14.4 电磁感应(分层作业)2025-2026学年沪科版2024九年级物理下册(五四学制·上海专用)
2025-10-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第4节 电磁感应 |
| 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) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.47 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-10-30 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54629865.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
14.4 电磁感应
目录
题型分组基础练 2
题型01 探究产生感应电流的条件 2
题型02 影响感应电流方向的因素 3
题型03 发电机的原理与应用 5
题型04 发电机和电动机的辨析 8
巩固提高综合练 11
题型分组基础练
题型01 探究产生感应电流的条件
1.图中的a表示垂直于纸面的一段导线,它是闭合电路的一部分。当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时,不会产生感应电流的是( )
A B C D
【答案】D
【详解】当闭合电路的一部分导体切割磁感线时,会产生感应电流,而ABC导体都在切割磁感线,而只有D顺着磁感线运动,不会切割磁感线,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
2. 如图所示,小明连接好电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是( )
A.导体AB向右运动 B.导体AB向上运动
C.闭合开关,导体AB向下运动 D.闭合开关,磁铁向右运动
【答案】D
【详解】电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感应电流产生。产生感应电流同时具备三个条件:闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动,三个条件缺一不可。
A.没有闭合电路,导体AB向右做切割磁感线运动,不能产生感应电流,电流表指针不偏转,故A不符合题意;
B.没有闭合电路,且导体AB向上运动,没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,电流表指针不偏转,故B不符合题意;
C.闭合开关,导体AB向下运动,导体AB没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,电流表指针不偏转,故C不符合题意;
D.闭合开关,磁铁向右运动,导体AB相对磁铁向左运动,做切割磁感线运动,能产生感应电流,电流表指针偏转,故D符合题意。
故选D。
3.如图所示,在“探究什么情况下磁能生电”的实验中:
(1)实验中,通过观察灵敏电流计 来判断电路中是否有感应电流;
(2)闭合开关进行探究,初步得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流。这个现象在生产生活中的重要应用是 ;
(3)完成实验后,老师认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: 。
【答案】(1)指针是否偏转;(2)切割磁感线,发电机;(3)将导体换成多匝线圈
【详解】(1)在探究磁生电的实验中,灵敏电流计的作用是检测电路中是否产生电流。当电路中有电流通过时,灵敏电流计的指针会发生偏转,所以实验中通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。
(2)根据电磁感应现象,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计的指针发生偏转,说明导体中产生感应电流。发电机就是利用这一原理工作的,所以这个现象在生产生活中的重要应用是发电机。
(3)如果实验现象不太明显,即产生的感应电流较小。可以通过增强磁场强度,如换用磁性更强的磁体;增加导体的匝数,如将单根导体换成多匝线圈;或者增大导体切割磁感线的运动速度等方法来增大感应电流,从而使实验现象更明显。
题型02 影响感应电流方向的因素
4. “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增大感应电流的强度,但不能改变感应电流的方向,D不符题意。
故选B。
5. 小红按如图所示装置探究产生感应电流的条件时,闭合开关后,导体ab水平向右移动,灵敏电流计指针向左摆动,下列说法正确的是( )
A.此装置的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
