16.4 电磁感应 发电机 随堂同步练习-2025-2026学年苏科版物理九年级下册

16.4电磁感应发电机 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示是初中物理课本中出现的四位伟大的物理学家，他们的名字依次是（　　）    A．牛顿、法拉第、伽利略、欧姆 B．法拉第、牛顿、伽利略、欧姆 C．欧姆、法拉第、伽利略、牛顿 D．伽利略、牛顿、欧姆、法拉第 2．下列不能实现和古代烽火台一样传递信息的现代设备是（　　） A．手机 B．雷达 C．风力发电机 D．北斗卫星导航系统 3．近期我国某新能源汽车品牌发布了一款1500匹马力的电动汽车，为了弥补电车没有声浪的空白，该汽车安装了扬声器来模拟发动机的运动声浪，下列说法正确的是（　　） A．扬声器发出的运动声浪不是通过振动产生的 B．扬声器发出的声浪能够在真空中传播 C．电动汽车的扬声器相当于发电机 D．扬声器发出的声浪模拟的是发动机声浪的音色 4．2024年12月27日，中国海军076两栖攻击舰首舰“四川舰”在上海下水，该型舰是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电电磁弹射器的弹射车与舰载机连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到磁场强大的作用力，使舰载机获得较大起飞速度。下列实验中，与电磁弹射器原理相同的是（　　） A． B． C． D． 5．时代的发展离不开物理巨人，下面说法不正确的是（　　） A．欧姆——发现——电阻是由电压和电流决定的 B．焦耳——发现Q=I2Rt——小区线路升级，换更粗的导线来减少热损 C．安培——右手螺旋定则——判断通电螺线管的磁场方向 D．法拉第——发现了电磁感应原理——制成发电机 6．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 7．2026年1月5日上午，全球首台适用于城市环境的兆瓦级S2000浮空风力发电系统，在四川省宜宾高新区成功放飞至2000米高空并顺利累计发电385千瓦时，同时完成并网发电测试，如图所示。根据以上信息，下列说法正确的是（   ） A．该装置的工作原理是电磁感应 B．利用风力发电将电能转化为机械能 C．发电385千瓦时指发电速度快 D．在能量转化过程中，能量的总量变小 8．下列说法中正确的是（　　） A．磁悬浮列车能够悬浮是利用了异名磁极相互吸引 B．奥斯特发现了通电导体周围存在磁场 C．发电机在发电过程中电能转化为机械能 D．地磁的N极在地理的北极附近 9．已知图甲中的装置是通电螺线管，右侧放有小磁针（N极指向如图甲所示）；图乙中的装置是条形磁铁。两个装置上方均有一根垂直于纸面的导线，它是闭合电路的一部分，导线均以速度v按箭头方向做切割磁感线运动。下列说法正确的是（　　） A．两幅图中产生的感应电流的方向相同 B．两幅图中产生的感应电流的方向相反 C．两幅图中都不能产生感应电流 D．导体做切割磁感线运动时电能转化为机械能 10．如图所示是一种教学用的扩音器，当教师对着麦克风说话，声音使麦克风内的膜片振动，引起磁场中与膜片相连的线圈振动，线圈中就会产生电流。当电流通过扬声器时，引起扬声器磁场中的线圈振动，学生就能听到教师说话的声音。下列与麦克风工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 11．某实验小组的同学进行电磁学实验。 （1）如图1，闭合开关，根据右手螺旋定则（安培定则），我们可以判断通电螺线管的磁场方向，这个磁场会使小磁针发生偏转，那么偏转后小磁针的N极（黑色端）将指向 （左边/右边）； （2）在如图2甲所示的实验中，当闭合开关后，可观察到磁场中金属棒ab在导轨上运动，该实验中的能量转化情况与 （选填“电动机”或“发电机”）一致。 （3）在图2乙所示的实验中，闭合开关，保持蹄形磁体不动，若使金属棒ab做 运动，则灵敏电流计的指针将发生偏转。 12．2021年1月30日，“华龙一号”全球首堆中核集团福建福清核电5号机组投入商业运行，发电机的原理是英国物理学家 发现的 现象。 13．小明利用如图所示的微型吊扇研究“电磁转换”的实验： （1）小明将微型电扇的插头接入家庭电路，电扇旋转，如甲图所示，使微型电扇转动的工作原理是 ，工作过程中，电扇将 能主要转化为 能； （2）小明在微型电扇的插头处接入一只发光二极管，用手旋转叶片，发现二极管发光，如题乙图所示，此时微型电扇如同一台 （电动机/发电机），其工作原理是 。 14．长春轨道交通6号线的开通运营，此地铁的开通方便了乘客出行。 (1)地铁严禁携带有“异味”的物品乘车！“异味”会充满整个车厢，这是 现象； (2)乘客进站时，在检验口刷卡，机器感应电路中就会产生电流，识别卡中信息，这是利用了 现象； (3)若地铁以80km/h的速度运行1.25h，则通过的路程为 km； (4)地铁制动时，由于摩擦，其机械能转化成了地面、轮胎和空气的 。 15．如图所示，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，下列实例中与该音箱工作原理一致的是 ；能产生感应电流的是 。 三、实验题 16．现代社会离不开“电”，为探究“电”是怎样产生的，某同学利用灵敏电流计、蹄形磁铁、金属棒ab开关、导线等器材进行了“探究导体在磁场中产生感应电流的条件”实验。 【证据】按照图丙连接电路，当断开开关时，无论怎样移动金属棒 ab，灵敏电流计指针都不发生偏转。当闭合开关时，进行多次实验，并将实验现象记录在表三，分析得出以下证据： 表三 实验次数 磁场方向 金属棒 ab的运动方向 电流计指针偏转情况 1 竖直向下 前后运动 不偏转 2 竖直向下 上下运动 不偏转 3 竖直向下 向右运动 向左偏转 4 竖直向下 向左运动 向右偏转 5 竖直向上 向右运动 向右偏转 6 竖直向上 向左运动 向左偏转 （1）实验中，灵敏电流计的作用是： ； （2）当金属棒 ab做前后运动和竖直上下运动时，电路中不会产生感应电流； （3）当金属棒 ab做左右运动时，电路中 （选填“会”或“不会”）产生感应电流； （4）在磁场方向相同时，金属棒 ab由向左运动变为向右运动，则灵敏电流计指针会 偏转； …… 【解释】导体在磁场中产生感应电流的条件： （1）闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流； （2）产生的感应电流的方向与 方向和导体 方向有关； 【交流】某同学再利用如图丁所示装置进行实验，观察到把条形磁铁向下插入和向上拔出螺线管的过程中，灵敏电流计指针偏转方向相反，由此，可进一步说明，产生感应电流的方向与导体 方向有关。 四、综合题 17．远距离传输 远距离输电 输电要用导线，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。 导线有电阻，电流通过时就要发热，如何减少输电线上电功率的损耗呢？发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力。根据P=UI，若提高输电电压U，那么线路中的电流一定会减小。输电线上损失的电功率为ΔP=I2R，所以减小输电线的电阻和减小输电电流就可以大大降低电能的损失。 从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说，远距离输送电能要采用高电压或超高电压。但也不能随意提高输电电压，因为输电电压越高，输电架空线的建设，对所用各种材料的要求就越严格，线路的造价就越高。 绝缘子（如图）是应用在输电线路上的一种特殊的绝缘控件，它主要起到支持和固定导线的作用，通常由玻璃或陶瓷制成。 从发电站输出的电能，一般都要通过升压变压器提升电压，根据输送距离的远近，常采用10千伏、35千伏、110千伏、220千伏的高压输电，甚至1000千伏以上的特高压输电。到达用户处再用降压变压器逐级降低电压。 　　 　　 （1）减小输电线上电能损失的方法有 ； A．增大输电线的横截面积 B．减小输电线的长度 C．提高输电电压     D．缩短供电的时间 （2）绝缘子无需具备的特性是 ； A．机械强度高       B．耐低温        C．耐腐蚀         D．透光性好 （3）若输电电压提高2倍，则线路上的功率损耗将降为原来的 ； （4）“高压”输电通过降压变压器逐级降低电压，到达我们家庭后的电压就对人体安全了，这句话是 （正确/错误）得，因为 。 18．电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，请阅读材料回答问题。    （1）第一个发现电能生磁的是 实验。 （2）下列关于法拉第发电机的说法正确的是 。 A．发电机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动 B．发电机实现了电能向机械能的转化 C．感应电流的方向跟导体切割磁感线的方向和磁场方向无关 D．发电机的工作原理是电磁感应现象 （3）为了认识电磁炮的一些特性，某兴趣小组的同学制作了一个电磁炮模型，其原理如图所示。在螺线管中通较强电流一小段时间后迅速断电。