19.1 探究：产生感应电流的条件 巩固练习-2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

19.1探究：产生感应电流的条件 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．电与磁的知识，正确的是（　　） A．电磁感应现象揭示电生磁规律 B．电动机工作时将电能转化为机械能 C．指南针南极指向地磁场南极 D．电磁铁磁性强弱与电流方向有关 2．乘客在搭乘高铁时，在网上购票后，直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图所示是小明通过扫描“手机二维码”进站时的情景，将手机上二维码靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别小明的乘客身份。下图中能说明这一原理的是（　　） A． B． C． D． 3．关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图，罗盘是我国古代的指南针，其勺柄静止时指向地理的北极 B．乙图，奥斯特实验，此实验说明磁生电 C．丙图说明电流的周围存在磁场 D．丁图为动圈式话筒，其工作原理与发电机相同 4．第八届全国青少年无人机大赛海南省地区赛圆满落幕，比赛使用的各类型无人机动力系统的核心部件都是电动机，下列实验，能说明电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 5．关于物理学史中的“最”，下列说法正确的是（   ） A．墨子最早发现磁偏角 B．奥斯特最早发现电磁感应现象 C．马德堡半球实验是最早测量大气压的实验 D．欧姆最早对电流与电压、电阻的关系进行实验研究 6．将扬声器、开关和电流表连成如图电路，闭合开关，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动，下列选项与其原理相同的是（　　） A．电动机 B．发电机 C．电磁铁 D．电风扇 7．如图，将强磁体靠近正在发光的白炽灯，观察到白炽灯的灯丝晃动。下列哪个装置是由此原理制成的（    ） A． B． C． D． 8．以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（　　） A．图甲：磁感线是真实存在的，地磁场的北极在地理北极附近 B．图乙：P向右移动，能吸引更多铁钉，铁钉下端为电磁铁的N极 C．图丙：改变电流方向，线圈受力方向改变，是发电机的工作原理图 D．图丁：闭合开关，导体ab左右水平运动，电路产生电流 9．如图是某种磁悬浮灯泡。木质底座中有电磁铁和送电线圈，送电线圈中通以变化的电流，产生变化的磁场，灯泡下方有磁体和受电线圈。关于该磁悬浮灯泡，下列说法正确的是（　　） A．发光的灯泡周围不存在磁场 B．灯泡发光的原理与发电机的工作原理相同 C．灯泡利用了异名磁极相互排斥的原理实现悬浮的 D．断电后灯泡对底座的压力和底座所受的支持力是一对平衡力 10．关于图中选项中的实验器材，描述正确的是（　　） A．图甲中，该装置只能用来检验金属物体是否带电 B．图乙中，使用测电笔时手要与笔尖金属体接触 C．图丙中，通电螺线管外部磁场与条形磁铁相似 D．图丁中，闭合开关，导体AB运动一定有电流 二、填空题 11．如图所示，将一个铜质线圈与一只小灯泡连接形成一个闭合回路，当将一条形磁体快速插入线圈时，会观察到小灯泡发光；当从线圈中快速拔出磁体时，灯泡也会发光：上述现象说明两次实验中闭合回路中都有电流产生，两次线圈和磁体具有的共同运动特点是 ，小明认为两次实验中产生的电流方向是相同的。请你设计方案，验证他的这一观点是否正确？ 。 12．元旦联欢会上小梅演奏葫芦丝（图甲）时，手指按住不同的孔，发声空气柱的长度不同，振动的频率不同，发出声音的 就不同；音箱中的动圈式扬声器（图乙）与 （选填“电风扇”或“动圈式话筒”）的原理相同。 13．跳绳也可以“发电”？某学校用一根带有绝缘皮的长铜导线作为跳绳，将它的两端与节能灯固定连接，跳绳的时候还需要推来一个较大的磁性边框。当夜幕降临时，学生在磁性边框内跳绳，墙上的节能灯就可以发光，发光原理是 。 14．按要求填空； (1)利用图甲所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”，需在导线夹a、b间接入的电路元件是 ； (2)使用天平测量石块质量前，天平的情况如图乙所示，接下来的操作是把平衡螺母向 调节，直到指针指在分度盘中线处。 15．如图所示是探究感应电流产生条件的装置。从能量角度分析，感应电流产生的过程中 能转化为 能。 三、实验题 16．物理兴趣小组的同学在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中，用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成电路，用绝缘的细线将金属棒水平悬挂，置于U形磁铁的磁场中，如图所示。 (1)他们完成操作，将观察到的现象记入表格； 序号 开关 金属棒运动方向 电流计指针偏转情况 1 断开 竖直上下运动 不偏转 2 断开 水平左右运动 不偏转 3 闭合 竖直上下运动 不偏转 4 闭合 水平向右运动 向左偏转 5 闭合 水平向左运动 向右偏转 根据实验现象发现，当开关 （选填“闭合”或“断开”）时，金属棒做切割磁感线运动会产生感应电流， （选填“电动机”或“发电机”）是根据这个原理工作的； (2)金属棒分别向左和向右运动时，灵敏电流计指针的偏转方向不同，说明了感应电流的方向与 有关； (3)如果将电路中的电流计换成 ，可以探究磁场对通电导体的作用。 四、综合题 17．2024年1月18日，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接（图甲）。当货运飞船和核心舱相互靠近时，为减缓撞击带来的影响，货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。 (1)“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识，设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，说明通电螺线管左端为 极；为增大排斥力，滑动变阻器的滑片P应向 端滑动。 (2)如图丙是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，图丁和图戊所示实例中与该音箱工作原理一致的是图 ，能产生感应电流的是图 。 18．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 19．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 （填“a”或“b”）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%，与速度的关系为（，的单位为），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（c），受电弓安装在高铁车箱的顶部，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 （填“d”或“e”）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（f）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10，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： 。 学科网（北京）股份有限公司 《19.1探究：产生感应电流的套件》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D D D B C D B C 1．B 【详解】A．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产生感应电流，揭示的是磁生电的规律，不是电生磁规律，故A错误； B．电动机工作时，消耗电能，获得机械能，将电能转化为机械能，故B正确； C．地球是一个大磁体，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，指南针南极指向地理南极，即地磁场北极；故C错误； D．电磁铁磁性强弱与电流方向无关。从电磁铁磁性强弱影响因素看，电流大小、线圈匝数、有无铁芯会改变电磁铁磁性强弱。而电流方向主要影响电磁铁磁极，但不会改变磁性强弱。故D错误。 故选B。 2．D 【详解】由题意可知，“刷身份证”或“扫手机”时机器感应电路中会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应。 A．图中有电源，为电动机的工作原理，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故 A不符合题意； B．如图，为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故B不符合题意； C．如图，该实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，运用了电流的磁效应，故C不符合题意； D．如图，该闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，为发电机的工作原理，故D符合题意。 故选D。 3．D 【详解】A．甲图，罗盘是我国古代的指南针，其勺柄静止时指向地理的南极，故A错误； B．乙图，奥斯特实验说明电流的周围存在磁场，即电生磁，故B错误； C．丙图说明通电导体在磁场中会受到力的作用，故C错误； D．丁图为动圈式话筒，是利用电磁感应现象来工作的，与发电机的原理相同，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能。 A．图A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。这与电动机的原理不同，故A不符合题意； B．图B是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验装置，研究的是电磁铁的性质。这与电动机的原理不同，故B不符合题意； C．图C的装置中没有电源，是研究线圈在磁场中转动时产生感应电流的现象，即电磁感应现象，这是发电机的工作原理。这与电动机的原理不同，故C不符合题意； D．图D的装置中有电源，给导体ab通电，导体ab在磁场中会受到力的作用而运动，这演示了通电导体在磁场中受力运动的原理，是电动机的工作原理。故D符合题意。 故选D。 5．D 【详解】A．我国宋代的沈括最早对地磁偏角现象进行了描述，故A错误； B．法拉第最早发现电磁感应现象，故B错误； C．马德堡半球实验证明了大气压强的存在，托里拆利实验是最早测量大气压的实验，故C错误； D．欧姆最早对电流与电压、电阻的关系进行实验研究并得出了欧姆定律，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】闭合开关，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动，说明电路中产生感应电流，属于电磁感应现象，发电机根据此原理制成的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】通电白炽灯的灯丝中有电流，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，灯丝会发生晃动，即利用通电导线在磁场中受到力的作用。 A．图中电磁铁是利用电流的磁效应的原理，故A不符合题意； B．图中发电机是根据电磁感应的原理制成的，故B不符合题意； C．图中电动机是根据通电导体在磁场中受力的作用制成的，故C符合题意； D．动圈式话筒是利用电磁感应来工作的，故D不符合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．磁场是真实存在的，磁感线是假想出来的，地球周围存在磁场，地磁场的北极在地理南极附近，故A错误； B． P向右移动，电阻变大，电流减小，磁性变弱，能吸引更少的铁钉，根据安培定则可知，铁钉上端为N极，铁钉下端为S极，故B错误； C．通电导线在磁场中运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关，单独改变磁场方向或电流方向，线圈的转动方向会改变，该图为电动机的工作原理图，故C错误； D．