第4节 电磁感应（高效培优讲义）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

本讲义聚焦电磁感应核心知识点，系统梳理从探究导体切割磁感线产生感应电流的条件出发，到总结电磁感应现象本质及能量转化，再延伸至发电机、动圈式话筒等应用的完整知识脉络，搭建“实验探究-规律总结-实际应用”的学习支架。 该资料以科学探究为核心，实验设计运用控制变量法（如改变磁场方向、导体运动方向探究感应电流方向），结合振动电缆报警器、门卡读卡器等生活实例，培养科学思维与物理观念。典例、跟踪训练及中考真题梯度设置，课中辅助教师高效授课，课后助力学生查漏补缺，强化知识应用能力。

第4节 电磁感应 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 1 题型2 电磁感应现象 6 题型3 发电机 9 【能力培优练】 13 【链接中考】 24 【重难题型讲解】 题型1 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 1、实验器材：蹄形磁体、灵敏电流计、导线。 2、实验步骤 （1）让导线在磁场中静止，观察电流计的指针是否偏转， （2）让导线在磁场中静止，换用强磁体，观察电流计的指针是否偏转。 （3）让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而换用匝数更多的线圈，观察电流计的指针是否偏转。 （4）让导线在磁场中沿不同方向运动，观察电流计的指针是否偏转。 （5）磁体不动，改变导线运动方向，观察电流计的指针偏转方向。 （6）保持导线运动方向不变，对调磁极，观察电流计的指针偏转方向。 3、实验结论 （1）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 （2）感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关 ★特别提醒 注意实验中的控制变量法，掌握电磁感应现象，了解电磁感应现象中能量的转化，总结并掌握产生感应电流的条件。 【探究归纳】导体在磁场中产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动。 【典例1-1】科学兴趣小组的同学参观某科技馆时看到如图所示装置。通过实际操作发现闭合开关，向右移动金属棒ab时，金属棒cd随之运动。 他们感觉很神奇，随即对该装置进行了分析， 下列判断正确的是（　　） A．甲装置相当于电动机 B．乙装置的工作原理为电磁感应 C．若竖直向上移动ab，cd 一定会运动 D．动圈式话筒与甲装置工作原理相同 【答案】D 【详解】由题可知，当 ab 在磁场中向右移动时，会切割磁感线，产生感应电流（法拉第电磁感应定律），电流经过灵敏电流计流到乙装置，cd在磁场中通电，受到力而运动（电动机原理）。 AB．由分析可知，甲是发电机，乙是电动机原理（通电导体在磁场中受力运动），故AB错误； C．竖直向上移动 ab，磁场是竖直方向的，ab 运动方向与磁场平行，不切割磁感线，无感应电流 ，cd不会运动，故C错误； D．动圈式话筒：声波使线圈在磁场中振动，从而产生感应电流，是电磁感应原理，与甲装置（发电机原理）相同，故D正确。 故选 D。 【典例1-2】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。 【典例1-3】在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中： (1)导体棒沿竖直方向运动时电流表指针 。 (2)导体棒水平向左运动时电流表指针偏转，说明发生了 现象；只将磁极对调，发现指针偏转方向相反，表明产生的感应电流的方向与 方向有关。 (3)物理学史上首次发现利用磁场产生电流的条件和规律的科学家是 ，人们根据这个发现发明了 。 【答案】(1)不偏转 (2) 电磁感应 磁场 (3) 法拉第 发电机 【详解】（1）导体棒沿竖直方向运动时，由于没有切割磁感线，不产生电流，故电流表指针不偏转。 （2）[1]根据电磁感应现象可知，导体棒水平向左运动切割磁感线时，电流表指针偏转，说明发生了电磁感应现象。 [2]只将磁极对调，磁场方向改变，发现指针偏转方向相反，表明产生的感应电流的方向与磁场方向有关。 （3）[1][2]法拉第是首次发现利用磁场产生电流的条件和规律的科学家，人们根据这个发现发明了发电机。 跟踪训练1如图所示，将导体ab、开关和灵敏电流计用导线连接，导体ab放置在磁极间。下列说法正确的是（　　） A．开关闭合，换用磁性更强的蹄形磁铁，ab在磁场中静止，灵敏电流计的指针会偏转 B．磁极对调后，开关闭合，ab水平向右快速运动，灵敏电流计的指针会偏转 C．开关闭合，ab斜向上或斜向下运动，灵敏电流计的指针不会偏转 D．若ab不动，将磁铁沿水平方向向右移动，则灵敏电流计的指针不会偏转 【答案】B 【详解】A．换用磁性更强的蹄形磁铁，ab在磁场中静止，此刻ab没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不会偏转，故A错误； B．磁极对调后，开关闭合，ab水平向右快速运动，ab做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转，故B正确； C．ab斜向上或斜向下运动，ab做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计指针会偏转，故C错误； D．若ab不动，将磁铁沿水平方向向右移动，ab在磁场中切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转，故D错误。 故选B。 跟踪训练2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。 跟踪训练3为了探究“感应电流产生的条件”。小明将铁架台、导体AB、灵敏电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图连接。 (1)在选择导体AB的材料时，你认为最好选择 （选填“铜棒”或“铁棒”）； (2)闭合开关，小明左右移动导体AB，发现灵敏电流表的指针发生了摆动，但摆动幅度较小；为增大指针摆动的幅度，你的建议是： （写出一条即可）。 (3)经历以上（2）中的探究，小明就得出了产生感应电流的条件为：闭合电路的一部分导体在磁场中运动。你认为小明的结论 （选填“正确”或“不正确”），原因是： ； (4)小明总结了“电和磁”的知识后，设计了如图2所示的实验装置。闭合开关S后，电动机甲开始转动，通过皮带带动乙转动，此时小灯泡发光。在此过程中，将机械能转化为电能的实验装置是 （选填“甲”或“乙”）。如果要使甲的转动方向与原来相反，可采取的办法是 （写出一条即可）。 【答案】(1)铜棒 (2)更换磁性更强的磁体（加快导体切割速度或减小闭合电路的电阻）（答案合理即可） (3) 不正确 导体AB没有上下或前后运动（答案合理即可） (4) 乙 对调电源的正负极（或改变电流方向） 【详解】（1）铜的导电性好，电阻率更小，故应该选择铜棒。 （2）灵敏电流表的指针发生了摆动，但摆动幅度较小，说明感应电流较小，要增大指针的摆动幅度，可以换用磁性更强的磁体或加快导体切割速度或者减小闭合电路的电阻等都可以增大电路中感应电流。 （3）[1][2]当闭合电路的部分导体在磁场中做不切割磁感线的运动时，不会产生感应电流，故小明的结论是不正确的，原因是没有使导体上下（或前后）运动。 （4）[1]甲是电动机，是电能转化为机械能，乙相当于发电机，将机械能转化为电能。 [2]要使甲的转动方向相反，可以改变电流的方向或磁场的方向，可行的办法是可以翻转电池，即对调电源的正负极。 