通电过程中撞针受力迅速前移，推动炮弹射出炮管。图中撞针最有可能使用的材质是 。    A、塑料    B、铁    C、铜   D、铝 19．在跨学科实践活动中，某小组利用叶片、发光二极管和小型发电机等材料制作简易风力发电机，其结构如图甲所示。 (1)风力发电机发电时是利用 原理实现能量的转化。 (2)风力系统的主体部分为叶片，叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小、硬度 （选填“大”或“小”）的复合材料制成；若叶片截面图和风向如图乙所示，叶片两面空气流速不同产生压强差，因而受到向 （选填“上”或“下）的力使叶片旋转。 (3)实验中发现发光二极管的亮度很暗，请你写出一条提高发光二极管亮度的方法： 。 学科网（北京）股份有限公司 《16.4电磁感应发电机》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D B A A A B A D 1．A 【详解】由图可知，四位伟大的物理学家，他们的名字依次是牛顿、法拉第、伽利略、欧姆，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．C 【详解】ABD．手机、雷达和北斗卫星导航系统都是利用电磁波进行工作的，故ABD不符合题意； C．风力发电机是利用风能转化为电能，不能传递信息，故C符合题意。 故选C。 3．D 【详解】A. 声音是由物体振动产生的，扬声器发出的运动声浪是通过扬声器纸盆的振动产生的，故A错误； B. 声音的传播需要介质，真空不能传声，因此扬声器发出的声浪不能在真空中传播，故B错误； C. 电动汽车的扬声器是将电信号转化为声信号，其工作原理是通电导体在磁场中受力运动；而发电机的工作原理是电磁感应现象，二者原理不同，故C错误； D. 音色是声音的特色，不同发声体发出的声音音色不同，扬声器发出的声浪模拟发动机声浪，主要是模拟发动机声浪的音色，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接，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运动。 A．该装置为奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故A不符合题意； B．图中有电源，属于电动机原理，是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故B符合题意； C．该装置中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流，是探究电磁感应现象的装置，故C不符合题意； D．电磁铁通电后具有磁性，能吸引大头针，这是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选B。 5．A 【详解】A．导体的阻值是导体本身所具有的阻碍电流的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关，电阻不随着电压和电流的改变而改变，故A错误，符合题意； B．很多地区进行家庭供电线路改造，把电线换成更粗的，原因是在材料和长度一定的条件下，横截面积越大，电阻越小，实验粗的导线电阻更小，由Q=I2Rt知道，换更粗的导线来减少热损，故B正确，不符合题意； C．利用右手螺旋定则（安培定则）可以判断磁场的方向：用右手握通电螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极；右手螺旋定则判断直线电流的磁场方向时，让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向，故C正确，不符合题意； D．法拉第发现了电磁感应现象，并制成了人类历史上第一台发电机，故D正确，不符合题意。 故选A。 6．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。 7．A 【详解】A．风力发电装置的核心部件是发电机，其工作原理是电磁感应现象，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；故A正确； B．风力发电是利用风的动能（机械能）带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，这个过程是将机械能转化为电能，故B错误； C．