第6节 磁生电（举一反三讲义）物理新教材人教版九年级全一册

本初中物理讲义聚焦“磁生电”核心知识点，系统梳理电磁感应现象的发现、产生条件，发电机的构造与原理，磁记录的应用，构建“现象→实验→原理→应用”的完整知识脉络，提供条件归纳、装置辨析等学习支架。 资料以科学探究为核心，通过感应电流条件实验培养学生科学思维，结合发电机与电动机对比深化物理观念，配套思维导图、典例变式及巩固训练，课中辅助实验教学，课后助力学生查漏补缺，提升知识应用能力。

第6节 磁生电 目 录 【学习目标】 1 【思维导图】 4 【知识梳理】 4 知识点一：磁生电 4 知识点二：发电机 10 知识点三：磁记录 11 【方法技巧】 16 方法技巧1 探究什么情况下磁可以生电 16 方法技巧2 探究感应电流的大小 17 方法技巧3 “探究什么情况下磁可以生电”和“磁场对通电导线的作用”两装置的辨别 17 方法技巧4 磁生电的应用 17 【巩固训练】 17 【学习目标】 （一）学习目标 核心素养 具体目标内容 物理观念：建立“磁与电相互转化”的认知，形成“现象→实验→原理→应用”的完整知识体系； 科学思维：通过条件归纳、原理推导，培养逻辑分析与分类总结能力。 1.知道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电流的现象，明确发现者及重要意义。 2.掌握“闭合电路”“一部分导体”“切割磁感线运动”三个必要条件，能判断不同情境下是否产生感应电流。 3.理解发电机的核心原理，识别主要构造，区分直流与交变电流，知道我国电网交流电频率。 4.掌握电磁感应现象中“机械能→电能”的转化，明确发电机工作时的能量转化，了解磁记录的原理。 科学探究：通过实验分析与现象归纳，提升实验探究与问题解决能力； 应用能力：将理论知识转化为解释生活现象、分析实际装置的工具，培养知识迁移能力。 1.能根据“探究感应电流产生条件”的实验装置，说明器材选择的目的，能分析实验现象，归纳感应电流产生的条件，解释“切割磁感线”的含义。 2.能结合感应电流产生条件，判断导体运动、电路状态、磁场分布等情境下是否产生感应电流，能根据电流表指针偏转、二极管发光情况，判断电流方向变化。 3.能解释手摇发电机、大型水轮发电机的工作过程，能说明磁记录的录音与放音原理，区分软磁材料与硬磁材料的不同应用。 4.能对比电动机与发电机的异同，建立电与磁相互转化的关联认知。 科学态度：形成“重视探索过程、尊重客观规律”的学习习惯； 社会责任：理解电磁感应技术的应用价值，建立“用科学知识服务生活、推动社会发展”的认知。 1.体会法拉第探索“磁生电”的坚持不懈精神，养成“勇于探索、尊重实验事实”的习惯，在实验分析中理解控制变量法的严谨性，不主观臆断结论。 2.通过发电机、磁记录等应用，感受物理知识推动技术进步的作用，激发学习兴趣，认识电磁感应现象对人类电气化时代的开辟意义，理解科学与社会发展的关系。 3.若进行小组实验，能清晰表达实验思路，配合完成导体运动操作、现象观察与数据记录，共同归纳实验结论。 （二）重点难点 1.重点 （1）电磁感应现象的认识及感应电流产生的三个必要条件； （2）探究感应电流产生条件的实验现象分析与结论归纳； （3）发电机的工作原理（电磁感应）、主要构造及能量转化； （4）直流与交变电流的区分，我国电网交流电频率（50Hz）的记忆； （5）磁记录的原理（磁化记录、电磁感应读取）及软磁材料与硬磁材料的应用。 2.难点 （1）对“切割磁感线运动”的理解：判断导体运动方向是否属于“切割”（如平行于磁感线运动不切割，垂直或斜向运动切割）； （2）感应电流产生条件的综合判断：需同时满足“闭合电路”“一部分导体”“切割磁感线”，缺一不可，避免遗漏条件判断错误； （3）发电机中铜环与电刷的作用理解：明确其“连接转动线圈与固定用电器，保证电流持续输出”的功能； （4）电动机与发电机的异同辨析：容易混淆两者的原理（电磁感应vs磁场对电流的作用）和能量转化方向； （5）磁记录中录音与放音的能量转化区分：录音（电能→磁场能→硬磁材料磁化能）、放音（磁化能→磁场能→电能→声能）。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一：磁生电 1.实验探究:导体在磁场中产生电流的条件 (1)实验器材:灵敏电流计、磁体、导线、导体。 (2)实验过程 如图所示,在蹄形磁铁的磁场中放一根导体ab,把它的两端和灵敏电流计用导线连接起来, 导体与灵敏电流计组成闭合电路,当导体分别上下、左右、前后各个方向运动时,观察灵敏电流计指针是否偏转,如果偏转,同时记录指针偏转的方向。 (3)实验结论 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中产生电流,电流的方向与导体运动方向和磁感线的方向有关。当改变导体运动(或磁感线)方向时，电流的方向也会随着改变;若导体运动方向和磁感线方向同时变得相反时,电流的方向不变。 2.电磁感应: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的现象。 3.产生感应电流的条件： （1）闭合电路 （2）一部分导体 （3）做切割磁感线运动 4.理解磁生电的条件 电路是闭合的；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 （1）做切割磁感线运动的导体必须是闭合电路的一部分，而不是整个电路。 （2）只要导体运动的方向与磁感线有一定角度，而不是与磁感线平行，导体就会切割磁感线。 （3）“切割磁感线运动”是指导体与磁场的相对运动。当导体不动，碰场运动时能切割磁感线；当磁场不动，导体运动时也能切割磁感线。 （4）深度理解:理解什么是切割磁感线运动，记住“两是，两不是”。 “两是”指的是将磁感线看成是面条，部分导体看成是刀，刀的运动能够把面条割断，就属于切割磁感线运动，这有两种情况:①刀口与磁感线垂直； ②刀口与磁感线斜交。 不能割断面条的运动则不属于切割磁感线运动，这也有两种情况:①刀的运动方向与磁感线平行；②刀像刺刀一样刺过磁场的运动。 5.感应电流:在电磁感应现象中，产生的电流。 6.感应电流方向的影响因素:导体切割磁感线运动的方向和磁场方向。 7.感应电流大小的影响因素:导体切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、切割磁感线运动的导体的有效长度和线圈的匝数。 判断是否产生感应电流，务必同时核对三个必要条件，避免因“电路断开”或“导体平行于磁感线运动”而误判；记住法拉第的贡献和电磁感应现象的重大意义，是考试常考的识记点哦！ 【典例1】（2025·山东济宁·中考真题）小明学习了电磁知识后，从物理学的视角对图所涉及的物理问题进行了分析。 (1)如图甲所示，在A处接入 ，可探究电动机的工作原理；（填实验器材名称） (2)在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd，俯视图如图乙所示（磁感线垂直纸面向外，用“·”表示）；在外力的作用下，金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动，请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由，判断∶ ；理由∶ ； (3)电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示，磁体附近金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，感应电流经电路放大后传送到音响发出声音，则弦振动时，线圈中的感应电流方向 （选填“变化”或“不变”）。 【答案】(1)电源 (2)运动 见解析 (3)变化 【解析】（1）电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用；如图甲所示，在A处接入电源，闭合开关后，金属轨道上原来静止的轻质金属杆会朝着某个方向运动。 （2）[1][2]在外力的作用下，金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动，金属杆ab切割磁感线产生感应电流，在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd，cd中有电流通过，周围产生新的磁场，与原磁场相互作用使得cd运动起来。 （3）弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化。 【典例2】（2025·北京·中考真题）某同学用如图所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是 现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向，若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是 。 【答案】电磁感应 将磁体的磁极对调/使金属棒ab向右做切割磁感线运动 【解析】[1]闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。所以如图装置，当金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是电磁感应现象。 [2]感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关，所以若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是保持其他不变，只将磁体的磁极对调或使金属棒ab向右做切割磁感线运动。 【变式1】如图所示的装置，甲、乙两部分均放在水平桌面上，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右运动，导体棒cd也随之运动。 (1)甲部分发生的是 现象，最早发现这个科学原理的物理学家是 ，人们根据这一原理发明了 （选填“麦克风”或“扬声器”）；若用外力使导体棒ab竖直向上运动，导体棒cd （选填“会”或“不会”）随之运动。 (2)有一种“车窗爆破器”，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力，这个过程发生的能量转化是 能转化为 能，上述装置中 （选填“甲”或“乙”）部分发生的能量转化与这一过程相同。 【答案】(1)电磁感应 法拉第 麦克风 不会 (2)电能 机械 乙 【解析】（1）[1][2]闭合开关，导体ab和cd组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象，法拉第最先发现了电磁感应现象。 [3]人们根据电磁感应原理发明了麦克风，麦克风是将声信号转化为电信号，利用电磁感应产生电流；而扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理。 [4]若用外力使导体棒ab竖直向上运动，导体棒ab没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，故导体棒cd不会随之运动。 （2）[1][2]当车窗爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”产生冲击力，是电能转化为机械能。 [3]上述装置中，乙部分是通电导体cd在磁场中受到力的作用，由电能转化为机械能，与“车窗爆破器”的能量转化相同，因此选乙。 【变式2】（2025·山东济南·二模）小梅用图甲中的实验装置探究怎样产生感应电流，用到了铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材。 (1)实验中，蹄形磁铁的作用是提供 ，灵敏电流计用来显示电路中是否产生电流。 (2)小梅至今对这个实验的下列过程记忆犹新： ①如图甲，为使灵敏电流计的指针发生偏转，她首先闭合开关，然后要使导体棒 （选填“上下”或“左右”）运动。 ②要研究感应电流的方向与磁场的方向的关系，接下来的操作是将 ，保持导体棒运动方向不变，观察灵敏电流计指针的偏转方向。 (3)通过图甲所示的实验，小梅断定：闭合电路的一部分导体在磁场中做垂直于磁感线的运动就会产生感应电流。之后，她的同学小明做了如图乙（图中只画出了部分电路）的操作：闭合开关后将导体棒沿着水平方向由a到b来回移动，此时导体棒运动的方向与磁感线的方向 （选填“垂直”或“平行”），但电路中并没有产生感应电流。在老师的启发下，小梅和小明把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导体棒想象成一把刀，只有在闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。据此，你认为图乙中的导体棒做 （选填“上下”或“里外”）运动时，就会产生感应电流。 【答案】(1)磁场 (2)左右 对调（蹄形磁铁的）磁极 (3)垂直 里外 【解析】（1）磁铁周围存在磁场，实验中，蹄形磁铁的作用是提供磁场。 （2）[1]实验中，要使导体棒在磁场中做切割磁感线运动才能使闭合电路中产生感应电流，有感应电流才能使灵敏电流计的指针发生偏转。图中的蹄形磁铁里面的磁感线方向为竖直方向，故导体棒要左右运动才能做切割磁感线运动。 [2]要研究感应电流的方向与磁场的方向的关系，应保持导体棒运动方向不变，只改变磁场的方向，对调蹄形磁铁的磁极就可改变磁场的方向。 （3）[1]闭合开关后将导体棒沿着水平方向由a到b来回移动，虽然移动方向与磁感线方向垂直，但并没有切割磁感线，故不能产生感应电流。 [2]图中的蹄形磁铁里面的磁感线方向为竖直方向，图乙中的导体棒做里外运动时才能切割磁感线，才能产生感应电流。 【变式3】某同学研究电磁感应现象。如图甲，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生。如图乙，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”）偏转。 【答案】有 会 【解析】[1]电磁感应的条件是“导体切割磁感线”。图甲中，蹄形磁体竖直放置，磁感线沿水平方向分布，导体 AB 向上运动时，切割了磁感线，因此电路中有感应电流； [2]图乙中，线圈不动、磁体向左运动，相当于线圈相对于磁体向右切割磁感线，满足电磁感应条件，会产生感应电流，故灵敏电流计指针会偏转。 知识点二：发电机 1.原理：发电机是利用电磁感应现象制成的 2. 构造 发电机由转子(转动部分)和定子(不动部分)组成。大型发电机发的电,电压很高,电流很强,一般采用线圈不动,磁极旋转的方式来发电,为了得到较强的磁场,还要用电磁铁代替永磁体 3.能量转化 发电机是把机械能转化为电能的机器 4.分类 发动机分为交流发动机和直流发电机两种。 