题型2 电磁感应现象 1、电磁感应现象：大量实验表明当闭合回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。这种现象称为电磁感应。 2、感应电流的方向：感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 如图，电流表指针偏转方向不同显示电流方向的不同。 甲乙对比可以说明电流方向与磁场方向有关；甲丙对比可以说明电流方向与运动方向有关。 3、产生感应电流的条件：第一电路闭合；第二部分导体切割磁感线运动。 （1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。 （2）导体做切割磁感线运动。 ①如果把磁场比作一块麦田，把磁感线比作生长的小麦，把导体比作镰刀，要切割小麦，必须让手指的镰刀与竖直的小麦成某一角度，垂直或斜着都可以切割到小麦，但如果镰刀在平行小麦的方向运动时，则无法切割。 ②由运动的相对性可知，如果导体静止，让磁场运动，也能产生切割磁感线的效果，也能产生感应电流。 4、感应电流的大小 （1）导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大。 （2）磁场越强，感应电流越大。 （3）线圈匝数越多，感应电流越大。 【探究归纳】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，导体中会产生感应电流（法拉第发现），感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关，该现象实现了机械能向电能的转化，是发电机工作的核心原理。 【典例2-1】振动电缆报警器是一种利用磁性材料建立永久磁场，当电缆振动时，活动导线切割磁感线产生感应电流触发报警的设备。下列选项中，原理与该设备相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．该装置是奥斯特实验，原理是电流的磁效应（通电导体周围存在磁场），与电磁感应原理不同。故A不符合题意； B．该装置探究的是电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，原理是电流的磁效应，与电磁感应原理不同。故B不符合题意； C．该装置中，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针偏转，说明产生了感应电流，原理是电磁感应，与振动电缆报警器原理相同。故C符合题意； D．该装置中，通电导体在磁场中受到力的作用而运动，原理是通电导体在磁场中受力，与电磁感应原理不同。故D不符合题意； 故选C。 【典例2-2】科学家们推测，木星的卫星“欧罗巴”内部有一层“海洋”，如图所示。该卫星在木星的磁场中穿行时，由于海水是导体，海洋中会产生电流，这是 现象；海洋中的电流也会产生磁场，若其他条件均不变，当木星的磁场增强时，电流产生的磁场将 （选填“增强”或“减弱”）。 【答案】 电磁感应 增强 【详解】[1]根据题意，卫星在木星的磁场中穿行时，由于海水是导体，满足闭合回路的部分导体做切割磁感线运动，海洋中会产生电流，这是电磁感应现象。 [2]电磁感应现象中，产生感应电流的大小与磁场的强弱有关，当木星的磁场增强时，产生的感应电流将增强，而电流产生的磁场强弱与电流的大小有关，因此当木星的磁场增强时，电流产生的磁场将增强。 跟踪训练1如图所示，下列说法正确的是（　　） A．丁图中模型的原理是电流的磁效应 B．甲图中实验可用来演示电磁感应，是法拉第首先发现的 C．丙图中可以将机械能转化为电能 D．乙图中该装置揭示的原理可制成电动机，它是将机械能转化为电能 【答案】C 【详解】A．丁图中模型表明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这个现象叫电磁感应，故A错误； B．甲图中实验表明通电导体周围存在着磁场，该装置可用来演示电流的磁效应，是奥斯特首先发现的，故B错误； C．丙图中话筒的原理都是电磁感应现象，在使用过程中将机械能转化为电能，故C正确； D．乙图中该装置表明通电导体在磁场中受力而运动，根据这一原理制成了电动机，电动机将电能转化为机械能，故D错误。 故选C。 跟踪训练2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。 跟踪训练3如图是夏振东老师在长江边上的物理课堂《守护》，夏老师手持小型电风扇正对江风，江风让电风扇的扇叶转动起来，点亮电灯。这是利用了 原理。与该原理相同的装置是 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）。 【答案】 电磁感应 动圈式话筒 【详解】[1][2]由题意知，夏老师手持小型电风扇正对江风，江风让电风扇的扇叶转动起来，点亮电灯。此时闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动，会产生感应电流，所以这是利用了电磁感应原理。动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用工作的，动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动，会产生感应电流工作的，因此与该原理相同的装置是动圈式话筒。 题型3 发电机 1、交变电流及其频率 （1）交变电流：大小和方向做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流。 （2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国家庭电网以交流供电，频率为50Hz。 2、发电机 （1）发电机原理示意图 （2）构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成。 （3）工作原理：电磁感应。 （4）能量转化：机械能转化为电能。 （5）直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电 2、动圈式话筒 （1）构造如图所示 （2）工作原理：电磁感应现象。 （3）工作过程：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，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬 声器还原成声音。 （4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能；话筒是电磁感应现象原理，扬声器是通电导体在磁场中受力原理。 （5）发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。 【探究归纳】发电机是利用电磁感应现象工作的装置，通过使闭合电路的一部分导体在磁场中持续做切割磁感线运动产生感应电流，主要由定子和转子组成，工作时将机械能转化为电能，可分为交流发电机和直流发电机。 【典例3-1】如图是实验室电流表的内部结构图，磁场内的线圈中有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。下列选项中与其工作原理相同的是（　　） A．电磁铁 B．电磁继电器 C．电动机 D．发电机 【答案】C 【详解】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动。 AB．电磁铁、电磁继电器是利用电流的磁效应原理制成的，工作原理不同，故AB不符合题意； C．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，故C符合题意； D．