根据电磁感应现象可知，闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线时会产生感应电流，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】A．通电导线周围存在磁场，灯泡发光时， 受电线圈中有电流，所以发光的灯泡周围存在磁场，故A错误； B．送电线圈通变化电流产生变化磁场，受电线圈中产生感应电流使灯泡发光，这是电磁感应现象，与发电机工作原理相同，故B正确； C．磁悬浮灯泡是利用同名磁极相互排斥原理实现悬浮的，故C错误； D．断电后，灯泡对底座的压力大小等于灯泡的和重力，底座所受的支持力等于底座和灯泡的总重力，这两个力大小不相等，不是平衡力，故D错误。 故选B。 10．C 【详解】A．图中是实验室内的验电器，该装置能用来检验物体是否带电，不一定是金属物体，故A错误； B．使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，选项的用法不符合安全用电常识，故B错误； C．由图及所学物理知识可知，通电螺线管外部磁场与条形磁铁相似，故C正确； D．闭合开关，导体AB做切割磁感线运动时才会产生感应电流，故D错误。 故选C。 11． 见解析 见解析 【详解】[1]将一条形磁体快速插入线圈时或从线圈中快速拔出磁体时，此时都满足线圈做切割磁感线运动，会产生感应电流，灯泡会发光。 [2]可以在电路中串联一个灵敏电流计，观察灵敏电流计在两种方式中偏转的方向是否相同，相同则说明产生感应电流的方向相同，偏转方向不同，则说明产生感应电流的方向不同。 12． 音调 电风扇 【详解】[1]声音的高低叫音调，音调与发声体振动的频率有关，演奏葫芦丝时，手指按住不同的孔，发声空气柱的长度不同，振动的频率不同，发出声音的音调就不同。 [2]音箱中的扬声器与电风扇原理相同，都是利用通电导体在磁场中受力的作用制成的，动圈式话筒的原理则是电磁感应现象。 13．电磁感应现象 【详解】长铜导线的两端与节能灯固定连接，形成了一个闭合电路，学生在磁性边框内跳绳时，带有绝缘皮的长铜导线（即“跳绳”）会在磁性边框的磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流。当电流通过节能灯时，节能灯就会发光。 14．(1)灵敏电流计 (2)右 【详解】（1）在探究感应电流的实验中，是通过灵敏电流计指针的偏转来确定感应电流的产生及电流方向的，所以还需在导线夹a、b间接入的电路元件是灵敏电流计。 （2）根据图示可知，天平的左端下沉，此时应该把平衡螺母向右调节，直到指针指在分度盘中线处。 15． 机械 电 【详解】[1][2]探究感应电流产生条件实验中，闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，产生感应电流，将机械能转化为电能。 16．(1) 闭合 发电机 (2)金属棒切割磁感线运动方向 (3)电源 【详解】（1）[1][2]由表中数据可知，开关断开时，金属棒切割磁感线运动，电流计指针不偏转，所以当开关闭合时，金属棒做切割磁感线运动会产生感应电流，发电机是根据这个原理工作的。 （2）由表中4、5组数据可知，开关闭合，金属棒水平向右运动，电流计向左偏转，金属棒水平向左运动，电流计向右偏转，说明感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动方向有关。 （3）探究磁场对通电导体的作用，需要有电源，所以将电路中的电流计换成电源，可以探究磁场对通电导体的作用。 17．(1) N (2) 戊 丁 【详解】（1）[1]条形磁体右端为 N 极，由于 “相互排斥”，通电螺线管左端需与条形磁体右端磁极相同，因此通电螺线管左端为N 极。 [2]增大排斥力需增强螺线管磁性，而磁性强弱与电流大小正相关，电流越大，磁性越强。滑动变阻器滑片P向A端滑动时，接入电路的电阻丝长度变短，电阻减小，电路电流增大，螺线管磁性增强。 （2）[1][2]音箱的工作原理是“通电导线在磁场中受力”，电动机原理，需有电源供电。 图丁：无电源，导体在磁场中运动切割磁感线，是电磁感应现象，发电机原理，产生感应电流； 图戊：有电源，通电导体在磁场中受力运动，与音箱工作原理一致。 因此，与音箱原理一致的是图戊；能产生感应电流的是图丁。 18．(1)异名 (2) 电磁感应 振动 磁场 (3)53280J (4)A 【详解】（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。 19．(1)b (2) (3) (4)e (5) 串 (6)智能节能系统，实现绿色低碳运营 【详解】（1）动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，属于电磁感应现象，图b为电磁感应现象，图a为通电导体在磁场中受力的作用，故图b与其工作原理相同。 （2）空气的阻力为 总阻力为 该动车组匀速直线运动，牵引力和阻力二力平衡，大小相等，牵引力大小为 该动车组牵引力每小时运动的路程为 该动车组牵引力每小时至少做功 （3）由题意可知，经停某站运动的路程为 经停某站的总时间 匀速运动通过的时间 该动车组因不停靠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e的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。 （5）[1]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。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，开关闭合，温控开关与湿控开关闭合，灯泡一直亮，通过定值电阻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，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，灯泡分得的电压小于额定电压，灯泡发光较暗，灯泡电阻为 总电阻为 电流为 电流，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，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，故如下图所示： （6）我想象的中国高铁最智慧的样子是智能节能系统，实现绿色低碳运营。 学科网（北京）股份有限公司 $