第19讲：磁生电【七大考点+七大题型】-2025-2026学年九年级全一册物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破专题系列（人教版2024）

本讲义聚焦“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（闭合电路的部分导体切割磁感线）、影响因素（磁场方向与切割方向）及能量转化（机械能转化为电能），并延伸至发电机、动圈式话筒等应用，构建从原理到应用的完整学习支架。 资料亮点在于知识点解析精准（如“切割磁感线”含相对运动等三种情况），题型分层设计（例+变式覆盖条件判断、方向影响等），实验探究题强化科学探究能力（如感应电流条件的多组对比实验）。结合科学思维（电动机与发电机对比辨析）和科学态度（联系生活实例），课中助力教师突破难点，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第19讲：磁生电 【考点归纳】 【知识梳理】 知识点01：磁生电 1831年，英国物理学家法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律——电磁感应。 1.电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切制磁感线运动时，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做电磁感应。 2.感应电流：在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。 3.产生感应电流的条件： (1)导体必须是闭合电路的一部分； (2)导体必须做切割磁感线运动。 4.影响感应电流方向的因素：磁场方向和导体切割磁感线的方向。若只改变磁场方向，或只改变导体切割磁感线的方向，感应电流的方向改变；若磁场方向和导体切割磁感线的方向同时改变，感应电流的方向不变。 5.电磁感应现象的能量转化：机械能转化为电能。 6.电磁感应的应用：发电机、动圈式话筒、变压器等。 知识点02：对产生感应电流的条件的理解 ①导体必须是闭合电路的一部分：如果电路不闭合，导体做切割磁感线运动时能产生感应电压，但由于电路为断路，因此不会产生感应电流。 ②导体切割磁感线：可以理解为导体运动方向与磁感线垂直或与磁感线成一定角度。导体运动方向与磁场方向平行时，导体未切制磁感线，此时无感应电流产生。 ③导体切割磁感线运动：指的是导线与磁场的相对运动，磁场不动，导线运动切割磁感线；或导线不动，磁场运动，导线也能切割磁感线。这两种情况都能产生感应电流。 知识点03：发电机 1.原理：发电机是利用电磁感应原理制成的。 2.构造：主要由转子(转动部分)、定子(固定部分)两部分组成。 (1)小型发电机一般采用磁极不动、线圈旋转的方式发电。如手摇式发电机。 (2)大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，电压很高、电流很强，这种发电方式叫旋转磁极式发电。为了得到较强的磁场，要用电磁铁代替永磁体。 3.发电机的能量转化：机械能转化为电能。 4.探究手摇发电机 (1)手摇发电机的电流与转速的关系：如图甲所示，把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光，且转速越快，小灯泡越亮。说明手摇发电机转速越快，产生的电流越大。 (2)手摇发电机电流的方向：如图乙所示，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联(或将发电机与一个电流计连接)。转动摇把，可观察到两个二极管交替发光(或电流计指针左右摆动)，说明手摇发电机产生的电流的方向在不断变化。 5.交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流。 6.直流：直流电的大小和方向不随时间变化。电池提供的是直流电。 7.交流电的频率 (1)定义：交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。 (2)单位：赫兹，简称“赫”，符号Hz。 (3)我国电网以交流供电，频率为50 Hz，1s内电流方向改变100次。 知识点03直流电动机与交流发电机的辨析 直流电动机 交流发电机 装置图 原理图 原理 通电导体在磁场中受力运动 电磁感应 构造 转子、定子、换向器、电刷等 转子、定子、铜环、电刷等 电流的性质 外部电路提供直流电，换向器改变线圈中电流的方向，线圈中为交流电 外部电路和线圈中都是交流电 能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 在电路中的作用 消耗电能(用电器) 提供电能(电源) 辨别方法 (1)从外部电路区分：外部电路有电源的是电动机，外部电路无电源的是发电机； (2)从能量转化的角度区分：电动机是“因电而动”，是电能转化为机械能；发电机是“因动而电”，是机械能转化为电能 知识点04：动圈式话筒 1.结构：由永久磁体、线圈和膜片等构成，如图甲所示。 2.工作原理：电磁感应。 3.工作过程：如图乙所示，人说话发出的声音使膜片振动，连接在膜片上的线圈随着膜片一起在永久磁体的磁场里振动，线圈做切割磁感线运动，从而产生感应电流。产生的感应电流的大小和方向都随着声音的变化而变化，这个电流信号经放大后传给扬声器，再通过扬声器还原成声音。 【题型归纳】 题型一：电磁感应及其条件 【例1】．（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． 【变式1】．（2025·内蒙古呼和浩特·模拟预测）如图所示，用绝缘细线分别将铜棒ab、cd水平悬挂，置于两磁场方向竖直的U形磁铁间，两铜棒用导线连接构成一个闭合回路，则（    ） A．ab快速左右移动，cd中没有电流通过 B．cd快速左右移动，ab受力方向不改变 C．cd快速竖直上下移动，ab中会有电流 D．ab快速竖直上下移动，cd不受磁场力 【变式2】．（2025·安徽滁州·三模）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 题型二：影响磁生电大小和方向的因素 【例2】．（25-26九年级上·全国·课后作业）如图所示，金属棒、开关、螺线管、电流表构成一个回路，将金属棒放置在蹄形磁体中，闭合开关后，使金属棒水平向右快速运动，此时电路中产生的电流方向如图所示，电流表的指针也会偏转。下列说法正确的是（    ） A．当金属棒水平向右快速运动时，小磁针的N极将会向右转动 B．如果使金属棒水平向左快速运动，小磁针的N极将会向右转动 C．如果使金属棒水平向右运动的速度变快，电流表指针的偏转角度会变小 D．如果使金属棒在蹄形磁体中竖直向上快速运动，电磁铁的磁性会变强 【变式1】．（24-25九年级上·四川巴中·期末）小天在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是（　　） A．丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电 B．若保持导体运动方向不变，只将磁体的N、S极对调，灵敏电流计的指针偏向方向与图中相反 C．若导体AB沿磁感线方向向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转 D．灵敏电流计是由电压表改装的 【变式2】．