发电机是利用电磁感应原理制成的，工作原理不同，故D不符合题意。 故选C。 【典例3-2】如图所示，放在磁场中的导体棒、用导线串联，闭合开关。当用力使导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，发现用绝缘细线悬挂着的导体棒也随之摆动，此时图中乙部分导体棒与磁体的组合相当于 （选填“电动机”或“发电机”），与甲部分工作原理相同的是 （选填“电铃”“动圈式话筒”或“扬声器”）。 【答案】 电动机 动圈式话筒 【解析】【小题1】[1][2]由题可知，当导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，甲部分产生感应电流，电流通过导体棒，导体棒在磁场中受到力的作用而摆动。电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，所以图中乙部分导体棒与磁体的组合相当于电动机。图中甲部分，导体棒在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，应用的物理原理是电磁感应现象，动圈式话筒也是利用此原理工作的。 跟踪训练1图甲是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部的线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁体转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是（　　） A．该装置是一种电动机 B．该装置将电能转化为机械能 C．增大车轮转速会使灯泡亮度变大 D．该装置和扬声器的工作原理相同 【答案】C 【详解】ABC．该装置依靠自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，就能使前端的照明灯发光，这说明电路中产生了电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，在该过程中，机械能转化为电能；增大车轮转速，线圈切割磁感线速度变大，感应电流变大，灯泡亮度变大，故C正确，AB错误； D．扬声器主要应用的是电动机，是利用通电导线在磁场中受到力的作用工作的，故D错误。 故选C。 跟踪训练2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。 跟踪训练3手摇交流发电机的模型如图甲所示，摇动其手柄会看到小灯泡发光；交流发电机的原理如图乙所示。回答下列问题。 (1)发电机的工作原理是 ，发电时将 能转化为 能。 (2)图乙可用来演示发电机发出来的是交流电。演示时应 （选填“慢慢”或“快速”）摇动手柄，才能明显地观察到电流表的指针 （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”），从而说明发出来的是交流电。 【答案】(1) 电磁感应现象 机械 电 (2) 慢慢 左右摆动 【详解】（1）[1][2][3]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，这是电磁感应现象；图甲所示发电机的原理是电磁感应现象，发电机发电时需要用手摇动手柄，将机械能转化为电能。 （2）[1][2]图乙中电流表的指针左右摆动，这表明该发电机发出的电是交流电；若快速摇动手柄，电流表的指针摆动过快，现象不明显，所以应慢慢摇动手柄，才能明显地观察到电流表指针的左右摆动情况，从而说明发出来的是交流电。 【能力培优练】 1．如图所示，将带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内有一强磁体。快速摇动此装置，发现小灯泡不断闪烁，下列说法正确的是（　　） A．该现象属于电流的磁效应 B．该现象与电动机原理相同 C．该现象与发电机原理相同 D．此过程将磁能转化为光能 【答案】C 【详解】要使灯泡发光，必须有提供电能的装置，而装置中没有电源，故是通过来回快速摇动此装置提供电能，是把机械能转化为电能，是利用电磁感应现象制成的，与发电机的原理相同，故C正确，ABD错误。 故选C。 2．关于电磁现象，下列说法中正确的是（　　） A．磁场是由磁感线组成的，磁感线都是从磁体的N极出发回到S极 B．通电导体在磁场中会受到力作用 C．法拉第是世界上第一个发现电和磁之间有联系的科学家 D．电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中一定会产生电流 【答案】B 【详解】A．磁场是真实存在的，磁感线是为了描述磁场假想的曲线，且在磁体外部磁感线从 N 极出发回到 S 极，内部是从 S 极到 N 极，故A错误； B．通电导体在磁场中会受到力的作用，这是电动机的原理，故B正确； C．奥斯特是世界上第一个发现电和磁之间有联系的科学家，法拉第发现了电磁感应现象，故C错误； D．电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，且电路是闭合的，才会产生电流，故D错误。 故选B。 3．如图所示是探究感应电流产生的条件的实验装置。闭合开关后，将金属杆拉至A点后释放，金属杆向左摆动至B点，此过程中灵敏电流计指针发生了偏转。关于该实验下列说法正确的是（　　） A．电流计指针偏转，说明电路中产生了电流 B．金属杆向下摆动过程中，能够说明金属杆具有惯性 C．该过程电能转化成机械能 D．若改变AB的摆动方向，电流计指针偏转方向不变 【答案】A 【详解】A．金属杆在做切割磁感线运动时产生了感应电流，使灵敏电流计指针偏转，故A正确； B．金属杆向左摆动是因为受到了重力的作用，故B错误； C．金属杆在做切割磁感线运动时产生了感应电流，可知该过程中机械能转化为电能，故C错误； D．未改变磁场方向的情况下，金属杆从B点向右摆动，则金属杆切割磁感线的方向发生了改变，感应电流方向也会发生改变，则灵敏电流计指针偏转方向和前一次相反，故D错误。 故选A。 4．我国海军福建舰航母安装了世界领先的电磁弹射装置，电磁弹射就是采用电磁作用来推动被弹射的物体向外运动。下列装置中应用的原理与其相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】电磁弹射装置的原理是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为动能。 A．图为验电器工作原理演示图，故A不符合题意； B．图为探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系图，说明线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强，故B不符合题意； C．图为探究电磁感应实验装置图，说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流，故C不符合题意； D．闭合开关，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故D符合题意。 故选D。 5．如图，科技小组制作一个风车，闭合开关后风车能连续转动，下列器件的工作原理与风车转动原理相同的是（　　） A．电动机 B．风车发电机 C．电饭锅 D．电磁继电器 【答案】A 【详解】风车闭合开关后能连续转动，说明其内部可能有电动机等装置，是通电导体在磁场中受力而转动； A．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，与风车转动原理相同，故A符合题意； B．风车发电机是利用风力带动叶轮旋转，叶轮带动发电机的转子旋转，转子在磁场中切割磁感线产生感应电流，其原理是电磁感应现象，故B不符合题意； C．