B.若导体ab竖直向下移动,灵敏电流计指针向右摆动
C.若磁体水平向左移动,灵敏电流计指针向右摆动
D.将灵敏电流计换成电源可探究电动机的工作原理
【答案】D
【详解】A.此装置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,电路中会产生感应电流,故A错误;
B.若导体ab竖直向下移动,没有切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不会摆动,故B错误;
C.若磁体水平向左移动,相当于导体ab水平向右移动,灵敏电流计指针向左摆动,故C错误;
D.若将灵敏电流计换成电源,闭合开关后导体通电,可探究通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的原理,故D正确。
故选D。
6. 进一步研究图甲部分的工作原理,如图甲,闭合电路部分导体a向右运动时,会产生电流,这是 现象,在物理学中,用“⊗”表示电流的方向垂直于纸面向里,“⊙”表示电流的方向垂直于纸面向外,用箭头v表示导体(或磁体)的运动方向。则ABCD四个图,不能产生感应电流是 图。能产生感应电流的请在导体上用“×”或“●”表示其电流方向 。
【答案】 电磁感应 D 见解析
【详解】如图甲,闭合电路部分导体a向右运动时,做切割磁感线运动,电路中会产生电流,这种现象叫电磁感应。
ABCD四个图,因D图中导体没有切割磁感线,电路中不会产生感应电流。
感应电流方向与导体运动方向及磁场方向有关。A图和甲图导体切割磁感线的大方向相同,而磁场方向不变,故产生的感应电流方向相同;B图中,磁场方向改变,磁体向右运动,而导体不动,相当于磁体不动,导体向左运动,产生感应电流方向与甲相反;C图中,磁场方向不变,导体切割磁感线的方向改变了,故产生的感应电流方向与甲图中相反。如图所示:
题型03 发电机的原理与应用
7. 如图所示为交流发电机的工作原理图。当发电机的线圈ABCD绕转轴逆时针转动时,下列说法错误的是( )
A.当线圈转到图甲位置时,线圈中不能产生感应电流
B.当线圈转到图乙位置时,线圈不会受到磁场力的作用
C.当线圈转到图丁位置时,线圈中的感应电流方向与图乙相反
D.加快线圈的转动速度,产生的感应电流会增大
【答案】B
【详解】A.当线圈转到图甲位置时,线圈没有做切割磁感线运动,线圈中不能产生感应电流,故A正确,不符合题意;
B.当线圈转到图乙位置时,线圈做切割磁感线运动,线圈中感应电流,会受到磁场力的作用,故B错误,符合题意;
C.当线圈转到图丁位置时,与图乙相比,线圈切割磁感线的运动方向相反,所以图丁线圈中的感应电流方向与图乙相反,故C正确,不符合题意;
D.感应电流大小与线圈切割磁感线的速度有关,速度越快,感应电流越大,加快线圈的转动速度,产生的感应电流会增大,故D正确,不符合题意。
故选B。
8. 如图为手机无线充电原理图。当交变电流通过底座中的送电线圈时,会产生变化的磁场,手机中的受电线圈靠近变化的磁场,就会产生电流给手机供电。下列设备中工作原理与此相同的是( )
A.电风扇 B.动圈式话筒 C.扬声器 D.电热水壶
【答案】B
【详解】由题可知,手机充电线圈工作原理是电磁感应现象。
AC.电风扇、扬声器的工作原理与电动机的工作原理相同,为通电导线在磁场中受力的作用,故AC不符合题意;
B.动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,故B符合题意;
D.电热水壶利用电流的热效应工作,故D不符合题意。
故选B。
9. 如图为一种佩戴式“计步器”,运动时,磁铁在内部往复运动,线圈输出不断变化的电流,从而实现计步。下列物品与“计步器”产生电流的原理相同的是( )
A.风力发电 B.指南针 C.电风扇 D.电饭锅
【答案】A
【详解】由题可知,“计步器”工作时将机械能转化为电能,其工作原理是电磁感应现象。
A.发电机是利用电磁感应现象工作的,将机械能转化为电能,故A符合题意;
B.指南针的工作原理是依靠地磁场工作,利用了磁极间的相互作用力,故B不符合题意;
C.电风扇的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,故C不符合题意;
D.电饭锅的工作原理是电流的热效应,故D不符合题意。
故选A。
10. 如图所示是银行卡信息读卡器,将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时,经读卡器处理,就能识别卡片信息。下列选项和其工作原理相同的是( )
A B C D
【答案】B
【详解】由题意可知,将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时,相当于磁体穿过闭合金属线圈,也就相当于是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,此时导体中有感应电流产生,因此经读卡器处理,就能识别卡片信息。