（2025·海南·二模）“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 题型三：发电机的构造及其原理 【例3】．（2025·湖南·三模）如图所示，风吹小风车，电流表的指针会发生偏转。下列说法正确的是（　　） A．风车转动时将电能转化为机械能 B．为使电流表偏转更明显，可更换磁性更强的磁体 C．此装置的工作原理与扬声器的工作原理相同 D．此装置说明了通电导体周围存在磁场 【变式1】．（2025·安徽·二模）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 【变式2】．（2025九年级·福建·专题练习）《新能源汽车产业发展规划（2021﹣2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列图示与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的（　　） A． B． C． D． 题型四：交变和直流发电机的区别 【例4】．（25-26九年级下·全国·课后作业）下列关于直流发电机与交流发电机的有关说法中，不正确的是（    ） A．直流发电机工作时，线圈里产生的是直流电 B．交流发电机工作时，线圈里产生的是交流电 C．不论是交流发电机，还是直流发电机，线圈里产生的都是交流电 D．交流发电机的两个铜环被两个半环组成的换向器取代，便成了直流发电机 【变式1】．（25-26九年级上·全国·课后作业）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。 【变式2】．（2025·江苏泰州·一模）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。 题型五：动圈式话筒 【例5】．（24-25九年级下·河南周口·期中）如图所示为动圈式话筒的工作原理示意图，磁铁固定，膜片与线圈相连，当人对着话筒说话时，可使膜片振动，从而带动线圈振动，在线圈中产生电流，从而实现由声信号到电信号的转变。关于话筒，以下说法正确的是（    ） A．话筒工作过程中把电能转化为机械能 B．话筒中电信号的强弱与声音强弱无关 C．话筒的工作原理是电磁感应 D．话筒的工作原理与喇叭的工作原理相同 【变式1】．（2025·湖北武汉·二模）如图是中国自主研发的世界最大漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号，它在工作时利用波浪发电，在远海岛礁可以作为“大型充电宝”，解决岛上居民的用电需求。下列装置的工作原理与“南鲲”号相同的是（　　） A．动圈式话筒 B．扬声器 C．自制电磁铁 D．司南 【变式2】．（2025·内蒙古巴彦淖尔·模拟预测）动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时，产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动，线圈1在磁场中运动，产生变化的电流；变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2，通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动，扬声器就发出声音。根据以上原理，下列说法正确的是（　　） A．话筒将电信号转化为声信号，利用了电磁感应原理 B．话筒将电信号转化为声信号，利用了磁场对通电导体有力的作用 C．扬声器将电信号转化为声信号，利用了磁场对通电导体有力的作用 D．扬声器将电信号转化为声信号，利用了电磁感应原理 题型六：电磁感应的探究实验 【例6】．（25-26九年级下·全国·课后作业）小明用图示装置探究产生感应电流的条件。 (1)实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流，这运用了 法； (2)导体AB静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针 （选填“会”或“不会”）偏转，可见电路中 （选填“有”或“没有”）感应电流产生； (3)继续探究，记录观察到的现象如下表： 实验次序 导体AB的运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 1 竖直向上或向下 不偏转 2 水平向左 向右偏转 3 水平向右 向左偏转 ①比较1、2（或1、3）两次实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就会产生感应电流； ②比较2、3两次实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟 有关； ③将第3次实验中蹄形磁体的磁极对调，导体AB仍然水平向右切割磁感线，发现灵敏电流计的指针向右偏转，这说明感应电流的方向还跟 有关； ④若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁体（导体AB不动），则灵敏电流计的指针 （选填“会”或“不会”）偏转； (4)导体在磁场中运动产生感应电流的过程中，将 能转化为 能。 【变式1】．（25-26九年级下·全国·单元测试）在学习了电与磁的知识后，物理兴趣小组进行了探究电与磁的一些实验。 (1)探究磁场对电流的作用的实验装置如图甲。 ①实验过程：如图甲所示，闭合开关，导体ab向右运动；改变导体ab中的电流方向，同时将磁体极上下对调，闭合开关后导体ab向 运动。 ②应用：此现象中，消耗的电能转化为 能，据此原理制成了 机。 (2)探究产生感应电流条件的实验步骤如图乙、丙、丁所示。 ①本实验中，我们通过观察电流计的指针是否偏转来判断电路是否有感应电流。 ②通过比较 两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；通过比较图乙与图丙可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做 运动。 ③若图中AB棒不动，磁体左右水平运动，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流。 【变式2】．（25-26九年级下·全国·单元测试）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。 题型七：磁生电的综合问题 【例7】．（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． 【变式1】．（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 【变式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 【高分演练】 一、单选题 1．（25-26九年级下·全国·单元测试）下列关于电磁现象的说法中正确的是（　　） A．导线周围始终存在磁场 B．电动机是根据电磁感应现象制成的 C．电磁铁磁性的强弱与电磁铁线圈的匝数有关 D．只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流 2．（25-26九年级下·全国·周测）下列设备与工作原理对应正确的是（　　） A．动圈式话筒—电磁感应 B．电铃—电磁感应 C．司南—电流的磁效应 D．电风扇—电流的热效应 3．