电饭锅是利用电流的热效应工作的，故C不符合题意； D．电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关，其工作原理是电流的磁效应，即通电线圈周围存在磁场，利用磁场对衔铁的吸引力来控制触点的通断，故D不符合题意。 故选A。 6．在九年级复习的过程中，小聪同学对知识点做了如下总结，其中错误的是（　　） A．抽油烟机是利用流体流速越快的地方压强越小的原理制成的 B．电动机的线圈在转动的过程中线圈中也会产生感应电流 C．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒失去电子 D．用测电笔测试火线时氖管发光，此时没有电流通过人体 【答案】D 【详解】A．由流体压强与流速的关系可知，流速越大的位置压强越小，抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将油烟压向出风口排出，故A正确，不符合题意； B．电动机的线圈在转动时，闭合电路中的这部分导体（线圈）在磁场中做切割磁感线，线圈中会产生感应电流。故B正确，不符合题意； C．玻璃棒与丝绸摩擦过程中，玻璃棒的原子核对电子的束缚能力比丝绸弱，会失去电子而带正电，故C正确，不符合题意； D．用测电笔测试火线时氖管发光，此时火线、测电笔、人体、大地之间形成电流通路，所以有电流通过人体，只是由于测电笔内有一个阻值极大的电阻，导致流过人体的电流很小，在安全范围，人不会触电。故D错误，符合题意。 故选D。 7．下列四幅图中能说明动圈式扬声器工作原理的是（      ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．奥斯特实验说明电流周围存在磁场，即电流的磁效应，而动圈式扬声器是利用磁场对电流的作用工作，与该实验原理不同，故A不符合题意； B．电磁铁吸引大头针利用的是电流的磁效应，通过电流产生磁场使电磁铁具有磁性，与动圈式扬声器的工作原理无关，故B不符合题意； C．通电导体在磁场中受到磁力作用，动圈式扬声器正是利用这一原理，通过给线圈通电，使线圈在磁场中受力振动，进而带动纸盆发声，故C符合题意； D．电磁感应实验说明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，属于磁生电，而动圈式扬声器是电生磁再受力，原理不同，故D不符合题意。 故选C。 8．某科学兴趣小组制作了如图甲所示的地震自动报警器，其简化结构如图乙所示，金属杆与发光二极管、报警器组成了闭合回路。若地震使金属杆摆动，电路中会产生电流并报警。关于该装置以下说法正确的是（　　） A．金属杆可以用普通橡胶棒代替 B．报警时金属杆将电能转化为机械能 C．产生电流的原理与发电机相同 D．发光二极管是由超导材料制成的 【答案】C 【详解】A．金属杆在装置中起到导电的作用，其是良好的导体。而橡胶棒是绝缘体，不具备导电能力，若用普通橡胶棒代替金属杆，地震晃动时无法使电路导通形成电流，报警器无法工作，所以金属杆不能用普通橡胶棒代替，故A错误； B．报警时，是金属杆的摆动具有机械能，在磁场中切割磁感线，从而在电路中产生了电流，即产生电能，这个过程是将机械能转化为电能，故B错误； C．发电机的工作原理是电磁感应，即当闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动，闭合电路中会产生感应电流。此地震报警器内，金属杆摆动会使闭合电路切割磁感线，进而生成电流，其产生电流的原理同样是电磁感应，和发电机的原理一致，故C正确； D．发光二极管的核心部件是由半导体材料制成的，故D错误。 故选C。 9．下列有关电与磁的描述，正确的是（　　） A．甲图：根据安培定则，大拇指所指的那端为通电螺线管的S极 B．乙图：电磁继电器是利用电流的热效应来控制工作电路的一种开关 C．丙图：通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理 D．丁图：手持导线AB左右往复运动过程中，将电能转化为机械能 【答案】C 【详解】A．甲图：根据安培定则，四指指向电流方向，大拇指所指的那端为通电螺线管的N极，故A错误； B．乙图：电磁继电器是利用电流的磁效应来控制工作电路的一种开关，不是利用电流的热效应工作的，故B错误； C．丙图：通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理，其工作过程中将电能转化为机械能，故C正确； D．丁图：手持导线AB左右往复运动过程中，闭合电路中的导线AB切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，故D错误。 故选C。 10．如图所示，门卡读卡器与 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理类似；若门卡保存不当，容易消磁，还需经过充磁方能继续使用，为避免上述现象发生，此类卡片尽量远离 （选填序号：①铜钥匙；②手机；③金项链；④眼镜盒） 【答案】 发电机 ② 【详解】[1]门卡刷读卡器时属于电磁感应现象，与发电机的工作原理类似。 [2]因为手机工作时会产生交变磁场，可能导致卡片消磁，为了避免消磁的现象发生，此类卡片尽量远离手机。 11．新型公交车都装有自动爆玻器，发生险情时，司机按下开关给爆玻器通电，爆玻器中的线圈转动会带动钨钢头击打车窗玻璃。则自动爆玻器工作时将电能转化为 能，生活中的 （选填“电动机”或“发电机”）与其原理相同。 【答案】 机械 电动机 【详解】[1]司机按下开关给爆玻器通电，自动爆玻器的线圈在磁场中受到力的作用而运动，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，因此自动爆玻器工作时将电能转化为机械能。 [2]电动机是将电能转化为机械能，发电机是将机械能转化为电能，故电动机与其原理相同。 12．如图是动圈式话筒内部结构。对着话筒说话时，声带 发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的 进入扩音机，通过扬声器还原成声音，此时改变了声音的 （选填“音调”或“响度”）。线圈做切割磁感线运动的过程中，将 能转化为电能。 【答案】 振动 感应电流 响度 机械 【详解】[1][2][3][4]声音是由物体振动产生的，对着话筒说话时，声带振动发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扩音机，将声音放大，改变了声音的响度。线圈在磁场中做切割磁感线运动时，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，该过程中将机械能转化为电能。 13．小金做了一个如甲图所示的装置，闭合开关，用外力使左侧导体棒ab水平向右移动，发现右侧导体棒cd也随之运动起来，在此实验中，左侧装置应用的原理是 ，右侧部分相当于电路中的 （填写“电源”或“开关”或“导线”或“用电器”），乙图是电吉他主要部件的基本结构图，当拨动金属吉他弦产生振动时，吉他能自动转化为电信号，其工作原理与甲图 （选填“左侧”或“右侧”）相同。 【答案】 电磁感应 用电器 左侧 【详解】[1][2]由图甲可知，闭合开关，将导体棒水平向右移动，此时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，导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体棒相当于电源，右侧导体棒cd也随之运动起来，右侧部分消耗左侧产生的电能，相当于电路中的用电器。 [3]根据图乙可知，没有电源，通过拨动弦转化为电信号，最后转为声音信号，因此该过程为电磁感应现象，与发电机原理相同，即与甲图左侧的原理相同。 