第20讲 电磁感应-2025-2026学年浙教版八年级科学下册高频考点过关复习
2026-05-03
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2份
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60页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 电磁感应 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 43.88 MB |
| 发布时间 | 2026-05-03 |
| 更新时间 | 2026-05-03 |
| 作者 | 元芳科学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57673553.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该初中科学电磁感应单元复习讲义以“磁生电”和“发电机”为核心构建知识体系,通过概念解析、条件梳理、影响因素归纳及应用实例,结合对比表格(如直流电动机与交流发电机辨析)呈现知识脉络,突出电磁感应原理及发电机工作机制等重难点。
讲义亮点在于“原理-应用-探究”三层练习设计,如结合杭绍甬高速无线充电等生活场景设计选择题,通过电吉他拾音器实验题培养科学思维与探究实践能力。基础题巩固概念,综合题提升分析能力,助力分层教学,支持学生自主复习与教师精准教学。
内容正文:
第20讲 电磁感应
一:磁生电
1831年,英国物理学家法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律——电磁感应。
1.电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切制磁感线运动时,导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应。
2.感应电流:在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。
3.产生感应电流的条件:(1)导体必须是闭合电路的一部分;
(2)导体必须做切割磁感线运动。
4.影响感应电流方向的因素:磁场方向和导体切割磁感线的方向。若只改变磁场方向,或只改变导体切割磁感线的方向,感应电流的方向改变;若磁场方向和导体切割磁感线的方向同时改变,感应电流的方向不变。
5.电磁感应现象的能量转化:机械能转化为电能。
6.电磁感应的应用:发电机、动圈式话筒、变压器等。
对产生感应电流的条件的理解
①导体必须是闭合电路的一部分:如果电路不闭合,导体做切割磁感线运动时能产生感应电压,但由于电路为断路,因此不会产生感应电流。
②导体切割磁感线:可以理解为导体运动方向与磁感线垂直或与磁感线成一定角度。导体运动方向与磁场方向平行时,导体未切制磁感线,此时无感应电流产生。
③导体切割磁感线运动:指的是导线与磁场的相对运动,磁场不动,导线运动切割磁感线;或导线不动,磁场运动,导线也能切割磁感线。这两种情况都能产生感应电流。
影响感应电流大小的因素
①磁场的强弱;②导体运动的快慢(速度);③线圈匝数(若切割磁感线的导体为线圈)等。磁场越强,导体运动越快,线圈匝数越多,电路中产生的感应电流越大。
二:发电机
1.原理:发电机是利用电磁感应原理制成的。
2.构造:主要由转子(转动部分)、定子(固定部分)两部分组成。
(1)小型发电机一般采用磁极不动、线圈旋转的方式发电。如手摇式发电机。
(2)大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电,电压很高、电流很强,这种发电方式叫旋转磁极式发电。为了得到较强的磁场,要用电磁铁代替永磁体。
3.发电机的能量转化:机械能转化为电能。
4.探究手摇发电机
(1)手摇发电机的电流与转速的关系:如图甲所示,把一台手摇发电机跟灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,可以看到小灯泡会发光,且转速越快,小灯泡越亮。说明手摇发电机转速越快,产生的电流越大。
(2)手摇发电机电流的方向:如图乙所示,把两个发光二极管极性相反地并联起来,并与发电机串联(或将发电机与一个电流计连接)。转动摇把,可观察到两个二极管交替发光(或电流计指针左右摆动),说明手摇发电机产生的电流的方向在不断变化。
5.交变电流:大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流,简称交流。
6.直流:直流电的大小和方向不随时间变化。电池提供的是直流电。
7.交流电的频率
(1)定义:交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。
(2)单位:赫兹,简称“赫”,符号Hz。
(3)我国电网以交流供电,频率为50 Hz,1s内电流方向改变100次。
交流发电机和直流发电机
(1)交流发电机和直流发电机都是根据电磁感应原理制成的。交流发电机是用两个铜环和电刷接触将电流输出的;直流发电机是由换向器和电刷接触将电流输出的,换向器能自动将线圈内的交流电转变成直流电。
(2)交流发电机和直流发电机线圈中的电流都是交流电,只是交流发电机输出的是交流电,直流发电机通过换向器输出的是直流电。
8.交流发电机的工作过程
线圈ABCD在磁场中不断转动,切割磁感线产生感应电流,产生的感应电流经两个铜环和电刷输送给外电路,具体过程如下图所示,甲→乙→丙→丁→甲为一个循环过程。
交流发电机两个铜环的作用
线圈在磁场中转动的过程中产生的交变电流,通过两个铜环与电刷的连接,传输给外电路,使外部电路获得和线圈中大小和方向相同的交变电流。
9.直流电动机与交流发电机的辨析
直流电动机
交流发电机
装置图
原理图
原理
通电导体在磁场中受力运动
电磁感应
构造
转子、定子、换向器、电刷等
转子、定子、铜环、电刷等
电流的性质
外部电路提供直流电,换向器改变线圈中电流的方向,线圈中为交流电
外部电路和线圈中都是交流电
能量转化
电能转化为机械能
机械能转化为电能
在电路中的作用
消耗电能(用电器)
提供电能(电源)
辨别方法
(1)从外部电路区分:外部电路有电源的是电动机,外部电路无电源的是发电机;
(2)从能量转化的角度区分:电动机是“因电而动”,是电能转化为机械能;发电机是“因动而电”,是机械能转化为电能
动圈式话筒
1.结构:由永久磁体、线圈和膜片等构成,如图甲所示。
2.工作原理:电磁感应。
3.工作过程:如图乙所示,人说话发出的声音使膜片振动,连接在膜片上的线圈随着膜片一起在永久磁体的磁场里振动,线圈做切割磁感线运动,从而产生感应电流。产生的感应电流的大小和方向都随着声音的变化而变化,这个电流信号经放大后传给扬声器,再通过扬声器还原成声音。
1.(2026·浙江衢州·一模)杭绍甬高速为国内首条“超高速智慧公路”,其路面下预埋电磁感应线图,未来汽车在高速行驶时,电动汽车的车载感应线圈内就会产生感应电流,可实现边行驶边充电(如图所示)。下图中可以反映该过程原理的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】A.A中装置是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,不是电磁感应现象,故A不符合题意;
B.B中装置是探究影响电磁铁磁性强弱的实验,利用的是电流的磁效应,不是电磁感应现象,故B不符合题意;
C.C中装置中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转,产生感应电流,是电磁感应现象,故C符合题意;
D.D中装置是通电导体在磁场中受力运动的实验,说明通电导体在磁场中受到力的作用,不是电磁感应现象,故D不符合题意。故选C。
2.(25-26九年级上·浙江宁波·期末)压电效应是当晶体受到挤压时会产生电流,反过来,当向晶体施加电流时,晶体形状也会发生变化。例如不断按压一块冰糖就能发电,该过程涉及的能量转化是( )
A.化学能转化为电能 B.电能转化为光能
C.机械能转化为电能 D.生物能转化为机械能
【答案】C
【解析】不断按压一块冰糖就能发电,此过程中消耗机械能,得到电能,因此是机械能转化为电能。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
3.(24-25八年级下·浙江绍兴·期末)2025年4月24日神舟二十号载人飞船与空间站完成自主对接,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞机内置了电磁阻尼器,它可以简化为如图所示的磁铁和线圈构成。当线圈水平向左运动时,线圈的ab边中会产生电流,同时ab边受到向右的磁力F,以减缓靠近速度。以下说法不正确的是( )
A.线圈的ab边中会产生电流是因为其发生了电磁感应现象
B.只改变磁场方向,ab边中通过的电流方向随之改变
C.只改变磁场方向,ab边受到的磁力F方向不变
D.该过程是将电能转化成了机械能
【答案】D
【解析】A.由图根据电磁感应原理知道,当线圈水平向左运动时,线圈的ab边切割磁感线产生感应电流,线圈中会产生感应电流,即线圈ab边中产生电流的原理是电磁感应,故A正确,不符合题意;
B.感应电流的方向与磁场方向有关,只改变磁场方向,ab边中通过的电流方向随之改变,故B正确,不符合题意;
C.通电导线在磁场中受到力的方向与电流的方向和磁感线的方向有关,要改变受力的方向有两种方法:①可保持磁场方向不变,改变电流方向;②可保持电流方向不变,改变磁场方向,故C正确,不符合题意;
D.做切割磁感线运动,产生了感应电流,这是电磁感应现象,此过程中机械能转化为了电能,利用该原理制成了发电机,故D错误,符合题意。故选D。
4.(24-25八年级下·浙江绍兴·月考)我国新型反潜巡逻机的机尾安装着一个叫做“磁异探测器”的“棍子”,它能将潜水艇经过海域的地磁场强弱的变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜水艇的存在。磁异探测器的工作原理与下列哪一器件的工作原理相似?( )
A.指南针 B.电动机 C.电磁继电器 D.发电机
【答案】D
【解析】由题意分析可知,磁异探测器,能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,属电磁感应现象。
A.指南针指向南北方向,是因为受到地磁场的作用,故A不符合题意;
