电流方向跟导体运动方向有关,故B正确;
C.扬声器是把电信号转化为声信号,其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,故C错误;
D.只有闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,故D错误。
故选B。
3.“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置如图所示。要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是( )
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
D.增大导体水平运动的速度
【答案】B
【详解】A.使用磁性更强的磁体可以增大感应电流的强度,但不能改变感应电流的方向,故A不符合题意;
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向,感应电流的方向会发生改变,故B符合题意;
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向,感应电流的方向不变,故C不符合题意;
D.增大导体水平运动的速度可以增大感应电流的强度,但不能改变感应电流的方向,故D不符合题意。
故选B。
4.如图所示,某兴趣小组“探究在什么情况下磁可以生电”的实验时,发现闭合电路的一部分导体ab在磁场中沿 (选填“左右”或“上下”)方向运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了 。如果将图中的灵敏电流表换成干电池,则可探究 的原理(后两空均选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】 左右 发电机 电动机
【详解】[1][2]图中闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流,由图可知,N极在上,S极在下,磁感线从N极出发指向S极,磁感线向下,导体ab在磁场中沿左右运动时切割磁感线,产生感应电流,这就是电磁感应现象,人们根据此现象发明了发电机。
[3]如果将图中的灵敏电流表换成干电池,电路中有电源,导体棒中有电流通过,则通电导体在磁场中会受到力的作用,可探究电动机的原理。
5.如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”,通过观察 来判断电路中是否有感应电流.闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流。
【答案】 灵敏电流计的指针是否偏转 有
【详解】[1][2]感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流;闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,相当于磁铁不动,导体ab左右运动,导体ab切割磁感线,电路中有感应电流。
6.某小组利用如图所示的装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)小明连接好器材,如图甲所示,然后使导体ab水平向右运动,则灵敏电流计指针 (选填“发生”或“不发生”)偏转,理由是 。
(2)小阳用如图所示的电路探究感应电流的方向与磁场的方向是否有关,小阳的主要实验步骤如下:
①保持蹄形磁铁静止,闭合开关,使金属棒ab向右运动,观察灵敏电流计指针偏转的方向。
②调换蹄形磁铁的N、S极,保持蹄形磁铁静止,闭合开关,使金属棒ab向左运动,观察灵敏电流计指针偏转的方向。小阳的探究过程中存在的问题: 。
(3)如果将灵敏电流计换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】(1) 不发生;电路处于断路状态;(2)在改变磁场方向同时没有控制金属棒ab运动方向不变;(3)电源
【详解】(1)[1][2]使导体ab水平向右运动,导体ab做切割磁感线运动,由于开关是断开的,电路处于断路状态,所以电路中没有感应电流产生,灵敏电流计指针不发生偏转。
(2)探究感应电流的方向与磁场的方向是否有关,需要控制导体切割磁感线的方向不变,改变磁场方向,而实验中调换蹄形磁铁的N、S极后也改变了导体切割磁感线的方向。
(3)探究磁场对通电导体的作用时必须有电源提供电流。因此将灵敏电流计换成电源提供电流,可以探究磁场对通电导体的作用。
二、动圈式话筒
7.如图所示,兴趣小组制作了一个电动机,给线圈通电,轻轻一推,线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的是( )
A.电动机工作时主要把机械能转化为电能
B.为了使线圈能连续转动,线圈中不能持续通电
C.生活中话筒的工作原理与电动机工作原理类似,即利用磁场对通电导体产生力的作用使物体运动
D.若通电时电动机的电功率为2W,则通电线圈产生的热量为120J
【答案】B
【详解】A.电动机工作时通过电流在磁场中受力驱动转子转动,将电能转换为机械能,故A错误;
B.为了使线圈能连续转动,线圈中不能持续通电,应该在平衡位置时自动改变线圈中的电流方向,故B正确;
C.生活中话筒的工作原理与发电机工作原理类似,是利用电磁感应现象来工作的,故C错误;
D.若通电时电动机的电功率为2W,则通电,电动机消耗的电能为
因为线圈的电阻未知,无法计算线圈产生的热量,故D错误。
故选B。
8.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 。
9.如图所示,甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成,导体棒ab和cd放在支架上,支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,其中甲装置涉及的物理学原理是由 (选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的,乙装置与 (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的原理相同。
【答案】 法拉第 动圈式扬声器
【详解】[1][2]闭合开关并向右移动ab,闭合电路中的部分导体在磁场中做体格磁感线运动产生感应电流,使cd中有电流通过,cd处在磁场中,通电导体在磁场中受力的作用,cd也会随之向右移动,其中甲装置涉及的物理学原理是法拉第发现的电磁感应现象;动圈式扬声器线圈中通过电流时,在磁场中产生振动,把电流转化为声音;乙装置与动圈式扬声器的原理相同。
10.图为动圈式话筒的构造示意图,话筒由线圈、永磁体、膜片等组成。当声音到达话筒时,声波会引起膜片振动,处在磁场中的线圈跟随着膜片一起运动,产生携带声音信号的电流。则话筒的工作原理与 (选填“发电机”“电动机”或“电磁继电器”)相同。
【答案】发电机