14．如图甲所示，是某小组设计的调节光照度助力植物成长的模拟电路，电源电压，为电阻箱，光敏电阻的阻值随光照度的变化图像如图乙所示。当线圈中的电流时，电磁铁刚好能够吸下衔铁，启动电动机（图中未画出），带动遮光板下移减少光照。图丙中，能说明电动机工作原理的是 （选填“A”或“B”）；若将的阻值调为，不计电磁铁线圈电阻，闭合开关，电磁铁的上端为 极，光照度最大为 Lx；若某植物对阳光需求更大，对电路可采取的办法是 。 【答案】 B S 调大的阻值 【详解】[1]电动机工作原理是通电导体在磁场中受力运动，图丙中B是研究该原理的装置，A是电磁感应原理（发电机原理），故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 [2]根据安培定则（右手螺旋定则），用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图甲可知，电流从电磁铁上端流入、下端流出，可判断上端为S极。 [3]电路中与串联，当时，总电阻 此时光敏电阻的阻值 由图乙知，当光敏电阻时，此时光照度 [4]植物对阳光需求更大，即光照度更大（更小）时才启动电动机，根据可知，可增大阻值（使电流达0.2A时更小，对应光照度更大），或减小电源电压，所以对电路可采取的办法是调大的阻值（或减小电源电压）。 15．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 【实验原理】 ；                 【实验装置】如图所示 【设计实验与进行实验】 （1）转换法：通过观察 判断电路中是否产生感应电流；通过观察 判断感应电流方向； （2）控制变量法： ①探究感应电流的方向与导体运动方向的关系：控制 不变，改变导体运动方向； ②探究感应电流的方向与磁场方向的关系：控制 不变，改变磁场方向。 【分析与论证】 ③闭合电路的一部分导体在磁场中做 时，导体中有感应电流产生，感应电流的方向与 和 有关； 【交流、评估、反思】 ④电流表指针不偏转的原因： Ⅰ不是 回路； Ⅱ导体没有做 运动。 ⑤ 感应电流太小的改进措施：换用磁性 的磁体；导体切割磁感线时保持垂直且尽量快速；改用导线制成的多匝矩形线圈代替单根导线； ⑥电磁感应现象的实际应用 ： 、动圈式话筒等。 【答案】 电磁感应现象 电流计指针是否偏转 电流计指针偏转方向 磁场方向 电流方向 切割磁感线运动 磁场方向 导体切割磁感线的方向 闭合 切割磁感线 更强 发电机 【详解】[1]探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 运动时，导体中就产生电流的现象，即电磁感应现象。 （1）[2][3]电流计可以显示电路中电流的有无、大小以及方向，所以可以根据电流计的指针是否偏转判断电路中是否产生感应电流，根据电流计指针的偏转方向判断电流的方向。 （2）①[4]感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，根据控制变量法可知，探究感应电流的方向与导体运动方向的关系时，需控制磁场方向不变，改变导体运动方向。 ②[5]根据控制变量法可知，探究感应电流的方向与磁场方向的关系时，需控制导体运动方向不变，改变磁场方向。 ③[6][7][8]由实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 运动时，导体中就产生电流。这种由 于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作电磁感应现象，产生的电流叫作感应电流，且感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线的方向有关。 ④[9]电路中要形成持续电流，必须是闭合回路，所以电流表指针不偏转，可能原因是电路不是闭合回路。 [10]导体做切割磁感线运动时，才能产生感应电流，所以电流表指针不偏转，可能原因是导体没有做切割磁感线运动。 ⑤[11]感应电流的大小与导体切割磁感线的速度、磁场的强弱等因素有关，所以要改进感应电流太小的问题，可以换用磁性更强的磁体，来增强磁场。 ⑥[12]发电机利用了电磁感应现象，将机械能转化为电能，进行发电。 16．在学习了电与磁的知识后，小光同学想知道通电螺线管的外部磁场有哪些特点。于是小光同学设计了实验进行探究。 【证据】如图1是小光连接的一个实验电路，可通过观察 来判断通电螺线管的极性。 【解释】 （1）如图1，观察通电螺线管周围的小磁针指向状态，可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似。 （2）对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟 有关；断开开关S后，小磁针静止时 （选填“N”或“S”）极指向南方。 【拓展】借助实验室的仪器，小光同学继续探究。他用一根条形磁铁进行了如下的实验步骤，实验中，他保持螺线管位置不动，快速变化磁铁位置。 A．条形磁铁静止不动时（如图2甲所示），灵敏电流计显示无电流； B．条形磁铁快速靠近螺线管过程中，灵敏电流计显示电路中有电流；当磁铁再次静止不动时，灵敏电流计随即无电流显示； C．条形磁铁快速离开螺线管过程中，灵敏电流计显示电路中有电流；当磁铁再次静止不动时，灵敏电流计随即无电流显示。 （3）物理学中，把该现象叫作 。 （4）分析比较图2中的甲、乙或甲、丙，可猜想该实验中电流产生的条件为 。 （5）若用一个通电螺线管代替条形磁铁重复图2中的乙、丙实验步骤， （选填“能”或“不能”）得到相同的实验现象。 【答案】 小磁针N极的指向 条形磁体 电流方向 S 电磁感应 螺线管周围的磁场强度发生变化 能 【详解】[1]小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，所以实验可通过观察小磁针N极的指向来判断通电螺线管的极性。 （1）[2]由图1可知，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端是S极，右端是N极，通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。 （2）[3][4]对调电源的正负极重复上述实验，电流方向改变，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟电流方向有关；地球是一个大磁体，地磁N极在地理南极附近，由异名磁极相互吸引，断开开关S后，小磁针静止时S极指向南方。 （3）[5]条形磁铁快速靠近或离开螺线管过程中，线圈在磁铁的磁场中做切割磁感线运动，电流计显示电路中有电流，这是电磁感应现象。 （4）[6]条形磁铁快速靠近或离开螺线管过程中，螺线管周围的磁场强度发生了变化，螺线管中就有电流，所以产生感应电流的条件是：螺线管周围的磁场强度发生变化。 （5）[7]由于通电螺线管相当于一个条形磁体，用一个通电螺线管代替条形磁铁重复图乙、丙实验步骤，能产生感应电流。 【链接中考】 1．（2025·山东淄博·中考真题）部分新能源汽车应用了能量回收技术：汽车在滑行或制动过程中，线圈在磁场中转动产生感应电流，将机械能转化为电能。下列实验能说明该技术原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】新能源汽车能量回收技术的原理是电磁感应，机械能转化为电能。 A．展示的是电流的磁效应（奥斯特实验），与电磁感应无关，故A不符合题意； B．导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针偏转，产生感应电流，属于电磁感应现象，符合能量回收技术原理，故B符合题意； C．