“千瓦时”（kW·h）是电能的单位，表示做功的多少或能量的多少。“发电385千瓦时”指的是该装置累计发出的电能为385 kW·h，它表示的是能量的多少，而不是发电的快慢（功率），故C错误； D．根据能量守恒定律，能量在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，不会变小，也不会增多，故D错误。 故选A。 8．B 【详解】A．德系磁悬浮列车能够悬浮是利用了异名磁极相互吸引，日系磁悬浮列车能够悬浮是利用了同名磁极相互排斥的特点，故A错误； B．丹麦科学家奥斯特发现了电流周围存在磁场，故B正确； C．发电机工作过程中把机械能转化为电能，故C错误； D．地球周围存在磁场，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，故D错误。 故选B。 9．A 【详解】ABC．两图中导线均是闭合电路的一部分，且都以速度v按箭头方向做切割磁感线运动。 对图甲，根据右手定则：伸开右手，让磁感线（从左向右）从掌心进入，拇指指向导线运动方向（与箭头方向一致），此时四指所指的方向就是图甲中感应电流的方向。 对图乙，同样根据右手定则：磁感线方向（从左向右）与图甲相同，导线运动方向（与箭头方向一致）也与图甲相同，所以四指所指的感应电流方向与图甲相同，故A正确，B、C错误； D．导体做切割磁感线运动产生感应电流时是导体的机械能转化为电能，而不是电能转化为机械能，故D错误。 故选A。 10．D 【详解】A．图为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意； B．图为电磁铁的原理，利用了电流的磁效应，故B不符合题意； C．图中有电源，是电动机的工作原理，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故C不符合题意； D．图中没有电源，是发电机的工作原理，通电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。 11． 右边 电动机 切割磁感线 【详解】（1）[1]电流从螺线管的右端流入，左端流出，由安培定则可知，通电螺线管左端为N极，右端为S极，由异名磁极相互吸引可知小磁针的N极指向右边。 （2）[2]甲装置有电源，闭合开关后，能观察到导体ab运动，这个现象说明磁场对电流有力的作用，在此过程中电能转化为机械能，电动机工作时，将电能转化为机械能，所以该实验中的能量转化情况与电动机一致。 （3）[3]乙装置无电源，闭合开关后，如果让导体ab做切割磁感线运动，灵敏电流计的指针就会发生偏转，此实验是将机械能转化成电能的过程，根据此原理发明了发电机。 12． 法拉第 电磁感应 【详解】[1][2]经过10年坚持不懈地努力，1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，发电机就是利用这一原理制成的。 13． 通电导体在磁场中受力转动 电 机械 发电机 电磁感应 【详解】（1）[1][2][3]电扇里面有一个小型的电动机，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动，此时能量转化为电能转化为机械能。 （2）[4][5]电扇的内部有磁铁和线圈，当微型电扇的插头处接一只发光二极管，线圈转动时，做了切割磁感线的运动，故能产生电流；此时微型电扇如同一台发电机，原理就是电磁感应。 14．(1)扩散 (2)电磁感应 (3)100 (4)内能 【详解】（1）地铁严禁携带有“异味”的物品乘车，是因为“异味”会充满整个车厢，影响其他乘客。“异味”充满整个车厢，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 （2）闭合电路中，导体切割磁感线能产生感应电流，刷卡时会产生感应电流，其工作原理为电磁感应现象。 （3）若地铁以80km/h的速度运行1.25h，则通过的路程为 （4）地铁制动时，由于摩擦，机械能减小，内能增大，其机械能转化成了地面、轮胎和空气的内能。 15． 乙 甲 【详解】[1][2]甲图是导线切割磁感线，产生感应电流，是电磁感应现象，乙图是通电的导线在磁场中受到力的作用，是电动机的原理图。所以与该音箱工作原理一致的是乙，能产生感应电流的是甲。 16． 判断是否产生感应电流以及判断电流的方向 会 反向 切割磁感线 磁场 切割磁感线运动 切割磁感线运动 【详解】（1）[1]实验中，通过灵敏电流计的指针是否偏转可以判断是否产生感应电流，根据灵敏电流计的指针偏转方向可以判断电流的方向。 （3）[2]由表可知，当金属棒 ab做左右运动时，电流计指针会偏转，说明电路中会产生感应电流。 （4）[3]比较表中3、4实验可知，磁场方向相同，金属棒 ab的运动方向（向左和向右运动）相反，则灵敏电流计的指针偏转方向相反。所以在磁场方向相同时，金属棒 ab由向左运动变为向右运动，则灵敏电流计指针会反向偏转。 （1）[4]当断开开关时，无论怎样移动金属棒 ab，灵敏电流计指针都不发生偏转。当闭合开关时，由表可知，只有当金属棒 ab左右运动时，电流计指针会偏转，电路中会产生感应电流，可得：闭合电路中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。 （2）[5][6]比较表中3、5实验可知，金属棒 ab的运动方向相同，磁场方向相反，则灵敏电流计的指针偏转方向相反，说明产生的感应电流的方向与磁场方向有关；比较表中3、4实验可知，磁场方向相同，金属棒 ab的运动方向（向左和向右运动）相反，则灵敏电流计的指针偏转方向相反，说明产生的感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关。所以产生的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。 [7]利用如图丁所示装置进行实验，观察到把条形磁铁向下插入和向上拔出螺线管的过程中，磁场方向不变，导体切割磁感线运动方向有关改变，灵敏电流计指针偏转方向相反，说明产生感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关。 17． ABC D 错误 人体安全电压是不高于36V，家庭电路电压为220V，高于人体安全电压 【详解】（1）[1] 输电线上损失的电功率为ΔP=I2R，所以可以通过减小电流或者减小输电线电阻来减少输电线上损失的电能。 A．增大输电线的横截面积，可以减小电阻，故A符合题意； B．远距离输电中，虽然导线很长，但是可以让输电线尽量走直线，尽量减小输电线的长度，减小输电线的电阻，故B符合题意； C．发电厂输出的电功率是一定的，根据P=UI，若提高输电电压U，线路中的电流减小，故C符合题意； D．输电线要长时间为居民供电，缩短供电时间不可取，故D不符合题意。 故选ABC。 （2）[2]A．绝缘子起支持和固定导线的作用，所以需要绝缘性好，输电线有重力，需要较高的机械强度才能起到固定和支撑导线作用，故A不符合题意； B．输电线会一年四季都裸露在空气中，在高温天气和严寒的冬天都要能很好的固定和支撑导线，所以绝缘子还要有耐低温和耐高温的特性，故B不符合题意； C．远距离输电线会长时间裸露在空气中，所以需要具有一定的耐腐蚀性能，故C不符合题意； D．绝缘子主要是起支持和固定导线的作用，对透光性没有要求，故D符合题意。 故选D。 （3）[3]发电厂的输出功率一定，输电电压提高2倍，由P=UI可知输电电流减小 ，输电线上损失的电功率为 （4）[4][5] “高压”输电通过降压变压器逐级降低电压，到达家庭后的电压为220V，人体安全电压是不高于36V，家庭电路电压高于人体安全电压，家庭电路电压对人体是不安全的。 18． 奥斯特 D B 【详解】（1）[1]奥斯特实验发现电流周围存在着磁场，首先揭示了电与磁的联系，因此第一个发现电能生磁的是奥斯特。 （2）[2]AD．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，发电机的工作原理是电磁感应原理，故A错误，D正确； B．发电机工作过程中，机械能转化为电能，故B错误； C．感应电流的方向跟导体切割磁感线方向、磁场方向有关，故C错误。 故选D。 （3）[3]撞针在通电螺线管中被磁化，受磁力作用前移，推动炮弹射出炮管，所以应选择磁性材料，因此撞针最有可能使用的材质是铁，故选B。 19．(1)电磁感应 (2) 大 上 (3)增大风速（或增大叶片长度） 【详解】（1）风力发电机发电时，风吹动叶片转动，从而带动发电机发电，发电机发电是利用电磁感应原理实现能量的转化。 （2）[1]风力发电机的叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，为了实现上述性能，通常用密度小、硬度大的复合材料制成。 [2]如图乙，叶片上侧空气流速快压强小，下侧空气流速慢，压强大，叶片两面空气流速不同产生压强差，因而受到向上的力使叶片旋转。 （3）实验中发现发光二极管的亮度很暗，说明电路中的电流太小，要提高发光二极管的亮度需增大风速，使发电机转速加快，从而增大感应电流。 学科网（北京）股份有限公司 $