19.1 探究：产生感应电流的条件 同步练习-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．现代生活离不开电，世界上第一个发现电磁感应现象的科学家是（　　） A．安培 B．法拉第 C．欧姆 D．奥斯特 2．信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息。刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压（如图甲所示）。当信用卡磁条按图乙所示方向以该速度拉过阅读器的检测头时，在线圈中产生的电压随时间变化的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，关于电与磁的知识，下列说法正确的是（　　） A．甲图中靠近的两个磁极都是S极 B．乙图中滑动变阻器滑片向右移动时，电磁铁的磁性会增强 C．丙图中该实验说明通电导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理 D．丁图中模型的原理是通电导体在磁场中受到力的作用 4．下列实验装置与探究内容不相符的是（  ） A． B． C． D． 5．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 6．地铁安检人员使用手持金属探测器靠近金属物体时，金属物体中会产生电流，由此导致探测器发出声音。下列与金属探测器工作原理相同的是（　　） A．电动机 B．白炽灯 C．扬声器 D．发电机 7．关于电与磁的有关知识，下列说法正确的是（　　） A．用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电 B．有金属外壳的家用电器可以不接地线 C．指南针静止时指南是由于受到地磁场的作用 D．只要闭合线圈在磁场中运动就能产生感应电流 8．关于图甲和图乙所示的实验，下列说法错误的是（　　） A．甲图可以探究什么情况下磁可以生电 B．甲图中ab水平方向移动，电流表的指针会发生偏转 C．乙图可以探究通电导体在磁场中的受力情况 D．乙图实验的过程中，将机械能转化为电能 9．如图所示是小聪设计的一款小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 10．“福建舰”搭载的是电磁弹射系统，其原理是利用强磁场对通电轨道产生的力推动舰载机加速起飞。下图与其原理相同的一项是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 11．如图所示，甲图中属于用电器的是________   ， 生活中的________ 就是根据乙图所示的实验原理制成的． 12．某同学研究电磁感应现象。如图甲，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中__________（选填“有”或“无”）感应电流产生。如图乙，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，灵敏电流计指针__________（选填“会”或“不会”）偏转。 13．NFC是Near Field Communication的缩写，即近场通信，是一种短距离的高频无线通信技术，是多种电磁学原理的综合应用体现。当NFC设备（如智能手机）需要发送数据时，其芯片通过天线产生一个变化的电流，接收端（刷卡机）的NFC天线会同步感应到一个变化的磁场，又将变化的磁场转换为变化的电流。其中蕴含的物理知识是由__________（填科学家）最先研究并得出的电流的磁效应现象和由法拉第研究得出的__________现象。 14．按要求完成填空。 (1)如图甲所示，用刻度尺测得小木块的长度为______cm。 (2)某固体熔化前后温度随时间变化的图像如图乙所示，分析图像可知该固体是______（选填“晶体”或“非晶体”）。 (3)如图丙所示，在“探究产生感应电流的条件”实验中，通过观察灵敏电流计的______来判断是否产生感应电流。闭合开关S，当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针发生偏转，电路中产生了感应电流。______（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理与该现象原理相同。 15．科学家的每次重大发现都有力地推进了人类文明的进程。1831年英国科学家法拉第首先发现了___________现象；英国物理学家___________发现了电流通过导体产生热量的定律。 三、综合题 16．阅读材料，完成下列问题。 无链条电动自行车 无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点，比如省力、耐用、安静、灵便、结构简单等。因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。图甲为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进，使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达160W·h/kg。（能量密度为存储能量与电池质量的比值） 整车 整车质量 40kg 最大车速 26km/h 锂电池 最大噪声 ≤30dB 电压 36V 容量 10A·h 电动机 额定功率 180W (1)脚踩踏板获得的能量转变为电能，图乙中与其工作原理相同的是______。 (2)电动车行驶时极为安静可以从______（选填“声源处”或“传播途中”）减弱噪声。 (3)图甲中这款车的锂电池最多储存的电能约为______J，锂电池的质量为______kg。 (4)测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，在平直路面上可连续匀速行驶，已知行驶时的阻力大小为车对地面压力的0.04，电动机的效率约为______。（取10N/kg，结果保留至0.1%） (5)若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为______。 17．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：____。 18．在跨学科实践活动中，萌萌所在的实践小组开展了对某混合动力汽车的研究，请你综合应用所学知识帮她解答下列问题。 (1)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图所示是汽油机的_____冲程；汽油燃烧过程中，其热值_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)混合动力汽车启动时，蓄电池的_____能大部分转化为汽车的_____能；为了节能，汽车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法，由于电动汽车继续行驶，带动电机逆向发电，将电能存储在蓄电池内，此时电机的工作原理是_____。 (3)汽油机使用水做冷却剂，若水的温度由：升高到，水吸收的热量是多少？ 《19.1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 C C B B D C D C C 1．B 【详解】世界上第一个发现电磁感应现象的科学家是法拉第，利用电磁感应现象制成了发电机。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】如图甲可知，数字为时电压为正，数字为时电压为负，所以刷卡时产生的电压应为“负负正正正负负正”，分析选项中的图像可知，故C正确，A、B、D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极，图甲中，磁感线从左侧磁极出来，回到右侧磁极，说明左侧磁极为N极，右侧磁极为S极，故A错误； B．图乙中，滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的阻值变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，因此电磁铁的磁性会减弱，故B错误； C．图丙中，导体中有电流通过，在磁场中受到力的作用运动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用，这就是电动机工作的原理，故C正确； D．图丁中，线圈在磁场中转动，切割磁感线，线圈中就会产生感应电流，属于电磁感应，利用此原理制成了发电机，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．根据小磁针偏转的情况可以判断磁极间的相互作用规律，实验装置与探究内容相符，故A不符合题意； B．该实验是探究电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数的关系，即电流一定时，匝数多的磁性强，实验装置与探究内容不相符，故B符合题意； C．根据奥斯特实验可知，通电导线周围存在着磁场，实验装置与探究内容相符，故C不符合题意； D．此时是闭合电路，且是部分导体做切割磁感线运动，故能产生电流，实验装置与探究内容相符，故D不符合题意。 故选B。 5．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。 6．D 【详解】金属探测器工作原理是电磁感应。 A．电动机利用通电线圈在磁场中受力转动，属于磁场对电流的作用，与探测器原理不同，故A错误； B．白炽灯利用电流的热效应发光，与电磁感应无关，故B错误； C．扬声器通过通电线圈在磁场中振动发声，原理与电动机类似，故C错误； D．发电机基于电磁感应，导体切割磁感线产生电流，与金属探测器原理相同，故D正确。 7．C 【详解】A．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，故A错误； B．家用电器在操作不当或者绝缘层老化等情况下，火线容易与金属外壳接通，当用电器的金属外壳没有接地时，容易造成触电事故，故有金属外壳的家用电器要接地线，故B错误； C．地球存在磁场，指南针是磁体，指南针静止时指南是由于受到地磁场的作用，故C正确； D．闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动时，才能产生感应电流，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】AB．甲图中有灵敏电流表，因此是为了探究闭合电路的一部分导体在切割磁感线运动时会产生感应电流，所以ab水平方向移动，做切割磁感线运动，因此电流表的指针会发生偏转，故AB正确，不符合题意； CD．乙图中有电源，因此是为了探究通电导体在磁场中的受力情况，此时将电能转化为机械能，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 9．C 【详解】A．圆筒A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，扇叶带动线圈在磁场中转动切割磁感线，会产生感应电流，使接入的LED灯发光，是电磁感应现象，是发动机原理，说明磁能够产生电。A图中螺线管通电后，周围有磁场，小磁针的方向发生偏转，探究通电螺线管的磁场，工作原理与小制作的工作原理不同，故A不符合题意； B．