（24-25九年级上·广西玉林·期末）一些航空母舰搭载有电磁弹射系统，其原理是利用强磁场对通电轨道产生强推力，使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是（　　） A． B． C． D． 4．（2025·福建厦门·二模）“四川舰”是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体中有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力使舰载机快速起飞。如图各实验中与弹射器主要工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 5．（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 6．（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 7．（2025·广东广州·二模）如图所示，为电动机工作原理图，线圈abcd从甲图位置变为乙图位置，已知图甲中导线cd所受磁场力的方向竖直向下，以下说法正确的是（　　） A．图甲中ab边所受磁场力的方向是竖直向下 B．图甲中，发生的能量转化是机械能转化为电能 C．图乙中cd边所受磁场力的方向是竖直向下 D．图乙中，把电池拆下来接上灵敏电流计，快速转动线圈，灵敏电流计指针会偏转 8．（2025·湖南岳阳·一模）如图所示，是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰福建舰，其采用了先进的电磁弹射技术，只要保证足够的电流输入，便能在发射装置内产生足够大的推力，比传统的蒸汽弹射系统更加先进，使舰载机的起飞更加高效和可靠。下列说法错误的是（      ） A．蒸汽弹射是将内能转化为机械能 B．电磁弹射是将电能转化为机械能 C．电磁弹射的工作原理与发电机的工作原理相同 D．电磁弹射的工作原理与电动机的工作原理相同 9．（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 二、填空题 10．（25-26九年级下·全国·单元测试）下图是某款新型魔方，内部有磁体和金属线圈，转动魔方就能产生电能，并储存于魔方内。此过程中是将 转化为电能，其工作原理与 （选填“电动机”或“发电机”）相同。 11．（25-26九年级下·全国·单元测试）首次证实电流的周围存在磁场的科学家是 ，首次发现电磁感应现象的科学家是 。在一个圆纸盒里放一个条形磁体，在圆纸盒外放一些小磁针，各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示，则条形磁体是沿 方向放置的（用字母表示）。 12．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示，条形磁体放在水平面上，钢质圆环从条形磁体的正上方由静止开始下落，钢质圆环中 （选填“会”或“不会”）有感应电流产生；圆环在下落过程中，不考虑环境阻力，其机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 13．（25-26九年级下·全国·随堂练习）如图所示是一种手动充电环保型手电筒，这种手电筒不需要电池作为电源。使用时用手反复握压发电推柄，灯就能发光。这种手电筒所产生的电能是根据 现象获得的，其能量转化是 能转化成 能。 14．（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： 。 15．（24-25九年级上·新疆乌鲁木齐·期末）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。 16．（2025九年级·全国·专题练习）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。 17．（2025九年级·全国·专题练习）如图所示，图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“○”表示图甲中的导线（观察的视线沿导线由b往a看），在磁场中分别转动到1、2、3、4位置，则从1位置转到4位置的过程中，发电机产生的电流方向 （选填“会变化”或“不变”）。在1位置时，电路中 （选填“会”或“不会”）产生感应电流。 三、实验题 18．（25-26九年级下·全国·课后作业）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)将导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G的指针不偏转，说明电路中 （选填“有”或“无”）电流产生； (2)小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现灵敏电流计G的指针发生了偏转，就说：“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。”为判断谁的说法正确，他们继续探究，并把观察到的现象记录在下表中。 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 （选填“正确”或“错误”）的。比较第2、3次实验的现象发现，产生的电流的方向跟 有关；比较第3、6次实验的现象发现，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，先撤去蹄形磁体，有同学发现电流计的指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流计的指针仍偏转，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 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。 19．（24-25九年级上·新疆克孜勒苏·期末）在研究“磁场对通电导体的作用”的实验中： 实验序号 1 2 3 4 磁场方向 向下 向上 向下 向上 电流方向 运动方向 右 左 左 右 (1)如图甲所示，把金属杆放在磁场里，闭合开关，观察到金属杆向右运动，利用此现象原理人们制成了 （选填“电动机”或“发电机”）； (2)改变磁场方向或电流方向，观察到的实验现象记录在表格中。分析第 （填两个实验序号）次数据可知，通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向有关。 (3)如图乙所示，闭合开关，让金属杆做切割磁感线运动，此时金属杆 （选填“会”或“不会”）受到力的作用。 四、综合题 20．（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： 。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第19讲：磁生电 【考点归纳】 【知识梳理】 知识点01：磁生电 1831年，英国物理学家法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律——电磁感应。 1.电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切制磁感线运动时，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做电磁感应。 2.感应电流：在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。 