注意：无论是直流发电机还是交流发电机,线圈产生的都是交流电,交流发电机输出的是交流电,直流发电机是在换向器的作用下输出直流电。 5.电动机和发电机是两种不同的装置,其对比如表: 直流电动机 交流发电机 原理 通电线圈在磁场中受力而转动 电磁感应现象 构造 与电刷接触的是换向器 与电刷接触的是两个滑环 能量转化 电能→机械能 机械能→电能 在电路中的作用 用电器 电源 区分发电机与电动机的关键看“能量转化方向”和“原理”：发电机是“机械能→电能”（电磁感应），电动机是“电能→机械能”（磁场对电流的作用）；大型发电机“线圈不动、磁极旋转”和“电磁铁替代永磁体”的原因要理解，避免记混构造特点！ 知识点三：磁记录 1.磁性材料分类及应用： （1）软磁材料：被磁化后磁性容易消失，适用于暂时存储磁性的场景（如电磁铁铁芯）； （2）硬磁材料：被磁化后磁性能够长期保持，适用于记录信息（如磁带、硬盘的磁粉），也可制作永磁体。 （3）磁记录原理（以磁带为例）： 录音过程：声音先转化为强弱和方向变化的电流→电流通过录音磁头产生变化的磁场→磁带（硬磁材料磁粉）划过磁头时被不同程度磁化→记录磁性变化信息；能量转化：电能→磁场能→硬磁材料磁化能； 放音过程：磁带贴着放音磁头运动→磁带上变化的磁性使放音磁头产生感应电流→电流经放大后带动扬声器发声→读取信息；能量转化：磁化能→磁场能→电能→声能。 常见应用：磁带、硬盘、U盘（部分）、磁卡等，磁记录技术实现了大量信息的长久存储，提升了工作与生活效率。 录音与放音的核心区别在于“能量转化方向”和“原理应用”：录音是“用电产生磁场磁化材料”，放音是“利用磁化材料的磁场产生感应电流”；记住硬磁材料是磁记录的核心，避免与软磁材料的应用混淆！ 【典例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 【解析】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。 【典例2】（2025·山东德州·中考真题）德州马拉松作为城市文化品牌，已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是（　　） A．手摇发电机 B．司南 C．电磁起重机 D．扬声器 【答案】A 【解析】运动员佩戴的感应芯片，线圈在磁场中运动产生电流，利用的是电磁感应原理。 A．手摇发电机的工作原理是电磁感应（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），故A符合题意； B．司南是利用地磁场（磁体的指向性）来指示方向，与电磁感应无关，故B不符合题意； C．电磁起重机利用的是电流的磁效应（通电导体周围存在磁场），通过通电产生磁性来吸引铁磁性物质，与电磁感应无关，故C不符合题意； D．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用（将电信号转化为声信号），与电磁感应无关，故D不符合题意； 故选A。 【变式1】（2025·宁夏·中考真题）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 【解析】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。 【变式2】（2025·四川巴中·中考真题）麦克风的工作原理是：人说话时，声波引起线圈在磁极附近振动产生与声音变化相应的感应电流，下列装置的工作原理与麦克风的工作原理相同的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】麦克风的工作原理是法拉第的电磁感应：导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。 A．图中原理是通电导线周围存在磁场，故A不符合题意； B．图中原理是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意； C．图为电磁铁，原理是通电导线周围存在磁场，故C不符合题意； D．图为探究产生感应电流条件的装置图，原理是导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。故D符合题意。 故选D。 【变式3】（2025·陕西·中考真题）如图所示，是我国首艘海洋级智能科考船“同济”号，它采用了先进的混合动力系统，该系统能在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来。下列四幅图能反映“同济”号动能回收原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】“同济”号在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来，其原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能。 A．该图是奥斯特实验，实验表明通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应，故A不符合题意； B．此图中有电源，是通电导体在磁场中受力运动的实验装置，是电动机的原理，将电能转化为机械能，故B不符合题意； C．司南的磁勺受到地球磁场的作用而具有指示南北方向的能力，故C不符合题意； D．该图中没有电源，当磁体在线圈中运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转，说明电路中产生了感应电流，这是电磁感应现象，能反映“同济”号动能回收原理，故D符合题意。 故选D 。 【方法技巧】 方法技巧1 探究什么情况下磁可以生电 1.实验过程中，判断导体中是否能产生感应电流，可以记住三种情况不能产生感应电流: (1)导体和磁体相对静止不能产生感应电流。 (2)电路断开，导体即使运动，也不能产生感应电流。 (3)导体不做切割磁感线运动，不能产生感应电流。例如，导体做与磁感线平行的运动和导体穿过磁场中的运动都不属于切割磁感线运动。 2. 已知感应电流方向、导体运动方向和磁场方向三者间的关系，判断是否正确的方法: 在磁场方向和导体运动方向确定时，看图中标示的电流方向是否与表中记录的电流方向相符，若相符，表明该图描述正确;若不相符表明该图描述错误。 实验序号 磁场方向 导体棒ab运动的方向 灵敏电流计指针偏转情况 1 向下 向上 不偏转 2 向下 不偏转 3 向左 向右转 4 向右 向左转 5 向上 向上 不偏转 6 向下 不偏转 7 向左 向左转 8 向右 向右转 方法技巧2 探究感应电流的大小 影响感应电流的大小有多个因素，在探究感应电流大小是否与其中某一个因素有关、有什么样的关系时，用到的最主要方法是控制变量法。 在实验探究或分析相关现象时，不要混淆了影响感应电流方向的因素和影响感应电流大小的因素。 由单位不同的两物理量对应的多次实验议据寻找规律，要么看两物理量的比值是否一定，要么看两物理量的乘积是否一定。如若比值和乘积都不一定,则可以试着先求出其中-个量的平方值，再看另一个量与它的平方值的比值或乘积是否一定，并归纳结论。 方法技巧3 “探究什么情况下磁可以生电”和“磁场对通电导线的作用”两装置的辨别 要能正确识别两实验装置，关键是找出两套实验装置的不同之处。它们的不同之处是探究什么情况下磁能生电的实验装置中，没有电源，但一个灵敏电流计用来观察是否产生了感应电流，在观察磁场对通电导线的作用的实验中，有电源，但没有灵敏电流计。 方法技巧4 磁生电的应用 解决这类问题的关键点是看该仪器（装置）在工作中是否有电能产生，是否将其他形式的能转化为电能。 【巩固训练】 1．（2025·山东滨州·中考真题）关于磁现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲：司南能指示南北是因为受到地磁场的作用 B．图乙：滑动变阻器滑片向右移动时，电磁铁的磁性会增强 C．图丙：该实验说明通电导体在磁场中受力，这是发电机的工作原理 D．图丁：导体AB竖直向上运动时，电流表指针会发生偏转 【答案】A 【解析】A．图甲中，地球是个巨大的磁体，而司南是个小磁铁，司南能指示南北是因为受到地磁场的作用，故A正确； B．图乙中，滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的阻值变大，电路的电流变小，因此电磁铁的磁性会减弱，故B错误； C．图丙中，有电源，闭合开关，导体ab中有电流通过，导体ab会运动起来，说明通电导线在磁场中受力的作用，这是电动机的工作原理，故C错误； D．图丁中，导体AB竖直向上运动时，没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，因此电流表指针不会发生偏转，故D错误。 故选A。 2．（2025·山东滨州·中考真题）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 【解析】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。 3．（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 【解析】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。 4．（2025·青海西宁·中考真题）学以致用，动手动脑，有“物”有“理”，下列小制作与原理相符的是（　　） A。自制气压计 B。自制机翼模型 C。自制电动机 D。自制温度计 液体的热胀冷缩 流体压强与流速的关系 电磁感应 大气压强 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．自制气压计的原理为：瓶内气压大于外界大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。当外界气压变化时，液柱高度随之变化，外界气压降低时，瓶内较高的气压将液体推出，使液柱上升，外界气压升高时，液柱被压入瓶内而下降，故A不符合题意； B．自制机翼模型的原理为：当气流经过时，上表面的空气流速快，压强小，而下表面的气流速度较慢，压强相对较高，这样形成的压强差即为升力来源，故B符合题意； C．自制电动机的原理为通电导体在磁场中受到力的作用，故C不符合题意； D．自制温度计的原理为液体的热胀冷缩，故D不符合题意。 故选B。 5．（2025·江苏南京·中考真题）以下实验反映的规律能解释电动机工作原理的是（　　） A．图中，闭合开关，铁钉被吸引 B．图中，闭合开关，水平移动金属棒，灵敏电流计指针偏转 C．图中，闭合开关，线圈转动 D．图中，闭合开关，小磁针偏转 【答案】C 【解析】A．闭合开关，铁钉被吸引，这是电磁铁的原理，即电流的磁效应，通电导线周围存在磁场，能吸引铁磁性物质，不能解释电动机工作原理，故A不符合题意。 B．闭合开关，水平移动金属棒，灵敏电流计指针偏转，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，与电动机原理不同，故B不符合题意。 C．闭合开关，线圈转动，说明通电线圈在磁场中受到力的作用，电动机就是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，将电能转化为机械能，故C符合题意。 D．闭合开关，小磁针偏转，这是奥斯特实验，表明电流周围存在磁场，说明电流具有磁效应，不能解释电动机的工作原理，故D不符合题意。 故选C。 6．（2025·山东济宁·一模）如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（    ） A．丙丁 B．甲丁 C．甲乙 D．乙丙 【答案】B 【解析】根据题意可知，人体动力是将机械能转化为电能，原理是电磁感应，锂电池驱动后轮前行是电能转化为机械能，是磁场对通电导体有力的作用。 甲图中，闭合开关，切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故甲符合题意；乙图表示电流周围有磁场，故乙不符合题意；丙图是探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关，故丙不符合题意；丁是电动机的原理图，电能转化为机械能，原理是磁场对通电导体有力的作用，故丁符合题意。故ACD错误，B正确。 故选B。 7．（2025·辽宁盘锦·二模）如图所示为一种佩戴在手腕上的“计步器”，其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁体，管外绕着线圈。运动时，磁体在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，从而实现计步。下列说法正确的是（　　） A．线圈中产生电流的过程将机械能转化为电能 B．线圈中产生电流的原理是电流的磁效应 C．磁体的周围存在磁场和磁感线 D．改变走路的速度，则“计步器”中的电流方向发生改变 【答案】A 【解析】运动时，磁体在管中往复运动，线圈切割磁感线产生电流，输出不断变化的电流从而实现计步，这属于电磁感应现象。 A．磁体运动驱动线圈切割磁感线，产生感应电流，该过程是将机械能转化为电能，故A正确； B．电流的磁效应是指通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，属于电生磁，而线圈中产生电流的原理是电磁感应，属于磁生电，故B错误； C．磁体的周围存在真实的磁场，但磁感线是假想的模型，非真实存在，故C错误； D．电流方向由磁场方向和切割磁感线的运动方向决定，与运动速度大小无关（速度影响电流大小），改变走路速度，电流方向不变，故D错误。 故选A。 8．（24-25九年级上·重庆·期末）在地铁进站刷卡时，交通卡在闸机上刷过时，闸机的检测器就会产生感应电流，然后读出交通相关信息，如图所示中的工作原理与进站刷卡时原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】刷卡时，交通卡在闸机上刷过时，闸机的检测器就会产生感应电流，利用了电磁感应原理。 A．奥斯特实验，展示的是电流的磁效应（电生磁），与电磁感应原理不同。故A不符合题意； B．电磁继电器，核心元件是电磁铁，利用电流的磁效应工作，故B不符合题意； C．装置中没有电源，导体切割磁感线产生电流，是电磁感应现象，与刷卡原理相同。故C符合题意； D．装置中有电源，是通电导体在磁场中受力运动（电动机原理），原理不同。故D不符合题意； 故选C。 9．（2025·福建厦门·二模）新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表，各项技术均处于世界领先水平。