展示的是通电导体在磁场中受力运动（电动机原理），是电能转化为机械能，故C不符合题意； D．展示的是电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，与电磁感应无关，故D不符合题意。 故选B。 2．（2025·青海西宁·中考真题）下列实例与发电机原理相同的是（　　） A．图甲：由环形电流方向可判断小磁针的N极 B．图乙：便携式按压手电筒工作原理 C．图丙：扬声器工作原理 D．图丁：录音磁头录音时的工作原理 【答案】B 【详解】发电机的原理是电磁感应现象。 A．环形电流周围有磁场，小磁针指示磁场的方向，由环形电流方向可判断小磁针的N极，利用的是电流的磁效应，故A不符合题意； B．便携式按压手电筒是利用电磁感应现象发电，供给灯泡工作，与发电机原理相同，故B符合题意； C．扬声器的原理是通电导体在磁场中受力运动，故C不符合题意； D．录音磁头录音时的工作原理是利用电流产生的磁场对磁带进行磁化，故D不符合题意。 故选B。 3．（2025·山东青岛·中考真题）抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（  ） A．蓄能时，将机械能转化为电能 B．电动机的工作原理是电磁感应现象 C．发电机的工作原理是电流的磁效应 D．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多 【答案】D 【详解】A．蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池，电动机工作是消耗电能，将电能转化为水的机械能，而不是将机械能转化为电能，故A错误； B．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而电磁感应现象指的是闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流的现象。是发电机的工作原理，故B错误； C．发电机的工作原理是电磁感应现象，电流的磁效应是指通电导线周围存在磁场，与发电机工作原理无关，故C错误； D．蓄水量一定时，上蓄水池建的位置越高，水具有的重力势能越大，即机械能越大。需要电能时，水流下驱动发电机发电，机械能转化为电能，所以能储存的电能就越多，故D正确。 故选D。 4．（2025·山东济南·中考真题）了在开发和使用能源的同时保护好环境，垃圾变成了能源再生的“宝库”。垃圾利用的一种方式是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产生沼气，沼气燃烧产生高温燃气推动汽轮机转动，汽轮机驱动发电机发电。沼气发电过程中的能量转化如图所示，请将图中①、②处的能量形式填写在相应位置。 ① ；② 。 【答案】 内能 电能 【详解】[1]沼气燃烧时放出热量，将化学能转化为内能。 [2]发电机通过电磁感应现象将机械能转化为电能。 5．（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。 6．（2025·四川成都·中考真题）将两个玩具电动机、的转轴用塑料管连接起来，如图。闭合开关，小灯泡发光，原因是带动，让的线圈切割 ，产生感应电流。若只将电池的正负极对调，闭合开关后的转动方向会 。 【答案】 磁感线 改变 【详解】[1]闭合开关，M1电动机通电后，线圈转动，带动M2电动机的线圈一起转动，M2的线圈转动时切割磁感线，产生感应电流，使灯泡发光，这是电磁感应现象。 [2]通电导体在磁场中受力方向跟电流方向有关，如果把电池的正负极对调，导体中的电流方向改变，所以闭合开关后，的转动方向会改变。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 电磁感应 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 1 题型2 电磁感应现象 6 题型3 发电机 9 【能力培优练】 13 【链接中考】 24 【重难题型讲解】 题型1 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 1、实验器材：蹄形磁体、灵敏电流计、导线。 2、实验步骤 （1）让导线在磁场中静止，观察电流计的指针是否偏转， （2）让导线在磁场中静止，换用强磁体，观察电流计的指针是否偏转。 （3）让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而换用匝数更多的线圈，观察电流计的指针是否偏转。 （4）让导线在磁场中沿不同方向运动，观察电流计的指针是否偏转。 （5）磁体不动，改变导线运动方向，观察电流计的指针偏转方向。 （6）保持导线运动方向不变，对调磁极，观察电流计的指针偏转方向。 3、实验结论 （1）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 （2）感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关 ★特别提醒 注意实验中的控制变量法，掌握电磁感应现象，了解电磁感应现象中能量的转化，总结并掌握产生感应电流的条件。 【探究归纳】导体在磁场中产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动。 【典例1-1】科学兴趣小组的同学参观某科技馆时看到如图所示装置。通过实际操作发现闭合开关，向右移动金属棒ab时，金属棒cd随之运动。 他们感觉很神奇，随即对该装置进行了分析， 下列判断正确的是（　　） A．甲装置相当于电动机 B．乙装置的工作原理为电磁感应 C．若竖直向上移动ab，cd 一定会运动 D．动圈式话筒与甲装置工作原理相同 【典例1-2】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。 【典例1-3】在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中： (1)导体棒沿竖直方向运动时电流表指针 。 (2)导体棒水平向左运动时电流表指针偏转，说明发生了 现象；只将磁极对调，发现指针偏转方向相反，表明产生的感应电流的方向与 方向有关。 (3)物理学史上首次发现利用磁场产生电流的条件和规律的科学家是 ，人们根据这个发现发明了 。 跟踪训练1如图所示，将导体ab、开关和灵敏电流计用导线连接，导体ab放置在磁极间。下列说法正确的是（　　） A．开关闭合，换用磁性更强的蹄形磁铁，ab在磁场中静止，灵敏电流计的指针会偏转 B．磁极对调后，开关闭合，ab水平向右快速运动，灵敏电流计的指针会偏转 C．开关闭合，ab斜向上或斜向下运动，灵敏电流计的指针不会偏转 D．若ab不动，将磁铁沿水平方向向右移动，则灵敏电流计的指针不会偏转 跟踪训练2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”）。 跟踪训练3为了探究“感应电流产生的条件”。小明将铁架台、导体AB、灵敏电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图连接。 (1)在选择导体AB的材料时，你认为最好选择 （选填“铜棒”或“铁棒”）； (2)闭合开关，小明左右移动导体AB，发现灵敏电流表的指针发生了摆动，但摆动幅度较小；为增大指针摆动的幅度，你的建议是： （写出一条即可）。 (3)经历以上（2）中的探究，小明就得出了产生感应电流的条件为：闭合电路的一部分导体在磁场中运动。你认为小明的结论 （选填“正确”或“不正确”），原因是： ； (4)小明总结了“电和磁”的知识后，设计了如图2所示的实验装置。闭合开关S后，电动机甲开始转动，通过皮带带动乙转动，此时小灯泡发光。