3.产生感应电流的条件： (1)导体必须是闭合电路的一部分； (2)导体必须做切割磁感线运动。 4.影响感应电流方向的因素：磁场方向和导体切割磁感线的方向。若只改变磁场方向，或只改变导体切割磁感线的方向，感应电流的方向改变；若磁场方向和导体切割磁感线的方向同时改变，感应电流的方向不变。 5.电磁感应现象的能量转化：机械能转化为电能。 6.电磁感应的应用：发电机、动圈式话筒、变压器等。 知识点02：对产生感应电流的条件的理解 ①导体必须是闭合电路的一部分：如果电路不闭合，导体做切割磁感线运动时能产生感应电压，但由于电路为断路，因此不会产生感应电流。 ②导体切割磁感线：可以理解为导体运动方向与磁感线垂直或与磁感线成一定角度。导体运动方向与磁场方向平行时，导体未切制磁感线，此时无感应电流产生。 ③导体切割磁感线运动：指的是导线与磁场的相对运动，磁场不动，导线运动切割磁感线；或导线不动，磁场运动，导线也能切割磁感线。这两种情况都能产生感应电流。 知识点03：发电机 1.原理：发电机是利用电磁感应原理制成的。 2.构造：主要由转子(转动部分)、定子(固定部分)两部分组成。 (1)小型发电机一般采用磁极不动、线圈旋转的方式发电。如手摇式发电机。 (2)大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，电压很高、电流很强，这种发电方式叫旋转磁极式发电。为了得到较强的磁场，要用电磁铁代替永磁体。 3.发电机的能量转化：机械能转化为电能。 4.探究手摇发电机 (1)手摇发电机的电流与转速的关系：如图甲所示，把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光，且转速越快，小灯泡越亮。说明手摇发电机转速越快，产生的电流越大。 (2)手摇发电机电流的方向：如图乙所示，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联(或将发电机与一个电流计连接)。转动摇把，可观察到两个二极管交替发光(或电流计指针左右摆动)，说明手摇发电机产生的电流的方向在不断变化。 5.交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流。 6.直流：直流电的大小和方向不随时间变化。电池提供的是直流电。 7.交流电的频率 (1)定义：交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。 (2)单位：赫兹，简称“赫”，符号Hz。 (3)我国电网以交流供电，频率为50 Hz，1s内电流方向改变100次。 知识点03直流电动机与交流发电机的辨析 直流电动机 交流发电机 装置图 原理图 原理 通电导体在磁场中受力运动 电磁感应 构造 转子、定子、换向器、电刷等 转子、定子、铜环、电刷等 电流的性质 外部电路提供直流电，换向器改变线圈中电流的方向，线圈中为交流电 外部电路和线圈中都是交流电 能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 在电路中的作用 消耗电能(用电器) 提供电能(电源) 辨别方法 (1)从外部电路区分：外部电路有电源的是电动机，外部电路无电源的是发电机； (2)从能量转化的角度区分：电动机是“因电而动”，是电能转化为机械能；发电机是“因动而电”，是机械能转化为电能 知识点04：动圈式话筒 1.结构：由永久磁体、线圈和膜片等构成，如图甲所示。 2.工作原理：电磁感应。 3.工作过程：如图乙所示，人说话发出的声音使膜片振动，连接在膜片上的线圈随着膜片一起在永久磁体的磁场里振动，线圈做切割磁感线运动，从而产生感应电流。产生的感应电流的大小和方向都随着声音的变化而变化，这个电流信号经放大后传给扬声器，再通过扬声器还原成声音。 【题型归纳】 题型一：电磁感应及其条件 【例1】．（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 【详解】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。 【变式1】．（2025·内蒙古呼和浩特·模拟预测）如图所示，用绝缘细线分别将铜棒ab、cd水平悬挂，置于两磁场方向竖直的U形磁铁间，两铜棒用导线连接构成一个闭合回路，则（    ） A．ab快速左右移动，cd中没有电流通过 B．cd快速左右移动，ab受力方向不改变 C．cd快速竖直上下移动，ab中会有电流 D．ab快速竖直上下移动，cd不受磁场力 【答案】D 【详解】A．快速左右移动铜棒ab时，铜棒ab在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，则铜棒cd中会有电流通过，故A不符合题意； B．快速左右移动铜棒cd时，铜棒cd在磁场中做切割磁感线运动，由于运动方向改变，ab中会产生方向不同的电流，则ab受力方向改变，故B不符合题意； C．cd快速竖直上下移动，铜棒cd没有在磁场中做切割磁感线运动，则ab中不会有电流，故C不符合题意； D．ab快速竖直上下移动，铜棒ab没有在磁场中做切割磁感线运动，cd中没有电流通过，所以cd不受磁场力，故D符合题意。 故选D。 【变式2】．（2025·安徽滁州·三模）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。 题型二：影响磁生电大小和方向的因素 【例2】．（25-26九年级上·全国·课后作业）如图所示，金属棒、开关、螺线管、电流表构成一个回路，将金属棒放置在蹄形磁体中，闭合开关后，使金属棒水平向右快速运动，此时电路中产生的电流方向如图所示，电流表的指针也会偏转。下列说法正确的是（    ） A．当金属棒水平向右快速运动时，小磁针的N极将会向右转动 B．如果使金属棒水平向左快速运动，小磁针的N极将会向右转动 C．如果使金属棒水平向右运动的速度变快，电流表指针的偏转角度会变小 D．如果使金属棒在蹄形磁体中竖直向上快速运动，电磁铁的磁性会变强 【答案】A 【详解】A．当金属棒水平向右快速运动时，根据图中电流方向和安培定则知螺线管的右端为N极，左端为S极，故小磁针的N极将会向右转动，故A正确； B．如果使金属棒水平向左快速运动，电路中电流方向改变，则螺线管的左端为N极，则小磁针N极将会向左转动，故B错误； C．如果使金属棒水平向右运动的速度越快，导体切割磁感线越快，产生的感应电流越强，灵敏电流计指针偏转角度会越大，故C错误； D．如果使金属棒在蹄形磁体中竖直向上快速运动，导体不切割磁感线，电路中没有电流，电磁铁没有磁性，故D错误。 故选A。 【变式1】．（24-25九年级上·四川巴中·期末）小天在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是（　　） A．丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电 B．若保持导体运动方向不变，只将磁体的N、S极对调，灵敏电流计的指针偏向方向与图中相反 C．若导体AB沿磁感线方向向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转 D．灵敏电流计是由电压表改装的 【答案】B 【详解】A．物理学家法拉第进行了多次实验，发现了磁可以生电，奥斯特发现了电生磁，故A错误； B．由于感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关，故若保持导体运动方向不变，只将磁体的N、S极对调，磁场反向，则感应电流反向，所以灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反，故B正确； C．