B.电动机是根据磁场对通电导体有力的作用的原理制成的,故B不符合题意;
C.电磁继电器主要结构是电磁铁,利用电流的磁效应工作的,故C不符合题意;
D.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,这种现象被称为电磁感应,发电机的工作原理是电磁感应现象,故D符合题意。故选D。
5.(24-25八年级下·浙江绍兴·期中)在交流发电机中,当线圈平面,①转至与磁感线平行时,感应电流最大;②转过与磁感线平行时,感应电流改变方向;③发电机线圈每转过一圈,电流的方向改变一次;④当线圈不动,磁极转动时,也会有感应电流产生。以上说法正确的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.①②④
【答案】C
【解析】①线圈在转至与磁感线平行时,线圈做切割磁感线运动,此时线圈中的感应电流最大,故①正确;
②线圈在转过与磁感线平行时,线圈运动方向和磁感线方向都不变,所以线圈中电流方向不变,故②错误;
③线圈在转动过程中,当转过与磁感线垂直位置时,这一瞬间感应电流方向改变,故③错误;
④当线圈不动,磁极转动时,仍满足做切割磁感线运动,会产生感应电流,故④正确。
综合上述分析,故C正确,ABD错误。故选C。
6.(24-25八年级下·浙江丽水·期末)某兴趣小组自制了一个扬声器,将线圈紧贴在杯子底部,在线圈上方放置一个强磁铁,线圈中通入交流电后,线圈振动会带动纸杯振动发声。下列说法错误的是( )
A.该扬声器与发电机的工作原理相同
B.线圈振动是因为磁场对通电线圈有力的作用
C.改变线圈匝数能改变该扬声器发声的响度
D.磁场对线圈作用力的方向与电流方向有关
【答案】A
【解析】A.扬声器工作原理是磁场对通电线圈有力的作用,与电动机工作原理相同,发电机工作原理是电磁感应,二者原理不同,故A错误,符合题意;
B.通电线圈中有交流电,处于强磁铁磁场中,磁场对通电线圈有力的作用,从而使线圈振动,故B正确,不符合题意;
C.改变线圈匝数,会改变线圈在磁场中受力大小,进而改变振动幅度,而响度与振动幅度有关,所以能改变发声响度,故C正确,不符合题意;
D.磁场对通电线圈作用力的方向与电流方向、磁场方向有关,所以磁场对线圈作用力的方向与电流方向有关,故D正确,不符合题意;故选A。
7.(24-25八年级下·浙江宁波·期末)下列四幅图涉及到一些磁现象的知识,关于磁现象的描述正确的是( )
A.甲图中钢棒A端靠近条形磁体的N极,若相互吸引则钢棒一定有磁性
B.乙图中金属圆环通以逆时针电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向外
C.丙图中当金属棒 ab和磁体发生相对运动时,就一定会产生感应电流
D.丁图表示的是两个条形磁体异名磁极附近的磁感线分布
【答案】B
【解析】A.甲图中钢棒A端靠近条形磁体的N极,若相互吸引则钢棒可能有磁性;如果钢棒A端原来没有磁性,由于磁体能吸引磁性物质,所以也会相互吸引,故A错误;
B.根据安培定则,乙图中金属圆环通以逆时针电流时,通电圆环的N极垂直纸面向外,由于磁体内的磁极方向由S极指向N极,小磁针在通电圆环的内部,所以小磁针静止时N极垂直纸面向外,故B正确;
C.只有金属棒ab和磁体之间发生切割磁感线运动时,电路中才会产生感应电流,故C错误;
D.由于同名磁极相互排斥,所以丁图表示的是两个条形磁体同名磁极附近的磁感线分布,故D错误。故选B。
8.(24-25八年级下·浙江绍兴·期末)小明按人类对磁的认识历程,对“电与磁”一章知识进行梳理, 图中对应位置的内容填写正确的是( )
A.伏特 B.电动机 C.电磁起重机 D.电磁感应现象
【答案】D
【解析】A.伏特是意大利物理学家,他发明了伏特电堆,为电学的发展做出了重要贡献,但在人类对磁的认识历程中,发现电流磁效应的是奥斯特,而不是伏特,故A错误;
B.电流的磁效应的应用为电磁铁,电动机应用了通电线圈在磁场中受力的作用,故B错误;
C.磁场对电流的作用的应用为电动机,电磁起重机应用了电流的磁效应,故C错误;
D.电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流的现象。它是由法拉第发现的,根据电磁感应现象制成了发电机,故D正确。故选D。
9.(24-25八年级下·浙江舟山·期末)小科利用如图所示装置验证电磁感应现象,下列能使灵敏电流计发生偏转的操作是( )
A.磁体不动,导体AB竖直向上运动 B.导体AB和磁体同速水平向右运动
C.导体AB不动,磁体竖直向上运动 D.导体AB不动,磁体水平向右运动
【答案】D
【解析】电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。要产生感应电流需要满足两个条件:一是电路必须是闭合的;二是导体要做切割磁感线运动。
A.当磁体不动,导体AB竖直向上运动时,导体AB的运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流,灵敏电流计不会发生偏转,故A不符合题意;
B.导体AB和磁体同速水平向右运动,说明导体AB和磁体相对静止,导体AB没有切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计不会发生偏转,故B不符合题意;
C.当导体AB不动,磁体竖直向上运动时,导体AB的运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计不会发生偏转,故C不符合题意
D.导体AB不动,磁体水平向右运动,相当于导体AB相对于磁体水平向左运动,此时导体AB做切割磁感线运动,且电路是闭合的,所以会产生感应电流,灵敏电流计会发生偏转,故D符合题意。故选D。
10.(24-25八年级下·浙江金华·期末)为提升自行车夜间骑行的安全性,小义利用导线、磁铁等元件,结合其后轮结构设计并安装了如图所示的发电装置为尾灯发光供电。在骑行过程中发现尾灯不亮,不可能的原因是( )
A.雨水渗入造成短路 B.导线与尾灯之间断路
C.磁体的磁性消失 D.辐射状导线无法切割磁感线
【答案】D
【解析】A.由于水是导体,雨水渗入后,可能与电源直接构成通路,导致电源短路,灯泡不发光,故A不符合题意;
B.导线与尾灯之间断路,电路中无电流,因此灯泡不亮,故B不符合题意;
C.磁体的磁性消失,此时不满足做闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动,因此不会产生感应电流,灯泡不发光,故C不符合题意;
D.导线切割磁感线的关键在于导体在磁场中的运动方向与磁感线方向不平行。只要导体的运动方向与磁感线方向存在一定的角度(不平行),导体就会切割磁感线,因此辐射状导线也会切割磁感线产生感应电流,则小灯泡可能发光,故D符合题意。故选D。
11.(2026·浙江·一模)电吉他的拾音器能把琴弦振动的声信号转化为电信号,其基本结构如图所示。
(1)金属弦被下方的磁铁磁化。当弦向下运动时,以弦为参照物,下方线圈向 (填“上”或“下”)运动,从而在线圈处产生感应电流;当弦向上运动时,线圈中的感应电流方向 (填“改变”或“不变”)。
(2)该过程的原理与 (填字母)的原理相同。
A.电动机 B.电磁铁 C.发电机
【答案】(1)上 改变(2)C
【解析】(1)当弦向下运动时,以弦为参照物,下方线圈向上靠近弦,因此下方线圈向上运动。当弦向上运动时,切割磁感线的方向发生改变,产生感应电流的方向发生改变,因此线圈中的感应电流方向改变。
(2)该过程中导体做切割磁感线运动,且将机械能转化为电能,是发电机原理,故选C。
12.(2026·浙江·一模)如图所示是一款电动车车载小夜灯,前方是一个小风扇。当电动车行驶时,风会带动小风扇转动,同时小灯泡发光,从而提醒对面来车注意。此夜灯是根据
原理发电的。若改变风扇转动方向,小灯泡 (选填“仍会”或“不会”)发光。
【答案】电磁感应 仍会
【解析】当风带动小风扇转动时,小风扇的转动使得内部的线圈在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,使小灯泡发光,这一过程是将机械能转化为电能,依据的是电磁感应原理。当改变风扇转动方向时,线圈切割磁感线的方向发生改变,根据电磁感应原理,产生的感应电流方向也会改变,但仍然会有感应电流产生,所以小灯泡仍会发光。
13.(25-26九年级上·浙江宁波·期中)上海世博会上有个体育项目,游客可在发电地板上踏上几脚,也可蹦跳几次,就能点亮周围发光二极管灯泡,这个过程是发电地板把
能转化为 能。同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。实验装置左侧运用的原理是 ,右侧运用的原理是 ,实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是 。(举一个实例)。
【答案】机械 电 电磁感应 通电导体在磁场中受到力的作用 电动机
【解析】游客可在发电地板上踏上几脚,也可蹦跳几次,就能点亮周围发光二极管灯泡,即消耗了机械能,产生了电能,所以是将机械能转化为电能的过程;当开关闭合后,整个电路是闭合的,外力使导体ab在磁场中运动起来,ab做切割磁感线运动,由此电路中产生了感应电流,这是电磁感应现象,利用此现象制成了发电机,发电机工作时将机械能转化为电能;导体ab产生的感应电流通过导体cd,由于磁场对电流有力的作用,所以通电导体cd在磁场中受到力的作用而运动起来,利用通电导体在磁场中受力制成了电动机。
14.(24-25八年级下·浙江杭州·月考)如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方就能发电,它的原理是 ,这个过程将 能转化为电能,产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的
(选填“电源”或“用电器”)
【答案】电磁感应 机械 电源
【解析】魔方中有磁场和闭合电路,转动魔方时,闭合电路的一部分切割磁感线产生感应电流,故它是根据电磁感应原理发电,这个过程机械能转化为电能。给移动设备充电时,魔方将储存的化学能转化为电能供给用电器,此时魔方相当于电路中的电源。
15.(24-25八年级下·浙江金华·月考)如图所示是小亮探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件的实验,用一根绝缘的细线将一根铜棒AB悬挂在U形磁体的磁场中,再将铜棒AB、电流计及开关用导线连成一个闭合电路。请你帮他解决实验中遇到的问题:
(1)闭合开关后,要使电路中产生感应电流,铜棒AB应 (选填“上下”、“左右”或“里外”)运动;本实验是通过观察灵敏电流计的 来判断电路中产生感应电流的。
(2)要增大电路中产生的感应电流大小,方法是 。
【答案】(1)左右 指针偏转(2)增大AB的运动速度或换用磁性更强的磁体
【解析】(1)根据电磁感应现象,闭合开关后,铜棒AB左右运动时,铜棒做切割磁感线运动,电路中会有感应电流产生。本实验是通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流。
(2)感应电流的大小与磁场强度大小、铜棒AB运动的快慢有关;铜棒AB左右运动时垂直切割磁感线,速度越大,感应电流越大;磁感应强度越大,铜棒AB切割磁感线时产生的感应电流越大;故要增大电路中产生的感应电流大小,最易操作的方法是增大铜棒AB的运动速度或换用磁性更强的磁体。
16.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)电吉他的发音是通过“电磁拾音装置”连接扬声器来实现的。拾音装置的基本结构如图甲所示。被磁化的弦振动时,拾音装置的线圈中会产生感应电流,电流经放大后传送到音箱(扬声器)发出声音,电流越大,扬声器中线圈带动纸盆振动的幅度越大,则声音越响。图乙是用电流检测仪器测得的某一次拨弦的电流随时间的变化情况。
(1)金属吉他的弦可以用 材料制成,丁图中的金属棒用 材料制成。
A.铜 B.铁 C.铝 D.镍
(2)观察图乙可知,电流方向在不断变化,引起电流方向变化的原因是
。
(3)扬声器工作过程中,运用的工作原理与图 (填丙或丁)相同。
(4)在弹奏情况(包括弹奏的力度和频率等)不变的情况下,要使响度变大,可对图甲中装置进行改进的一种方法是 。(合理即可)
【答案】(1)BD AC(2)弦的运动方向不断变化(3)丁(4)见解析
【解析】(1)金属吉他的弦需要能被磁化,铁和镍是磁性材料能被磁化,铜和铝不能被磁化,所以弦可用铁、镍材料制成。故选BD。丁图中金属棒要在磁场中受力运动,不需要是磁性材料。故选 AC。
(2)在电磁感应现象中,感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关,磁场方向不变,被磁化的弦振动时,弦的运动方向不断变化,所以引起电流方向变化的原因是弦的运动方向不断变化。
(3)扬声器工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,丙图是电磁感应现象(发电机原理),丁图是通电导体在磁场中受力运动(电动机原理),所以扬声器工作原理与丁图相同。
(4)在弹奏情况不变时,要使响度变大,需增大感应电流。可以换用磁性更强的磁体,增强磁场强度,从而增大感应电流;也可以增加线圈匝数,来增大感应电流。
17.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)小丽在蹄形磁体的磁场中放置一根直导线AB,导线AB两端跟电流表连接组成闭合电路,利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。
序号
导线AB在磁场中的运动情况
电流计指针偏转情况
①
上下运动
不偏转
②
向左运动
向左偏转
③
向右运动
向右偏转
④
斜向上运动
向右偏转
⑤
斜向下运动
向左偏转
(1)让导线AB在磁场中静止,换用不同强度的永磁体,闭合开关,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”);
(2)使导线AB在磁场中沿不同方向运动,电流表指针偏转情况如表所示。分析实验②③可知:
;
(3)小丽想要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应 ,然后观察电流表指针偏转情况;
(4)在电铃、电风扇、动圈式话筒中,应用这一原理制成的是 。
【答案】(1)不偏转
(2)感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关
(3)控制导线AB运动的方向不变,调换磁铁的磁极
(4)动圈式话筒
【解析】(1)让导线AB在磁场中静止,换用不同强度的永磁体,导体没有切割磁感线,不符合产生感应电流的条件,没有产生感应电流,闭合开关,电流表指针不偏转。
(2)由表中②和③可知,磁场方向相同,使导线AB在磁场中沿不同方向运动,电流表指针偏转情况不同,产生的感应电流方向不同,可以得到感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
(3)探究感应电流方向与磁场方向的关系,要控制运动的方向不变,应调换磁铁的磁极,然后观察电流表指针偏转情况。
(4)导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这是电磁感应现象;电铃是应用了电流的磁效应,动圈式话筒利用的是电磁感应现象,电风扇是利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理。
18.(24-25八年级下·浙江绍兴·期中)风是一种潜力很大的新能源。某科技小组结合所学知识,对“风力发电”展开探究。
(1)科技小组探究“风力发电”,应选取下列相应的哪套装置? (填字母);
(2)下列实验中可以让磁场产生电流的必需的操作是 (填字母);
A.实验时,开关要闭合,接通电路
B.整个电路都在磁场中做切割磁感线运动
C.电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
D.导体切割磁感线的速度必须要快
(3)在探究“感应电流方向与磁场方向的关系”时,应控制 不变;
(4)在探究“感应电流大小与磁场强弱的关系”时,得到的感应电流变化不定,没有规律,原因可能是 。(填一点)
【答案】(1)B(2)AC(3)导体切割磁感线运动方向(4)没有控制导体切割磁感线的运动速度相同
【解析】(1)风力发电是利用电磁感应现象来工作的;
A.图中导体棒中有电流通过,在磁场中会发生运动,说明通电导体在磁场在受到力的作用,故A不符合题意;
B.图中导体切割磁感线运动,电流表指针发生偏转,电路中产生电流,说明闭合电路的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,故B符合题意;
C.图中导线中有电流,小磁针会发生偏转,说明通电导体的周围存在磁场,故C不符合题意;
D.图中实验可以探究电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关,故D不符合题意。故选B。
(2)让磁场产生电流的必需的操作是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,故AC符合题意,BD不符合题意。故选AC。
(3)感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线的运动有关,在探究感应电流方向与磁场方向的关系时,应控制导体切割磁感线的方向不变。
(4)探究感应电流大小与磁场强弱的关系,由控制变量法可知,逐渐增大磁场强度,但得到的感应电流变化不定,没有规律,可能没有控制导体切割磁感线的速度相同。
19.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)学习了电磁感应现象后,小科同学想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示:铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。(线框abcd在铁块E、F上方,如实验过程中线框不扭转)
[猜想与假设]
小科做出了如下猜想:A.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关;
B.感应电流的大小与磁场的强弱有关。
[设计与进行实验]
小科探究猜想A的设计思路如下:实验时保持电磁铁磁性强弱不变,改变线框切割磁感线的速度进行多次实验,分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数,实验数据记录如表所示。
实验次数
切割磁感线的速度
电流计指针偏转格数
1
慢速
1.5格
2
中速
2.5格
3
快速
4格
[分析论证]
(1)分析表格数据可得出的结论是:在磁场强弱相同时, ,闭合电路中产生的感应电流越大。
[交流评估]
(2)小科为验证猜想B,设计思路如下:改变电磁铁的 进行多次实验,每次实验线框竖直向下以相同速度穿过电磁铁磁场,观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
(3)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是,可以通过改变 使感应电流大小随之改变。
(4)按照小科的设计思路验证猜想B,得到的感应电流变化不定,没有规律,原因可能是
。
A.没有控制线圈每次都竖直向下运动
B.很难保证线圈切割磁感线时速度不变
C.电源电压太小
【答案】(1)导体切割磁感线的速度越快(2)磁性强弱(3)磁体的磁性强弱(4)B
【解析】(1)从表格中看出,从实验1到实验3,金属棒切割磁感线的速度越来越快,电流计指针偏转格数越来越大,电流越来越大,由此可得出的结论是:在磁场强弱相同时,导体切割磁感线的速度越快,闭合电路中产生的感应电流越大。
(2)探究感应电流的大小与磁场的强弱有关时,根据控制变量法可知,实验中要控制切割磁感线的速度相同,磁场的强弱不同,即需要改变电磁铁的磁性强弱。
(3)验中用电磁铁代替永磁体的好处是:易于改变磁体的磁性强弱,从而使感应电流大小随之改变。
(4)探究感应电流的大小与磁场的强弱有关时,根据控制变量法可知,实验中要控制割磁感线的速度相同,磁场的强弱不同,感应电流的大小与磁场强弱和金属棒切割磁感线的速度有关,实际做实验时很难保证线圈切割磁感线时速度不变,所以会造成得到的感应电流变化不定,没有规律。故选B。
20.(24-25八年级下·浙江·月考)如图是科学兴趣小组用来探究影响感应电流大小的因素的实验装置,金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的,金属圆盘在磁极间不断转动,相当于每根导线都在做切割磁感线运,从而产生持续的电流。
【提出问题】影响感应电流大小的因素有哪些?