其中一种能量回收技术，是当汽车在滑行或制动时，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。如图实验中工作原理与之相同的是（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】能量回收技术是当汽车在滑行或制动时，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，这是电磁感应现象。 A．导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，这是电磁感应现象，故A符合题意； B．图中为奥斯特实验，小磁针偏转，说明通电导线有磁场，这是电流的磁效应，故B不符合题意； C．电磁铁吸引大头针，利用的是电流的磁效应，故C不符合题意； D．通电线圈在磁场中受力转动，电能转化为机械能，这是电动机的原理，故D不符合题意。 故选A。 10．（2025·海南·一模）如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而给鞋面上的电池充电，图中与充电鞋垫的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】充电鞋垫利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而能给鞋面上的电池充电，即充电鞋垫是利用的电磁感应现象工作的。 A．该实验是探究通电螺线管的磁场特点，与充电鞋垫的工作原理无关，故A不符合题意； B．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，电流表指针发生偏转，与充电鞋垫的工作原理相同，故B符合题意； C．该实验反映了通电导体在磁场中受到力的作用而运动，与充电鞋垫的工作原理无关，故C不符合题意； D．该实验是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，与充电鞋垫的工作原理无关，故D不符合题意。 故选B。 11．（2025·河南濮阳·二模）关于电磁现象，下列说法错误的是（　　） A．电动机工作时将电能转化为机械能 B．指南针静止时N极指向地磁南极 C．闭合电路的部分导体在磁场中运动产生感应电流 D．电磁铁磁性强弱与电流大小有关 【答案】C 【解析】A．电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，消耗了电能得到了机械能，故电动机是把电能转化为机械能的机器，故A正确，不符合题意； B．地球是一个大磁体，其周围的空间存在着磁场，即地磁场，地理北极为地磁南极，指南针静止时N极指向地理北极即地磁南极，故B正确，不符合题意； C．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，不一定产生感应电流，只有切割磁感线运动时，能产生感应电流，故C错误，符合题意； D．在插入的铁芯一定的情况下，电磁铁的磁性强弱不但与电流大小有关，还与线圈的匝数有关，故D正确，不符合题意。 故选C。 12．（2025·新疆·一模）如图所示的四个实验装置中，能够说明电磁感应现象的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．如图，小磁针转动，说明磁针受到了磁场对其施加的力的作用，说明通电导体周围存在磁场，即电流具有磁效应，故A不符合题意； B． 如果，是电磁继电器的应用，利用了电流磁效应，故B不符合题意； C． 如图，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，这是电磁感应现象，故C符合题意； D．如图，通电导体在磁场中受力运动，反映了电动机的工作原理，故D不符合题意。 故选C。 13．（2025·湖北·模拟预测）如图所示是一种轮子会发光的滑板车，无需电池即可感受到脚踏“风火轮”的效果。轮子是透明的，内有一个小装置和LED灯组成一个电路，当滑板车滑动时，轮子就会闪闪发光。下列四幅图中能反映这个小装置的工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．会发光的溜冰鞋无电源，能够产生感应电流，利用的是电磁感应原理，A图中有电源，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故A不符合题意； B．图中没有电源，当导体AB切割磁感线运动时，电路中能产生感应电流，这是电磁感应现象，故B符合题意； C．C图的原理是电流的磁效应，故C不符合题意； D．D图中有电源，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。 故选B。 14．（2025·安徽·二模）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 【解析】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。 15．（2025·广西钦州·模拟预测）图甲所示是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部线圈相连。自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁铁转动，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．该装置是一种发电机 B．该装置将电能转化为机械能 C．车轮与小轮间应尽量光滑 D．增大车轮转速灯泡亮度变小 【答案】A 【解析】ABC．如图乙，磁铁在线圈内部做切割磁感线转动，产生感应电流，所以该装置是一种发电机，将机械能转化为电能，而且转速越大产生电流越大，所以灯泡越亮，故A正确，BC错误； D．小轮是靠车轮与小轮间摩擦力使其转动的，车轮与小轮间应尽量粗糙，故D错误。 故选A。 16．位于四川省宁南县与云南省巧家县的白鹤滩水电站是世界第二大水电站。如图所示，图 是发电机的基本构造示意图。 【答案】乙 【解析】发电机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，甲图中有电源，为电动机原理图，乙图是发电机基本构造示意图。 17．电动自行车正常工作时，是将电能转化为 能。关闭电源，人用力踩脚踏，电动机就变成了“发电机”，从而实现“自发电”，它的发电原理是 。旋动电动车右手的“调速”把手，发现电动机带动后轮的转速会发生改变。这个“调速”把手相当于 。 【答案】机械 电磁感应 滑动变阻器 【解析】[1]电动自行车的电动机工作时，消耗电能，驱动车轮转动，将电能转化为机械能。 [2]关闭电源后，用力踩踏使电动机的线圈在磁场中做切割磁感线运动，此时电动机相当于发电机，利用电磁感应现象将机械能转化为电能，实现“自发电”。 [3]旋转“调速”把手时，通过改变电路中的电阻来调节电流大小，从而改变电动机的转速，这一作用与滑动变阻器（通过改变接入电阻来调节电路）的功能一致，所以这个“调速”把手相当于滑动变阻器 18．发电机 （1）构造：发电机由 和 两部分组成。大型发电机一般采用 旋转的方式来发电； （2）工作原理：电磁感应。当线圈转动前半周时，电流计指针偏转；当线圈转动后半周时，切割磁感线方向相反，电流计指针偏转方向相反； （3）能量转化： 能转化为 能。 【答案】转子 定子 线圈不动、磁极 机械 电 【解析】[1][2][3]简单的发电机由固定不动的定子（磁体）和转动的转子（线圈）组成，实际的发电机比模型发电机复杂得多，但仍是由转子和定子两部分组成。大型发电机发的电，电压很高、电流很强，一般采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电，这种发电机叫做旋转磁极式发电机。 [4][5]发电机的原理是电磁感应现象，是把机械能转化为电能的装置。 19．图甲所示的是我国大型四发“双尾蝎D”无人机。四台发动机和发电机的配置，使得“双尾蝎D”具备了更强的用电支持和更高的系统可靠性、飞行安全性。发电机的原理与图 （选填“乙”或“丙”）相同。 【答案】乙 【解析】图乙是电磁感应的实验装置，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，发电机就是利用该原理制成的。 20．如图所示，利用充电底座对智能手机进行无线充电，其主要工作原理如下：电流通过充电底座中的送电金属线圈时产生变化的 ，带有金属线圈的智能手机靠近时就能产生 。 【答案】磁场 感应电流 【解析】[1][2]根据通电导体周围存在磁场可知，电流通过充电底座中的送电金属线圈时会产生变化的磁场；闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时可以产生感应电流，故带有金属线圈的智能手机靠近时就能产生感应电流。 21．位于四川省宁南县与云南省巧家县的白鹤滩水电站是世界第二大水电站。水电站发电机的工作原理是 （填科学家名字）发现的；图 是发电机基本构造示意图。 【答案】法拉第 乙 【解析】[1]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中便有了感应电流，这种现象是电磁感应现象，据此制成了发电机，法拉第最先发现了电磁感应现象。 [2]发电机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，而甲图中有电源是电动机，故乙图是发电机基本构造示意图。 22．如下图所示，用干燥的棉线将一根直导线悬挂在U形磁体内，在a、b两端接入电流表。当直导线水平向右运动时，电路中 （选填“会”或“不会”）产生感应电流。 【答案】不会 【解析】产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，图中直导线用干燥的棉线连入电路，干燥的棉线是绝缘体，所以不符合产生感应电流的条件，电路中不会产生感应电流。 23．（2025·河南·模拟预测）如图所示，将导体AB的两端用细线悬挂起来，置于一个蹄形磁体的磁场中；将另一根导体的两端用细线悬挂起来，置于另一个蹄形磁体的磁场中，两根导体用导线相连，闭合开关后，左右移动AB，将看到 （填“运动”或“静止”），并解释原因： 。 【答案】运动 见解析 【解析】闭合开关后构成闭合回路，当导体左右运动时，AB在磁场中做切割磁感线的运动，根据电磁感应原理，在导体内会产生感应电流，导体通过电流后，右边的磁场对有力的作用，会运动。 24．我国高铁技术处于世界领先地位，高铁线路总长度居世界第一。图甲为高铁车厢内的破窗锤，金属端制成锥形是为了在需要破窗时 （选填“增大”或“减小”）压强；图乙站台处设置安全线，是因为站在安全线与轨道之间容易发生危险，乘客靠近运行高铁的一侧空气流速大压强 （选填“大”或“小”）。我国高铁采用了能量回收制动方式，列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把 转化为电能进行回收，该工作方式属于 现象。 【答案】增大 小 机械能 电磁感应 【解析】[1]破窗锤的金属端制成锥形，减小了受力面积，是为了需要在破窗时增大压强； [2]乘客靠近运行高铁的一侧空气流速大压强小，另一侧大气压不变，容易被压向高铁，产生危险； [3][4]列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，即电磁感应原理，此过程把机械能转化为电能进行回收。 25．如图所示为老式录音机的磁头基本结构图。录音机的录音磁头利用了 得到强弱不同的磁信号；录音机的放音磁头中利用 得到变化的电流，又在扬声器中利用 得到变化的声音。 【答案】电流的磁效应 电磁感应 通电导体在磁场中受到力的作用 【解析】[1]录音机的磁带上附有一层硬磁性材料制成的磁粉，录音时，声音转化成强弱变化的电流流过录音机磁头，录音磁头利用电流的磁效应得到强弱不同的磁场，使划过磁头的磁带上的磁粉被强弱不同地磁化，则磁带上得到强弱不同的磁信号。 [2]放音时，磁性强弱变化的磁带划过磁头，磁头内产生变化的感应电流，是电磁感应现象。 [3]磁头内变化的感应电流，经过扬声器，由于通电导体在磁场中受到力的作用，所以扬声器的纸盆会产生强弱不同的振动而发出声音。 26．在“探究什么情况下磁可以生电”实验中，实验装置如图所示： (1)根据图中磁感线方向判断蹄形磁体的上端是 极； (2)让导线AB在磁场中做 运动，观察到电流表指针发生偏转，说明回路中有电流产生，这一过程将机械能转化为 能，根据这个现象制成了 。 【答案】(1)N) (2切割磁感线 电 发电机 【解析】（1）在磁体外部，由于磁感线是从N极出发，回到S极，由题图可得，蹄形磁体的上端为N极。 （2）[1][2][3]闭合电路中，当导线AB在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，感应电流流过电流表，使得电流表指针发生偏转。根据能量转化可知，这一过程是将机械能转化为电能，根据这个现象制成了发电机。 27．在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中： (1)请在图甲中标出经过A点的磁感线的方向 。 (2)如图乙所示，将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中，导线ab左右运动时，电流表指针 ，这一过程中，该装置将 转化为电能，这一现象在生活中的应用有 。 【答案】(1) (2)偏转 机械能 发电机 【解析】（1）在磁体的周围，磁感线从N极发出回到S极，A点的磁感线的方向向下，如图所示： （2）[1][2][3]由图乙可知，闭合电路，使导线ab左右运动，导线做切割磁感线运动，因此会产生感应电流，此时电流表指针偏转；此过程中将机械能转化为电能，生活中发电机就是根据此现象制成。 28．如图甲所示是“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。 (1)闭合开关，导体棒ab上下运动时，灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。 (2)在实验中，若灵敏电流计的指针偏转角度较小，可通过 来增大感应电流。 (3)同学们把如图甲所示实验装置改装成如图乙所示实验装置，闭合开关，当导体棒ab做切割磁感线运动时，导体棒cd将 （选填“运动”或“静止”），原因是导体棒ab中有电流产生，相当于电源；通电的导体棒cd在磁场中受到 的作用。 【答案】(1)不偏转 (2)增强磁场 (3)运动 力 【解析】（1）闭合开关，导体棒ab上下运动时，运动方向与磁场平行，故不切割磁感线，不会产生感应电流，指针不发生偏转。 （2）感应电流的大小与磁场的强弱、导体切割磁感线的速度有关，因此要增大灵敏电流计的偏转角度，应该增强磁场或加快导体切割磁感线的速度。 （3）[1][2]图乙所示，闭合开关，当让导体棒ab做切割磁感线运动时，导体棒ab中有电流产生，相当于电源，此时导体棒cd中有电流通过，通电的导体棒cd在磁场中受到力的作用将会运动。 29．按要求完成下列填空； (1)为了探究什么情况下磁可以生电，小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中，用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。 ①实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒，小明应选用 作为本实验中的AB棒； ②实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况，如下表所示。 序号 AB棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 不动 不偏转 2 向上运动 不偏转 3 向下运动 不偏转 4 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就产生感应电流；灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为 的两次实验现象可以提出问题：感应电流的方向是否与导体运动的方向有关？ (2)小明用如图甲所示的装置进行实验：①闭合开关S，用缠绕着导线的铁钉吸引大头针，观察到被吸起的大头针数量较少；②移动滑动变阻器的滑片P，再用缠绕着导线的铁钉吸引大头针，如图乙所示，观察到被吸起的大头针数量变多。这时小明是为了探究电磁铁的磁性强弱与 的关系。为了实现如图乙中电磁铁吸引更多大头针的目的，小明还可以采取哪两种方法？ 、 。 【答案】(1)铜棒 切割磁感线 4、5 (2)电流大小 增大电源电压 增加线圈的匝数 【解析】（1）①[1]电路中要形成电流，则须保持通路，所以应选择导体作为AB棒，而铜棒是导体，橡胶棒和玻璃棒是绝缘体，故小明应选择铜棒作为本实验中的AB棒。 ②[2]由表中现象可知，当导体棒左右运动切割磁感线时，电路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象。 ③[3]4、5两次实验导体棒的运动方向相反，结果灵敏电流计的指针偏转方向相反，说明电流的方向相反；故根据序号4、5的两次实验现象可以提出问题：感应电流的方向是否与导体运动的方向有关？ （2）[1]当移动滑片时，电路中电流发生变化，螺线管磁性改变，螺线管吸起大头针的数目增加，所以小明探究的问题是：电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系； [2][3]电磁铁的磁性的强弱与电流大小和线圈的匝数有关，所以当通过电磁铁的电流不变时，增加线圈的匝数，会使电磁铁磁性增强，吸引更多的大头针；或者当线圈的匝数不变时，可增大电源电压从而增大通过电磁铁的电流大小，使电磁铁磁性增强，吸引更多的大头针。 30．（2025·河南·一模）洛洛和阳阳利用图中的器材探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。 (1)如图甲，洛洛分别让导体棒在磁场中沿不同方向运动，记录现象如表： 实验次数 导体ab运动情况 电流计指针偏转情况 1 上下运动 不偏转 2 左右运动 偏转 3 前后运动 不偏转 分析现象，可初步得出结论：导体在磁场中做 运动时可产生感应电流。由此结论推测，若导体不动，磁体沿与导体平行的方向（如图乙中箭头所示）前后运动时灵敏电流计 （填“能”或“不能”）偏转。 (2)阳阳为了使实验现象更明显，将导体棒换成了线圈。你认为图丙中两种放置线圈的方法，更合理的是 （填“A”或“B”），理由是： 。 【答案】(1)切割磁感线 不能 (2) A 线圈切割的磁感线更多 【解析】（1）[1]如图甲，根据表中数据可知，导体ab上下运动及前后运动时，没有切割磁感线，电流计指针不偏转，不产生感应电流，当导体ab左右运动时，产生感应电流；分析现象，可初步得出结论：导体在磁场中做切割磁感线运动时可产生感应电流。 [2]若导体不动，磁体沿与导体平行的方向（如图乙中箭头所示），相当于磁体不动，导体沿图乙中箭头所示前后运动，不产生感应电流，灵敏电流计不能偏转。 （2）[1][2]阳阳为了使实验现象更明显，将导体棒换成了线圈。图丙中两种放置线圈的方法，更合理的是A，根据U形磁体内部磁感线较外侧稠密，理由是：线圈切割的磁感线更多。 31．（2025·吉林·一模）在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中： (1)如图甲所示，闭合开关，导体棒沿上下、前后方向运动时，电流表指针都不发生偏转；沿 方向运动时，电流表指针会发生偏转。 (2)断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转，由此得出结论： 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。 (3)请在图乙中标出经过A点的磁场方向 。 (4)该实验在探究过程中，是将 能转化成电能。 【答案】(1)左右 (2)闭合 (3) (4)机械 【解析】（1）电磁感应的条件是“导体切割磁感线”。图甲中磁场方向为上下方向，导体沿左右方向运动时会切割磁感线，从而产生感应电流，使电流表指针偏转。 （2）断开开关时电路断路，无论导体如何运动都不会产生感应电流；因此产生感应电流的前提是电路必须闭合。 （3）磁场方向规定为“在磁体外部，从N极指向S极”，乙图中U形磁铁的N极在上、S极在下，故A点的磁场方向为竖直向下，如图所示： （4）该实验是电磁感应现象，原理是导体切割磁感线的机械能转化为电能（此过程是发电机的工作原理）。 32．探究什么情况下磁可以生电。 (1)如图所示，将闭合电路的部分导体放入蹄形磁体中，闭合开关，若想让电流计指针偏转，应该使导体在蹄形磁体中 （选填“水平左右”或“竖直上下”）运动； (2)从能量转化的角度来分析，感应电流的产生过程是 转化为电能； (3)上述实验说明：闭合电路中的部分导体在磁场中做 运动时才会产生感应电流； (4)若磁铁保持静止，将导体AB切割磁感线运动时，电流表的指针向右偏转，说明了导体中产生感应电流的方向是 （选填“自A向B”或“自B向A”）； (5)导体AB选用 （选填“铁棒”或“铜棒”）更合理。 【答案】(1)竖直上下 (2)机械能 (3)切割磁感线 (4)自B向A (5)铜棒 【解析】（1）产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，将闭合电路的部分导体放入蹄形磁体中，闭合开关，若想让电流计指针偏转，应该使导体在蹄形磁体中竖直上下运动。 （2）从能量转化的角度来分析，感应电流的产生过程，消耗机械能，将机械能转化为电能。 （3）根据实验现象知道，闭合电路中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。 （4）若磁铁保持静止，将导体AB切割磁感线运动时，电流表的指针向右偏转，电流从电流计正接线柱流入，说明了导体中产生感应电流的方向是自B向A。 （5）为避免磁场对导体本身的力的作用，实验时导体棒选择非磁性类导体。所以，为避免导体AB受到力的作用，导体AB应选用非磁性类导体，即选用铜棒更合理。 33．（2025·黑龙江牡丹江·一模）发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究。 (1)实验中，ab棒的材料应该是 （选填“塑料棒”“铁棒”或“铝棒”）。 (2)小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，他说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”。为验证猜想，同学们继续探究，并把观察到的现象记录如下： 序号 磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针偏转情况 1 N极在上 竖直上下运动 不偏转 2 水平向左运动 向右偏转 3 水平向右运动 向左偏转 4 N极在下 竖直上下运动 不偏转 5 水平向左运动 向左偏转 6 水平向右运动 向右偏转 分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是正确的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟 有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟 有关。 (3)在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理。 (4)若将此装置中的灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。 【答案】(1)铝棒 (2)导体的运动方向 磁场方向 (3)切割磁感线 (4)电源 【解析】（1）实验中，ab棒需要是导体才能产生感应电流，同时不能是磁性材料。铁棒会被磁体吸引，影响实验。塑料棒是绝缘体，铝棒是导体且非磁性材料。所以ab棒的材料应该是铝棒。 （2）[1]比较第2、3次实验，磁体摆放方向（磁场方向）相同，ab的运动方向不同，电流表指针偏转方向（电流方向）不同。因此产生的电流的方向跟导体运动的方向有关。 [2]比较第3、6次实验，磁体摆放方向（磁场方向）不同，ab的运动方向相同，电流表指针偏转方向（电流方向）不同。因此产生的电流的方向跟磁场的方向有关。 （3）根据电磁感应的条件，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。无论是导体运动，还是磁体运动，只要满足相对切割即可。 （4）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，需要给导体通电，因此要将灵敏电流计换成电源。 34．（2025·河南郑州·一模）为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 (1)在如图甲所示的实验装置中，还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 ；导体棒应选择 （选填“铁”或“铜”）。 (2)某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路，如图丙所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极，依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是： 。由图乙、丙可知，通电螺线管外磁场的方向与螺线管外小磁针静止时 （选填“N”或“S”）极指向相同。 【答案】(1)灵敏电流计 铜 (2)通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关 N 【解析】（1）[1]为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，需要灵敏电流计反映电流的方向和电流的大小，故需要在导线夹a、b间接入灵敏电流计。 [2]铁棒容易被磁化，放在磁场中时会磁化成磁体，对实验产生影响，因此导体应该选择不能磁化的铜棒。 （2）[1]根据乙、丙对比，发现螺线管中电流的方向发生了变化，通电螺线管外部磁场的方向发生变化，故结论为通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关。 [2]物理学规定：放在磁场中小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向；由图乙、丙，通电螺线管外磁场的方向与螺线管外小磁针静止时N极的指向相同。 35．（2025·河南安阳·一模）在探究“感应电流产生的条件”实验中： (1)如图是部分实验电路，a、b间接入的电表应选择 （选填“学生电流表”或“灵敏电流计”）；蹄形磁体放在水平桌面上，闭合开关，让导体棒沿 （选填“水平”或“竖直”）方向运动，电路中会产生感应电流； (2)要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：___________；（选填字母） 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 (3)利用此实验原理工作的装置有 （选填“动圈式扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。 【答案】(1)灵敏电流计 水平 (2)B (3)动圈式话筒 【解析】（1）[1]要探究“感应电流产生的条件”，就需要得出在什么条件下，电路中才会产生电流，故a、b两接线柱之间需要接入一个能判断电路中是否存在电流的装置，因为电流微弱，所以安装灵敏电流计。 [2]产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，蹄形磁体的磁感线是竖直方向的，所以导体棒要沿水平方向运动，才能切割磁感线。 （2）电磁感应中，产生的感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向、磁场方向有关，故要使感应电流方向发生改变，只需改变导体切割磁感线运动方向，或者改变磁场方向。 A．使用磁性更强的磁体，没有改变导体切割磁感线运动方向、磁场方向，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，此时磁场方向没有变化，改变了导体切割磁感线运动方向，感应电流方向会发生改变，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，此时导体切割磁感线运动方向、磁场方向同时发生改变，感应电流方向不会发生改变，故C不符合题意。 故选B。 （3）此实验的原理是电磁感应现象，动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理；电磁起重机是利用电流的磁效应；动圈式话筒是利用电磁感应原理。 36．图甲所示的是一种“手摇充电式电筒”，握住它上下摇动就能自动充电。通过透明外壳可观察到其内部有固定线圈；摇动时可感觉到内部有一个物块在来回运动。小莉想知道其中的构造，将其拆开，发现那个运动的物块是磁铁。 【提出问题】磁铁在线圈中来回运动时，线圈中要产生电流需满足什么条件？感应电流的方向与运动方向是否有关？ 【猜想与假设】闭合线圈中产生电流的条件是做切割磁感线运动；感应电流的方向与运动的方向有关。 