A.奥斯特实验反映的是通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,故B符合题意;
C.通电导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不符合题意;
D.是电磁铁的实验,探究电磁铁的磁性与铁芯的关系,故D不符合题意。
故选B。
11. 某科技创新大赛上展示了一款新型皮箱,其内部没有电源,但拖动皮箱让轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,夜间行走更安全,下列选项中与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.图中的实验是奥斯特实验,其说明电流的磁效应,与题干的皮箱的电磁感应现象的原理不同,故A不符合题意;
B.图中实验装置无电池,闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,是电磁感应现象,故B符合题意;
C.图中是电磁继电器的结构,它是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关,与皮箱的电磁感应现象的原理不同,故C不符合题意;
D.图中实验装置说明通电导线在磁场中受力而运动,与皮箱的电磁感应现象的原理不同,故D不符合题意。
故选B。
题型04 发电机和电动机的辨析
12. 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,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。
13. 关于如图所示装置,下列说法正确的是( )
A.图甲的实验演示电磁感应原理
B.图乙的实验演示发电机原理
C.图甲的实验过程中是电能转化为机械能
D.图乙的实验过程中是机械能转化为电能
【答案】A
【详解】AC.图甲中没有电源,闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流,这种现象为电磁感应现象,此过程中机械能转化为电能,故A正确,C错误;
BD.图乙中有电源,是探究磁场对电流作用的原理图,是电动机的工作原理,该实验中是电能转化为机械能,故BD错误。
故选A。
14. 发电机和电动机的相继问世,使人类社会进入了电气化的时代。下图所示的四幅图,正确反映电动机工作原理的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】C
【详解】①该电路中没有电源,即当金属棒在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生电流,故该现象是电磁感应现象;②该电路中有电源,当闭合开关,磁场中的金属棒ab会受力运动,故该现象是磁场对电流有力的作用;③该电路中有电源,同样闭合开关,线圈中有电流时,其会在磁场中受到磁场力的作用而转动,故该现象是磁场对电流有力的作用;④该电路中没有电源,即线圈在磁场中转动时,小灯泡就会发光,故该现象是电磁感应现象。故图①④反映了发电机工作原理,图②③反映了电动机工作原理,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
15. 小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图),用力快速拨动甲电机的转叶,发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。对这个现象分析正确的是( )
A.“甲电机”将电能转化为机械能 B.“乙电机”将机械能转化为电能
C.“甲电机”依据电磁感应来工作 D.两电机的工作原理是相同的
【答案】C
【详解】A.“甲电机”相当于发电机,将机械能转化为电能,故A错误;
B.“乙电机”相当于电动机,将电能转化为机械能,故B错误;
C.“甲电机”相当于发电机,利用电磁感应工作,故C正确;
D.“乙电机”相当于电动机,利用磁场对电流受力的作用工作,两电机的工作原理不同,故D错误。
故选C。
16.如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入的器材及对应的原理正确的是( )
A.接入电源,可演示电磁感应现象
B.接入电源,可说明磁场对电流有力的作用
C.接入灵敏电流计,可解释电动机的工作原理
D.接入灵敏电流计,可说明电流的周围存在磁场
【答案】B
【详解】A.接入电源,其原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故A错误;
B.接入电源,其原理是通电导体在磁场中受到力的作用,可以说明磁场对电流有力的作用,故B正确;
C.接入灵敏电流计,可演示电磁感应现象,可解释发电机的工作原理,故C错误;
D.接入灵敏电流计,可说明闭合线圈的部分导体切割磁感线会产生感应电流,故D错误。
故选B。