【建立猜想】猜想1:切割磁感线的速度大小能影响感应电流大小
猜想2: 能影响感应电流的大小
猜想3:切割磁感线的导体的有效长度能影响感应电流的大小。
【实验研究】
验证猜想1:当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大。
验证猜想2:保持圆盘转速不变,换用磁场更强的磁体,发现电流表指针偏转更大
验证猜想3:保持圆盘转速不变,换用 ,发现电流表指针偏转更大。
【评价与交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动,某同学发现电流表指针在实验中都向同一方向偏转。若想让电流表指针向另一方向偏转,则需要 。(写出一种方法即可)
【答案】磁场强弱 换一个半径更大的金属圆盘 调换磁场方向/圆盘顺时针转
【解析】建立猜想:由验证猜想2可知,感应电流的大小与磁场强弱有关,则猜想2:磁场强弱能影响感应电流的大小。
根据猜想三:割磁感线的导体的有效长度能影响感应电流的大小,所以在验证猜想三的时候需要换一个半径更大的金属圆盘,圆盘相当于一个做切割磁感线的导线,圆盘变大,说明导线变长。
评价与交流:由实验中金属圆盘均逆时针转动时电流表指针都向一个方向偏转可知,若想让电流表指针向另一个方向偏转,则需要金属圆盘顺时针转动。因为产生感应电流的方向还和磁场方向有关,所以还可以采取调换磁场方向。
1.(25-26九年级上·浙江温州·开学考试)金属探测器(如图)是一种专门用来探测金属的仪器,产生的磁场在金属内部能产生感应电流,进而产生声音警报。下列实验原理与金属探测器相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】金属探测器产生的磁场在金属内部能产生感应电流,是运用了电磁感应的原理——闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。
A.该实验原理是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.该实验原理是电磁感应,故B符合题意;
C.该实验原理是探究通电螺线管周围的磁场,属于电流的磁效应,故C不符合题意;
D.该实验原理是探究通电导体在磁场中的受力情况,故D不符合题意。故选B。
2.(24-25八年级下·浙江杭州·期末)小明自制了一款夜跑灯,结构如图甲所示:线圈缠绕在塑料水管外壳上并与LED灯构成闭合电路,磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析正确的是( )
A.夜跑灯的工作原理是电流的磁效应
B.运动时加速摆臂,线圈中的感应电流大小不变
C.为提高LED灯的亮度,可换用磁性更强的磁体
D.跑步摆臂时,图甲的夜跑灯更适合平放于图乙P处
【答案】C
【解析】A.根据“夜跑灯”的特点可知,当运动时,磁体在水管中反复运动,线圈切割磁感线而产生电流,其原理是电磁感应现象,故A错误;
B.运动时加速摆臂,线圈切割磁感线的速度变大,线圈中的感应电压变大,故B错误;
C.感应电流的大小和磁场强弱、导体切割磁感线的速度有关,为提高LED灯的亮度,可换用磁性更强的磁体,故C正确;
D.根据电磁感应原理可知为了夜跑时,灯达到最亮,应将夜跑灯佩戴在Q处,因为前臂Q位置主要做水平往返运动,能使强磁铁在水管内往返运动,连续切割磁感线产生感应电流使灯发光,且手臂摆时,Q处速度大于P处的速度,故D错误。故选C。
3.(24-25八年级下·浙江杭州·期末)科技创新活动中,小滨的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,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左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中正确的是( )
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中没有产生感应电流
B.导体棒a 左右摆动时,仅发生了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a 不会随之摆动
【答案】C
【解析】AB.导体棒a左右摆动时,切割磁感线,闭合回路中会产生感应电流,机械能转化为电能;此时导体棒b有电流通过,受到磁场作用力会随之摆动,电能转化为机械能,故AB错误;
C.导体棒b随之摆动是因为通电导体受到在磁场中受力,图乙中磁场中的导体通电后由于受到磁场的作用力会运动,二者原理相同,故C正确;
D.与上述分析相似,用手推动导体棒b左右摆动时,切割磁感线,闭合回路中会产生感应电流,此时导体棒a有电流通过,受到磁场作用力会随之摆动,导体棒a也会随之摆动,故D错误。故选C。
4.(24-25八年级下·浙江宁波·期末)小科同学喜欢电吉他,学习电与磁的知识后,知道了拾音器的基本结构如图所示。他又查询资料得知:磁体附近的金属弦容易被磁化,当弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经放大器放大后,驱动扬声器振动产生声波。下列关于拾音器说法正确的是( )
A.将磁体换成铁棒,电吉他仍能正常工作
B.电吉他要正常工作,金属弦可以选用铜丝
C.线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工作原理相同
D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
【答案】D
【解析】A.将磁体换成铁棒,就没有磁场,振弦不能切割磁感线产生电流,电吉他将不能正常工作,故A错误;
B.电吉他要正常工作,金属弦需要能被磁化。铜不是磁性材料,不能被磁化,所以金属弦不可以选用铜丝,故B错误;
C.线圈中产生感应电流的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。 而电磁继电器的工作原理是电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场。所以二者的工作原理不同,故C错误;
D.弦振动时,切割磁感线的方向不断变化,根据电磁感应,线圈中电流方向不断变化,故D正确。故选D。
5.(24-25八年级下·浙江金华·期末)如图是小明自制的电动机:金属支架m、n固定在木板上;粗漆包线绕成矩形线圈,两端伸出作为引线并放在支架上;用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁,置于线圈之下。按图示接入电路。关于自制电动机下列说法正确的是( )
A.矩形线圈与下方电磁铁是串联的
B.两端引线上的漆皮是绝缘体,必须全部刮掉
C.单单调换电源的正负极,线圈转动方向不变
D.线圈通电会转动,与手摇发电机工作原理相同
【答案】C
【解析】A.如图,电流从正极流出,分别经过矩形线框和电磁铁的线圈,然后流回负极,矩形线圈与下方电磁铁是并联的,故A错误;
B.将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周,线圈在转动的过程中,电流的方向不变,只有半周有电流,线圈由于具有惯性能持续的转动下去,故B错误,
C.单单调换电源的正负极,线圈和线框中的电流方向同时发生改变,线圈转动方向不变,故C正确;
D.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,手摇发电机工作原理是电磁感应,二者原理不同,故D错误。故选C。
6.(24-25八年级下·浙江绍兴·月考)如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲、乙两图都是直流电动机模型
B.甲、乙两图都是直流发电机模型
C.甲图表示的是电动机模型,乙图表示的是发电机模型
D.甲图表示的是发电机模型,乙图表示的是电动机模型
【答案】C
【解析】如图甲,电池给线圈供电,当线圈中有电流时,通电线圈在磁场中会受力而转动,即利用通电导体在磁场中受力而运动的原理,即是直流电动机模型;乙图中没有电源,即当线圈在磁场中转动时,会产生电流,这就是电磁感应现象,是为发电机模型,故C正确,ABD错误。故选C。
7.(2025·浙江宁波·二模)如图为探究感应电流产生条件的实验装置,为了使现象更加明显,关于所选的导体AB材质及对导体AB的操作合适的是( )
A.铁棒,缓慢切割磁感线 B.铜棒,缓慢切割磁感线
C.铁棒,快速切割磁感线 D.铜棒,快速切割磁感线
【答案】D
【解析】磁体具有吸引铁钴镍的性质,为了避免导体因为受磁场的影响而对实验结果产生影响,因此所选的导体AB材质应为铜棒;感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关,因此为了使现象更加明显,应让导体AB快速切割磁感线。故选D。
8.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是( )
A.铁在磁场里会被磁化 B.电磁感应原理
C.电流的磁效应 D.电流的热效应
【答案】C
【解析】A.题干中提到“强静磁场会吸引铁质物品”,铁是磁性材料,当铁处于强静磁场中时,会被磁化,从而受到磁场力的作用,被强静磁场吸引,所以涉及了铁在磁场里会被磁化的知识,故A不符合题意;
B.题干中提到“变化磁场会使携带的金属中产生感应电流”,这符合电磁感应现象的定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。变化的磁场相当于导体在做切割磁感线运动,从而使金属中产生感应电流,所以涉及了电磁感应原理,故B不符合题意;
C.电流的磁效应是指任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象。而题干中并没有描述电流产生磁场相关的内容,所以没有涉及电流的磁效应知识,故C符合题意;
D.题干中提到“使金属发热而灼伤病人”,这是因为金属中有感应电流通过,电流通过导体时会产生热量,这就是电流的热效应,所以涉及了电流的热效应知识,故D不符合题意。
故选C。
9.(24-25八年级下·浙江绍兴·期中)将同一根条形磁铁分别静置于图中甲、乙、丙三处,10秒后读出电流表示数分别为I1、I2、I3,则( )
A.I1=I3<I2 B.I1=I2<I3 C.I1<I2=I3 D.I1=I2=I3
【答案】D
