第20章 第6节 磁生电-2025-2026学年九年级下册物理同步辅导（人教版）

金属棒可能静止。 第5节跨学科实践：制作简易直流电动机 【基础过关】 1.B2.D 3.磁场大短路 4.导体相反 【能力提升】 1.(1)通电线圈在磁场中受力转动电机 械(2)B(3)换向器不能(4)磁场方 向电流方向(5)电源电压较低（或轴所 受阻力太大或开始线圈处在平衡位置) 2.(1)强磁体(2)转子转轴(3)全部刮 掉只刮半周(4)硬金属丝电池 (5)定子 3.①②④⑤ 4.磁场太弱换用磁性较强的磁体 5.滑动变阻器 6.电风扇和洗衣机（合理即可） 7.下磁场电流（或磁场）保护电源 8.解：电动机正常工作时， 功率P=UI=10V×1A=10W, 电动机做的总功为 W总=Pt=10W×60s=600J, 电动机产生的热量为 Q=IRt=(1A)2×10Y 2A ×60s=300J, 电动机的效率为 、W有_W色-Q_600J-300J=50%。 刀=w总W总 600J 【素养发展】 1.(1)检查线圈中是否有电；(2)检查磁体是 否有磁性等。（合理即可） 2.(1)对调磁体两极；(2)对调电源两极。 第6节 磁生电 【基础过关】 1.D 2.D点拨：由题图可知，A、B、C中的导线运 动时都会切割磁感线，所以会产生感应电 流；只有D项中导线没有切割磁感线，所以 不会产生感应电流。故选D。 3.B点拨：电磁跷跷板利用了电磁感应的原 理；电风扇利用的是通电导体在磁场中受 力运动，故A不符合题意；发电机工作的原 理是电磁感应，故B符合题意；电磁铁利用 的是电流的磁效应，故C不符合题意；电铃 利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选B。 4.C点拨：发电机主要由转子和定子两部分 组成；交流发电机和直流发电机都是利用 电磁感应现象制成的；交流发电机和直流 发电机在工作时，由于线圈切割磁感线的方 向不断地周期性变化，所以在线圈中产生的 是交流电，故C错误，ABD正确。故选C。 5.A点拨：当踩踏地板时，固定在地板下方 的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧 线圈在磁场中做切割磁感线运动，闭合电 路中产生感应电流，小灯泡发光，这是电磁 感应现象。故选A。 6.B点拨：把发电机跟小灯泡连接起来，使 线圈在磁场中转动，可观察到小灯泡发光， 即发电机是利用电磁感应的原理制成的，故 A错误；由于发光二极管具有单向导电性， 所以把两个发光二极管极性相反地并联起 来，并与发电机串联，两个发光二极管交替 发光，表明发电机发出的电流的方向是变 化的，故是交变电流，线圈转动加快，发光 二极管会变得更亮，故B正确，C错误；线 圈转动过程中，机械能转化为电能，故D错 误。故选B。 7.甲甲图中有电源，给线圈通电，线圈在磁 场中受力转动乙乙图无电源，使线圈 在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产 生感应电流 8.(1)甲乙(2)乙丙(3)磁场(4)S 右(5)左(6)切割磁感线运动的速度 【能力提升】 1.C点拨：由题意可知，手摇发电机转动时， 发电机中的线圈切割磁感线的方向不断发 生变化，产生方向不断变化的感应电流，使 电流表的指针来回摆动，故C正确。 2.B点拨：题图为交流发电机的原理图，当 发电机工作时，线圈内外都是交流电，电流 的方向会发生周期性变化，故电流的方向 不总是从电刷A流向电刷B,故A错误；当 线圈不动，磁极转动时，线圈切割磁感线运 动时会产生感应电流，故B正确；产生感应 电流时，是机械能转化为电能，故C错误； 发电机线圈每转过平衡位置就改变一次电 流的方向，故每转过一圈，电流的方向改变 两次，故D错误。故选B。 3.D点拨：当螺线管中有电流通过时，会产 生磁场，根据安培定则可以判断出螺线管2 的右端为N极。同名磁极相互排斥，异名 磁极相互吸引，则小磁针会逆时针偏转，故 A错误。若磁铁下半段进入螺线管1后保 持不动，导线不切割磁感线运动，导线中不 会有电流通过，故B错误。螺线管1是利 用电磁感应原理产生电流，是将机械能转 化为电能。而动圈式扬声器是利用通电导 体在磁场中受到力的作用的原理工作的， 是将电能转化为机械能，两者能量转化情 况不同，故C错误。当磁铁向上远离螺线 管1时，导线切割磁感线运动的方向改变， 所以感应电流的方向会与磁铁向下靠近时 相反，即导线中的电流方向会发生变化，故 D正确。 4.A点拨：发电机的工作原理是电磁感应现 象，故A符合题意；电动机的工作原理是通 电线圈在磁场受力转动，故B不符合题意； 电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故C 不符合题意；电磁继电器的工作原理是电 流的磁效应，故D不符合题意。