20.6 磁生电 同步练习-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

20.6磁生电 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．运动手环因其时尚外观备受青少年的喜爱。手环内置一空心塑料管，管内有一可移动的磁铁，管外绕着线圈，手环运动时，磁铁随手臂的摆动在管内往复运动，就会产生电流。下列四个选项能说明该手环工作原理的是（　　） A．磁极间有相互作用 B．通电导线周围存在磁场 C．通电导体在磁场中受力 D．电磁感应现象 2．“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． 3．电子门禁锁开门时只需要拿出门禁卡对着门禁锁轻轻一贴，位于门禁锁内部的线圈中就会产生电流，接通电路打开门。下列选项中与该原理相同的是（    ） A． B． C． D． 4．如图是一款外形是小飞机的电动车氛围灯。当骑行电动车时，风吹动小飞机的扇叶转动，小飞机便会发光，既美观又能起到警示作用，从而增加安全性。下列实验原理与发光小飞机的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 5．国家安全近年，以扛枪机器狗为代表的多种先进装备纷纷亮相，引起了外界的高度关注。如图所示的机器狗的核心部件是电动机，下列实验中能说明电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示的四个装置，关于电磁学知识或原理，下列表述正确的是（　　） A．甲图所示的是测量电功的仪表，示数为1469.5J B．乙图给手机充电的过程中移动电源将电能转化成化学能 C．丙图可用来演示发电机原理，将机械能转化为电能 D．丁图中带正电的小球A吸引轻质小球B，小球B一定带负电 7．在跨学科实践活动中，小明和同学们给自制小电动机加装扇叶制成一款小风车，如图所示，闭合开关后风车能连续转动。下列说法正确的是（　　） A．风车转动的原理与发电机相同 B．换磁性更强的磁铁，风车的转速变小 C．电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关 D．电池换成灵敏电流计，转动扇叶，电流表指针偏转 8．如图甲所示，给直导线（铝棒）通电，铝棒会运动。图乙四个现象的实验结论能解释铝棒运动原因的是（　　） A．图①中，闭合开关，大头针被吸引 B．图②中，闭合开关，小磁针偏转 C．图③中，闭合开关，线圈转动 D．图④中，转动扇叶，二极管发光 9．电磁弹射技术越来越多地出现在我国的大型舰船上，其中飞轮储能系统是关键，即在弹射前，利用高速运转的飞轮迅速发电，进行储能。以下与储能系统储能阶段的工作原理一样的是（　　） A．发电机 B．电动机 C．电磁继电器 D．扬声器 10．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 二、填空题 11．如图装置探究电磁感应，通过观察灵敏电流表的指针偏转来判断是否产生了感应电流。经过多次尝试，他发现，当闭合电路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。这个现象是由科学家________首先发现的。 12．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___________。 13．五一假期，小明一家人自驾去松花湖游玩。汽车行驶过程中，以爸爸为参照物，坐在后面的小明是______（选填“运动”或“静止”）的；汽车行驶的平均速度约为60km/h，从家到扬州用时0.5h，家到扬州路程约为______km；沿途路过丰满水电站，是东北电网中的一座骨干电站，发电机利用了______原理发电；松花湖水域宽阔，有效调节了周围环境的温度，这是因为水的______大。 14．如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。请你根据以上材料仿照示例描述熔盐塔式光热电站工作原理任意一个过程及其中蕴含的物理知识。 示例：【工作过程】上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端； 【蕴含知识】利用光的反射定律。 【工作过程】___________； 【蕴含知识】___________。 15．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。 三、实验题 16．某实验小组进行了有关电磁现象的实验。 (1)在如图甲所示实验中，当导线通电时，观察到放置在直导线正下方的小磁针发生偏转；切断电流时，观察到小磁针又回到原位，这说明电流周围________。 (2)在如图乙所示实验中，保持水平放置的蹄形磁体不动时，闭合开关，灵敏电流计指针________________________________________（选填“发生”或“不发生”）偏转；当位于磁体N、S极之间的导体AB沿竖直方向运动时，灵敏电流计指针不发生偏转；当导体AB沿水平方向运动时，灵敏电流计的指针发生偏转。这说明闭合电路的一部分导体在磁场中做________________________________运动时，导体中就有感应电流产生。 