【解析】将同一根条形磁铁分别静置于图中甲、乙、丙三处,由于此时的线圈没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,所以电流表示数都为0,即I1=I2=I3。故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
10.(24-25八年级下·浙江杭州·月考)如图是探究电与磁关系的实验装置,其中EF是光滑的金属导轨,铜棒cd固定。当铜棒ab在金属导轨EF上水平向右快速移动时,下列说法不正确的是( )
A.该电路中铜棒ab相当于电源 B.该电路中铜棒cd中有热量产生
C.铜棒ab移动时机械能转化为电能 D.铜棒cd在磁场中不受到力的作用
【答案】D
【解析】ACD.图中铜棒ab、cd以及金属导轨组成一个闭合电路,当铜棒ab在金属导轨EF上水平向右快速移动时,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中会产生感应电流,这是电磁感应现象。电路中铜棒ab相当于电源,把机械能转化为电能。电路中产生感应电流后,感应电流经过铜棒cd,铜棒cd成为通电导体在磁场中会受力而运动,这是电动机的工作原理。故AC正确,不符合题意;D错误,符合题意;
B.由于电流的热效应,电流通过铜棒cd时会发热,故B正确,不符合题意。故选D。
11.(24-25八年级下·浙江杭州·期末)我国的第一条自动充电高速公路——杭绍甬智慧高速公路正在设计完善中,该高速设置了自动驾驶专用车道,并计划配套电动车移动式无线充电,可实现电动车在此路段行驶过程中,边开车边充电。当这条高速地下铺设的线圈接通供电电源后,地下通电线圈就会产生磁场,电动车配备感应线圈,经过路面即可获得电流,如图。
(1)车辆线圈中产生电流是利用: 现象。
(2)不考虑电动车耗电情况,要增大电动车感应线圈中的电流,可采用什么措施: 。
(3)与传统插电式充电方式相比,请你对这种充电方式进行评价:
(写出一个优点或缺点)。
【答案】(1)电磁感应(2)提高车速(3)可随时随地充电
【解析】(1)电动车在此路段行驶过程中,地下通电线圈就会产生磁场,车辆线圈切割磁感线,产生感应电流,原理是电磁感应。
(2)感应电流大小与导体切割磁感线的速度和磁场强度有关,可知要增大电流,可适当提高车速、增加线圈匝数、增大地下铺设的线圈中的电流等。
(3)与传统插电式充电方式相比,优点是可随时随地充电,缓解续航焦虑;缺点是充电效率低,维护成本高。
12.(24-25八年级下·浙江金华·期中)如图是研究 原理的实验装置。闭合开关后,导体棒ab保持静止,下列措施中能使电路中电表指针发生偏转的是 。
①磁铁沿导体棒ab水平运动 ②磁铁竖直向上运动
③磁铁垂直导体棒ab水平运动 ④磁铁保持静止
【答案】电磁感应 ②
【解析】本装置用来研究电磁感应原理;要使电路中产生感应电流,必须使导体ab切割磁感线。
①磁铁沿导体棒ab的方向水平运动时,导体棒不切割磁感线,电路中无感应电流;
②磁铁竖直向上运动时,导体ab切割磁感线,电路中产生感应电流,电路中电表指针发生偏转;
③磁铁垂直于ab水平运动时,导体棒不切割磁感线,电路中无感应电流;
④磁铁保持静止时,导体棒不切割磁感线,电路中无感应电流;因此,只有②能使电表指针发生偏转。
13.(2025·浙江舟山·一模)小亮同学在学习了“电和磁”的知识后,用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置,闭合开关后甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡发光。在此过程中,将电能转化为机械能的装置是 (选填“甲”或“乙”),如果要使甲的转动方向与原来相反,可采取的措施是 。
【答案】甲 将电源正负极对调
【解析】在此过程中,将电能转化为机械能的装置是甲,其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用;通电导体受到的磁力方向与磁场方向、电流方向有关。如果要使甲的转动方向与原来相反,可采取的措施是将电源正负极对调,改变电流中的电流方向。
14.(2025·浙江温州·三模)18世纪,人们开始尝试使用磁铁和导线产生电流,以下是发电机的发展历程:
(1)发电机的工作原理是基于 现象,这一发现为人类利用电能开辟了新路径;
(2)小阳用如图乙装置进行实验,开关闭合后,导线AB向 (填“①”“②”“③”)方向移动,将观察到灵敏电流计指针发生偏转;
(3)发电机在工作时,将 能转化为电能。
【答案】(1)电磁感应(2)②(3)机械
【解析】(1)发电机的工作原理是电磁感应现象。当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。这一现象是法拉第发现的,为人类大规模利用电能开辟了新路径。
(2)要产生感应电流,导体需做切割磁感线运动。由图乙可知,直导线AB周围的磁感线呈竖直方向,导线AB向②方向移动时,导线AB切割磁感线,会产生感应电流,从而使灵敏电流计指针发生偏转。
(3)发电机工作时,消耗机械能,得到电能,是将机械能转化为电能。
15.(24-25八年级下·浙江衢州·期末)电与磁之间相互联系,彰显科学的对称、统一之美。
(1)如图所示,连接好电路,放上能自由转动的小磁针,调节 (填“直导线”或“小磁针”)的位置,使小磁针静止时与直导线平行。
(2)1821年,法拉第发明了世界上第一台电动机,装置如图乙所示:金属盘内装有水银,中央固定圆柱状永磁体,金属盘上方悬挂一根导线,一端浸入水银(可移动),另一端连接电池正极,电池负极连接金属盘,接通电路,悬挂的导线就能绕永磁体持续转动。若要改变导线转动方向,可以如何操作? 。
(3)在学习了电磁感应原理后,科学实践小组同学把一条长约10米的导线两端连接在一个灵敏电流计上,沿着东西方向站立并迅速摇动电线,发现灵敏电流计的指针来回摆动。小组同学并未观察到磁体存在,但导线中却产生了电流,请解释原因:
。
【答案】(1)直导线
(2)调换电池的正负极或调换永磁体的两极
(3)导线在切割地磁场,产生感应电流
【解析】(1)在奥斯特实验中,为了观察到明显的现象,需要调节直导线的位置,使小磁针静止时与直导线平行,这样当直导线中有电流通过时,小磁针才会发生明显的偏转,从而证明电流周围存在磁场。
(2)电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关,改变其中一个因素,电动机的转动方向就会改变。 在图乙所示的装置中,接通电路后,悬挂的导线就能绕永磁体持续转动,若要改变导线转动方向,可以改变电流方向(如将电池正负极对调)或改变磁场方向(如将永磁体的磁极对调)。
(3)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。地球本身是一个巨大的磁体,地球周围存在地磁场,地磁场的方向是从地理南极指向地理北极。小组同学把一条长约10米的导线两端连接在一个灵敏电流计上,形成了闭合电路,沿着东西方向站立并迅速摇动电线,此时导线做切割地磁感线运动,满足了电磁感应现象的条件,所以导线中会产生电流,灵敏电流计的指针会来回摆动。
16.(24-25八年级下·浙江宁波·期中)某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”,用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体,让导体AB运动。实验记录如下表所示。
实验次数
导体运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
灵敏电流计电流方向
1
竖直向上
不偏转
——
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
电流从右侧接线柱流入
4
水平向右
向左偏转
电流从左侧接线柱流入
(1)由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB、水平向左移动磁体,灵敏电流计的指针向
偏转。
(2)探究“感应电流产生的条件”实验:实验过程中发现电流表的指针偏转很小,下列方法中可以使指针偏转角度增大的是 。(填序号)
①换用磁性更强的磁体 ②换用导线绕成线圈进行运动 ③换用更细的导线
④使导体运动速度加快
(3)图乙中的“o”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是 。
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
【答案】(1)左(2)①②④(3)A
【解析】(1)由实验次数3、4可推测,感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关,如果固定导体AB、水平向左移动磁体,相当于磁体不动,导体向右运动,灵敏电流计的指针向左偏转。
(2)实验过程中发现电流表的指针偏转很小,说明产生的感应电流较小,要使指针偏转角度增大,需使感应电流增大;
①换用磁性更强的磁体,②换用导线绕成线圈进行运动,④使导体运动速度加快,都能使感应电流增大,故①②④符合题意;
③换用更细的导线,导线的电阻更大,同样的条件下,感应电流会更小,故③不符合题意。
故选①②④。
(3)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,Ⅰ位置导体的运动方向平行于磁感线的方向,此刻导体不切割磁感线,则灵敏电流计的指针不偏转;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三个运动位置,导体都会切割磁感线,会产生感应电流,灵敏电流计的指针会偏转,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
17.(24-25八年级下·浙江丽水·期末)无线充电技术已广泛应用于智能手机。如图甲,将手机静置于充电器上方即可进行充电。相对静止的手机和充电器间是如何产生电流,进而对手机充电?兴趣小组开展下列研究:
【查阅资料】当前一种无线充电技术是利用电磁感应原理,充电器和手机内各有一个线圈。
【初步探究】兴趣小组设计了图乙所示的电路模拟手机无线充电,其中A、B是线圈,G是灵敏电流表。他们进行了相关实验,操作和结果如表所示。
序号
操作
电流表指针有无偏转
1
闭合开关前
无
2
闭合开关瞬间
有
3
闭合开关一段时间
无
4
断开开关瞬间
有
……
(1)图乙中模拟手机内线圈的是 (填“A”或“B”);
(2)上述实验初步得出:当线圈B中电流的有无发生变化时,会导致线圈B周围 的有无也发生变化,线圈A就会瞬间产生感应电流;
(3)【继续探究】如何持续产生感应电流?