【设计实验】实验器材：线圈、条形磁铁、灵敏电流计、导线、开关。 探究线圈中产生感应电流的条件时，电路必须 ，让磁铁在线圈中向下运动。探究线圈中产生感应电流的方向与运动方向是否有关时，要控制磁铁、线圈不变。 【进行实验与收集证据】 （1）如图乙，断开开关，将磁铁向下插入线圈时，观察到灵敏电流计的指针不发生偏转。 （2）如图丙，闭合开关，将磁铁向下插入线圈时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，这表明 。 （3）接着，将磁铁从线圈中向上拔出时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转。 （4）通过（2）（3）两步实验，可以得出的结论是：感应电流的方向与 有关。 【交流与合作】若小莉还想探究感应电流的方向与磁场方向的关系，则应该控制 不变，改变 方向。 【答案】闭合 电路中产生了感应电流 磁铁的运动方向（或导体切割磁感线的方向） 导体运动方向 磁场 【设计实验】[1]探究“线圈中产生感应电流的条件”时，电路必须闭合，否则不能产生感应电流； （2）[2]闭合开关，将磁铁向下插入线圈时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，这表明电路中有感应电流产生，所以指针才会发生偏转； （4）[3]由(2)(3)两步实验，可以得出感应电流的方向与磁铁的运动方向有关； [4][5]为了探究感应电流方向与磁场方向有关，还应保持导体的运动方向不变，改变磁场的方向，观察灵敏电流计的指针偏转角度是否发生变化。 37．某物理兴趣小组利用下图所示的装置做电磁感应实验，记录的实验数据如下表所示（实验中磁铁不运动）： 实验序号 磁极位置 开关情况 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 上N下S 闭合 不运动 不偏转 2 上N下S 闭合 上下运动 不偏转 3 上N下S 闭合 水平向右运动 向左偏转 4 上N下S 闭合 水平向左运动 向右偏转 5 上N下S 断开 水平向右运动 不偏转 6 上S下N 闭合 水平向左运动 向左偏转 综合分析表中的实验数据，回答下列问题： (1)产生感应电流的条件是：① （该条件是分析比较实验序号为3和5的实验现象得出的）；② （该条件是分析比较实验序号为 的实验现象得出的）。 (2)影响感应电流的方向的因素是：① （该因素是分析比较实验序号为 的实验现象得出的）；② （该因素是分析比较实验序号为 的实验现象得出的）。 【答案】(1)电路闭合 导体做切割磁感线运动 1、2、3、4、6 (2)导体做切割磁感线运动的方向 3、4 磁场方向 4、6 【解析】（1）[1][2][3]比较实验序号3和5，两者磁场方向相同、导体运动方向相同，实验3中电路是闭合的，电路中有感应电流，实验5中电路是断开的，电路中没有感应电流，由此可以得出产生感应电流的一个条件：电路闭合；比较实验序号1、2、3、4、6可知，电路都是闭合的，1、2中导体没有做切割磁感线运动，电路中没有感应电流，3、4、6中导体或向左或向右做了切割磁感线运动，电路中产生了感应电流，由此可以得出产生感应电流的另一个条件：电路中的一部分导体做切割磁感线运动； （2）[1][2][3][4]由3和4知，磁极位置相同，导体向左运动，电流表指针向左偏转，导体向右运动，电流表指针向右偏转，可知感应电流方向与导体做切割磁感线运动的方向有关；由4和6知，导体运动方向相同，磁极位置不同，电流表指针偏转方向不同，可知感应电流方向与磁场方向有关。 38．如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实验装置，蹄形磁体放置在水平桌面上。 (1)要使电路中有电流，导体ab、开关、灵敏电流计和导线必须构成 电路； (2)闭合开关后，导体ab沿 （选填“水平”或“竖直”）方向运动时，电流计指针不偏转，只有导体做切割磁感线运动，电路中才有 产生； (3)做切割磁感线运动的导体ab，在电路中相当于 ； (4)若要改变电流计指针偏转的方向，你的做法是 （写出一种方法即可）； (5)若用导线代替电流计，再给你一个小磁针，则可利用该装置完成的实验是 。 【答案】(1)闭合 (2)竖直 感应电流 (3)电源 (4)见解析 (5)奥斯特实验 【解析】（1）要产生感应电流，首先电路得是闭合的，这样才能形成电流的通路，所以导体ab、开关、灵敏电流计和导线必须构成闭合电路。 （2）[1][2]U形磁体的磁场中磁感线是竖直方向的，导体ab沿竖直方向运动时，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，电流计指针不偏转；只有导体做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。 （3）做切割磁感线运动的导体ab，能产生感应电流，就像电源能提供电压一样（使电路中产生电流），所以运动的导体ab在电路中相当于电源。 （4）感应电流的方向与导体切割磁感线的方向、磁场方向有关。所以保持磁场方向不变，改变导体切割磁感线的方向（比如原来向右切割，现在向左切割）；或者保持导体切割磁感线的方向不变，改变磁场方向（比如把磁体的N、S极对调），都能改变感应电流的方向，从而改变电流计指针偏转的方向。 （5）用导线代替电流计，再给你一个小磁针，可以通过小磁针是否偏转，探究电流的周围是否存在磁场，即奥斯特实验。 39．在学习了“什么情况下磁能生电”后，小明同学在课后重新组装好实验装置进行了实验，请回答下列问题： (1)小明连接好电路后，就立即把导体棒ab沿上下、左右、前后运动，发现电流计的指针始终不动，经检查，各处接线完好，则他实验过程中可能出现的问题是 ，由此小明得出产生感应电流必备的一个条件是 。 (2)小明改正错误后，让悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动或斜着运动时发现电流计指针发生偏转，而上下运动时指针不偏转，由此小明总结得出当闭合电路的一部分导体 时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫 。 (3)下列电器中，也是应用该原理工作的是______ A．电铃 B．电风扇 C．动圈式话筒 D．扬声器 (4)从能量转化的角度分析，感应电流的产生过程中是将 能转化为电能。 (5)若将电流计换成 ，可以探究磁场对通电导体的作用。 (6)细心的小明发现，当导体棒由向左运动改为向右运动时，电流计指针偏转的方向也随之改变。于是他提出了自己的猜想：产生的感应电流的方向与 有关。 【答案】(1)开关没有闭合 电路为闭合电路 (2)在磁场中做切割磁感线运动 电磁感应现象 (3)C (4)机械 (5)电源 (6)导体切割磁感线的方向 【解析】（1）[1][2]连接电路过程中，开关是断开的。连接好电路后，立即实验，却没有产生感应电流。此时电路是断开的，说明电路断开，即没有构成闭合电路时，是不能产生感应电流的。 （2）[1][2]导体棒左右运动或者斜着运动，是切割磁感线运动的；上下运动时，没有切割磁感线。这说明只有导体切割磁感线时，才能产生感应电流。闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线时，电路中会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象。 （3）A．电铃是利用电流来工作的。故A不符合题意； B．电风扇是利用电流来工作的。故B不符合题意； C．对着话筒说话时，声波导致线圈与磁体之间发生相对运动，闭合电路的部分导体切割磁感线，在导体中产生与声波变化规律相同的电流，将声信号转化为电信号。故C符合题意； D．扬声器工作时，变化的电流通过线圈，产生变化的磁场，与永磁体相互作用，引发发声体振动，将电信号转化为声信号。故D不符合题意。 故选C。 （4）外力对导体做功，使其运动起来切割磁感线，在闭合电路中产生感应电流。将机械能转化为电能。 （5）若将电流计换成电源，当电流通过导体时，因为磁场对通电导体产生力的作用，导体就会运动。这可以探究磁场对通电导体的作用。 （6）导体运动方向发生变化，即切割磁感线的方向发生变化时，电流计指针偏转方向也发生变化，即感应电流方向发生了变化。这说明感应电流方向与导体切割磁感线的方向有关。 40．图甲所示的是探究电磁感应现象的装置。 (1)闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。 (2)利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下表所示： 实验次序 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向 1 向下 向右 向左 2 向上 向右 向右 3 向下 向左 向右 4 向上 向左 向左 在上述四次实验中，比较 两次实验可知，感应电流方向与磁场方向有关。比较 两次实验可知，同时改变磁场方向和导体切割磁感线的方向，感应电流方向不变。 (3)在探究中还发现，导体AB水平向左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大。这说明感应电流的大小与 有关。 (4)如图乙所示的是实验室用到的手摇发电机模型。将小灯泡换成灵敏电流计，缓慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针 （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”）。这表明该发电机模型产生的电是 （选填“交流”或“直流”）。 【答案】(1)不偏转 (2)1、2（或3、4） 1、4（或2、3） (3)导体运动的快慢 (4)左右摆动 交流 【解析】（1）闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，故观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，闭合电路的一部分导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，则灵敏电流计的指针不偏转。 （2）[1][2]据表中数据可知，灵敏电流计指针偏转方向与感应电流的方向、磁场方向、导体切割磁感线的方向有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制其他因素保持不变。在上述四次实验中，研究感应电流方向与磁场方向有关，要控制导体切割磁感线方向相同，比较实验序号为1、2（或3、4）两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较实验序号1、4（或2、3）两次实验可知，同时改变磁场方向和切割磁感线方向，则感应电流方向不变。 （3）在探究中还发现，导体AB水平向左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小，产生的感应电流较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，产生的感应电流较大，两次操作中，导体切割磁感线运动的快慢不同，故说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动的快慢有关。 （4）[1][2]如图所示，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针会左右摆动，可知产生的感应电流方向不断发生改变，这表明该发电机模型发出的电是交流电。 41．（2025·辽宁·中考真题）中国高铁位居世界前列，成为了中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。 (1)节能 动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能。图 （选填“甲”或“乙”）与其工作原理相同。 (2)快速 复兴号某动车组在高速运行时，若空气阻力占总阻力的80%，与速度v的关系为、，v的单位为km/h，当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时至少做功 J。（为方便计算，数据已作简化处理） (3)高效 列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站，提高效率。 优化前，一动车组以速度v匀速行驶，经停某站，先减速一段时间，然后停一段时间，再加速一段时间，恰好恢复到原速度v继续匀速行驶。优化后，该动车组不停靠此站，可视为在原路线上一直以速度v匀速行驶，则该动车组因不停靠此站而节省的时间为 。（该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为，题中所给的物理量均为已知量） (4)安全 如图丙，受电弓安装在高铁车厢的顶部，受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，那么图 （选填“丁”或“戊”）的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。 (5)智能 某小组设计了一个冻雨预警电路，如图己所示。闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。已知：电源电压恒为6V，定值电阻为10Ω，警示灯标有“6V  0.5A”。当电磁铁线圈中的电流时，电磁铁吸下衔铁，使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能，温控开关与湿控开关应 联，请选择合适的接线柱，用笔画线代替导线将电路连接完整 。（图中温控开关与湿控开关之间已正确连接，电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计，只能在标有字母的接线柱上连接导线，导线不能交叉） (6)中国高铁的发展，彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子： 。 【答案】(1)乙 (2) (3)（或或） (4)戊 (5)串 (6)无人驾驶、机器人引导服务；座椅带有按摩、通风、加热等功能；有下车智能提醒功能；车内灯光自动调节、空气始终保持清新等（合理即可） 【解析】（1）动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，利用的是电磁感应现象，是发电机的工作原理，由图可知，甲是电动机的工作原理，乙是发电机（电磁感应现象）的原理，故选乙。 （2）当该动车组以400km/h的速度匀速直线行驶时，空气阻力为 因空气阻力f气占总阻力的80%，则总阻力为 动车组匀速直线行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即 该动车组每小时行驶的距离为 该动车组以400km/h的速度匀速直线行驶时，该动车组牵引力每小时做的功为 （3）由题意可知，经停某站运动的路程为 经停某站的总时间为 匀速运动通过的时间 该动车组因不停此站而节省的时间为 （4）如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，需要尽量每个位置都能摩擦，故图戊的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。 （5）[1]闭合开关S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警，说明两个开关同时闭合，灯泡才亮，发出预警，故温控开关与湿控开关应串联； [2]根据题意可知，开关S闭合，温控开关与湿控开关闭合，灯泡一直亮，通过定值电阻R0和电磁铁的短路与否来改变电路中的总电阻，改变电路中的电流，从而改变灯泡的亮暗；闭合开关S，环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，灯泡与电阻串联，灯泡发光，由于电源电压为6V，灯泡分得的电压小于额定电压6V，灯泡发光较暗，灯泡的电阻为 总电阻为 电流为 衔铁被吸下，定值电阻与电磁铁被短路，此时电路为灯泡的简单电路，灯泡两端电压等于电源电压6V，达到额定电压，发光较亮，此时由于电磁铁被短路，没有电流流过电磁铁，电磁铁磁性消失，衔铁被松开，重复以上现象，灯泡会亮暗交替，故电路连接如图所示： （6）中国高铁最智慧的样子是无人驾驶，智能节能系统，实现绿色低碳运营等（合理即可）。 42．如图所示是一款新型充电宝。它上面采用磁吸式可以供智能手表充电；下面是无线充电设备，利用电流流过送电线圈产生磁场，手机中的受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，充电宝配有蓝牙音箱，可以与手机无线连接播放音乐。其电压为3.7V，并采用4000mAh超大容量电池，方便实用。 (1)充电宝在给智能手表充电时采用了磁吸固定触点，磁吸是利用 磁极相互吸引的原理制成的： (2)手机受电线圈的工作原理是 蓝牙音箱中的扬声器发声是由于纸盆的 产生的，扬声器的工作原理是 对 电流有力的作用。 (3)电池充满电储存的电能为 (4)关于磁场和磁感线，以下说法错误的是 A．磁体周围存在着磁感线 B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的 D．磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向 【答案】(1)异名 (2)电磁感应 振动 磁场 (3)53280J (4)A 【解析】（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，磁吸正是利用异名磁极间的吸引力来固定触点的。 （2）[1]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，这种现象为电磁感应，受电线圈就是通过这种方式产生电流为手机充电的。 [2]蓝牙音箱中的扬声器发声是由于纸盆的振动产生的。声音是由物体振动产生的，扬声器的纸盆振动从而发出声音。 [3]扬声器中有线圈，线圈处于磁场中，当有电流通过时，线圈受到磁场力的作用而运动，带动纸盆振动发声。扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用。 （3）已知充电宝电压为3.7V，电池容量4000mAh，电池充满电储存的电能为 （4）A．磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，磁体周围实际不存在磁感线，故A错误，符合题意； B．磁体周围存在磁场，磁体之间的相互作用是通过磁场产生的，故B正确，不符合题意； C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的，故C正确，不符合题意； D．磁体周围存在磁场，磁场中小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向，故D正确，不符合题意。 故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6节 磁生电 目 录 【学习目标】 1 【思维导图】 4 【知识梳理】 4 知识点一：磁生电 4 知识点二：发电机 8 知识点三：磁记录 9 【方法技巧】 12 方法技巧1 探究什么情况下磁可以生电 12 方法技巧2 探究感应电流的大小 13 方法技巧3 “探究什么情况下磁可以生电”和“磁场对通电导线的作用”两装置的辨别 14 方法技巧4 磁生电的应用 14 【巩固训练】 14 【学习目标】 （一）学习目标 核心素养 具体目标内容 物理观念：建立“磁与电相互转化”的认知，形成“现象→实验→原理→应用”的完整知识体系； 科学思维：通过条件归纳、原理推导，培养逻辑分析与分类总结能力。 1.知道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电流的现象，明确发现者及重要意义。 2.掌握“闭合电路”“一部分导体”“切割磁感线运动”三个必要条件，能判断不同情境下是否产生感应电流。 3.理解发电机的核心原理，识别主要构造，区分直流与交变电流，知道我国电网交流电频率。 4.掌握电磁感应现象中“机械能→电能”的转化，明确发电机工作时的能量转化，了解磁记录的原理。 科学探究：通过实验分析与现象归纳，提升实验探究与问题解决能力； 应用能力：将理论知识转化为解释生活现象、分析实际装置的工具，培养知识迁移能力。 1.能根据“探究感应电流产生条件”的实验装置，说明器材选择的目的，能分析实验现象，归纳感应电流产生的条件，解释“切割磁感线”的含义。 2.能结合感应电流产生条件，判断导体运动、电路状态、磁场分布等情境下是否产生感应电流，能根据电流表指针偏转、二极管发光情况，判断电流方向变化。 3.能解释手摇发电机、大型水轮发电机的工作过程，能说明磁记录的录音与放音原理，区分软磁材料与硬磁材料的不同应用。 4.能对比电动机与发电机的异同，建立电与磁相互转化的关联认知。 科学态度：形成“重视探索过程、尊重客观规律”的学习习惯； 社会责任：理解电磁感应技术的应用价值，建立“用科学知识服务生活、推动社会发展”的认知。 1.体会法拉第探索“磁生电”的坚持不懈精神，养成“勇于探索、尊重实验事实”的习惯，在实验分析中理解控制变量法的严谨性，不主观臆断结论。 2.通过发电机、磁记录等应用，感受物理知识推动技术进步的作用，激发学习兴趣，认识电磁感应现象对人类电气化时代的开辟意义，理解科学与社会发展的关系。 3.若进行小组实验，能清晰表达实验思路，配合完成导体运动操作、现象观察与数据记录，共同归纳实验结论。 （二）重点难点 1.重点 （1）电磁感应现象的认识及感应电流产生的三个必要条件； （2）探究感应电流产生条件的实验现象分析与结论归纳； （3）发电机的工作原理（电磁感应）、主要构造及能量转化； （4）直流与交变电流的区分，我国电网交流电频率（50Hz）的记忆； （5）磁记录的原理（磁化记录、电磁感应读取）及软磁材料与硬磁材料的应用。 2.难点 （1）对“切割磁感线运动”的理解：判断导体运动方向是否属于“切割”（如平行于磁感线运动不切割，垂直或斜向运动切割）； （2）感应电流产生条件的综合判断：需同时满足“闭合电路”“一部分导体”“切割磁感线”，缺一不可，避免遗漏条件判断错误； （3）发电机中铜环与电刷的作用理解：明确其“连接转动线圈与固定用电器，保证电流持续输出”的功能； （4）电动机与发电机的异同辨析：容易混淆两者的原理（电磁感应vs磁场对电流的作用）和能量转化方向； （5）磁记录中录音与放音的能量转化区分：录音（电能→磁场能→硬磁材料磁化能）、放音（磁化能→磁场能→电能→声能）。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一：磁生电 1.实验探究:导体在磁场中产生电流的条件 (1)实验器材:灵敏电流计、磁体、导线、导体。 (2)实验过程 如图所示,在蹄形磁铁的磁场中放一根导体ab,把它的两端和灵敏电流计用导线连接起来, 导体与灵敏电流计组成闭合电路,当导体分别上下、左右、前后各个方向运动时,观察灵敏电流计指针是否偏转,如果偏转,同时记录指针偏转的方向。 (3)实验结论 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中产生电流,电流的方向与导体运动方向和磁感线的方向有关。当改变导体运动(或磁感线)方向时，电流的方向也会随着改变;若导体运动方向和磁感线方向同时变得相反时,电流的方向不变。 2.电磁感应: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的现象。 3.产生感应电流的条件： （1）闭合电路 （2）一部分导体 （3）做切割磁感线运动 4.理解磁生电的条件 电路是闭合的；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 （1）做切割磁感线运动的导体必须是闭合电路的一部分，而不是整个电路。 （2）只要导体运动的方向与磁感线有一定角度，而不是与磁感线平行，导体就会切割磁感线。 （3）“切割磁感线运动”是指导体与磁场的相对运动。当导体不动，碰场运动时能切割磁感线；当磁场不动，导体运动时也能切割磁感线。 （4）深度理解:理解什么是切割磁感线运动，记住“两是，两不是”。 “两是”指的是将磁感线看成是面条，部分导体看成是刀，刀的运动能够把面条割断，就属于切割磁感线运动，这有两种情况:①刀口与磁感线垂直； ②刀口与磁感线斜交。 不能割断面条的运动则不属于切割磁感线运动，这也有两种情况:①刀的运动方向与磁感线平行；②刀像刺刀一样刺过磁场的运动。 5.感应电流:在电磁感应现象中，产生的电流。 6.感应电流方向的影响因素:导体切割磁感线运动的方向和磁场方向。 7.感应电流大小的影响因素:导体切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、切割磁感线运动的导体的有效长度和线圈的匝数。 判断是否产生感应电流，务必同时核对三个必要条件，避免因“电路断开”或“导体平行于磁感线运动”而误判；记住法拉第的贡献和电磁感应现象的重大意义，是考试常考的识记点哦！ 【典例1】（2025·山东济宁·中考真题）小明学习了电磁知识后，从物理学的视角对图所涉及的物理问题进行了分析。 (1)如图甲所示，在A处接入 ，可探究电动机的工作原理；（填实验器材名称） (2)在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd，俯视图如图乙所示（磁感线垂直纸面向外，用“·”表示）；在外力的作用下，金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动，请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由，判断∶ ；理由∶ ； (3)电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示，磁体附近金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，感应电流经电路放大后传送到音响发出声音，则弦振动时，线圈中的感应电流方向 （选填“变化”或“不变”）。 【典例2】（2025·北京·中考真题）某同学用如图所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是 现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向，若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是 。 【变式1】如图所示的装置，甲、乙两部分均放在水平桌面上，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右运动，导体棒cd也随之运动。 (1)甲部分发生的是 现象，最早发现这个科学原理的物理学家是 ，人们根据这一原理发明了 （选填“麦克风”或“扬声器”）；若用外力使导体棒ab竖直向上运动，导体棒cd （选填“会”或“不会”）随之运动。 (2)有一种“车窗爆破器”，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力，这个过程发生的能量转化是 能转化为 能，上述装置中 （选填“甲”或“乙”）部分发生的能量转化与这一过程相同。 【变式2】（2025·山东济南·二模）小梅用图甲中的实验装置探究怎样产生感应电流，用到了铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材。 (1)实验中，蹄形磁铁的作用是提供 ，灵敏电流计用来显示电路中是否产生电流。 (2)小梅至今对这个实验的下列过程记忆犹新： ①如图甲，为使灵敏电流计的指针发生偏转，她首先闭合开关，然后要使导体棒 （选填“上下”或“左右”）运动。 ②要研究感应电流的方向与磁场的方向的关系，接下来的操作是将 ，保持导体棒运动方向不变，观察灵敏电流计指针的偏转方向。 (3)通过图甲所示的实验，小梅断定：闭合电路的一部分导体在磁场中做垂直于磁感线的运动就会产生感应电流。之后，她的同学小明做了如图乙（图中只画出了部分电路）的操作：闭合开关后将导体棒沿着水平方向由a到b来回移动，此时导体棒运动的方向与磁感线的方向 （选填“垂直”或“平行”），但电路中并没有产生感应电流。在老师的启发下，小梅和小明把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导体棒想象成一把刀，只有在闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。据此，你认为图乙中的导体棒做 （选填“上下”或“里外”）运动时，就会产生感应电流。 【变式3】某同学研究电磁感应现象。如图甲，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生。如图乙，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”）偏转。 知识点二：发电机 1.原理：发电机是利用电磁感应现象制成的 2. 构造 发电机由转子(转动部分)和定子(不动部分)组成。