四、综合题 17．阅读短文，回答问题： 自制智能晾衣架 【项目源起】为了解决家里收衣服能否及时的问题，小科准备设计一款“智能晾衣架”. 【项目要求】查阅资料可知工作原理如图甲，光照控制电路和雨量控制电路分别采集光照强度和雨量信息，并将信号传输给单片机.单片机根据预设的阈值判断天气情况，然后通过电机驱动器控制直流电机的正转或反转，从而实现晾衣架的伸出和收回. 【项目设计】 (1)小科设计了如图乙所示的简易晾衣架，其AB为绳索，OB为晾衣杆，图示状态，OB为__________杠杆，为了使AB更省力，衣服应向__________移动. (2)在图乙装置中加一电机，实现电机控制衣服的伸出与回收，下图与该直流电机工作原理相同的是 . A． B． C． D． (3)小科和小组交流，进一步研究和设计雨量控制电路： ①如图丙为雨量控制电路，雨量检测装置由两个E字金属丝和蓄水容器组成（如图丁所示）.由于雨水是导体，当检测装置上雨水量不足时，检测装置相当于断路；当雨水到达__________高度时，检测装置恰好导通.E字相邻金属丝ac间距为0.05mm，某次降雨12min集水器中水恰好装满，根据表1信息推测该时段 __________雨. 表1 种类 12小时降水量（mm） 小雨 小于5.0 中雨 5.0~14.9 大雨 15.0~29.9 暴雨 30.0~69.9 大暴雨 70.0~139.9 ②若电源电压恒定，R0为电阻箱，当R0调至一定值时，R0两端电压在4V~6V变化，启动单片机工作，此过程中，如果雨量检测装置的电阻在30Ω~50Ω，则电源电压为__________V，单片机启动电压不变的情况下，要在更高的降水量时才启动，则要将电阻箱R0的阻值调__________. (4)小科结合实际需要，和小组交流发现，应该优先启动“衣重控制电路”，从而启动单片机工作，理由是__________；甲图设计中，还有什么不足，__________（答出一种即可）. 18．我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施。图1是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。 (1)核电站中发电机是英国物理学家________在10年中做了多次探索，发现了利用磁场产生电流的条件和规律，这样产生的电流叫________，根据这个发现，后来发明了发电机。 (2)关于远距离输电，下列表述正确的是（　　） A．提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失 B．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 C．若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式 (3)若核电站的发电输出电功率为：，用10kV的高压进行输电，若此时输电线的电阻为5Ω，输电线上的热损耗功率为________W；在输送功率不变时，若改用1000kV的电压输电，则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为________； (4)远距离输电时某处发生了短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图2所示的电路进行测量，已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，则短路位置到甲地的距离为________km。 19．如图是一种“绿色节能”的路面减速装置，当车辆驶过减速装置时，该装置会发电。这种高科技的“夜间交警”在帮助车辆减速的同时还能为交通指示灯起到供电作用。这些在斜坡上的减速装置是由一种与路面齐平的垫板构成，在垫板里面有一系列类似于感应嵌板的物体。当有车辆经过路面时，路面下活动的嵌齿会使嵌板上下浮动，从而像一个小型发电机一样产生电能。据估计，足够稳定的车流量会使节能装置的发电功率达到10 kW。 (1)该装置的原理是什么？它工作过程中能量的转化关系是怎样的？ (2)该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时产生的电能是多少？ (3)如果该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时所获得的机械能是，则该装置的发电效率是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 《20.6磁生电》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B C C C D C A B 1．D 【详解】运动手环的工作原理是导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，说明手环利用的是电磁感应现象。 A．图中体现了磁极间的相互作用，与“运动手环”工作原理不相同，故A不符合题意； B．图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，与“运动手环”工作原理不相同，故B不符合题意； C．