【详解】当声音到达话筒时,声波会引起膜片振动,处在磁场中的线圈跟随着膜片一起运动切割磁感线产生感应电流,这是电磁感应现象,发电机原理为电磁感应现象,电动机原理为通电导体在磁场中受力的作用,电磁继电器的原理是电生磁,因此话筒的工作原理与发电机相同。
三、发电机
11.下列实验中,能说明发电机工作原理的是( )
A.奥斯特实验 B.通电导线在磁场中受力的作用
C.电磁感应 D.探究影响电磁铁磁性强弱的因素
【答案】C
【详解】A.奥斯特实验证明了电流周围存在磁场,是电流的磁效应,不是发电机的工作原理,故A 不符合题意;
B.该实验是通电导线在磁场中受力的作用,这是电动机的工作原理,不是发电机的工作原理,故B不符合题意;
C.该实验是电磁感应现象,发电机利用了该原理,故C符合题意;
D.该实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素,利用的是电流的磁效应,不是发电机的工作原理,故D不符合题意。
故选 C。
12.如图所示为发电机的工作原理图,则下列说法中正确的是( )
A.线圈在磁场中转动时不一定会产生感应电流
B.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流大小不变
C.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流方向不变
D.发电机的原理和扬声器的相同
【答案】A
【详解】A.产生感应电流的条件:①部分导体切割磁感线,②闭合电路;当开关断开时,电路断开,当线圈切割磁感线,电路中不会产生感应电流,故A正确;
BC.线圈切割磁感线产生感应电流,由于此发电机产生的是交流电,所以电流大小、方向都发生改变,故BC错误;
D.扬声器是将电信号转化为声信号,即先有电流,然后产生振动,所以扬声器的原理与电动机原理相同,故D错误。
故选A。
13.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.如图所示,将漆包线绕成矩形线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,闭合开关,由于磁场对 有力的作用,线圈会转动,且看到线圈 (选填“能”或“不能”)持续转动;若将电源和开关换成灵敏电流表,缓慢转动线圈,灵敏电流计的指针左右摆动,说明线圈在磁场中转动时产生 电。
【答案】 通电导体 不能 交流
【详解】[1][2]闭合开关,通电线圈在磁场中能够转动,说明磁场对通电导体有力的作用,线圈会转动,线圈两端的漆全部刮去,转到平衡位置时,由于电流的方向不能改变,所以不能持续转动。
[3]将电源和开关换成小量程电流表,组成闭合电路,缓慢转动线圈,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针左右摆动,说明线圈在磁场中转动时产生了感应电流,而且电流方向随时间发生变化,属于交流电。
15.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。
【B 提能力】
16.人们广泛使用的动圈式话筒,下列选项图中,其对应的工作原理图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】对着话筒说话时,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈在磁场中做切割磁感线运动,能产生随着声音的变化而变化的电流,工作原理是电磁感应现象。
A.图中是探究电磁铁磁性强弱的影响因素,利用电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中闭合开关,导体中有电流通过,导体在磁场中会运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故B不符合题意;
C.图中通电导线周围的小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,利用电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图中导体在磁场中做切割磁感线运动,电流表的指针发生偏转,说明产生了电流,属于电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
17.新能源汽车的能量回收主要基于再生制动技术,此技术通过将车辆减速或制动时的部分动能转化为电能并储存回电池,从而提高能量的利用效率。下列实验与此技术原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.图是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,其原理是电流的磁效应,故B不符合题意
C.图探究的是通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理图,故C不符合题意;
D.汽车的能量回收是利用发电机将汽车动能转化为电能,是电磁感应现象,如图是发电机的原理图,其原理也是电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
18.如图1是法拉第发明的圆盘发电机结构图,在磁场中转动的不是线圈,而是一个紫铜做的圆盘,紫铜圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成(如OO'段)。圆盘的边缘和圆心处各与一个电刷紧贴(如O、O'两点),用导线把电刷与LED连接起来;LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图2所示。当紫铜圆盘在磁场中顺时针转动时,LED发黄光。现将该圆盘放入某蹄形磁体中,如图3所示。C、D为蹄形磁体的两极。小俊进行了如下四次操作:下列方法能使LED发红光是( )
①当蹄形磁体C为N极D为S极时,紫铜圆盘顺时针转动
②当蹄形磁体C为N极D为S极时,紫铜圆盘逆时针转动
③当蹄形磁体C为S极D为N极时,紫铜圆盘顺时针转动
④当蹄形磁体C为S极D为N极时,紫铜圆盘逆时针转动
A.②和③ B.②和④ C.①和④ D.①和③
【答案】A
【详解】图中紫铜圆盘在磁场中做顺时针转动时,做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,LED发黄光。要让LED发红光,即电流方向要相反,可以单独改变磁场方向或紫铜圆盘转动方向,所以②和③正确。
故选A。
19.如图所示是水电站的剖面图。拦河坝提高了上游的水位,在坝底安装水轮机,将发电机装在水轮机的上面,并把它们的轴连接在一起。水电站将水的 势能转化为发电机输出的电能。发电机的工作原理是 。
【答案】 重力 电磁感应
【详解】[1]物体由于被举高而具有的能叫作重力势能,重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大。在水电站中,拦河坝提高了上游的水位,使水的高度增加,水的重力势能增大。水从高处流下时,高度降低,速度增大,重力势能转化为动能,推动水轮机转动,水轮机带动发电机发电,最终将水的重力势能转化为发电机输出的电能。