17.甲乙两个装置都相同,用开关和导线连接成如图所示的电路,当闭合开关时,用外力使导体棒cd水平向右运动,会发现导体棒ab也随之运动。由此分析两个装置可知( )
A.人们根据甲部分发生的电磁感应现象,发明了发电机
B.人们根据甲部分发生的奥斯特现象,发明了电动机
C.人们根据乙部分发生的电磁感应现象,发明了发电机
D.人们根据乙部分发生的奥斯特现象,发明了电动机
【答案】C
【详解】闭合开关,甲部分导体ab和乙部分cd组成一个闭合电路,闭合电路的一部分导体cd在磁场中进行切割磁感线运动,闭合电路中有了感应电流,这种现象是电磁感应现象,这是发电机的工作原理;电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体ab,导体ab成为通电导体在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理;奥斯特现象发现了电流的磁效应;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
巩固提高综合练
18.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.发电机应用了电磁感应的原理,故D正确。故选D。
19. 闭合开关,使图甲中导体棒ab水平向左运动时,在图乙线圈中产生d→c→b→a的电流使线圈在磁场中沿顺时针转动,下列说法正确的是( )
A.乙中线圈转动是电磁感应现象
B.乙中线圈所在的位置叫平衡位置
C.保持图甲ab运动方向不变,同时对调甲、乙中磁极方向后,乙中线圈仍沿顺时针转动
D.闭合开关,图甲中导体棒上下运动,乙中线圈仍沿顺时针转动
【答案】C
【详解】A.乙中线圈转动是通电线圈在磁场中受力作用,故A错误;
B.乙中线圈所在的位置,左右两边线圈受到的力大小相同,方向相反,没有在同一直线上,不是平衡位置,故B错误;
C.保持图甲ab运动方向不变,同时对调甲、乙中磁极方向后,乙中线圈的电流方向改变,乙线圈受到的磁力方向不变,则乙中线圈仍沿顺时针转动,故C正确;
D.闭合开关,图甲中导体棒上下运动,导体没有切割磁感线,不会产生感应电流,乙中线圈没有电流经过,不会受到磁力作用,保持静止不动,故D错误。
故选C。
20. 如图所示是探究电磁感应现象的实验装置,在蹄形磁铁的磁场中放置一根导线,闭合开关,导线两端和电流表连接形成闭合回路。图中A表示垂直纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,不产生感应电流的是( )
A B C D
【答案】D
【详解】A.由图知导线是闭合电路中的部分导体,且导体向右做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故A不符合题意;
B.由图知导线是闭合电路中的部分导体,且导体斜向下做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故B不符合题意;
C.由图知导线是闭合电路中的部分导体,且导体斜向上做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故C不符合题意;
D.由图知导线是闭合电路中的部分导体,但导体运动方向和磁感线方向平行,没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
21. 如图所示,将一个铜质线圈与一只小灯泡连接形成一个闭合回路,当将一条形磁体快速插入线圈时,会观察到小灯泡发光;当从线圈中快速拔出磁体时,灯泡也会发光:上述现象说明两次实验中闭合回路中都有电流产生,两次线圈和磁体具有的共同运动特点是 ,小明认为两次实验中产生的电流方向是相同的。请你设计方案,验证他的这一观点是否正确? 。
【答案】 见解析 见解析
【详解】将一条形磁体快速插入线圈时或从线圈中快速拔出磁体时,此时都满足线圈做切割磁感线运动,会产生感应电流,灯泡会发光。
可以在电路中串联一个灵敏电流计,观察灵敏电流计在两种方式中偏转的方向是否相同,相同则说明产生感应电流的方向相同,偏转方向不同,则说明产生感应电流的方向不同。
22. 无线充电器是利用电磁感应原理进行充电的设备,其过程为:通过在发送和接收端各安置一个线圈,送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输。如图(a)为手机通过无线充电进行充电,图(b)为“电能无线传输”示意图。
(1)当在进行无线充电时,无线充电器可看作 。(选填“送电线圈”、“受电线圈”)。
(2)通过查阅资料,可以了解到受电线圈两端电压与受电线圈匝数、受电线圈直径、两线圈的距离有关。现用相同规格的漆包线绕制了三个匝数相同、直径相同的受电线圈进行探究。实验数据如表:(送电线圈直径为70.0mm)
实验次数
受电线圈的
直径D/mm
两线圈之间
的距离d/mm
受电线圈两端的电压U/V
1
70.0
22.0
8.6
2
70.0
11.0
14.1
3
70.0
5.5
20.5
①分析序号1、2、3数据,可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时, 。