故选A。 5.C点拨：闭合开关的瞬间，通电螺线管产生 磁场，根据电磁感应原理，铜环中产生感应 电流，通电导体在磁场中受力，会向上跳起； 根据电磁感应现象，产生感应电流的条件： ①闭合电路；②一部分导体；③做切割磁感 线运动。A选项的塑料环、D选项的橡胶环 均不是导体；只有C选项满足上述条件。 6.B点拨：导体棒a左右摆动的过程做切割 磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产 生，工作时将机械能转化为电能，故A正 确，B错误；左边作为电源给右边提供电 能，右边导体棒b随之摆动相当于通电导 体在磁场中受力运动，与图乙示装置的 原理相同，故C正确；用手推动导体棒b左 右摆动的过程中，导体棒做切割磁感线运 动，闭合的回路中有感应电流产生，导体棒 a也会随之摆动，故D正确。故选B。 7.(1)切割磁感线运动（或与磁场方向垂直的 运动)(2)导体切割磁感线运动方向（或 导体运动方向)(3)在导体切割磁感线运 动方向（或导体运动方向）不变时，感应电 流的方向与磁场方向有关(4)转换 机械电发电机(5)感应电流的大小 可能与导体切割磁感线运动速度有关 ①主要步骤：保持磁场强弱不变，让导体ab 以不同的速度做切割磁感线运动，观察电 流表指针偏转幅度大小。②如果电流表指 针偏转幅度相同，说明感应电流的大小与 导体切割磁感线运动速度无关；如果电流 表指针偏转幅度不相同，说明感应电流的 大小与导体切割磁感线运动速度有关。 【素养发展】 1.A点拨：发电机是根据电磁感应原理制成 的；我国家庭用的交流电频率是50Hz,交 流电周期是0.02秒；风力发电是把机械能 转化为电能。 2.(1)电流大小(2)磁场的强弱(3)导体 切割磁感线的速度越快(4)电磁铁可以 改变磁性强弱(5)很难保证每次线框沿 竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等 综合复习 【聚焦中考】 1.A点拨：指南针能够指示南北方向，是利 用地磁场工作的，A正确；温度计是根据液 体的热胀冷缩原理工作的，B错误；连通器 是指上端开口，底部相互连通的容器，其特 点是当容器内装有同种液体且液体不流动 时，各容器中的液面总保持相平，C错误； 电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路 通断的装置，其工作原理是电流的磁效应， D错误。 2.B点拨：改变电流方向或磁场方向，导体 ab受力方向与原来相反，这时导体ab将改 变运动方向，B正确，ACD错误。 3.B点拨：由题图知，电流从α流向b,由安 培定则可知，电磁铁右端为N极，左端为S 极，又因为异名磁极互相吸引，所以活塞向 左移动，故选B。 4.D点拨：产生感应电流的条件是闭合电路 的一部分导体在磁场中做切割磁感线运 动。选项AB中导体或线圈与磁体都静 止，导体不做切割磁感线运动，电路中无电 流产生，电流表指针不偏转，AB错误；导线 αb竖直向上运动，不做切割磁感线运动，电 路中无电流产生，电流表指针不偏转，C错 误；磁体水平向右运动，导线相对磁体做切 割磁感线运动，电路中有电流产生，电流表 指针偏转，D正确。 5.D点拨：该手摇电筒中部固定有线圈，使 用时沿着筒身方向摇动电简，当线圈相对 于磁场做切割磁感线运动时，线圈中有感 应电流产生，灯泡会发光，所以来回运动的 小物块提供磁场，应该是磁铁块，故选D。 6.B点拨：“探究导体在磁场中运动时产生 感应电流的条件”实验研究的是电磁感应 现象。题图装置中没有电源，不可以探究 通电导线在磁场中受到力的作用，故A错 误；探究感应电流方向跟导体运动方向是 否有关，需控制磁场方向不变，改变导体运 动的方向，根据电流表指针的偏转方向判断第 6 节 磁生电 知识梳理 1.电磁感应现象是物理学家法拉第发现的， 3.发电机的工作原理是电磁感应。发电机发 它的内容是：闭合电路的一部分导体在磁 电的过程是能量转化的过程，将机械能转 场中做切割磁感线运动时，导体中就产生 化为电能。 电流，产生的电流叫作感应电流。 4.发电机线圈中产生的感应电流的大小 和方向随时间发生周期性变化，这种电流 2.感应电流的方向与导体运动的方向和磁 叫作交变电流，简称交流。我国电网以交 场的方向有关。 流供电，频率为50Hz。 基础过关 1.科学家在物理学领域里的每次重大发现，都 4.下列关于交流发电机的说法错误的是( 有力地推动了人类文明的进程，最早利用磁 A.