在此过程中，将机械能转化为电能的实验装置是 （选填“甲”或“乙”）。如果要使甲的转动方向与原来相反，可采取的办法是 （写出一条即可）。 题型2 电磁感应现象 1、电磁感应现象：大量实验表明当闭合回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。这种现象称为电磁感应。 2、感应电流的方向：感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 如图，电流表指针偏转方向不同显示电流方向的不同。 甲乙对比可以说明电流方向与磁场方向有关；甲丙对比可以说明电流方向与运动方向有关。 3、产生感应电流的条件：第一电路闭合；第二部分导体切割磁感线运动。 （1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。 （2）导体做切割磁感线运动。 ①如果把磁场比作一块麦田，把磁感线比作生长的小麦，把导体比作镰刀，要切割小麦，必须让手指的镰刀与竖直的小麦成某一角度，垂直或斜着都可以切割到小麦，但如果镰刀在平行小麦的方向运动时，则无法切割。 ②由运动的相对性可知，如果导体静止，让磁场运动，也能产生切割磁感线的效果，也能产生感应电流。 4、感应电流的大小 （1）导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大。 （2）磁场越强，感应电流越大。 （3）线圈匝数越多，感应电流越大。 【探究归纳】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，导体中会产生感应电流（法拉第发现），感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关，该现象实现了机械能向电能的转化，是发电机工作的核心原理。 【典例2-1】振动电缆报警器是一种利用磁性材料建立永久磁场，当电缆振动时，活动导线切割磁感线产生感应电流触发报警的设备。下列选项中，原理与该设备相同的是（　　） A． B． C． D． 【典例2-2】科学家们推测，木星的卫星“欧罗巴”内部有一层“海洋”，如图所示。该卫星在木星的磁场中穿行时，由于海水是导体，海洋中会产生电流，这是 现象；海洋中的电流也会产生磁场，若其他条件均不变，当木星的磁场增强时，电流产生的磁场将 （选填“增强”或“减弱”）。 跟踪训练1如图所示，下列说法正确的是（　　） A．丁图中模型的原理是电流的磁效应 B．甲图中实验可用来演示电磁感应，是法拉第首先发现的 C．丙图中可以将机械能转化为电能 D．乙图中该装置揭示的原理可制成电动机，它是将机械能转化为电能 跟踪训练2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。 跟踪训练3如图是夏振东老师在长江边上的物理课堂《守护》，夏老师手持小型电风扇正对江风，江风让电风扇的扇叶转动起来，点亮电灯。这是利用了 原理。与该原理相同的装置是 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）。 题型3 发电机 1、交变电流及其频率 （1）交变电流：大小和方向做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流。 （2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国家庭电网以交流供电，频率为50Hz。 2、发电机 （1）发电机原理示意图 （2）构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成。 （3）工作原理：电磁感应。 （4）能量转化：机械能转化为电能。 （5）直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电 2、动圈式话筒 （1）构造如图所示 （2）工作原理：电磁感应现象。 （3）工作过程：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，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬 声器还原成声音。 （4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能；话筒是电磁感应现象原理，扬声器是通电导体在磁场中受力原理。 （5）发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。 【探究归纳】发电机是利用电磁感应现象工作的装置，通过使闭合电路的一部分导体在磁场中持续做切割磁感线运动产生感应电流，主要由定子和转子组成，工作时将机械能转化为电能，可分为交流发电机和直流发电机。 【典例3-1】如图是实验室电流表的内部结构图，磁场内的线圈中有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。下列选项中与其工作原理相同的是（　　） A．电磁铁 B．电磁继电器 C．电动机 D．发电机 【典例3-2】如图所示，放在磁场中的导体棒、用导线串联，闭合开关。当用力使导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，发现用绝缘细线悬挂着的导体棒也随之摆动，此时图中乙部分导体棒与磁体的组合相当于 （选填“电动机”或“发电机”），与甲部分工作原理相同的是 （选填“电铃”“动圈式话筒”或“扬声器”）。 跟踪训练1图甲是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部的线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁体转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是（　　） A．该装置是一种电动机 B．该装置将电能转化为机械能 C．增大车轮转速会使灯泡亮度变大 D．该装置和扬声器的工作原理相同 跟踪训练2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 跟踪训练3手摇交流发电机的模型如图甲所示，摇动其手柄会看到小灯泡发光；交流发电机的原理如图乙所示。回答下列问题。 (1)发电机的工作原理是 ，发电时将 能转化为 能。 (2)图乙可用来演示发电机发出来的是交流电。演示时应 （选填“慢慢”或“快速”）摇动手柄，才能明显地观察到电流表的指针 （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”），从而说明发出来的是交流电。 【能力培优练】 1．如图所示，将带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内有一强磁体。快速摇动此装置，发现小灯泡不断闪烁，下列说法正确的是（　　） A．该现象属于电流的磁效应 B．该现象与电动机原理相同 C．该现象与发电机原理相同 D．此过程将磁能转化为光能 2．关于电磁现象，下列说法中正确的是（　　） A．磁场是由磁感线组成的，磁感线都是从磁体的N极出发回到S极 B．通电导体在磁场中会受到力作用 C．法拉第是世界上第一个发现电和磁之间有联系的科学家 D．电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中一定会产生电流 3．如图所示是探究感应电流产生的条件的实验装置。闭合开关后，将金属杆拉至A点后释放，金属杆向左摆动至B点，此过程中灵敏电流计指针发生了偏转。关于该实验下列说法正确的是（　　） A．电流计指针偏转，说明电路中产生了电流 B．金属杆向下摆动过程中，能够说明金属杆具有惯性 C．