B图中是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，原理与小制作的工作原理不同，故B不符合题意； C．C图中转动线圈，切割磁感线，电流表的指针发生偏转，说明产生了电流，是电磁感应现象，是发动机原理，工作原理与小制作的工作原理相同，故C符合题意； D．D图中线圈通电后，在磁场中发生转动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机原理，工作原理与小制作的工作原理不同，故D不符合题意。 故选C。 10．C 【详解】“福建舰”搭载的是电磁弹射系统，其原理是利用强磁场对通电轨道产生的力推动舰载机加速起飞，即通电导线在磁场中受力的作用； A．是条形磁铁的磁场分布，故A不符合题意； B．是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故B不符合题意； C．闭合开关时，导体棒会移动，说明通电导线在磁场中受力的作用，故C符合题意； D．闭合电路部分导体切割磁感线时，产生感应电流，是电磁感应现象，故D不符合题意。 故选C。 11． 灵敏电流计（或电流表） 电动机 【详解】（1）甲图中，若开关闭合，左右移动金属棒切割磁感线运动，此时电路中就会产生电流，是电磁感应实验装置．此时的电流表在电路中相当于用电器；（2）乙图中让通电导体放在磁场中，它会受到力的作用，这是用来研究磁场对电流的作用（或通电导体在磁场中受力）的实验，即电动机的原理实验． 点睛：要解决此题，需要掌握发电机和电动机的制作原理：发电机是根据电磁感应现象制成的．电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的． 12． 有 会 【详解】[1]电磁感应的条件是“导体切割磁感线”。图甲中，蹄形磁体竖直放置，磁感线沿水平方向分布，导体 AB 向上运动时，切割了磁感线，因此电路中有感应电流； [2]图乙中，线圈不动、磁体向左运动，相当于线圈相对于磁体向右切割磁感线，满足电磁感应条件，会产生感应电流，故灵敏电流计指针会偏转。 13． 奥斯特 电磁感应 【详解】[1]当NFC设备（如智能手机）需要发送数据时，其芯片通过天线产生一个变化的电流，接收端（刷卡机）的NFC天线会同步感应到一个变化的磁场，说明电流周围存在磁场，即电流的磁效应，是由丹麦物理学家奥斯特发现的。 [2]又将变化的磁场转换为变化的电流，说明磁能生电，即电磁感应现象，是由英国物理学家法拉第发现的。 14．(1)1.50 (2)晶体 (3) 指针是否偏转 发电机 【详解】（1）如图甲所示，刻度尺的分度值为，用刻度尺测得小木块的长度为 （2）晶体在熔化过程中，吸收热量，但温度保持不变，有固定的熔点；非晶体在熔化过程中，吸收热量，温度持续升高，没有固定的熔点。某固体熔化前后温度随时间变化的图像如图乙所示，该固体在熔化过程中温度保持不变，所以该固体是晶体。 （3）[1]如图丙所示，在“探究产生感应电流的条件”实验中，通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断是否产生感应电流。闭合开关S，当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针发生偏转，电路中产生了感应电流，这里用到了转换法。 [2]发电机是利用电磁感应原理工作的，将机械能转化为电能；电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。所以发电机的工作原理与该现象原理相同。 15． 电磁感应 焦耳 【详解】[1]1831年，英国科学家法拉第通过实验首次观察到电磁感应现象（即变化的磁场产生电流），这一发现为发电机和现代电力系统奠定了基础。 [2]电流通过导体产生热量的定律（焦耳定律）由英国物理学家焦耳提出，其核心是热量与电流、电阻和时间的定量关系（公式为 ）。 16．(1)A (2)声源处 (3) 2.25 (4) (5) 【详解】（1）脚踩踏板获得的能量转变为电能，是将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象。图乙中：图A是电磁感应实验装置，与工作原理相同； 图B是奥斯特实验，是电流的磁效应； 图C是探究电磁铁磁性强弱的实验； 图D是通电导体在磁场中受力的实验是电动机原理。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （2）电动车行驶安静是因为其本身噪声小，属于从声源处减弱噪声。 （3）[1]锂电池储存的电能 [2]由能量密度公式，得电池质量为 （4）车和骑行者总质量 总重力 阻力 匀速行驶时，牵引力，有用功 电动机效率 （5）电力驱动时，锂电池提供的能量对应有用功 混合动力驱动时，总有用功 人提供的能量 比值 17．(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。 18．(1) 做功 不变 (2) 电 机械 电磁感应 (3) 【详解】（1）[1]图中火花塞点火、活塞向下运动、进气门和排气门均关闭，可以判断这是汽油机的做功冲程。 [2]热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，而与燃料的质量、是否燃烧等无关。因此，汽油在燃烧过程中，其热值是不变的。 （2）[1][2]在混合动力汽车启动时，蓄电池提供电能，驱动电动机工作。电动机将电能转化为机械能，使汽车运动起来。 [3]“再生制动”过程中，汽车的动能通过电动机逆向发电，将机械能转化为电能并储存到蓄电池中。此时，电动机相当于发电机，其工作原理是电磁感应现象。 （3）水吸收热量计算 学科网（北京）股份有限公司 $