该实验装置中有电源，闭合开关时，电流流过导体，磁场中的导体会受力运动，是电动机的工作原理，与“运动手环”工作原理不相同，故C不符合题意； D．导体棒做切割磁感线运动时，有电流产生，探究的是电磁感应现象，与“运动手环”工作原理相同，故D符合题意。 故选D。 2．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。 3．B 【详解】A．门禁卡对着门禁锁轻轻一贴，位于门禁锁内部的线圈中就会产生电流，这是电磁感应现象，当闭合开关时，导体棒中有电流流过，在磁场中受到力的作用而运动，故A不符合题意； B．电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，有感应电流产生，这是电磁感应现象，故B符合题意； C．奥斯特实验说明电流周围存在着磁场，是电流的磁效应，故C不符合题意； D．当螺线管通电时，在周围产生磁场，这是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】当风吹动小飞机扇叶转动时小飞机发光，这是机械能转化为电能的过程，其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，导体中会产生感应电流。 A．图中是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验装置，与电磁感应现象无关，故A不符合题意； B．图中是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在磁场，不是电磁感应现象，故B不符合题意； C．图中，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，故C符合题意； D．图中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，不是电磁感应现象，故D不符合题意。 故选C。 5．C 【详解】A.此图说明通电导体周围存在磁场，这是电流的磁效应，不是电动机工作原理，故A不符合题意； B.此图说明闭合电路一部分导体在磁场中切割磁感线运动，产生感应电流，这是电磁感应原理，不是电动机原理，故B不符合题意； C.此图说明通电导体在磁场中受力的作用，这是电动机原理，故C符合题意； D.此图说明电磁铁的磁性强弱，与线圈匝数有关，不是电动机原理，故D不符合题意。 故选C。 6．C 【详解】A．电能表的最后一位数是小数，则电能表示数为1469.5kW·h，故A错误； B．乙图给手机充电的过程中，移动电源为手机提供电能，将化学能转化成电能，故B错误； C．丙图可用来演示发电机原理，闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，故C正确； D．丁图中带正电的小球A吸引轻质小球B，由于异种电荷相吸引，带电体能吸引不带电的轻小物体得，所以小球B可能带负电，可能不带电，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．图示装置是电动机，风车转动是电动机工作，其原理是通电线圈在磁场中受力转动；发电机的原理是电磁感应现象。二者原理不同，故A错误； B．通电线圈在磁场中受到的力与磁场强弱和电流大小有关。换磁性更强的磁铁，线圈受到的力更大，风车的转速会变快，故B错误； C．根据焦耳定律可知，电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻有关，电阻越大，产生的热量越多，故C错误； D．电池换成灵敏电流计，若用外力转动扇叶，则线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这个现象叫电磁感应，灵敏电流计的指针会发生偏转，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．如图甲所示，给直导线（铝棒）通电，铝棒会运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，图①中，闭合开关，大头针被吸引，利用的是电流的磁效应，故A不符合题意； B．图②中，闭合开关，小磁针偏转，演示的是奥斯特实验，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意； C．图③中，闭合开关，线圈中有电流通过，在磁场中受力，线圈转动，与铝棒运动的原理相同，故C符合题意； D．图④中，转动扇叶，利用电磁感应产生感应电流，二极管发光，故D不符合题意。 故选C。 9．A 【详解】飞轮储能系统在储能阶段，是飞轮的机械能转化为电能，这个过程利用的是电磁感应现象，和发电机的工作原理一致。 A．发电机工作原理是电磁感应，将机械能转化为电能，与题干原理一致，故A符合题意； B．电动机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，与题干原理相反，故B不符合题意； C．电磁继电器利用电流的磁效应工作，其工作原理与题干中的电磁感应现象不同，故C不符合题意； D．扬声器将电信号转化为声信号，本质是将电能转化为机械能，与题干原理相反，故D不符合题意。 