若导体AB沿磁感线方向向上运动，没有做切割磁感线运动，所以不会产生感应电流，故C错误； D．灵敏电流计是由永久磁铁、线圈和游丝系统组成，并不是由电压表改装成的，电压表是由电流表改装的，故D错误。 故选B。 【变式2】．（2025·海南·二模）“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。 题型三：发电机的构造及其原理 【例3】．（2025·湖南·三模）如图所示，风吹小风车，电流表的指针会发生偏转。下列说法正确的是（　　） A．风车转动时将电能转化为机械能 B．为使电流表偏转更明显，可更换磁性更强的磁体 C．此装置的工作原理与扬声器的工作原理相同 D．此装置说明了通电导体周围存在磁场 【答案】B 【详解】A．风车转动带动线圈切割磁感线运动，将机械能转化为电能，故A错误； B．增强磁场可增大感应电流，使电流表偏转更明显，故B正确； C．此装置原理为电磁感应，扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用，故C错误； D．本装置未体现电流的磁效应，不能说明通电导体周围存在磁场，故D错误。 故选B。 【变式1】．（2025·安徽·二模）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。 【变式2】．（2025九年级·福建·专题练习）《新能源汽车产业发展规划（2021﹣2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列图示与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】新能源电动汽车动力装置主要是电动机，其工作原理是利用通电线圈在磁场中受力而转动，是将电能转化为机械能。 A．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A不符合题意； B．图为奥斯特实验装置图，说明通电导线周围存在磁场，故B不符合题意； C．闭合开关，导体在磁场中受力运动，是电动机工作的原理图，故C符合题意； D．图为电磁继电器在电路中的应用，利用了电流的磁效应，故D不符合题意。 故选C。 题型四：交变和直流发电机的区别 【例4】．（25-26九年级下·全国·课后作业）下列关于直流发电机与交流发电机的有关说法中，不正确的是（    ） A．直流发电机工作时，线圈里产生的是直流电 B．交流发电机工作时，线圈里产生的是交流电 C．不论是交流发电机，还是直流发电机，线圈里产生的都是交流电 D．交流发电机的两个铜环被两个半环组成的换向器取代，便成了直流发电机 【答案】A 【详解】交流发电机和直流发电机都是利用线圈在磁场中转动，产生感应电流这种现象工作的，因此，线圈中产生的电流都是交流电，只是直流电动机向外输出电流时，由于两个铜环被两个半环组成的换向器取代，将交流电变成了直流电，故A错误，符合题意，BCD正确，不符合题意。 故选A。 【变式1】．（25-26九年级上·全国·课后作业）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。 【变式2】．（2025·江苏泰州·一模）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。 题型五：动圈式话筒 【例5】．（24-25九年级下·河南周口·期中）如图所示为动圈式话筒的工作原理示意图，磁铁固定，膜片与线圈相连，当人对着话筒说话时，可使膜片振动，从而带动线圈振动，在线圈中产生电流，从而实现由声信号到电信号的转变。关于话筒，以下说法正确的是（    ） A．话筒工作过程中把电能转化为机械能 B．话筒中电信号的强弱与声音强弱无关 C．话筒的工作原理是电磁感应 D．话筒的工作原理与喇叭的工作原理相同 【答案】C 【详解】A．动圈式话筒工作时，人对着话筒说话使膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而在线圈中产生感应电流。此过程中是将机械能转化为电能，而不是把电能转化为机械能，故A错误； B．当人对着话筒说话时，声音越强，膜片振动的幅度越大，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动的幅度也就越大，产生的感应电流就越大，即电信号越强，反之，声音越弱，电信号越弱。所以话筒中电信号的强弱与声音强弱有关，故B错误； C．由上述分析可知，动圈式话筒是利用膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这是电磁感应现象，故C正确； D．动圈式话筒的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，是将声信号转化为电信号。 喇叭的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用， 所以话筒的工作原理与喇叭的工作原理不同，故D错误。 故选C 。 【变式1】．（2025·湖北武汉·二模）如图是中国自主研发的世界最大漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号，它在工作时利用波浪发电，在远海岛礁可以作为“大型充电宝”，解决岛上居民的用电需求。下列装置的工作原理与“南鲲”号相同的是（　　） A．动圈式话筒 B．扬声器 C．自制电磁铁 D．司南 【答案】A 【详解】大国重器南鲲号是我国首台，也是世界首台漂浮式波浪能发电装置，利用电磁感应原理制成的； A．话筒是利用闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故A符合题意； B．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故B不符合题意； C．电磁铁利用的是电流的磁效应，故C不符合题意； D．司南是利用地磁场和磁极间的相互作用工作的，故D不符合题意。 故选A。 【变式2】．（2025·内蒙古巴彦淖尔·模拟预测）动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时，产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动，线圈1在磁场中运动，产生变化的电流；变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2，通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动，扬声器就发出声音。根据以上原理，下列说法正确的是（　　） A．话筒将电信号转化为声信号，利用了电磁感应原理 B．话筒将电信号转化为声信号，利用了磁场对通电导体有力的作用 C．扬声器将电信号转化为声信号，利用了磁场对通电导体有力的作用 D．扬声器将电信号转化为声信号，利用了电磁感应原理 【答案】C 【详解】A. 话筒的功能是将声信号转化为电信号，并非电信号转化为声信号；其原理是线圈切割磁感线产生电流的电磁感应，故A错误； B. 话筒是将声信号转化为电信号，并非电信号转化为声信号；其原理是电磁感应，并非磁场对通电导体有力的作用，故B错误； C. 扬声器的功能是将电信号转化为声信号；电流通过线圈时，线圈在磁场中受力振动，带动纸盆发声，这利用了磁场对通电导体有力的作用，故C正确； D. 