该过程电能转化成机械能 D．若改变AB的摆动方向，电流计指针偏转方向不变 4．我国海军福建舰航母安装了世界领先的电磁弹射装置，电磁弹射就是采用电磁作用来推动被弹射的物体向外运动。下列装置中应用的原理与其相同的是（　　） A． B． C． D． 5．如图，科技小组制作一个风车，闭合开关后风车能连续转动，下列器件的工作原理与风车转动原理相同的是（　　） A．电动机 B．风车发电机 C．电饭锅 D．电磁继电器 6．在九年级复习的过程中，小聪同学对知识点做了如下总结，其中错误的是（　　） A．抽油烟机是利用流体流速越快的地方压强越小的原理制成的 B．电动机的线圈在转动的过程中线圈中也会产生感应电流 C．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒失去电子 D．用测电笔测试火线时氖管发光，此时没有电流通过人体 7．下列四幅图中能说明动圈式扬声器工作原理的是（      ） A． B． C． D． 8．某科学兴趣小组制作了如图甲所示的地震自动报警器，其简化结构如图乙所示，金属杆与发光二极管、报警器组成了闭合回路。若地震使金属杆摆动，电路中会产生电流并报警。关于该装置以下说法正确的是（　　） A．金属杆可以用普通橡胶棒代替 B．报警时金属杆将电能转化为机械能 C．产生电流的原理与发电机相同 D．发光二极管是由超导材料制成的 9．下列有关电与磁的描述，正确的是（　　） A．甲图：根据安培定则，大拇指所指的那端为通电螺线管的S极 B．乙图：电磁继电器是利用电流的热效应来控制工作电路的一种开关 C．丙图：通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理 D．丁图：手持导线AB左右往复运动过程中，将电能转化为机械能 10．如图所示，门卡读卡器与 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理类似；若门卡保存不当，容易消磁，还需经过充磁方能继续使用，为避免上述现象发生，此类卡片尽量远离 （选填序号：①铜钥匙；②手机；③金项链；④眼镜盒） 11．新型公交车都装有自动爆玻器，发生险情时，司机按下开关给爆玻器通电，爆玻器中的线圈转动会带动钨钢头击打车窗玻璃。则自动爆玻器工作时将电能转化为 能，生活中的 （选填“电动机”或“发电机”）与其原理相同。 12．如图是动圈式话筒内部结构。对着话筒说话时，声带 发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的 进入扩音机，通过扬声器还原成声音，此时改变了声音的 （选填“音调”或“响度”）。线圈做切割磁感线运动的过程中，将 能转化为电能。 13．小金做了一个如甲图所示的装置，闭合开关，用外力使左侧导体棒ab水平向右移动，发现右侧导体棒cd也随之运动起来，在此实验中，左侧装置应用的原理是 ，右侧部分相当于电路中的 （填写“电源”或“开关”或“导线”或“用电器”），乙图是电吉他主要部件的基本结构图，当拨动金属吉他弦产生振动时，吉他能自动转化为电信号，其工作原理与甲图 （选填“左侧”或“右侧”）相同。 14．如图甲所示，是某小组设计的调节光照度助力植物成长的模拟电路，电源电压，为电阻箱，光敏电阻的阻值随光照度的变化图像如图乙所示。当线圈中的电流时，电磁铁刚好能够吸下衔铁，启动电动机（图中未画出），带动遮光板下移减少光照。图丙中，能说明电动机工作原理的是 （选填“A”或“B”）；若将的阻值调为，不计电磁铁线圈电阻，闭合开关，电磁铁的上端为 极，光照度最大为 Lx；若某植物对阳光需求更大，对电路可采取的办法是 。 15．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 【实验原理】 ；                 【实验装置】如图所示 【设计实验与进行实验】 （1）转换法：通过观察 判断电路中是否产生感应电流；通过观察 判断感应电流方向； （2）控制变量法： ①探究感应电流的方向与导体运动方向的关系：控制 不变，改变导体运动方向； ②探究感应电流的方向与磁场方向的关系：控制 不变，改变磁场方向。 【分析与论证】 ③闭合电路的一部分导体在磁场中做 时，导体中有感应电流产生，感应电流的方向与 和 有关； 【交流、评估、反思】 ④电流表指针不偏转的原因： Ⅰ不是 回路； Ⅱ导体没有做 运动。 ⑤ 感应电流太小的改进措施：换用磁性 的磁体；导体切割磁感线时保持垂直且尽量快速；改用导线制成的多匝矩形线圈代替单根导线； ⑥电磁感应现象的实际应用 ： 、动圈式话筒等。 16．在学习了电与磁的知识后，小光同学想知道通电螺线管的外部磁场有哪些特点。于是小光同学设计了实验进行探究。 【证据】如图1是小光连接的一个实验电路，可通过观察 来判断通电螺线管的极性。 【解释】 （1）如图1，观察通电螺线管周围的小磁针指向状态，可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似。 （2）对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟 有关；断开开关S后，小磁针静止时 （选填“N”或“S”）极指向南方。 【拓展】借助实验室的仪器，小光同学继续探究。他用一根条形磁铁进行了如下的实验步骤，实验中，他保持螺线管位置不动，快速变化磁铁位置。 A．条形磁铁静止不动时（如图2甲所示），灵敏电流计显示无电流； B．条形磁铁快速靠近螺线管过程中，灵敏电流计显示电路中有电流；当磁铁再次静止不动时，灵敏电流计随即无电流显示； C．条形磁铁快速离开螺线管过程中，灵敏电流计显示电路中有电流；当磁铁再次静止不动时，灵敏电流计随即无电流显示。 （3）物理学中，把该现象叫作 。 （4）分析比较图2中的甲、乙或甲、丙，可猜想该实验中电流产生的条件为 。 （5）若用一个通电螺线管代替条形磁铁重复图2中的乙、丙实验步骤， （选填“能”或“不能”）得到相同的实验现象。 【链接中考】 1．（2025·山东淄博·中考真题）部分新能源汽车应用了能量回收技术：汽车在滑行或制动过程中，线圈在磁场中转动产生感应电流，将机械能转化为电能。下列实验能说明该技术原理的是（　　） A． B． C． D． 2．（2025·青海西宁·中考真题）下列实例与发电机原理相同的是（　　） A．图甲：由环形电流方向可判断小磁针的N极 B．图乙：便携式按压手电筒工作原理 C．图丙：扬声器工作原理 D．图丁：录音磁头录音时的工作原理 3．（2025·山东青岛·中考真题）抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（  ） A．蓄能时，将机械能转化为电能 B．电动机的工作原理是电磁感应现象 C．发电机的工作原理是电流的磁效应 D．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多 4．（2025·山东济南·中考真题）了在开发和使用能源的同时保护好环境，垃圾变成了能源再生的“宝库”。垃圾利用的一种方式是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产生沼气，沼气燃烧产生高温燃气推动汽轮机转动，汽轮机驱动发电机发电。沼气发电过程中的能量转化如图所示，请将图中①、②处的能量形式填写在相应位置。 ① ；② 。 5．（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”） 6．（2025·四川成都·中考真题）将两个玩具电动机、的转轴用塑料管连接起来，如图。闭合开关，小灯泡发光，原因是带动，让的线圈切割 ，产生感应电流。若只将电池的正负极对调，闭合开关后的转动方向会 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $