14.6 探究产生感应电流的条件 随堂练习-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

14.6探究产生感应电流的条件 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.如图所示是银行卡信息读卡器,将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时,经读卡器处理,就能识别卡片信息。下列选项和其工作原理相同的是( ) A. B. C. D. 2.下列装置中与电动机原理相同的是( ) A. B. C. D. 3.如图所示,下列说法中表述不正确的是( ) A.图甲中,若球所带电荷与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同,则球一定带负电荷 B.图乙中,地球周围地磁场的磁感线是由地理南极附近发出,回到地理北极附近的 C.图丙中,由静止在通电螺线管内部小磁针的指向,可以判断电源的a端是负极,通电螺线管的左端是极 D.图丁中,利用本实验现象的原理可制成发电机,最早发现这个现象的是英国科学家法拉第 4.关于如图所示的实验,下列说法正确的是( ) A.装置中的AB是轻质塑料棒 B.装置中的AB左右运动过程中电能转化为机械能 C.只要开关闭合,灵敏电流计的指针就会偏转 D.人们根据该实验揭示的原理发明了发电机 5.如图所示的是一款“运动手环“,其主要工作部分是一段密闭空心塑料管,管内有一小块磁铁,管外缠绕着线圈。当人佩戴这种手环走路时,塑料管内磁铁在管内往复运动,线圈会产生电流,同时液晶屏显示出运动的步数。下列四种装置与此运动手环工作原理相同的是( ) A.电热水壶 B.电磁起重机 C.帽子上的电风扇 D.动圈式话筒 6.下列电器工作过程中,把电能转化为机械能的是( ) A.电磁继电器 B.发电机 C.电饭煲 D.电动机 7.首先发现电流磁效应的物理学家是( ) A.牛顿 B.奥斯特 C.法拉第 D.阿基米德 8.有关物理学家和他的主要贡献。以下描述不正确的是( ) A.牛顿提出,任何物体不受力时总保持静止状态或匀速直线运动状态 B.阿基米德对物理学的贡献主要体现在总结了阿基米德原理和杠杆平衡原理 C.安培发现了电磁感应现象、并制造出第一台发电机 D.托里拆利通过实验第一次测出大气压强的大小 9.以其名字命名电流单位的科学家是( ) A.牛顿 B.安培 C.伏特 D.法拉第 10.选项图中与电动机的原理相同的是( ) A. B. C. D. 二、填空题 11.如图为一款儿童滑板车,当车轮转动时,可自行发电,使轮边的LED灯发光。滑板车发电的原理是 ,生活中 (选填“电动机”“扬声器”或“动圈式话筒”)也是利用这种原理工作的。 12.室内游乐场新增了一台游乐设备,游客通过骑行单车便可点亮各种景观灯装置,它将骑车的 能转化为电能。如图所示,它的原理和手摇发电机相同,都是利用了 现象。 13.如图,水平平行放置的金属导轨与电路连接置于磁场中(其中“”表示磁场方向垂直纸面向里),两根相同的金属棒AB、CD平行放在导轨上,与导轨紧密接触且可自由滑动,AB和CD的电阻均为R。 (1)连接1、3接线柱,此时通过AB和CD的电流IAB ICD(选填“>”、“=”或“<”)。若磁场对AB的作用力水平向左,则磁场对CD的作用力方向 (选填“水平向左”或“水平向右”); (2)固定CD在导轨上,连接1、2接线柱,使AB在导轨上水平向右运动,此时产生的电流从A经电流表到B,同时是否有电流通过CD? ,若有,请判断电流通过CD时的方向,若没有,请说明理由 。 14.如图所示,已经将电磁铁接外电源,则图中P为磁体 极(选填“N”或“S”)。将线圈abcd接入LED和小灯泡,闭合开关后摇动手柄(未画出)使线圈abcd转动,LED和灯泡可发光。此过程,线圈abcd将 能转化为 能。在方框内画出图中LED和小灯泡发光时的电路图 (已经画出LED和等效电源)。 15.如图甲所示是小明设计的振动发电装置,它由一个能提供辐向磁场(磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布,如图乙所示)的永磁体和一个套在该永磁体槽中的线圈组成,使线圈沿轴线做左右往复运动,便有电流通过小灯泡。 (1)该装置是利用 原理制成的; (2)通过小灯泡的电流是 (选填“直流电”或“交流电”); (3)其中电能属于 (选填“一次能源”或“二次能源”)。 三、实验题 16.在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验中,某小组利用灵敏电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 (1)探究小组将观察到的现象记录在下表中: 开关 闭合 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 开关 断开 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 竖直上下(乙图) 不偏转 竖直上下(乙图) 不偏转 垂直里外(丙图) 不偏转 垂直里外(丙图) 不偏转 水平左右(丁图) 偏转 水平左右(丁图) 不偏转 分析表中信息可知导体在磁场中运动产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。上面的现象叫做电磁感应,生活中 是根据此现象的原理工作的。 (2)探究小组观察到磁体不动时,导体棒向右运动指针向右偏转,向左运动指针向左偏转,这说明感应电流方向与 有关。继续实验:导体棒静止不动,磁体向右运动时,会观察到电流计指针向 偏转。 (3)探究小组发现实验中灵敏电流计的指针偏转角度较小,实验现象不明显,你有什么方法让实验现象变明显?答: (写出一种即可)。 四、综合题 17.(1)空气炸锅深受年轻人的喜爱,既可以炸出美味可口的食物,又可以通过传感器使其在各挡位之间转换,起到节能作用,其工作原理如图甲所示。R0为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。空气炸锅控制电路是利用电流的 (选填“热”或“磁”)效应工作的;当空气炸锅温度升高时,继电器磁性将 (选填“增强”“减弱”或“不变”);当衔铁被吸下时,空气炸锅处于 (选填“加热”或“保温”)挡位。 (2)如图所示的甲、乙两个模型中,甲图是 的模型(选填“电动机”或“发电机”),乙是根据 原理制成的。 (3)如图所示的是某实验小组测滑轮组机械效率的实验装置。实验时所用的动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 ;实验时所吊起的物体越重,滑轮组的机械效率越 ;影响滑轮组机械效率的因素还有绳子重力和绳子与滑轮之间的 。 18.阅读短文,回答问题。 手机无线充电 生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电,原理如题图甲所示,交变电流通过无线充电板(送电线圈)产生磁场,手机(受电线圈)放在无线充电板上就能充电,并将电能储存到手机的锂电池内。这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%。现在很多手机都搭配了超级无线快充功能,在快充过程的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整。我国某品牌智能手机使用标称电压(额定电压)为3V,容量4400mA h的电池,采用超级快充技术,不到10min就可把电池的电量充达一半,极大地方便了人们使用。 (1)给电池充电的过程中,将 转化为化学能,电池相当于 (选填“用电器”或“电源”); (2)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流,该过程与 (选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似; (3)以下哪个选项是正确的充电方式并能提高充电的效率_; A. B. (4)标有“输出11V 6A”字样的充电器给电池充电,设充电器工作时输入功率保持不变,充电效率为80%,则选用该充电器将上述手机电池从零到充满电需要 min; (5)利用USB充电电流、电压显示计来实时测量充电过程中充电器输出的电流和电压,并绘制如题图乙、丙所示图像。若充电的导线的阻值为0.05 ,前20min导线产生的热量为 J。 19.如图甲为SU7新型国产电动汽车,自带“动能回收系统” (1)“动能回收装置”可在刹车时带动发电机工作,将动能转化为 储存起来,从而延长续航里程,应用了原理 (或现象); (2)图乙所示为汽车远、近光灯的自动控制模拟电路,汽车远、近光灯电控转换器K相当于电压表,闭合开关S,当光强(表示光的强弱程度的物理量,用字母表示,其单位为坎德拉,简写为cd)E≥3cd的光照射光敏电阻R时,汽车上使用的远光灯能自动切换为近光灯。电源电压恒为9V,定值电阻R0的电流与其两端电压的关系如图丙所示,光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系如下表,求: 光强E/cd 1 2 3 4 5 6 光敏电阻R/ 36 18 12 9 7.2 6 ①定值电阻R0的阻值; ②当光强E=3cd时,远光灯自动切换为近光灯时,此时电控转换器K两端电压是多少?电阻R0的功率是多少? 学科网(北京)股份有限公司 《14.6探究产生感应电流的条件》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A D D D B C B B 1.B 【详解】由题意可知,将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时,相当于磁体穿过闭合金属线圈,也就相当于是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,此时导体中有感应电流产生,因此经读卡器处理,就能识别卡片信息。 A.奥斯特实验反映的是通电导体周围存在磁场,故A不符合题意; B.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,故B符合题意; C.通电导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不符合题意; D.是电磁铁的实验,探究电磁铁的磁性与铁芯的关系,故D不符合题意。 故选B。 2.B 【详解】A.A图装置中没有电源,是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,属于电磁感应现象,是发电机的原理,故A不符合题意; B.B图装置中有电源,通电导体在磁场中受力运动,与电动机的原理相同,故B符合题意; C.C图是麦克风(动圈式话筒),利用电磁感应原理工作,故C不符合题意; D.D图是电磁铁的应用(电磁继电器),利用电流的磁效应工作,故D不符合题意。 故选B。 3.A 【详解】A.图甲中,若球所带电荷与用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若球所带电荷与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同,则A球带正电,如图A球和B球相互吸引,故球可能带负电荷,也可能不带电,故A错误,A符合题意; B.图乙中,地球周围地磁场的磁感线是从地磁的N极出发(地理南极附近),回到地磁的南极(地理北极附近),故B正确,B不符合题意; C.图丙中,通电螺线管外部从N极出发,回到S极,内部从S极到N极,故由静止在通电螺线管内部小磁针的指向,该螺线管左端为N极,右端为S极,根据右手安培定则可知,大拇指的方向为N极,四指的方向为电流的方向,故电源的a端为负极,故C正确,C不符合题意; D.图丁中,利用本实验现象的原理可制成发电机,最早发现这个现象的是英国科学家法拉第,是利用电磁感应原理工作的,将机械能转化为电能,故D正确,D不符合题意。 故选A。 4.D 【详解】A.该实验是电磁感应实验,装置中的AB应是导体棒,若为轻质塑料棒,塑料棒是绝缘体,无法产生感应电流,故A错误; B.装置中的AB左右运动时,是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,此过程是机械能转化为电能,故B错误; C.开关闭合后,只有AB做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,灵敏电流计的指针才会偏转,若AB不做切割磁感线运动,指针不会偏转,故C错误; D.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,导体中会产生感应电流,人们根据电磁感应原理发明了发电机,故D正确。 故选D。 5.D 【详解】手环中磁铁在管内往复运动,线圈中产生电流,这是电磁感应现象。 A.电热水壶使利用电流的热效应,电能转化为内能,与电磁感应无关,故A不符合题意; B.电磁起重机是利用电磁铁,通电线圈产生磁场,与电磁感应无关,故B不符合题意; C.电风扇是利用通电线圈在磁场中受力转动,电能转化为机械能,与电磁感应无关,故C不符合题意; D.动圈式话筒利用电磁感应原理工作,声音使膜片振动,带动线圈切割磁感线,产生感应电流,将机械能转化为电能,与运动手环原理相同。故D符合题意。 