该小组继续实验发现:当线圈B磁场强弱持续发生变化时,线圈A 都能产生感应电流。则他们的实验操作是
;
(4)生活中将无线充电器直接接入家庭电路,无需其他操作即可持续对手机进行充电,其原因是
。
【答案】(1)A(2)磁场(3)见解析(4)见解析
【解析】(1)无线充电中,充电器内线圈通过变化电流产生磁场,手机内线圈在磁场中产生感应电流。图乙中,B线圈与电源等构成电路,A线圈与灵敏电流表构成电路,类似手机线圈,产生感应电流,所以模拟手机内线圈的是A。
(2)因为电流周围存在磁场,所以当线圈B中电流的有无发生变化时,会导致线圈B周围磁场的有无也发生变化,从而使线圈A瞬间产生感应电流。
(3)要使线圈B磁场强弱持续变化,可通过改变线圈B中电流大小实现,电路中有滑动变阻器,所以实验操作是移动滑动变阻器的滑片,使线圈B中的电流大小持续变化,这样线圈B磁场强弱持续变化,线圈A就能持续产生感应电流。
(4)家庭电路是交流电,电流方向和大小周期性变化,接入无线充电器后,充电器内线圈的电流持续变化,导致其周围磁场持续变化,手机内线圈就能持续产生感应电流,从而持续充电。即家庭电路是交流电,电流不断变化,使得线圈B周围的磁场不断变化,从而在线圈A中持续产生感应电流。
18.(24-25八年级下·浙江杭州·月考)为探明电和磁之间的关系,科学家们做了很多实验。
材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图1所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
材料三:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图2。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料四:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
(1)在演示奥斯特实验时,如图3中的甲图所示,①闭合开关;②放置小磁针:③摆放导线:正确的实验操作顺序为( )
A.①②③ B.②③① C.②①③ D.③②①
(2)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时,发现小磁针偏转不明显,可能是按照 (选填“甲”或“乙”)放置;
(3)材料二图1中的实验表明平行通电导线之间有力的作用,若此时改变其中一根导线的电流方向,你预测会产生的实验现象是 ;
(4)在科拉顿的实验中,他为什么没有发现电流表指针发生偏转
。
【答案】(1)B(2)乙(3)两根导线将相互排斥
(4)当科拉顿跑到另一个房间中时,线圈为做切割磁感线运动,电路中无电流,电流表指针不偏转
【解析】(1)在演示奥斯特实验时,因为小磁针会受地磁场的影响,将导线和磁针平行放置,再通电;所以图3甲图中,正确的实验操作顺②放置小磁针,③摆放导线,①闭合开关,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
(2)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时,发现小磁针偏转不明显,可能是按照乙,因为磁场方向和磁针平行。
(3)材料二图1中的实验表明平行通电导线之间有力的作用,若此时改变其中一根导线的电流方向,你预测会产生的实验现象是两根导线将相互排斥;因为磁场方向改变,从相互吸引变成相互排斥。
(4)在科拉顿的实验中,他为什么没有发现电流表指针发生偏转。因为当科拉顿跑到另一个房间中时,线圈为做切割磁感线运动,刚开始有电流,但是跑到房间时电路中已经无电流,电流表指针不偏转。
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第20讲 电磁感应
一:磁生电
1831年,英国物理学家法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律——电磁感应。
1.电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切制磁感线运动时,导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应。
2.感应电流:在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。
3.产生感应电流的条件:(1)导体必须是闭合电路的一部分;
(2)导体必须做切割磁感线运动。
4.影响感应电流方向的因素:磁场方向和导体切割磁感线的方向。若只改变磁场方向,或只改变导体切割磁感线的方向,感应电流的方向改变;若磁场方向和导体切割磁感线的方向同时改变,感应电流的方向不变。
5.电磁感应现象的能量转化:机械能转化为电能。
6.电磁感应的应用:发电机、动圈式话筒、变压器等。
对产生感应电流的条件的理解
①导体必须是闭合电路的一部分:如果电路不闭合,导体做切割磁感线运动时能产生感应电压,但由于电路为断路,因此不会产生感应电流。
②导体切割磁感线:可以理解为导体运动方向与磁感线垂直或与磁感线成一定角度。导体运动方向与磁场方向平行时,导体未切制磁感线,此时无感应电流产生。
③导体切割磁感线运动:指的是导线与磁场的相对运动,磁场不动,导线运动切割磁感线;或导线不动,磁场运动,导线也能切割磁感线。这两种情况都能产生感应电流。
影响感应电流大小的因素
①磁场的强弱;②导体运动的快慢(速度);③线圈匝数(若切割磁感线的导体为线圈)等。磁场越强,导体运动越快,线圈匝数越多,电路中产生的感应电流越大。
二:发电机
1.原理:发电机是利用电磁感应原理制成的。
2.构造:主要由转子(转动部分)、定子(固定部分)两部分组成。
(1)小型发电机一般采用磁极不动、线圈旋转的方式发电。如手摇式发电机。
(2)大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电,电压很高、电流很强,这种发电方式叫旋转磁极式发电。为了得到较强的磁场,要用电磁铁代替永磁体。
3.发电机的能量转化:机械能转化为电能。
4.探究手摇发电机
(1)手摇发电机的电流与转速的关系:如图甲所示,把一台手摇发电机跟灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,可以看到小灯泡会发光,且转速越快,小灯泡越亮。说明手摇发电机转速越快,产生的电流越大。
(2)手摇发电机电流的方向:如图乙所示,把两个发光二极管极性相反地并联起来,并与发电机串联(或将发电机与一个电流计连接)。转动摇把,可观察到两个二极管交替发光(或电流计指针左右摆动),说明手摇发电机产生的电流的方向在不断变化。
5.交变电流:大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流,简称交流。
6.直流:直流电的大小和方向不随时间变化。电池提供的是直流电。
7.交流电的频率
(1)定义:交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。
(2)单位:赫兹,简称“赫”,符号Hz。
(3)我国电网以交流供电,频率为50 Hz,1s内电流方向改变100次。
交流发电机和直流发电机
(1)交流发电机和直流发电机都是根据电磁感应原理制成的。交流发电机是用两个铜环和电刷接触将电流输出的;直流发电机是由换向器和电刷接触将电流输出的,换向器能自动将线圈内的交流电转变成直流电。
(2)交流发电机和直流发电机线圈中的电流都是交流电,只是交流发电机输出的是交流电,直流发电机通过换向器输出的是直流电。
8.交流发电机的工作过程
线圈ABCD在磁场中不断转动,切割磁感线产生感应电流,产生的感应电流经两个铜环和电刷输送给外电路,具体过程如下图所示,甲→乙→丙→丁→甲为一个循环过程。
交流发电机两个铜环的作用
线圈在磁场中转动的过程中产生的交变电流,通过两个铜环与电刷的连接,传输给外电路,使外部电路获得和线圈中大小和方向相同的交变电流。
9.直流电动机与交流发电机的辨析
直流电动机
交流发电机
装置图
原理图
原理
通电导体在磁场中受力运动
电磁感应
构造
转子、定子、换向器、电刷等
转子、定子、铜环、电刷等
电流的性质
外部电路提供直流电,换向器改变线圈中电流的方向,线圈中为交流电
外部电路和线圈中都是交流电
能量转化
电能转化为机械能
机械能转化为电能
在电路中的作用
消耗电能(用电器)
提供电能(电源)
辨别方法
(1)从外部电路区分:外部电路有电源的是电动机,外部电路无电源的是发电机;
(2)从能量转化的角度区分:电动机是“因电而动”,是电能转化为机械能;发电机是“因动而电”,是机械能转化为电能
动圈式话筒
1.结构:由永久磁体、线圈和膜片等构成,如图甲所示。
2.工作原理:电磁感应。
3.工作过程:如图乙所示,人说话发出的声音使膜片振动,连接在膜片上的线圈随着膜片一起在永久磁体的磁场里振动,线圈做切割磁感线运动,从而产生感应电流。产生的感应电流的大小和方向都随着声音的变化而变化,这个电流信号经放大后传给扬声器,再通过扬声器还原成声音。
1.(2026·浙江衢州·一模)杭绍甬高速为国内首条“超高速智慧公路”,其路面下预埋电磁感应线图,未来汽车在高速行驶时,电动汽车的车载感应线圈内就会产生感应电流,可实现边行驶边充电(如图所示)。下图中可以反映该过程原理的是( )
A.B.C.D.