大型发电机发的电,电压很高,电流很强,一般采用线圈不动,磁极旋转的方式来发电,为了得到较强的磁场,还要用电磁铁代替永磁体 3.能量转化 发电机是把机械能转化为电能的机器 4.分类 发动机分为交流发动机和直流发电机两种。 注意：无论是直流发电机还是交流发电机,线圈产生的都是交流电,交流发电机输出的是交流电,直流发电机是在换向器的作用下输出直流电。 5.电动机和发电机是两种不同的装置,其对比如表: 直流电动机 交流发电机 原理 通电线圈在磁场中受力而转动 电磁感应现象 构造 与电刷接触的是换向器 与电刷接触的是两个滑环 能量转化 电能→机械能 机械能→电能 在电路中的作用 用电器 电源 区分发电机与电动机的关键看“能量转化方向”和“原理”：发电机是“机械能→电能”（电磁感应），电动机是“电能→机械能”（磁场对电流的作用）；大型发电机“线圈不动、磁极旋转”和“电磁铁替代永磁体”的原因要理解，避免记混构造特点！ 知识点三：磁记录 1.磁性材料分类及应用： （1）软磁材料：被磁化后磁性容易消失，适用于暂时存储磁性的场景（如电磁铁铁芯）； （2）硬磁材料：被磁化后磁性能够长期保持，适用于记录信息（如磁带、硬盘的磁粉），也可制作永磁体。 （3）磁记录原理（以磁带为例）： 录音过程：声音先转化为强弱和方向变化的电流→电流通过录音磁头产生变化的磁场→磁带（硬磁材料磁粉）划过磁头时被不同程度磁化→记录磁性变化信息；能量转化：电能→磁场能→硬磁材料磁化能； 放音过程：磁带贴着放音磁头运动→磁带上变化的磁性使放音磁头产生感应电流→电流经放大后带动扬声器发声→读取信息；能量转化：磁化能→磁场能→电能→声能。 常见应用：磁带、硬盘、U盘（部分）、磁卡等，磁记录技术实现了大量信息的长久存储，提升了工作与生活效率。 录音与放音的核心区别在于“能量转化方向”和“原理应用”：录音是“用电产生磁场磁化材料”，放音是“利用磁化材料的磁场产生感应电流”；记住硬磁材料是磁记录的核心，避免与软磁材料的应用混淆！ 【典例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． 【典例2】（2025·山东德州·中考真题）德州马拉松作为城市文化品牌，已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是（　　） A．手摇发电机 B．司南 C．电磁起重机 D．扬声器 【变式1】（2025·宁夏·中考真题）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． 【变式2】（2025·四川巴中·中考真题）麦克风的工作原理是：人说话时，声波引起线圈在磁极附近振动产生与声音变化相应的感应电流，下列装置的工作原理与麦克风的工作原理相同的是（    ） A． B． C． D． 【变式3】（2025·陕西·中考真题）如图所示，是我国首艘海洋级智能科考船“同济”号，它采用了先进的混合动力系统，该系统能在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来。下列四幅图能反映“同济”号动能回收原理的是（　　） A． B． C． D． 【方法技巧】 方法技巧1 探究什么情况下磁可以生电 1.实验过程中，判断导体中是否能产生感应电流，可以记住三种情况不能产生感应电流: (1)导体和磁体相对静止不能产生感应电流。 (2)电路断开，导体即使运动，也不能产生感应电流。 (3)导体不做切割磁感线运动，不能产生感应电流。例如，导体做与磁感线平行的运动和导体穿过磁场中的运动都不属于切割磁感线运动。 2. 已知感应电流方向、导体运动方向和磁场方向三者间的关系，判断是否正确的方法: 在磁场方向和导体运动方向确定时，看图中标示的电流方向是否与表中记录的电流方向相符，若相符，表明该图描述正确;若不相符表明该图描述错误。 实验序号 磁场方向 导体棒ab运动的方向 灵敏电流计指针偏转情况 1 向下 向上 不偏转 2 向下 不偏转 3 向左 向右转 4 向右 向左转 5 向上 向上 不偏转 6 向下 不偏转 7 向左 向左转 8 向右 向右转 方法技巧2 探究感应电流的大小 影响感应电流的大小有多个因素，在探究感应电流大小是否与其中某一个因素有关、有什么样的关系时，用到的最主要方法是控制变量法。 在实验探究或分析相关现象时，不要混淆了影响感应电流方向的因素和影响感应电流大小的因素。 由单位不同的两物理量对应的多次实验议据寻找规律，要么看两物理量的比值是否一定，要么看两物理量的乘积是否一定。如若比值和乘积都不一定,则可以试着先求出其中-个量的平方值，再看另一个量与它的平方值的比值或乘积是否一定，并归纳结论。 方法技巧3 “探究什么情况下磁可以生电”和“磁场对通电导线的作用”两装置的辨别 要能正确识别两实验装置，关键是找出两套实验装置的不同之处。它们的不同之处是探究什么情况下磁能生电的实验装置中，没有电源，但一个灵敏电流计用来观察是否产生了感应电流，在观察磁场对通电导线的作用的实验中，有电源，但没有灵敏电流计。 方法技巧4 磁生电的应用 解决这类问题的关键点是看该仪器（装置）在工作中是否有电能产生，是否将其他形式的能转化为电能。 【巩固训练】 1．（2025·山东滨州·中考真题）关于磁现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲：司南能指示南北是因为受到地磁场的作用 B．图乙：滑动变阻器滑片向右移动时，电磁铁的磁性会增强 C．图丙：该实验说明通电导体在磁场中受力，这是发电机的工作原理 D．图丁：导体AB竖直向上运动时，电流表指针会发生偏转 2．（2025·山东滨州·中考真题）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 3．（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 4．（2025·青海西宁·中考真题）学以致用，动手动脑，有“物”有“理”，下列小制作与原理相符的是（　　） A。自制气压计 B。自制机翼模型 C。自制电动机 D。自制温度计 液体的热胀冷缩 流体压强与流速的关系 电磁感应 大气压强 A．A B．B C．C D．D 5．（2025·江苏南京·中考真题）以下实验反映的规律能解释电动机工作原理的是（　　） A．图中，闭合开关，铁钉被吸引 B．图中，闭合开关，水平移动金属棒，灵敏电流计指针偏转 C．图中，闭合开关，线圈转动 D．图中，闭合开关，小磁针偏转 6．（2025·山东济宁·一模）如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（    ） A．丙丁 B．甲丁 C．甲乙 D．乙丙 7．（2025·辽宁盘锦·二模）如图所示为一种佩戴在手腕上的“计步器”，其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁体，管外绕着线圈。运动时，磁体在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，从而实现计步。下列说法正确的是（　　） A．线圈中产生电流的过程将机械能转化为电能 B．线圈中产生电流的原理是电流的磁效应 C．磁体的周围存在磁场和磁感线 D．改变走路的速度，则“计步器”中的电流方向发生改变 8．（24-25九年级上·重庆·期末）在地铁进站刷卡时，交通卡在闸机上刷过时，闸机的检测器就会产生感应电流，然后读出交通相关信息，如图所示中的工作原理与进站刷卡时原理相同的是（　　） A． B． C． D． 9．（2025·福建厦门·二模）新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表，各项技术均处于世界领先水平。其中一种能量回收技术，是当汽车在滑行或制动时，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。如图实验中工作原理与之相同的是（   ） A． B． C． D． 10．（2025·海南·一模）如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而给鞋面上的电池充电，图中与充电鞋垫的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 11．（2025·河南濮阳·二模）关于电磁现象，下列说法错误的是（　　） A．电动机工作时将电能转化为机械能 B．指南针静止时N极指向地磁南极 C．闭合电路的部分导体在磁场中运动产生感应电流 D．电磁铁磁性强弱与电流大小有关 12．（2025·新疆·一模）如图所示的四个实验装置中，能够说明电磁感应现象的是（    ） A． B． C． D． 13．（2025·湖北·模拟预测）如图所示是一种轮子会发光的滑板车，无需电池即可感受到脚踏“风火轮”的效果。轮子是透明的，内有一个小装置和LED灯组成一个电路，当滑板车滑动时，轮子就会闪闪发光。下列四幅图中能反映这个小装置的工作原理的是（　　） A． B． C． D． 14．（2025·安徽·二模）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． 15．（2025·广西钦州·模拟预测）图甲所示是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部线圈相连。自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁铁转动，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．该装置是一种发电机 B．该装置将电能转化为机械能 C．车轮与小轮间应尽量光滑 D．增大车轮转速灯泡亮度变小 16．位于四川省宁南县与云南省巧家县的白鹤滩水电站是世界第二大水电站。如图所示，图 是发电机的基本构造示意图。 17．电动自行车正常工作时，是将电能转化为 能。关闭电源，人用力踩脚踏，电动机就变成了“发电机”，从而实现“自发电”，它的发电原理是 。旋动电动车右手的“调速”把手，发现电动机带动后轮的转速会发生改变。这个“调速”把手相当于 。 18．发电机 （1）构造：发电机由 和 两部分组成。大型发电机一般采用 旋转的方式来发电； （2）工作原理：电磁感应。当线圈转动前半周时，电流计指针偏转；当线圈转动后半周时，切割磁感线方向相反，电流计指针偏转方向相反； （3）能量转化： 能转化为 能。 19．图甲所示的是我国大型四发“双尾蝎D”无人机。四台发动机和发电机的配置，使得“双尾蝎D”具备了更强的用电支持和更高的系统可靠性、飞行安全性。发电机的原理与图 （选填“乙”或“丙”）相同。 20．如图所示，利用充电底座对智能手机进行无线充电，其主要工作原理如下：电流通过充电底座中的送电金属线圈时产生变化的 ，带有金属线圈的智能手机靠近时就能产生 。 21．位于四川省宁南县与云南省巧家县的白鹤滩水电站是世界第二大水电站。水电站发电机的工作原理是 （填科学家名字）发现的；图 是发电机基本构造示意图。 22．如下图所示，用干燥的棉线将一根直导线悬挂在U形磁体内，在a、b两端接入电流表。当直导线水平向右运动时，电路中 （选填“会”或“不会”）产生感应电流。 23．（2025·河南·模拟预测）如图所示，将导体AB的两端用细线悬挂起来，置于一个蹄形磁体的磁场中；将另一根导体的两端用细线悬挂起来，置于另一个蹄形磁体的磁场中，两根导体用导线相连，闭合开关后，左右移动AB，将看到 （填“运动”或“静止”），并解释原因： 。 24．我国高铁技术处于世界领先地位，高铁线路总长度居世界第一。图甲为高铁车厢内的破窗锤，金属端制成锥形是为了在需要破窗时 （选填“增大”或“减小”）压强；图乙站台处设置安全线，是因为站在安全线与轨道之间容易发生危险，乘客靠近运行高铁的一侧空气流速大压强 （选填“大”或“小”）。我国高铁采用了能量回收制动方式，列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把 转化为电能进行回收，该工作方式属于 现象。 25．如图所示为老式录音机的磁头基本结构图。录音机的录音磁头利用了 得到强弱不同的磁信号；录音机的放音磁头中利用 得到变化的电流，又在扬声器中利用 得到变化的声音。 26．在“探究什么情况下磁可以生电”实验中，实验装置如图所示： (1)根据图中磁感线方向判断蹄形磁体的上端是 极； (2)让导线AB在磁场中做 运动，观察到电流表指针发生偏转，说明回路中有电流产生，这一过程将机械能转化为 能，根据这个现象制成了 。 27．在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中： (1)请在图甲中标出经过A点的磁感线的方向 。 (2)如图乙所示，将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中，导线ab左右运动时，电流表指针 ，这一过程中，该装置将 转化为电能，这一现象在生活中的应用有 。 28．如图甲所示是“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。 (1)闭合开关，导体棒ab上下运动时，灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。 (2)在实验中，若灵敏电流计的指针偏转角度较小，可通过 来增大感应电流。 (3)同学们把如图甲所示实验装置改装成如图乙所示实验装置，闭合开关，当导体棒ab做切割磁感线运动时，导体棒cd将 （选填“运动”或“静止”），原因是导体棒ab中有电流产生，相当于电源；通电的导体棒cd在磁场中受到 的作用。 29．按要求完成下列填空； (1)为了探究什么情况下磁可以生电，小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中，用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。 ①实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒，小明应选用 作为本实验中的AB棒； ②实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况，如下表所示。 序号 AB棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 不动 不偏转 2 向上运动 不偏转 3 向下运动 不偏转 4 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就产生感应电流；灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为 的两次实验现象可以提出问题：感应电流的方向是否与导体运动的方向有关？ (2)小明用如图甲所示的装置进行实验：①闭合开关S，用缠绕着导线的铁钉吸引大头针，观察到被吸起的大头针数量较少；②移动滑动变阻器的滑片P，再用缠绕着导线的铁钉吸引大头针，如图乙所示，观察到被吸起的大头针数量变多。这时小明是为了探究电磁铁的磁性强弱与 的关系。为了实现如图乙中电磁铁吸引更多大头针的目的，小明还可以采取哪两种方法？ 、 。 30．（2025·河南·一模）洛洛和阳阳利用图中的器材探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。 (1)如图甲，洛洛分别让导体棒在磁场中沿不同方向运动，记录现象如表： 实验次数 导体ab运动情况 电流计指针偏转情况 1 上下运动 不偏转 2 左右运动 偏转 3 前后运动 不偏转 分析现象，可初步得出结论：导体在磁场中做 运动时可产生感应电流。由此结论推测，若导体不动，磁体沿与导体平行的方向（如图乙中箭头所示）前后运动时灵敏电流计 （填“能”或“不能”）偏转。 (2)阳阳为了使实验现象更明显，将导体棒换成了线圈。你认为图丙中两种放置线圈的方法，更合理的是 （填“A”或“B”），理由是： 。 31．（2025·吉林·一模）在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中： (1)如图甲所示，闭合开关，导体棒沿上下、前后方向运动时，电流表指针都不发生偏转；沿 方向运动时，电流表指针会发生偏转。 (2)断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转，由此得出结论： 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。 (3)请在图乙中标出经过A点的磁场方向 。 (4)该实验在探究过程中，是将 能转化成电能。 32．探究什么情况下磁可以生电。 (1)如图所示，将闭合电路的部分导体放入蹄形磁体中，闭合开关，若想让电流计指针偏转，应该使导体在蹄形磁体中 （选填“水平左右”或“竖直上下”）运动； (2)从能量转化的角度来分析，感应电流的产生过程是 转化为电能； (3)上述实验说明：闭合电路中的部分导体在磁场中做 运动时才会产生感应电流； (4)若磁铁保持静止，将导体AB切割磁感线运动时，电流表的指针向右偏转，说明了导体中产生感应电流的方向是 （选填“自A向B”或“自B向A”）； (5)导体AB选用 （选填“铁棒”或“铜棒”）更合理。 33．（2025·黑龙江牡丹江·一模）发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究。 (1)实验中，ab棒的材料应该是 （选填“塑料棒”“铁棒”或“铝棒”）。 (2)小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，他说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”。为验证猜想，同学们继续探究，并把观察到的现象记录如下： 序号 磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针偏转情况 1 N极在上 竖直上下运动 不偏转 2 水平向左运动 向右偏转 3 水平向右运动 向左偏转 4 N极在下 竖直上下运动 不偏转 5 水平向左运动 向左偏转 6 水平向右运动 向右偏转 分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是正确的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟 有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟 有关。 (3)在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理。 (4)若将此装置中的灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。 34．（2025·河南郑州·一模）为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 (1)在如图甲所示的实验装置中，还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 ；导体棒应选择 （选填“铁”或“铜”）。 (2)某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路，如图丙所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极，依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是： 。由图乙、丙可知，通电螺线管外磁场的方向与螺线管外小磁针静止时 （选填“N”或“S”）极指向相同。 35．（2025·河南安阳·一模）在探究“感应电流产生的条件”实验中： (1)如图是部分实验电路，a、b间接入的电表应选择 （选填“学生电流表”或“灵敏电流计”）；蹄形磁体放在水平桌面上，闭合开关，让导体棒沿 （选填“水平”或“竖直”）方向运动，电路中会产生感应电流； (2)要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：___________；（选填字母） 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 (3)利用此实验原理工作的装置有 （选填“动圈式扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。 36．图甲所示的是一种“手摇充电式电筒”，握住它上下摇动就能自动充电。通过透明外壳可观察到其内部有固定线圈；摇动时可感觉到内部有一个物块在来回运动。小莉想知道其中的构造，将其拆开，发现那个运动的物块是磁铁。 【提出问题】磁铁在线圈中来回运动时，线圈中要产生电流需满足什么条件？感应电流的方向与运动方向是否有关？ 【猜想与假设】闭合线圈中产生电流的条件是做切割磁感线运动；感应电流的方向与运动的方向有关。 【设计实验】实验器材：线圈、条形磁铁、灵敏电流计、导线、开关。 探究线圈中产生感应电流的条件时，电路必须 ，让磁铁在线圈中向下运动。探究线圈中产生感应电流的方向与运动方向是否有关时，要控制磁铁、线圈不变。 【进行实验与收集证据】 （1）如图乙，断开开关，将磁铁向下插入线圈时，观察到灵敏电流计的指针不发生偏转。 （2）如图丙，闭合开关，将磁铁向下插入线圈时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，这表明 。 （3）接着，将磁铁从线圈中向上拔出时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转。 （4）通过（2）（3）两步实验，可以得出的结论是：感应电流的方向与 有关。 【交流与合作】若小莉还想探究感应电流的方向与磁场方向的关系，则应该控制 不变，改变 方向。 37．某物理兴趣小组利用下图所示的装置做电磁感应实验，记录的实验数据如下表所示（实验中磁铁不运动）： 实验序号 磁极位置 开关情况 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 上N下S 闭合 不运动 不偏转 2 上N下S 闭合 上下运动 不偏转 3 上N下S 闭合 水平向右运动 向左偏转 4 上N下S 闭合 水平向左运动 向右偏转 5 上N下S 断开 水平向右运动 不偏转 6 上S下N 闭合 水平向左运动 向左偏转 综合分析表中的实验数据，回答下列问题： (1)产生感应电流的条件是：① （该条件是分析比较实验序号为3和5的实验现象得出的）；② （该条件是分析比较实验序号为 的实验现象得出的）。 (2)影响感应电流的方向的因素是：① （该因素是分析比较实验序号为 的实验现象得出的）；② （该因素是分析比较实验序号为 的实验现象得出的）。 38．如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实验装置，蹄形磁体放置在水平桌面上。 (1)要使电路中有电流，导体ab、开关、灵敏电流计和导线必须构成 电路； (2)闭合开关后，导体ab沿 （选填“水平”或“竖直”）方向运动时，电流计指针不偏转，只有导体做切割磁感线运动，电路中才有 产生； (3)做切割磁感线运动的导体ab，在电路中相当于 ； (4)若要改变电流计指针偏转的方向，你的做法是 （写出一种方法即可）； (5)若用导线代替电流计，再给你一个小磁针，则可利用该装置完成的实验是 。 39．在学习了“什么情况下磁能生电”后，小明同学在课后重新组装好实验装置进行了实验，请回答下列问题： (1)小明连接好电路后，就立即把导体棒ab沿上下、左右、前后运动，发现电流计的指针始终不动，经检查，各处接线完好，则他实验过程中可能出现的问题是 ，由此小明得出产生感应电流必备的一个条件是 。 (2)小明改正错误后，让悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动或斜着运动时发现电流计指针发生偏转，而上下运动时指针不偏转，由此小明总结得出当闭合电路的一部分导体 时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫 。 (3)下列电器中，也是应用该原理工作的是______ A．电铃 B．电风扇 C．动圈式话筒 D．扬声器 (4)从能量转化的角度分析，感应电流的产生过程中是将 能转化为电能。 (5)若将电流计换成 ，可以探究磁场对通电导体的作用。 (6)细心的小明发现，当导体棒由向左运动改为向右运动时，电流计指针偏转的方向也随之改变。于是他提出了自己的猜想：产生的感应电流的方向与 有关。 40．图甲所示的是探究电磁感应现象的装置。 (1)闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。 (2)利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下表所示： 实验次序 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向 1 向下 向右 向左 2 向上 向右 向右 3 向下 向左 向右 4 向上 向左 向左 在上述四次实验中，比较 两次实验可知，感应电流方向与磁场方向有关。比较 两次实验可知，同时改变磁场方向和导体切割磁感线的方向，感应电流方向不变。 (3)在探究中还发现，导体AB水平向左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大。这说明感应电流的大小与 有关。 (4)如图乙所示的是实验室用到的手摇发电机模型。将小灯泡换成灵敏电流计，缓慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针 （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”）。这表明该发电机模型产生的电是 （选填“交流”或“直流”）。 41．（2025·辽宁·中考真题）中国高铁位居世界前列，成为了中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。 (1)节能 动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能。图 （选填“甲”或“乙”）与其工作原理相同。 (2)快速 复兴号某动车组在高速运行时，若空气阻力占总阻力的80%，与速度v的关系为、，v的单位为km/h，当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时至少做功 J。（为方便计算，数据已作简化处理） (3)高效 列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站，提高效率。 优化前，一动车组以速度v匀速行驶，经停某站，先减速一段时间，然后停一段时间，再加速一段时间，恰好恢复到原速度v继续匀速行驶。优化后，该动车组不停靠此站，可视为在原路线上一直以速度v匀速行驶，则该动车组因不停靠此站而节省的时间为 。（该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为，题中所给的物理量均为已知量） (4)安全 如图丙，受电弓安装在高铁车厢的顶部，受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，那么图 （选填“丁”或“戊”）的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。 (5)智能 某小组设计了一个冻雨预警电路，如图己所示。闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。已知：电源电压恒为6V，定值电阻为10Ω，警示灯标有“6V  0.5A”。当电磁铁线圈中的电流时，电磁铁吸下衔铁，使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能，温控开关与湿控开关应 联，请选择合适的接线柱，用笔画线代替导线将电路连接完整 。（图中温控开关与湿控开关之间已正确连接，电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计，只能在标有字母的接线柱上连接导线，导线不能交叉） (6)中国高铁的发展，彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子： 。 42．如图所示是一款新型充电宝。它上面采用磁吸式可以供智能手表充电；下面是无线充电设备，利用电流流过送电线圈产生磁场，手机中的受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，充电宝配有蓝牙音箱，可以与手机无线连接播放音乐。其电压为3.7V，并采用4000mAh超大容量电池，方便实用。 (1)充电宝在给智能手表充电时采用了磁吸固定触点，磁吸是利用 磁极相互吸引的原理制成的： (2)手机受电线圈的工作原理是 蓝牙音箱中的扬声器发声是由于纸盆的 产生的，扬声器的工作原理是 对 电流有力的作用。 (3)电池充满电储存的电能为 (4)关于磁场和磁感线，以下说法错误的是 A．磁体周围存在着磁感线 B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的 D．磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向 / 学科网（北京）股份有限公司 $