扬声器利用的是磁场对通电导体有力的作用，并非电磁感应原理；电磁感应是“磁生电”，而扬声器是“电生磁再受力”，故D错误。 故选C。 题型六：电磁感应的探究实验 【例6】．（25-26九年级下·全国·课后作业）小明用图示装置探究产生感应电流的条件。 (1)实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流，这运用了 法； (2)导体AB静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针 （选填“会”或“不会”）偏转，可见电路中 （选填“有”或“没有”）感应电流产生； (3)继续探究，记录观察到的现象如下表： 实验次序 导体AB的运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 1 竖直向上或向下 不偏转 2 水平向左 向右偏转 3 水平向右 向左偏转 ①比较1、2（或1、3）两次实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就会产生感应电流； ②比较2、3两次实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟 有关； ③将第3次实验中蹄形磁体的磁极对调，导体AB仍然水平向右切割磁感线，发现灵敏电流计的指针向右偏转，这说明感应电流的方向还跟 有关； ④若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁体（导体AB不动），则灵敏电流计的指针 （选填“会”或“不会”）偏转； (4)导体在磁场中运动产生感应电流的过程中，将 能转化为 能。 【答案】(1) 灵敏电流计的指针是否偏转 转换 (2) 不会 没有 (3) 切割磁感线 导体切割磁感线的方向 磁场方向 会 (4) 机械 电 【详解】（1）[1][2]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，这一方法将不易直接观察的感应电流转化为指针偏转，运用了转换法。 （2）[1][2]导体AB静止悬挂时，未切割磁感线，灵敏电流计的指针不会偏转，因此电路中没有感应电流产生。 （3）[1]实验1中导体竖直运动，未切割磁感线，指针不偏转；实验2、3中导体切割磁感线运动，指针偏转。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，会产生感应电流。 [2]实验2、3中，导体切割磁感线方向不同，指针偏转方向不同，说明感应电流的方向跟导体切割磁感线的方向有关。 [3]将磁体磁极对调，即磁场方向改变，导体切割磁感线方向不变但指针偏转方向改变，说明感应电流的方向还跟磁场方向有关。 [4]未断开开关，电路闭合，导体不动、向左撤去磁体，相当于导体相对于磁场向右切割磁感线（闭合电路的一部分导体切割磁感线），会产生感应电流。因此指针会偏转。 （4）导体在磁场中运动（消耗机械能）产生感应电流（获得电能），因此是将机械能转化为电能。 【变式1】．（25-26九年级下·全国·单元测试）在学习了电与磁的知识后，物理兴趣小组进行了探究电与磁的一些实验。 (1)探究磁场对电流的作用的实验装置如图甲。 ①实验过程：如图甲所示，闭合开关，导体ab向右运动；改变导体ab中的电流方向，同时将磁体极上下对调，闭合开关后导体ab向 运动。 ②应用：此现象中，消耗的电能转化为 能，据此原理制成了 机。 (2)探究产生感应电流条件的实验步骤如图乙、丙、丁所示。 ①本实验中，我们通过观察电流计的指针是否偏转来判断电路是否有感应电流。 ②通过比较 两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；通过比较图乙与图丙可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做 运动。 ③若图中AB棒不动，磁体左右水平运动，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流。 【答案】(1) 右 机械 电动 (2) 乙、丁 切割磁感线 有 【详解】（1）[1]磁场对通电导体的作用力方向与电流方向和磁场方向有关。当改变导体ab中的电流方向，同时将磁体N、S极上下对调（即磁场方向也改变）时，根据磁场对电流作用力的规律，这两个影响因素同时改变，导体所受作用力的方向不变。因为原来导体ab向右运动，所以此时导体ab仍向右运动。 [2][3]在磁场对电流的作用现象中，通电导体在磁场中运动，消耗了电能，获得了机械能，所以电能转化为机械能。根据这个原理制成了电动机，电动机就是利用通电线圈在磁场中受力转动来工作的。 （2）[1]要探究产生感应电流的条件是电路要闭合，需控制导体运动情况相同，改变电路是否闭合。图乙中电路是闭合的，图丁中电路是断开的，且导体都是垂直磁感线左右运动，所以通过比较乙、丁两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合。 [2]再看乙、丙两图，乙中导体垂直磁感线左右运动（切割磁感线），丙中导体沿磁感线上下运动（不切割磁感线），乙中有感应电流，丙中无，所以产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。 [3]若AB棒不动，磁体左右水平运动，此时导体AB相对于磁体做切割磁感线运动，满足产生感应电流的条件，所以电路中有感应电流。 【变式2】．（25-26九年级下·全国·单元测试）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 【详解】（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。 题型七：磁生电的综合问题 【例7】．（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 【详解】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。 【变式1】．（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 【详解】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。 【变式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 【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。 【高分演练】 一、单选题 1．（25-26九年级下·全国·单元测试）下列关于电磁现象的说法中正确的是（　　） A．导线周围始终存在磁场 B．电动机是根据电磁感应现象制成的 C．电磁铁磁性的强弱与电磁铁线圈的匝数有关 D．只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流 【答案】C 【详解】A．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场；并不是任何导线周围都存在磁场，故A错误； B．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故B错误； C．电磁铁的磁性强弱除了跟电流的大小有关外，还与线圈匝数有关，故C正确； D．闭合电路的部分导体，只有在磁场中做切割磁感线的运动，在电路中才会产生电流，故D错误。 故选C。 2．（25-26九年级下·全国·周测）下列设备与工作原理对应正确的是（　　） A．动圈式话筒—电磁感应 B．电铃—电磁感应 C．司南—电流的磁效应 D．电风扇—电流的热效应 【答案】A 【详解】A．动圈式话筒工作时，人说话的声音使得线圈在磁场中运动，切割磁感线，产生感应电流，利用电磁感应现象原理，把声音信号（振动）转化为电信号，故A正确； B．电铃的主要元件是电磁铁，利用电流的磁效应工作的，故B错误； C．司南能指示南北，利用的是地磁场，故C错误； D．电风扇的主要部件是电动机，电动机的原理是利用通电导体在磁场中受力而转动，故D错误。 故选A。 3．（24-25九年级上·广西玉林·期末）一些航空母舰搭载有电磁弹射系统，其原理是利用强磁场对通电轨道产生强推力，使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】航空母舰搭载有电磁弹射系统，其原理是利用强磁场对通电轨道产生的力推动舰载机加速起飞，即通电导线在磁场中受力的作用。 A．闭合开关时，处于磁场中的导体棒通电后会移动，说明通电导线在磁场中受力的作用，故A符合题意； B．图中情景是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故B不符合题意； C．图中情景是为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故C不符合题意； D．如图情景中，闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，是电磁感应现象，故D不符合题意。 故选A。 4．（2025·福建厦门·二模）“四川舰”是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体中有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力使舰载机快速起飞。如图各实验中与弹射器主要工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．图中装置是研究电磁感应现象的实验装置，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。这是发电机的原理，故A不符合题意； B．图中是奥斯特实验装置，说明了通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，故B不符合题意； C．图中装置是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，是电流磁效应的应用，故C不符合题意； D．图中装置有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理，电磁弹射器的工作原理与电动机的原理相同，故D符合题意。 故选D。 5．（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 【详解】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。 6．（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 【详解】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。 7．（2025·广东广州·二模）如图所示，为电动机工作原理图，线圈abcd从甲图位置变为乙图位置，已知图甲中导线cd所受磁场力的方向竖直向下，以下说法正确的是（　　） A．图甲中ab边所受磁场力的方向是竖直向下 B．图甲中，发生的能量转化是机械能转化为电能 C．图乙中cd边所受磁场力的方向是竖直向下 D．图乙中，把电池拆下来接上灵敏电流计，快速转动线圈，灵敏电流计指针会偏转 【答案】D 【详解】A．根据题意，图甲中导线cd所受磁场力的方向竖直向下，ab边中电流的方向与cd边中相反，则受到的磁场力的方向是竖直向上，故A错误； B．图甲是电动机原理，工作时消耗电能，将电能转化为机械能，故B错误； C．图乙中cd边电流的方向和磁场方向与甲图中ab边相同，则受到的磁场力的方向是竖直向上，故C错误； D．图乙中，把电池拆下来接上灵敏电流计，电路中无电源，当快速转动线圈，满足闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计指针会偏转，故D正确。 故选D。 8．（2025·湖南岳阳·一模）如图所示，是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰福建舰，其采用了先进的电磁弹射技术，只要保证足够的电流输入，便能在发射装置内产生足够大的推力，比传统的蒸汽弹射系统更加先进，使舰载机的起飞更加高效和可靠。下列说法错误的是（      ） A．蒸汽弹射是将内能转化为机械能 B．电磁弹射是将电能转化为机械能 C．电磁弹射的工作原理与发电机的工作原理相同 D．电磁弹射的工作原理与电动机的工作原理相同 【答案】C 【详解】A．蒸汽弹射是气体对外做功，将内能转化为机械能，故A正确，不符合题意； BCD．电磁弹射器的弹射车轨道与飞机前轮接触，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，与电动机的工作原理是相同的，该过程中电能转化为机械能，发电机的工作原理是电磁感应现象，故BD正确，不符合题意，C错误，符合题意。 故选C。 9．（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 【详解】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。 二、填空题 10．（25-26九年级下·全国·单元测试）下图是某款新型魔方，内部有磁体和金属线圈，转动魔方就能产生电能，并储存于魔方内。此过程中是将 转化为电能，其工作原理与 （选填“电动机”或“发电机”）相同。 【答案】 机械能 发电机 【详解】[1][2]该新型魔方内部有磁体和金属线圈，转动魔方，金属线圈切割磁感线，就能产生电能，并储存于魔方内。此过程中是将机械能转化为电能，其工作原理与发电机相同。 11．（25-26九年级下·全国·单元测试）首次证实电流的周围存在磁场的科学家是 ，首次发现电磁感应现象的科学家是 。在一个圆纸盒里放一个条形磁体，在圆纸盒外放一些小磁针，各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示，则条形磁体是沿 方向放置的（用字母表示）。 【答案】 奥斯特 法拉第 BD（或DB） 【详解】[1]首次证实电流的周围存在磁场的科学家是奥斯特，通过奥斯特实验得出电流的周围存在磁场。 [2]首次发现电磁感应现象的科学家是法拉第，电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流的现象。 [3]在一个圆纸盒里放一个条形磁铁，在圆纸盒外放一些小磁针，各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示，根据条形磁铁外部的磁感线从N极出发回到S极的特点，得出条形磁铁是沿BD（或DB）方向放置的。 12．