交流发电机主要由转子和定子两部分组成 场获得电流促使人类进入电气化时代的科学 B.发电机线圈里产生的是交流电 家是( C.发电机线圈向外部提供的是直流电 A.牛顿 B.奥斯特 D.交流发电机工作原理是电磁感应现象 C.托里拆利 D.法拉第 5.某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当 2.如图20一6一1中的a表示垂直于纸面的一 小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一 根导线，它是闭合电路的一部分，当它在磁场 闪，地板下方铺设的发电地板的简化原理如 中按着箭头方向运动时，不能产生感应电流 图20一6一3所示。此现象主要运用的物理 的情况是( 原理是( ) ao A.电磁感应现象 B.通电线圈在磁场中受力转动 C.摩擦起电使电荷发生转移 图20-6-1 D.电流的磁效应 3.科技馆有一款电磁跷跷 发光二极管 板，如图20一6-2所示， 门磁体 当上下翘动时，两个二极 管轮流交替发光，下列设 线圈 备的工作原理与其相同 7777777777777777 的是( 图20-6-2 图20-6-3 图20-6-4 A.电风扇 B.发电机 6.如图20一6一4所示，将两个发光二极管极性 C.电磁铁 D.电铃 相反地并联起来，并与手摇交流发电机串联。 摇动转轮，使线圈在磁场中转动，则下列说法 正确的是() A.发电机的工作原理是电流的磁效应 B.线圈转动时，两个发光二极管会交替发光 C.线圈转动加快，发光二极管亮度不变 导体AB向上运动 导体AB向左运动 公 D.线圈转动过程中，电能转化为机械能 图20-6-6 7.如图20一6一5甲、乙所示，表示直流电动机 (1)比较图 可知，产生感 原理的是图 ,理由是 应电流时电路应闭合。 (2)比较图 可知，产生感 表示交流发电机原理的是图 ,理由 应电流时导体要在磁场中做切割磁感线 是 运动。 (3)比较图乙、丁可知，感应电流的方向与 方向有关。 (4)要探究感应电流与切割磁感线运动方向的 关系，与图丁做对比，应让蹄形磁体上方为 磁极的 极，导体AB向 图20-6-5 运动。 8.小吉用如图20一6一6所示的装置，探究导体 (5)如图丁所示，电流表指针向左偏转，如果 在磁场中运动时产生感应电流的条件。 让导体AB不动，蹄形磁体向右运动，则 电流表指针向 偏转。 (6)小吉猜想感应电流的大小可能与磁场强 弱和切割磁感线运动的速度有关，只用上 导体AB向左运动 导体AB向左运动 面图丁的实验器材，可以探究感应电流的 甲 大小与 的关系。 能力提升 1.当如图20一6一7所示的手摇发电机大轮缓 A.当发电机工作时，电流始终从电刷A流向 慢转动时，电流表的指针将( 电刷B A.向右偏转 B.向左偏转 B.当线圈不动，磁极转动时，也会有感应电流 C.左右摆动 D.静止不动 产生 C.该过程中电能转化为机械能 D.发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变 一次 3.两螺线管用导线相连，在螺线管1上方的磁 图20-6-7 图20-6一8 体向下靠近螺线管1的过程中，导线中产生 2.如图20一6-8所示为发电机的工作原理，下 的电流的方向如图20一6一9所示。两螺线 列有关说法正确的是( 管间导线足够长，忽略磁体的磁场对小磁针 的影响，下列说法正确的是( 右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这 现象的说法中不正确的是( 7777 螺线管1 螺线管2 图20-6-9 A.小磁针将顺时针偏转 图20-6-12 B.若磁体下半段进入螺线管1后保持不动， A.导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产 导线中仍然有电流通过 生感应电流 C.螺线管1的能量转化情况与扬声器类似 B.导体棒a左右摆动时，实现了电能向机械 D.将螺线管1上方的磁体向上远离螺线管1 能的转化 的过程中，导线中的电流方向会发生变化 C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置 4.如图20一6一10所示是动圈式话筒的构造示 的原理相同 意图。对着话筒唱歌时，声音使膜片振动，与 D.用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a 膜片相连的线圈跟着一起振动，线圈处在磁 也会随之摆动 场中。把线圈两端的导线接入扩音机，就能 7.图20一6一13是“探究导体在磁场中运动时 通过扬声器听到歌声。