[2]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫作电磁感应现象,产生的电流叫作感应电流。发电机是通过让线圈在磁场中转动,使线圈做切割磁感线运动,从而产生感应电流,将机械能转化为电能。因此发电机的工作原理是电磁感应。
20.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。
21.如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。
(1)根据图中磁感线的方向可以判断蹄形磁体的上端是 (选填“N极”或“S极”);
(2)磁铁不动,闭合开关,导体沿 (选填“上下”或者“左右”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转;
(3)要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变,可以采取的方法是 ;(写出一种)
(4)多次实验得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。下列实例应用了该实验原理的是______(填字母)。
A.电磁起重机 B.电磁继电器
C.动圈式扬声器 D.动圈式话筒
【答案】(1)S极;(2)左右;(3)改变磁场的方向;(4)D
【详解】(1)在磁体的外部,磁感线的方向是从N极指向S极,由图可得,磁场方向从下到上,则蹄形磁体的下端为N极,上端是S极。
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,将机械能转化为电能,导体中会产生感应电流。磁铁不动,闭合开关,导体沿左右方向运动时,导体切割磁感线,产生感应电流,灵敏电流计指针会发生偏转。
(3)感应电流的方向跟导体在磁场中切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关,要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变,即改变感应电流的方向,可以采取的方法:改变磁场的方向或改变切割磁感线的运动方向。
(4)AB.电磁起重机、电磁继电器是应用了电磁铁,利用的是通电导体周围存在磁场的原理工作的;故AB不符合题意;
C.动圈式扬声器利用通电导体在磁场中受力的作用工作的,与电动机工作原理相同,故C不符合题意;
D.动圈式话筒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,产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
【C 链中考】
22.(2025·山东威海·中考真题)我国某品牌电动汽车的减震系统具有能量回收功能:当车辆经过颠簸路面时,减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】当车辆经过颠簸路面时,减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电,利用电磁感应原理。
A.图中导体ab切割磁感线,电流表的指针发生偏转,说明电路中产生感应电流,是电磁感应现象,故A符合题意;
B.图中导线中有电流通过,小磁针的方向发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,故B不符合题意;
C.图中导体中有电流通过,导体在磁场中会发生运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故C不符合题意;
D.图中线圈中有电流通过,线圈在磁场中会发生运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故D不符合题意。
故选A。
23.(2025·广西·中考真题)如图所示,悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当导体静止不动时,电流计指针 ;当导体向右运动时,电流计指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。
【答案】 不偏转 偏转
【详解】电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。产生感应电流需要满足两个条件:一是电路闭合;二是部分导体做切割磁感线运动。
[1]当导体静止不动时,导体没有做切割磁感线运动,不满足产生感应电流的条件,所以电流计指针不偏转。
[2]当导体向右运动时,导体做切割磁感线运动,满足产生感应电流的条件,电路中有感应电流产生,所以电流计指针偏转。
24.(2025·四川南充·中考真题)在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验中,某小组利用电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。
(1)探究小组将观察到的现象记录在下表中:
开关闭合
导体棒运动方向
电流表指针偏转情况
开关断开
导体棒运动方向
电流表指针偏转情况
竖直上下(乙图)
不偏转
竖直上下(乙图)
不偏转
垂直里外(丙图)
不偏转
垂直里外(丙图)
不偏转
水平左右(丁图)
偏转
水平左右(丁图)
不偏转
分析表中信息可知导体在磁场中运动产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动;
(2)探究小组观察到磁体不动时,导体棒向右运动指针向右偏转,向左运动指针向左偏转;若导体棒静止不动,磁体向右运动时,观察到电流表指针向 偏转;
(3)探究小组发现实验中电流表的指针偏转角度较小,你有什么方法使指针偏转角度变大?答: (写出一种即可)。
【答案】(1)切割磁感线运动;(2)左;(3)增大导体切割磁感线的速度/换用磁场更强的U形磁铁
【详解】(1)由表中数据可知,当导体棒竖直向下、垂直里外运动时,导体棒没有切割磁感线,电流表指针不偏转,没有产生感应电流;当导体棒水平左右运动时,切割磁感线,电流表指针偏转,说明此时产生了感应电流,因此可知,开关闭合,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。
(2)导体棒向右运动指针向右偏转,向左运动指针向左偏转,若导体棒静止不动,磁体向右运动时,相当于导体向左切割磁感线,电流表指针向左偏转。
(3)感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关,灵敏电流计指针偏转角度较小,要偏转更明显,可以增大导体切割磁感线的速度或换用磁场更强的U形磁铁。
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