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示，条形磁体放在水平面上，钢质圆环从条形磁体的正上方由静止开始下落，钢质圆环中 （选填“会”或“不会”）有感应电流产生；圆环在下落过程中，不考虑环境阻力，其机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】 会 不守恒 【详解】[1]钢质圆环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，因闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以会产生感应电流。 [2]不计空气的阻力，该过程中机械能转化为电能，机械能减小，即机械能不守恒。 13．（25-26九年级下·全国·随堂练习）如图所示是一种手动充电环保型手电筒，这种手电筒不需要电池作为电源。使用时用手反复握压发电推柄，灯就能发光。这种手电筒所产生的电能是根据 现象获得的，其能量转化是 能转化成 能。 【答案】 电磁感应 机械 电 【详解】[1][2][3]这种手电筒不需要电池作为电源。使用时用手反复握压发电推柄，灯就能发光,说明用手反复握压发电推柄时，闭合电路的一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，将机械能转化为电能。 14．（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 见详解 【详解】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。 15．（24-25九年级上·新疆乌鲁木齐·期末）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 【详解】（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。 16．（2025九年级·全国·专题练习）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 【详解】[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。 17．（2025九年级·全国·专题练习）如图所示，图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“○”表示图甲中的导线（观察的视线沿导线由b往a看），在磁场中分别转动到1、2、3、4位置，则从1位置转到4位置的过程中，发电机产生的电流方向 （选填“会变化”或“不变”）。在1位置时，电路中 （选填“会”或“不会”）产生感应电流。 【答案】 会变化 不会 【详解】[1][2]乙图中磁感线方向水平向右，在位置1时导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不会产生感应电流；在位置2、3、4时导体会切割磁感线，能产生感应电流；由于切割磁感线的方向不同，故发电机产生的电流方向会变化。 三、实验题 18．（25-26九年级下·全国·课后作业）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)将导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G的指针不偏转，说明电路中 （选填“有”或“无”）电流产生； (2)小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现灵敏电流计G的指针发生了偏转，就说：“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。”为判断谁的说法正确，他们继续探究，并把观察到的现象记录在下表中。 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 （选填“正确”或“错误”）的。比较第2、3次实验的现象发现，产生的电流的方向跟 有关；比较第3、6次实验的现象发现，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，先撤去蹄形磁体，有同学发现电流计的指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流计的指针仍偏转，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 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。 【答案】(1)无 (2) 正确 导体切割磁感线运动的方向 磁场方向 (3) 磁场 切割磁感线 【详解】（1）实验中根据灵敏电流计G的指针是否偏转判断有无电流产生。将导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G的指针不偏转，说明电路中无电流产生。 （2）[1]由表可知，导体ab水平左右运动时电流计指针才偏转，竖直上下运动时指针不偏转，说明小芳的观点是正确的。 [2]比较第2、3次实验，磁场方向相同，导体ab运动方向相反，电流计指针偏转方向相反，说明产生的电流的方向跟导体切割磁感线运动的方向有关。 [3]比较第3、6次实验，导体切割磁感线运动的方向相同，磁场方向相反，电流计指针偏转方向相反，说明产生的电流的方向跟磁场方向有关。 （3）[1][2]根据电磁感应原理可知，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切割磁感线运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理。 19．（24-25九年级上·新疆克孜勒苏·期末）在研究“磁场对通电导体的作用”的实验中： 实验序号 1 2 3 4 磁场方向 向下 向上 向下 向上 电流方向 运动方向 右 左 左 右 (1)如图甲所示，把金属杆放在磁场里，闭合开关，观察到金属杆向右运动，利用此现象原理人们制成了 （选填“电动机”或“发电机”）； (2)改变磁场方向或电流方向，观察到的实验现象记录在表格中。分析第 （填两个实验序号）次数据可知，通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向有关。 (3)如图乙所示，闭合开关，让金属杆做切割磁感线运动，此时金属杆 （选填“会”或“不会”）受到力的作用。 【答案】(1)电动机 (2)1、2/3、4 (3)会 【详解】（1）把金属杆ab放在磁场里，闭合开关，观察到金属杆ab向右运动，说明磁场对通电导线有力的作用，这就是电动机工作的原理。 （2）研究通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向的关系，必须控制通电导体电流的方向相同，改变磁场的方向。从表格中可以看出，序号 1、2 两组或 3、4 两组实验的电流方向相同，磁场方向不同，受力方向不同，因此选择 1、2或 3、4，分析这两次数据可知，通电金属杆受力方向与磁场方向有关。 （3）闭合开关，让金属杆cd做切割磁感线运动，会产生感应电流，此电流会通过金属杆ab；由于金属杆ab处于磁场中，根据“磁场对通电导体有力的作用”，所以金属杆ab会受到力的作用。 四、综合题 20．（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） 【详解】（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）。 2 学科网（北京）股份有限公司 $