②通过实验,小组同学发现电能无线传输存在传输距离 (选填“长”或“短”)的缺点,尽管如此,电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景。
【答案】 送电线圈 两线圈之间的距离d越小,受电线圈两端电压越大 短
【详解】(1)由题意可知,送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流,所以当进行无线充电时,无线充电器是电源,无线充电器可看作送电线圈。
(2)由表中数据可得,1、2、3实验的受电线圈直径相同,线圈匝数相同,两线圈距离逐渐减小,受电线圈两端的电压不断增大,所以可以得到的结论是在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈距离减小,受电线圈两端的电压增大。
由于从实验数据知,在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大,当两线圈距离增大时,受电线圈两端的电压会减小,所以电能无线传输存在传输距离短的缺点。
23. 自从发现了电流周围存在磁场,许多科学家都在逆向思考:既然电能生磁,那么磁也能生电。1825年,科学家科拉顿也用实验探索如何磁生电。科拉顿用条形磁铁在线圈中插入和拔出进行实验时,为了排除磁铁对“电流表”的影响,把“电流表”和线圈分别放在两个房间里。实验时,他在两个房间之间跑来跑去,没有观察到电流表偏转,实验失败。某同学利用一根条形磁铁、一个电流表、一个线圈来通过条形磁铁插入和拔出线圈来改变穿过线圈的磁场从而探究磁生电需要满足的条件,其实验过程如图所示。
试完成下列问题:
(1)电流周围存在磁场,为了形象直观地描述磁场,物理学中引入了“磁感线”的概念,其实磁感线在磁场中的是 (选填“存在”或“不存在”)的;
(2)如图(A)中的条形磁铁,在条形磁铁外部,磁感线总是从磁铁的某极出来,由 (选填“N”或“S”)极进入磁铁;
(3)比较图中A与B或C与D可知,要使线圈中产生(感应)电流需要满足的条件是: 。
A. B.
C. D.
(4)根据以上实验,判断科学家科拉顿实验失败的原因是 。
A.在线圈的电路在缺少电源(如干电池) B.电表发生了故障
C.看电表时线圈中的磁场没有变化 D.看电表时线圈中一定没有磁场
【答案】 不存在 S 穿过线圈的磁场(或磁感线多少)发生变化 C
【详解】(1)磁场是真实存在的,但磁感线是假想出来的有方向的曲线,不是真实存在的。
(2)条形磁铁外部的磁感线总是从磁铁的N极出发,终止于磁铁的S极,内部是从S极到N极,正好构成闭合曲线。
(3)比较图中A与B或C与D可知,当磁体运动时才能产生电流,磁体向上或向下运动,通过线圈的磁感线数量改变,所以要使线圈中产生(感应)电流需要满足的条件是,穿过线圈的磁场(或磁感线多少)发生变化。
(4)因为穿过线圈的磁场(或磁感线多少)发生变化才能产生电流,把“电流表”和线圈分别放在两个房间里,到房间时间过长,看电表时线圈中的磁场没有变化,产生的电流已经消失了,故选C。
24. 某课外实践小组探究“发电机的工作原理”,实验器材包括导体ab、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导线等,将器材组装后如图所示。
实验次数
导体ab在磁场中
的运动情况
灵敏电流计
指针偏转情况
1
静止
不偏转
2
上下运动
不偏转
3
左右运动
偏转
(1)闭合开关后,观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况,将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流;
(2)当导体ab水平向右运动时,灵敏电流计指针向左偏转,当导体ab水平向左运动时,灵敏电流计指针向 (选填“左”或“右”)偏转。
【答案】(1)切割磁感线;(2)右
【详解】(1)由1、2、3三次实验中,只有在导体ab棒在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针偏转,产生感应电流,则我们可以得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。
(2)感应电流的方向与磁场方向、导体运动切割磁感线方向有关。当只改变磁场方向或导体切割磁感线运动方向时,感应电流的方向就发生改变。实验时,闭合开关,让导体棒ab水平向右运动时,灵敏电流计指针向左偏转;故导体棒ab水平向左运动时,灵敏电流计指针向右偏转。
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14.4 电磁感应
目录
题型分组基础练 2
题型01 探究产生感应电流的条件 2
题型02 影响感应电流方向的因素 2
题型03 发电机的原理与应用 3
题型04 发电机和电动机的辨析 5
巩固提高综合练 7
题型分组基础练
题型01 探究产生感应电流的条件