2.(25-26九年级上·浙江宁波·期末)压电效应是当晶体受到挤压时会产生电流,反过来,当向晶体施加电流时,晶体形状也会发生变化。例如不断按压一块冰糖就能发电,该过程涉及的能量转化是( )
A.化学能转化为电能 B.电能转化为光能
C.机械能转化为电能 D.生物能转化为机械能
3.(24-25八年级下·浙江绍兴·期末)2025年4月24日神舟二十号载人飞船与空间站完成自主对接,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞机内置了电磁阻尼器,它可以简化为如图所示的磁铁和线圈构成。当线圈水平向左运动时,线圈的ab边中会产生电流,同时ab边受到向右的磁力F,以减缓靠近速度。以下说法不正确的是( )
A.线圈的ab边中会产生电流是因为其发生了电磁感应现象
B.只改变磁场方向,ab边中通过的电流方向随之改变
C.只改变磁场方向,ab边受到的磁力F方向不变
D.该过程是将电能转化成了机械能
4.(24-25八年级下·浙江绍兴·月考)我国新型反潜巡逻机的机尾安装着一个叫做“磁异探测器”的“棍子”,它能将潜水艇经过海域的地磁场强弱的变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜水艇的存在。磁异探测器的工作原理与下列哪一器件的工作原理相似?( )
A.指南针 B.电动机 C.电磁继电器 D.发电机
5.(24-25八年级下·浙江绍兴·期中)在交流发电机中,当线圈平面,①转至与磁感线平行时,感应电流最大;②转过与磁感线平行时,感应电流改变方向;③发电机线圈每转过一圈,电流的方向改变一次;④当线圈不动,磁极转动时,也会有感应电流产生。以上说法正确的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.①②④
6.(24-25八年级下·浙江丽水·期末)某兴趣小组自制了一个扬声器,将线圈紧贴在杯子底部,在线圈上方放置一个强磁铁,线圈中通入交流电后,线圈振动会带动纸杯振动发声。下列说法错误的是( )
A.该扬声器与发电机的工作原理相同
B.线圈振动是因为磁场对通电线圈有力的作用
C.改变线圈匝数能改变该扬声器发声的响度
D.磁场对线圈作用力的方向与电流方向有关
7.(24-25八年级下·浙江宁波·期末)下列四幅图涉及到一些磁现象的知识,关于磁现象的描述正确的是( )
A.甲图中钢棒A端靠近条形磁体的N极,若相互吸引则钢棒一定有磁性
B.乙图中金属圆环通以逆时针电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向外
C.丙图中当金属棒 ab和磁体发生相对运动时,就一定会产生感应电流
D.丁图表示的是两个条形磁体异名磁极附近的磁感线分布
8.(24-25八年级下·浙江绍兴·期末)小明按人类对磁的认识历程,对“电与磁”一章知识进行梳理, 图中对应位置的内容填写正确的是( )
A.伏特 B.电动机 C.电磁起重机 D.电磁感应现象
9.(24-25八年级下·浙江舟山·期末)小科利用如图所示装置验证电磁感应现象,下列能使灵敏电流计发生偏转的操作是( )
A.磁体不动,导体AB竖直向上运动 B.导体AB和磁体同速水平向右运动
C.导体AB不动,磁体竖直向上运动 D.导体AB不动,磁体水平向右运动
10.(24-25八年级下·浙江金华·期末)为提升自行车夜间骑行的安全性,小义利用导线、磁铁等元件,结合其后轮结构设计并安装了如图所示的发电装置为尾灯发光供电。在骑行过程中发现尾灯不亮,不可能的原因是( )
A.雨水渗入造成短路 B.导线与尾灯之间断路
C.磁体的磁性消失 D.辐射状导线无法切割磁感线
11.(2026·浙江·一模)电吉他的拾音器能把琴弦振动的声信号转化为电信号,其基本结构如图所示。
(1)金属弦被下方的磁铁磁化。当弦向下运动时,以弦为参照物,下方线圈向 (填“上”或“下”)运动,从而在线圈处产生感应电流;当弦向上运动时,线圈中的感应电流方向 (填“改变”或“不变”)。
(2)该过程的原理与 (填字母)的原理相同。
A.电动机 B.电磁铁 C.发电机
12.(2026·浙江·一模)如图所示是一款电动车车载小夜灯,前方是一个小风扇。当电动车行驶时,风会带动小风扇转动,同时小灯泡发光,从而提醒对面来车注意。此夜灯是根据
原理发电的。若改变风扇转动方向,小灯泡 (选填“仍会”或“不会”)发光。
13.(25-26九年级上·浙江宁波·期中)上海世博会上有个体育项目,游客可在发电地板上踏上几脚,也可蹦跳几次,就能点亮周围发光二极管灯泡,这个过程是发电地板把
能转化为 能。同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。实验装置左侧运用的原理是 ,右侧运用的原理是 ,实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是 。(举一个实例)。
14.(24-25八年级下·浙江杭州·月考)如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方就能发电,它的原理是 ,这个过程将 能转化为电能,产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的
(选填“电源”或“用电器”)
15.(24-25八年级下·浙江金华·月考)如图所示是小亮探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件的实验,用一根绝缘的细线将一根铜棒AB悬挂在U形磁体的磁场中,再将铜棒AB、电流计及开关用导线连成一个闭合电路。请你帮他解决实验中遇到的问题:
(1)闭合开关后,要使电路中产生感应电流,铜棒AB应 (选填“上下”、“左右”或“里外”)运动;本实验是通过观察灵敏电流计的 来判断电路中产生感应电流的。
(2)要增大电路中产生的感应电流大小,方法是 。
16.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)电吉他的发音是通过“电磁拾音装置”连接扬声器来实现的。拾音装置的基本结构如图甲所示。被磁化的弦振动时,拾音装置的线圈中会产生感应电流,电流经放大后传送到音箱(扬声器)发出声音,电流越大,扬声器中线圈带动纸盆振动的幅度越大,则声音越响。图乙是用电流检测仪器测得的某一次拨弦的电流随时间的变化情况。
(1)金属吉他的弦可以用 材料制成,丁图中的金属棒用 材料制成。
A.铜 B.铁 C.铝 D.镍
(2)观察图乙可知,电流方向在不断变化,引起电流方向变化的原因是
。
(3)扬声器工作过程中,运用的工作原理与图 (填丙或丁)相同。
(4)在弹奏情况(包括弹奏的力度和频率等)不变的情况下,要使响度变大,可对图甲中装置进行改进的一种方法是 。(合理即可)
17.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)小丽在蹄形磁体的磁场中放置一根直导线AB,导线AB两端跟电流表连接组成闭合电路,利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。
序号
导线AB在磁场中的运动情况
电流计指针偏转情况
①
上下运动
不偏转
②
向左运动
向左偏转
③
向右运动
向右偏转
④
斜向上运动
向右偏转
⑤
斜向下运动
向左偏转
(1)让导线AB在磁场中静止,换用不同强度的永磁体,闭合开关,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”);
(2)使导线AB在磁场中沿不同方向运动,电流表指针偏转情况如表所示。分析实验②③可知:
;
(3)小丽想要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应 ,然后观察电流表指针偏转情况;
(4)在电铃、电风扇、动圈式话筒中,应用这一原理制成的是 。
18.(24-25八年级下·浙江绍兴·期中)风是一种潜力很大的新能源。某科技小组结合所学知识,对“风力发电”展开探究。
(1)科技小组探究“风力发电”,应选取下列相应的哪套装置? (填字母);
(2)下列实验中可以让磁场产生电流的必需的操作是 (填字母);
A.实验时,开关要闭合,接通电路
B.整个电路都在磁场中做切割磁感线运动
C.电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
D.导体切割磁感线的速度必须要快
(3)在探究“感应电流方向与磁场方向的关系”时,应控制 不变;
(4)在探究“感应电流大小与磁场强弱的关系”时,得到的感应电流变化不定,没有规律,原因可能是 。(填一点)
19.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)学习了电磁感应现象后,小科同学想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示:铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。(线框abcd在铁块E、F上方,如实验过程中线框不扭转)
[猜想与假设]
小科做出了如下猜想:A.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关;
B.感应电流的大小与磁场的强弱有关。
[设计与进行实验]
小科探究猜想A的设计思路如下:实验时保持电磁铁磁性强弱不变,改变线框切割磁感线的速度进行多次实验,分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数,实验数据记录如表所示。
实验次数
切割磁感线的速度
电流计指针偏转格数
1
慢速
1.5格
2
中速
2.5格
3
快速
4格
[分析论证]
(1)分析表格数据可得出的结论是:在磁场强弱相同时, ,闭合电路中产生的感应电流越大。
[交流评估]
(2)小科为验证猜想B,设计思路如下:改变电磁铁的 进行多次实验,每次实验线框竖直向下以相同速度穿过电磁铁磁场,观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
(3)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是,可以通过改变 使感应电流大小随之改变。
(4)按照小科的设计思路验证猜想B,得到的感应电流变化不定,没有规律,原因可能是
。
A.没有控制线圈每次都竖直向下运动
B.很难保证线圈切割磁感线时速度不变
C.电源电压太小
20.(24-25八年级下·浙江·月考)如图是科学兴趣小组用来探究影响感应电流大小的因素的实验装置,金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的,金属圆盘在磁极间不断转动,相当于每根导线都在做切割磁感线运,从而产生持续的电流。
【提出问题】影响感应电流大小的因素有哪些?