故选A。 10．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。 11． 切割磁感线 法拉第 【详解】[1]在探究电磁感应现象的实验中，通过观察灵敏电流表的指针偏转来判断是否产生了感应电流。当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。 [2]电磁感应现象是由英国科学家法拉第首先发现的。1831年，法拉第经过10年的探索，终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律，即电磁感应现象。 12．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。 13． 静止 30 电磁感应 比热容 【详解】[1]小明与爸爸同处于行驶的汽车中，两者相对位置未改变，因此以爸爸为参照物，小明是静止的。 [2]根据可知，家到扬州路程约为s=vt=60km/h×0.5h=30km [3]水电站通过水流驱动发电机，其核心原理是闭合电路的一部分导体切割磁感线产生电流，即电磁感应。 [4]水的特性：水的比热容较大，相同质量，吸收或释放相同热量时温度变化较小，因此能有效调节环境温度。 14． 见解析 见解析 【详解】[1][2]工作过程：太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收： 蕴含知识：熔盐吸收热量，内能增加，通过热传递的方式增大内能。 工作过程：将水加热成水蒸气； 蕴含知识：水由液态变成气态，水发生了汽化现象。 工作过程：水蒸气推动汽轮发电机发电； 蕴含知识：发动机是根据电磁感应的原理制成的。 15．(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。 16．(1)存在磁场 (2) 不发生 切割磁感线 【详解】（1）甲图是奥斯特实验，当导线通电时，小磁针发生偏转，说明小磁针受到力的作用，这个力是由通电导线产生的。切断电流，小磁针回到原位，表明电流存在时周围产生了一种特殊物质对小磁针有力的作用，这种特殊物质就是磁场，所以说明电流周围存在磁场。 （2）[1]乙图是探究电磁感应现象的实验。闭合开关后，若导体不做切割磁感线运动，电路中不会产生感应电流，灵敏电流计指针不发生偏转。因为此时导体没有做切割磁感线的有效运动，没有满足电磁感应现象产生的条件。 [2]当导体AB沿水平方向运动时，导体做切割磁感线运动，灵敏电流计指针发生偏转，说明电路中有感应电流产生。所以闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就有感应电流产生。 17．(1) 费力 左（O点） (2)C (3) e 中 24 小 (4) 压力过大破坏衣架，有高空坠物的危险 风速控制、粉尘控制、雨量优先控制等 【详解】（1）[1]杠杆的动力臂和阻力臂如图所示 由图可知，根据杠杆平衡条件可知，OB为费力杠杆。 [2]根据可知，为了使AB更省力，可减小阻力臂，衣服应向左（O点）移动。 （2）A.图为电磁继电器的原理图，利用了电流的磁效应，故A不符合题意； B.图为发电机的原理图，利用了电磁感应，故B 不符合题意； C.图为直流电动机的原理图，利用了通电导体在磁场中受力的作用，故C符合题意； D.图为奥斯特实验，说明了通电导线周围存在磁场，故D不符合题意。 故选C。 （3）[1]由图可知，当雨水到达e高度时，和两点被接通。 [2] E字相邻金属丝ac间距为0.05mm，ae间距为0.1mm，某次降雨12min集水器中水恰好装满，12小时降水量为，在5.0~14.9范围之间，因此为中雨。 [3]由于电源电压不变，根据欧姆定律和串联电路电流、电压规律可得 解得 电源电压为 [4] 由题意可知，雨量雨大，雨量检测装置的电阻长度越短，电阻越小，单片机启动电压不变的情况下，要在更高的降水量时才启动，则要将电阻箱R0的阻值调小。 （4）[1] 小科结合实际需要，和小组交流发现，应该优先启动“衣重控制电路”，从而启动单片机工作，理由是压力过大破坏衣架，有高空坠物的危险。 [2] 甲图设计中，还有的不足是风速控制、粉尘控制、雨量优先控制等，合理即可。 18．(1) 法拉第 感应电流 (2)C (3) 1:10000 (4)15 【详解】（1）[1][2]英国物理学家法拉第发现电磁感应现象，即利用磁场产生电流，产生的电流叫感应电流，据此发明发电机。 （2）A．输电电压不影响输电线电阻（电阻由导线材料、长度、横截面积等决定），故A错误； B．根据，输送电压一定，输送功率越大，电流越大，根据，电能损失越大，故B错误； C．常温超导体电阻为，不用考虑电热损失，无需高压输电，故C正确。 故选C。 （3）[1]先根据求电流 输电线上的热损耗功率为 [2]输送功率不变，热损耗功率之比为 （4）检测电路输电线的总电阻 每根输电线每千米电阻，则导线长度为 短路位置到甲地距离 19．(1)电磁感应现象；机械能转化为电能 (2) (3)20% 【详解】（1）由题可知，该装置相当于小型发电机，通过嵌板上下浮动来发电，所以其原理是电磁感应现象，工作过程中消耗了机械能，获得了电能，是把机械能转化为电能。 （2）工作8小时的发电量 （3） 该装置的发电效率 学科网（北京）股份有限公司 $