1.图中的a表示垂直于纸面的一段导线,它是闭合电路的一部分。当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时,不会产生感应电流的是( )
A B C D
2. 如图所示,小明连接好电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是( )
A.导体AB向右运动 B.导体AB向上运动
C.闭合开关,导体AB向下运动 D.闭合开关,磁铁向右运动
3.如图所示,在“探究什么情况下磁能生电”的实验中:
(1)实验中,通过观察灵敏电流计 来判断电路中是否有感应电流;
(2)闭合开关进行探究,初步得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流。这个现象在生产生活中的重要应用是 ;
(3)完成实验后,老师认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: 。
题型02 影响感应电流方向的因素
4. “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
5. 小红按如图所示装置探究产生感应电流的条件时,闭合开关后,导体ab水平向右移动,灵敏电流计指针向左摆动,下列说法正确的是( )
A.此装置的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
B.若导体ab竖直向下移动,灵敏电流计指针向右摆动
C.若磁体水平向左移动,灵敏电流计指针向右摆动
D.将灵敏电流计换成电源可探究电动机的工作原理
6. 进一步研究图甲部分的工作原理,如图甲,闭合电路部分导体a向右运动时,会产生电流,这是 现象,在物理学中,用“⊗”表示电流的方向垂直于纸面向里,“⊙”表示电流的方向垂直于纸面向外,用箭头v表示导体(或磁体)的运动方向。则ABCD四个图,不能产生感应电流是 图。能产生感应电流的请在导体上用“×”或“●”表示其电流方向 。
题型03 发电机的原理与应用
7. 如图所示为交流发电机的工作原理图。当发电机的线圈ABCD绕转轴逆时针转动时,下列说法错误的是( )
A.当线圈转到图甲位置时,线圈中不能产生感应电流
B.当线圈转到图乙位置时,线圈不会受到磁场力的作用
C.当线圈转到图丁位置时,线圈中的感应电流方向与图乙相反
D.加快线圈的转动速度,产生的感应电流会增大
8. 如图为手机无线充电原理图。当交变电流通过底座中的送电线圈时,会产生变化的磁场,手机中的受电线圈靠近变化的磁场,就会产生电流给手机供电。下列设备中工作原理与此相同的是( )
A.电风扇 B.动圈式话筒 C.扬声器 D.电热水壶
9. 如图为一种佩戴式“计步器”,运动时,磁铁在内部往复运动,线圈输出不断变化的电流,从而实现计步。下列物品与“计步器”产生电流的原理相同的是( )
A.风力发电 B.指南针 C.电风扇 D.电饭锅
10. 如图所示是银行卡信息读卡器,将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时,经读卡器处理,就能识别卡片信息。下列选项和其工作原理相同的是( )
A B C D
11. 某科技创新大赛上展示了一款新型皮箱,其内部没有电源,但拖动皮箱让轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,夜间行走更安全,下列选项中与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
题型04 发电机和电动机的辨析
12. 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
13. 关于如图所示装置,下列说法正确的是( )
A.图甲的实验演示电磁感应原理
B.图乙的实验演示发电机原理
C.图甲的实验过程中是电能转化为机械能
D.图乙的实验过程中是机械能转化为电能
14. 发电机和电动机的相继问世,使人类社会进入了电气化的时代。下图所示的四幅图,正确反映电动机工作原理的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
15. 如图所示,小罗把两个玩具电机用导线连接在一起,用力快速拨动甲电机的转叶,发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。对这个现象分析正确的是( )
A.“甲电机”将电能转化为机械能 B.“乙电机”将机械能转化为电能
C.“甲电机”依据电磁感应来工作 D.两电机的工作原理是相同的
16.如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入的器材及对应的原理正确的是( )
A.接入电源,可演示电磁感应现象
B.接入电源,可说明磁场对电流有力的作用
C.接入灵敏电流计,可解释电动机的工作原理
D.接入灵敏电流计,可说明电流的周围存在磁场