故选D。 6.D 【详解】A.电磁继电器是一种电磁开关,工作时电能转化为磁能,故A不符合题意 ; B.发电机是利用电磁感应的原理,将机械能转化为电能的装置,故B不符合题意; C.电饭煲利用电流通过加热元件产生热量,将电能直接转化为内能,故C不符合题意 ; D.电动机工作时,通电线圈在磁场中受力转动,从而输出机械能,因此电动机是将电能转化为机械能,故D符合题意。 故选D。 7.B 【详解】A.牛顿发现了万有引力定律、牛顿运动定律等,故A不符合题意; B.奥斯特首先发现了电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场,故B符合题意; C.法拉第发现了电磁感应现象,故C不符合题意; D.阿基米德发现了阿基米德原理和杠杆平衡原理,故D不符合题意。 故选B。 8.C 【详解】A.牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律:物体在不受力的作用时保持静止状态或物体做匀速直线运动状态,故A正确,不合题意; B.阿基米德总结了阿基米德原理,揭示了浮力与排开液体所受重力的关系,另外还总结了杠杆平衡原理等,故B正确,不合题意; C.法拉第发现了电磁感应现象,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,根据这个原理制成了发电机,不是安培,故C错误,符合题意; D.托里拆利最先通过实验测出了大气压强的数值,故D正确,不合题意。 故选C。 9.B 【详解】A.为纪念牛顿在力学领域做出的巨大贡献,人们以牛顿作为力的单位,故A不符合题意; B.电流的基本单位为安培,符号A,是以科学家安培的名字来命名的,故B符合题意; C.伏特是著名的物理学家,伏特是电压的单位,故C不符合题意; D.法拉第发现了电磁感应现象,但其名字没有命名为电流的单位,故D不符合题意。 故选B。 10.B 【详解】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。 A.图中是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,与电动机的原理不同,故A不符合题意; B.图中演示的是通电线圈在磁场中受力运动,与电动机的原理相同,故B符合题意; C.动圈式话筒的原理与发电机原理相同,都是把机械能转成电能,是电磁感应现象,故C不符合题意; D.图中是电磁继电器,利用了电流的磁效应,与电动机的原理不同,故D不符合题意。 故选B。 11. 电磁感应 动圈式话筒 【详解】[1]当车轮转动时可自行发电,使车轮边缘LED灯发光,此时将机械能转化为电能,是利用电磁感应原理来工作的。 [2]电动机和扬声器的原理相同,是利用通电导体在磁场中受力转动的原理来工作的;动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的。 【点睛】本题考查的是电磁感应现象、电流的磁效应、通电导体在磁场中受力作用,属于常考题。 12. 机械 电磁感应 【详解】[1][2]游客通过骑行单车便可点亮各种景观灯装置,说明有电能产生,则它是将骑车的机械能转化为电能;它利用了电磁感应现象,手摇发电机是依据电磁感应原理工作的,所以它们都是利用电磁感应现象来工作的。 13.(1) = 水平向左 (2) 没有 见解析 【详解】(1)[1]连接1、3接线柱时,AB和CD并联在电路中,因为两根金属棒相同,电阻均为R,且在同一电源电压下,根据并联电路的特点,各支路电压相等,由欧姆定律可知,通过AB和CD的电流IAB=ICD。 [2]根据通电导体在磁场中受力方向的决定因素:已知磁场对AB的作用力水平向左,说明AB中电流方向是从B到A。因为AB和CD并联,电流方向相同,所以磁场对CD的作用力方向也是水平向左。 (2)[1][2]固定CD,连接1、2接线柱,使AB在导轨上水平向右运动,AB切割磁感线产生感应电流,相当于电源,电流表将电源短路,所以没有电流流过CD。 14. S 机械 电 【详解】[1]根据右手安培定则,四指的方向为电流的方向,大拇指的方向为N极的指向,故图中P为磁体S极。 [2][3]闭合开关后摇动手柄(未画出)使线圈abcd转动,LED和灯泡可发光,消耗了机械能,产生了电能,能量转化为机械能转化电能。 [4]如图所示,开关在干路上,灯泡与LED并联,故如图所示: 15.(1)电磁感应 (2)交流电 (3)二次能源 【详解】(1)线圈沿轴线做左右往复运动,线圈切割磁感线会产生感应电流,使灯泡发光,该装置是利用电磁感应原理制成的。 (2)通过小灯泡的电流的大小和方向随时间发生周期性的变化,是交流电。 (3)电能需要消耗其它的能源才能得到,属于二次能源。 16.(1) 切割磁感线 发电机(麦克风) (2) 导体运动方向 左 (3)增大导体棒的切割速度(或换用更强的磁铁、用线圈代替导体棒等) 【详解】(1)[1][2]由表中的记录可知,开关闭合,电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。发电机、麦克风(写出其一即可)等都是利用此原理制成的。 (2)[1]磁体不动时,导体棒向右运动指针向右偏转,向左运动指针向左偏转,灵敏电流计指针偏转表明了电流的方向,此操作说明感应电流方向与导体运动方向有关。 [2]导体棒静止不动,磁体向右运动时,相当于磁体不动,导体向左运动,此时电流表指针向左偏转。 (3)感应电流的大小与磁场强度和导体切割磁感线的速度有关,灵敏电流计的指针偏转角度较小,说明感应电流较小,要增大感应电流,可以增大导体棒的切割速度,或换用更强的磁铁、用线圈代替导体棒等,写出其中一条即可。 17.(1) 磁 增强 保温 (2) 电动机 电磁感应 (3) 低 高 摩擦力 【详解】(1)[1]空气炸锅控制电路主要部分是电磁铁,电磁铁利用电流的磁效应工作的,当有电流通过电磁铁时,会产生磁场,从而吸引衔铁来控制电路的通断。 [2][3]当空气炸锅温度升高时,因为热敏电阻R0的阻值随温度升高而减小,根据欧姆定律可知,在电源电压不变的情况下,电路中的电流会增大,磁性将增强,而电流增大,会使电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,工作电路中两个电阻串联,电路的总电阻较大,由可知电功率较小,空气炸锅将处于保温挡位。 (2)[1][2]甲图中通电后线圈在磁场中会受到力的作用而转动,将电能转化为机械能,这是电动机的工作原理;乙图中当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,这是发电机的工作原理,即电磁感应现象。 (3)[1]实验时所用的动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。因为动滑轮越重,提升动滑轮所做的额外功就越多,在有用功不变的情况下,总功增大,根据公式可知机械效率会降低。 [2]实验时所吊起的物体越重,滑轮组的机械效率越高。因为在滑轮组不变的情况下,额外功基本不变,当吊起的物体越重,有用功就越大,有用功在总功中所占的比例就越大,所以机械效率越高。 [3]影响滑轮组机械效率的因素还有绳子重力和绳子与滑轮之间的摩擦力,绳子重力和摩擦力都会使额外功增加,从而降低滑轮组的机械效率。 18.(1) 电能 用电器 (2)发电机 (3)A (4)15 (5)900 【详解】(1)[1][2]给电池充电的过程中,消耗了电能,得到化学能,因此是将电能转化为化学能,电池相当于用电器。 (2)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流,这是电磁感应现象,由于发电机的工作原理是电磁感应,电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用;所以,该过程与发电机的工作原理相似。 (3)手机无线充电只有当线圈完全对齐时才能实现高效率的充电,故A符合题意,B不符合题意。 故选A。 (4)充电器的输入功率为 电池充满电所能储存的电能为 充电器工作时输入功率保持不变,充电效率为80%,则有 所以,选用该充电器将上述手机电池从零到充满电需要的时间为 (5)图丙可知,在前20min内,0~5min时电流为6A,5~10min电流为4A,10~20min电路中的电流为2A;由图乙可知,前20min内充电电压为6V,导线产生的热量为 19.(1) 电能 电磁感应现象 (2)①6 ;②3V;1.5W 【详解】(1)[1][2]“动能回收装置”可以在刹车时实现动能回收进行发电,这是发电机的原理,是电磁感应现象,此过程中将动能转化为电能储存起来。 (2)①由丙图可知,R0的电流与其两端电压成正比,所以定值电阻R0的阻值为 ②由实物电路可知,两电阻串联。当光强E=3cd时,由表中数据可知,光敏电阻的阻值为R=12 ,此时远光灯自动切换为近光灯,根据串联正比分压可得,,代入数值得,,解得U0=3V,即电控转换器K两端电压为3V。 电阻R0的功率为 学科网(北京)股份有限公司 $