下列设备的工作原理 产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关 与此种话筒相同的是() 后，铜棒αb、电流表、开关组成闭合电路。小 A.发电机 B.电动机 林将实验中观察到的现象记录在下表中。 C.电磁铁 D.电磁继电器 导体ab的 电流表指针 序号开关 磁场方向 门铁芯 运动方向 的偏转方向 少铜环 1 断开 上N下S 向右运动 不偏转 永磁体 2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转 底座 3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 线圈 Z☑ 4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转 图20-6-10 图20-6-11 闭合 上S下N 向下运动 5.如图20一6一11所示，将一闭合铜环置于线 不偏转 圈上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间， 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 因铜环中产生感应电流，铜环会立刻向上跳 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 起。若将铜环换成下列物品，闭合开关S,也 (1)小林分析得出：闭合电路中的部分导体在 能向上跳起的是() 磁场里做 时， A.闭合塑料环 B.未闭合铁环 导体中就会产生感应电流。 C.闭合铝环 D.未闭合橡胶环 6.科技创新活动中，小林的作品“隔板移物”引 起了同学们的极大兴趣，其原理如图20一6 12甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个 蹄形磁体的磁场中，两导体棒通过导线相连， 构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左 图20-6-13 (2)比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场 方向一定时，感应电流的方向与 有关。 (3)比较实验2和6（或3和7）可知： ①写出验证你的猜想的主要步骤。 (4)此实验的研究方法有控制变量法和 法。在此实验的过程中是 能转化 ②你怎样对实验结果进行分析判断？ 为 能，重要的应用是 (5)针对这个实验小林进行了进一步的探究， 他提出了“感应电流的大小可能与磁场的 强弱有关”的猜想，除此以外你的猜想是： 素养发展 1.【生活中的物理现象】细心的小吉同学发现许 B.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度 多地区的很多山头都安装有风力发电机，于 有关 是他对风力发电有了以下认识，他的认识正 (1)小林探究猜想A的设计思路如下：改变 确的是() 通过电磁铁的 ,保持线框沿竖 A.风力发电机是根据电磁感应原理制成的 直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，观 B.家庭用的风力发电的交流电频率是100Hz 察并记录每次实验中电流表G指针偏转 C.家庭用的风力发电的交流电周期是0.01s 的格数。 D.风力发电是把电能转化为机械能 (2)要探究猜想B,实验时应保持电磁铁 2.【创新实验】学习了电磁感应现象后，小林同 不变，改变线框切割磁感线的速 学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因 度进行多次实验，分别记下每次实验中 电流表G指针偏转的格数。实验数据记 素有关。他使用的装置如图20一6-14所 录如下表所示。 示：铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变 阻器、电源组成电路。线框abcd与电流表G 序号切割磁感线的速度电流表指针偏转格数 相连。（线框abcd在铁块E、F上方，实验过 1 慢速 1.5格 2 中速 2.5格 程中线框不扭转) 3 快速 4格 (3)分析表格数据可得出的结论是其他条件 都相同时， ,闭合电 路中产生的感应电流越大。 (4)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是 图20-6-14 (5)按照小林的设计思路探究猜想A,实验时 小林做出了如下猜想： 在操作上存在的困难是 A.感应电流的大小与磁场的强弱有关；