17.甲乙两个装置都相同,用开关和导线连接成如图所示的电路,当闭合开关时,用外力使导体棒cd水平向右运动,会发现导体棒ab也随之运动。由此分析两个装置可知( )
A.人们根据甲部分发生的电磁感应现象,发明了发电机
B.人们根据甲部分发生的奥斯特现象,发明了电动机
C.人们根据乙部分发生的电磁感应现象,发明了发电机
D.人们根据乙部分发生的奥斯特现象,发明了电动机
巩固提高综合练
18.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
19. 闭合开关,使图甲中导体棒ab水平向左运动时,在图乙线圈中产生d→c→b→a的电流使线圈在磁场中沿顺时针转动,下列说法正确的是( )
A.乙中线圈转动是电磁感应现象
B.乙中线圈所在的位置叫平衡位置
C.保持图甲ab运动方向不变,同时对调甲、乙中磁极方向后,乙中线圈仍沿顺时针转动
D.闭合开关,图甲中导体棒上下运动,乙中线圈仍沿顺时针转动
20. 如图所示是探究电磁感应现象的实验装置,在蹄形磁铁的磁场中放置一根导线,闭合开关,导线两端和电流表连接形成闭合回路。图中A表示垂直纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,不产生感应电流的是( )
A B C D
21. 如图所示,将一个铜质线圈与一只小灯泡连接形成一个闭合回路,当将一条形磁体快速插入线圈时,会观察到小灯泡发光;当从线圈中快速拔出磁体时,灯泡也会发光:上述现象说明两次实验中闭合回路中都有电流产生,两次线圈和磁体具有的共同运动特点是 ,小明认为两次实验中产生的电流方向是相同的。请你设计方案,验证他的这一观点是否正确? 。
22. 无线充电器是利用电磁感应原理进行充电的设备,其过程为:通过在发送和接收端各安置一个线圈,送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输。如图(a)为手机通过无线充电进行充电,图(b)为“电能无线传输”示意图。
(1)当在进行无线充电时,无线充电器可看作 。(选填“送电线圈”、“受电线圈”)。
(2)通过查阅资料,可以了解到受电线圈两端电压与受电线圈匝数、受电线圈直径、两线圈的距离有关。现用相同规格的漆包线绕制了三个匝数相同、直径相同的受电线圈进行探究。实验数据如表:(送电线圈直径为70.0mm)
实验次数
受电线圈的
直径D/mm
两线圈之间
的距离d/mm
受电线圈两端的电压U/V
1
70.0
22.0
8.6
2
70.0
11.0
14.1
3
70.0
5.5
20.5
①分析序号1、2、3数据,可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时, 。
②通过实验,小组同学发现电能无线传输存在传输距离 (选填“长”或“短”)的缺点,尽管如此,电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景。
23. 自从发现了电流周围存在磁场,许多科学家都在逆向思考:既然电能生磁,那么磁也能生电。1825年,科学家科拉顿也用实验探索如何磁生电。科拉顿用条形磁铁在线圈中插入和拔出进行实验时,为了排除磁铁对“电流表”的影响,把“电流表”和线圈分别放在两个房间里。实验时,他在两个房间之间跑来跑去,没有观察到电流表偏转,实验失败。某同学利用一根条形磁铁、一个电流表、一个线圈来通过条形磁铁插入和拔出线圈来改变穿过线圈的磁场从而探究磁生电需要满足的条件,其实验过程如图所示。
试完成下列问题:
(1)电流周围存在磁场,为了形象直观地描述磁场,物理学中引入了“磁感线”的概念,其实磁感线在磁场中的是 (选填“存在”或“不存在”)的;
(2)如图(A)中的条形磁铁,在条形磁铁外部,磁感线总是从磁铁的某极出来,由 (选填“N”或“S”)极进入磁铁;
(3)比较图中A与B或C与D可知,要使线圈中产生(感应)电流需要满足的条件是: 。
A. B.
C. D.
(4)根据以上实验,判断科学家科拉顿实验失败的原因是 。
A.在线圈的电路在缺少电源(如干电池) B.电表发生了故障
C.看电表时线圈中的磁场没有变化 D.看电表时线圈中一定没有磁场
24. 某课外实践小组探究“发电机的工作原理”,实验器材包括导体ab、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导线等,将器材组装后如图所示。
实验次数
导体ab在磁场中
的运动情况
灵敏电流计
指针偏转情况
1
静止
不偏转
2
上下运动
不偏转
3
左右运动
偏转
(1)闭合开关后,观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况,将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流;
(2)当导体ab水平向右运动时,灵敏电流计指针向左偏转,当导体ab水平向左运动时,灵敏电流计指针向 (选填“左”或“右”)偏转。
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