【建立猜想】猜想1:切割磁感线的速度大小能影响感应电流大小
猜想2: 能影响感应电流的大小
猜想3:切割磁感线的导体的有效长度能影响感应电流的大小。
【实验研究】
验证猜想1:当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大。
验证猜想2:保持圆盘转速不变,换用磁场更强的磁体,发现电流表指针偏转更大
验证猜想3:保持圆盘转速不变,换用 ,发现电流表指针偏转更大。
【评价与交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动,某同学发现电流表指针在实验中都向同一方向偏转。若想让电流表指针向另一方向偏转,则需要 。(写出一种方法即可)
1.(25-26九年级上·浙江温州·开学考试)金属探测器(如图)是一种专门用来探测金属的仪器,产生的磁场在金属内部能产生感应电流,进而产生声音警报。下列实验原理与金属探测器相同的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25八年级下·浙江杭州·期末)小明自制了一款夜跑灯,结构如图甲所示:线圈缠绕在塑料水管外壳上并与LED灯构成闭合电路,磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析正确的是( )
A.夜跑灯的工作原理是电流的磁效应
B.运动时加速摆臂,线圈中的感应电流大小不变
C.为提高LED灯的亮度,可换用磁性更强的磁体
D.跑步摆臂时,图甲的夜跑灯更适合平放于图乙P处
3.(24-25八年级下·浙江杭州·期末)科技创新活动中,小滨的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,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左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中正确的是( )
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中没有产生感应电流
B.导体棒a 左右摆动时,仅发生了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a 不会随之摆动
4.(24-25八年级下·浙江宁波·期末)小科同学喜欢电吉他,学习电与磁的知识后,知道了拾音器的基本结构如图所示。他又查询资料得知:磁体附近的金属弦容易被磁化,当弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经放大器放大后,驱动扬声器振动产生声波。下列关于拾音器说法正确的是( )
A.将磁体换成铁棒,电吉他仍能正常工作
B.电吉他要正常工作,金属弦可以选用铜丝
C.线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工作原理相同
D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
5.(24-25八年级下·浙江金华·期末)如图是小明自制的电动机:金属支架m、n固定在木板上;粗漆包线绕成矩形线圈,两端伸出作为引线并放在支架上;用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁,置于线圈之下。按图示接入电路。关于自制电动机下列说法正确的是( )
A.矩形线圈与下方电磁铁是串联的
B.两端引线上的漆皮是绝缘体,必须全部刮掉
C.单单调换电源的正负极,线圈转动方向不变
D.线圈通电会转动,与手摇发电机工作原理相同
6.(24-25八年级下·浙江绍兴·月考)如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲、乙两图都是直流电动机模型
B.甲、乙两图都是直流发电机模型
C.甲图表示的是电动机模型,乙图表示的是发电机模型
D.甲图表示的是发电机模型,乙图表示的是电动机模型
7.(2025·浙江宁波·二模)如图为探究感应电流产生条件的实验装置,为了使现象更加明显,关于所选的导体AB材质及对导体AB的操作合适的是( )
A.铁棒,缓慢切割磁感线 B.铜棒,缓慢切割磁感线
C.铁棒,快速切割磁感线 D.铜棒,快速切割磁感线
8.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是( )
A.铁在磁场里会被磁化 B.电磁感应原理
C.电流的磁效应 D.电流的热效应
9.(24-25八年级下·浙江绍兴·期中)将同一根条形磁铁分别静置于图中甲、乙、丙三处,10秒后读出电流表示数分别为I1、I2、I3,则( )
A.I1=I3<I2 B.I1=I2<I3 C.I1<I2=I3 D.I1=I2=I3
10.(24-25八年级下·浙江杭州·月考)如图是探究电与磁关系的实验装置,其中EF是光滑的金属导轨,铜棒cd固定。当铜棒ab在金属导轨EF上水平向右快速移动时,下列说法不正确的是( )
A.该电路中铜棒ab相当于电源 B.该电路中铜棒cd中有热量产生
C.铜棒ab移动时机械能转化为电能 D.铜棒cd在磁场中不受到力的作用
11.(24-25八年级下·浙江杭州·期末)我国的第一条自动充电高速公路——杭绍甬智慧高速公路正在设计完善中,该高速设置了自动驾驶专用车道,并计划配套电动车移动式无线充电,可实现电动车在此路段行驶过程中,边开车边充电。当这条高速地下铺设的线圈接通供电电源后,地下通电线圈就会产生磁场,电动车配备感应线圈,经过路面即可获得电流,如图。
(1)车辆线圈中产生电流是利用: 现象。
(2)不考虑电动车耗电情况,要增大电动车感应线圈中的电流,可采用什么措施: 。
(3)与传统插电式充电方式相比,请你对这种充电方式进行评价:
(写出一个优点或缺点)。
12.(24-25八年级下·浙江金华·期中)如图是研究 原理的实验装置。闭合开关后,导体棒ab保持静止,下列措施中能使电路中电表指针发生偏转的是 。
①磁铁沿导体棒ab水平运动 ②磁铁竖直向上运动
③磁铁垂直导体棒ab水平运动 ④磁铁保持静止
13.(2025·浙江舟山·一模)小亮同学在学习了“电和磁”的知识后,用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置,闭合开关后甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡发光。在此过程中,将电能转化为机械能的装置是 (选填“甲”或“乙”),如果要使甲的转动方向与原来相反,可采取的措施是 。
14.(2025·浙江温州·三模)18世纪,人们开始尝试使用磁铁和导线产生电流,以下是发电机的发展历程:
(1)发电机的工作原理是基于 现象,这一发现为人类利用电能开辟了新路径;
(2)小阳用如图乙装置进行实验,开关闭合后,导线AB向 (填“①”“②”“③”)方向移动,将观察到灵敏电流计指针发生偏转;
(3)发电机在工作时,将 能转化为电能。
15.(24-25八年级下·浙江衢州·期末)电与磁之间相互联系,彰显科学的对称、统一之美。
(1)如图所示,连接好电路,放上能自由转动的小磁针,调节 (填“直导线”或“小磁针”)的位置,使小磁针静止时与直导线平行。
(2)1821年,法拉第发明了世界上第一台电动机,装置如图乙所示:金属盘内装有水银,中央固定圆柱状永磁体,金属盘上方悬挂一根导线,一端浸入水银(可移动),另一端连接电池正极,电池负极连接金属盘,接通电路,悬挂的导线就能绕永磁体持续转动。若要改变导线转动方向,可以如何操作? 。
(3)在学习了电磁感应原理后,科学实践小组同学把一条长约10米的导线两端连接在一个灵敏电流计上,沿着东西方向站立并迅速摇动电线,发现灵敏电流计的指针来回摆动。小组同学并未观察到磁体存在,但导线中却产生了电流,请解释原因:
。
16.(24-25八年级下·浙江宁波·期中)某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”,用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体,让导体AB运动。实验记录如下表所示。
实验次数
导体运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
灵敏电流计电流方向
1
竖直向上
不偏转
——
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
电流从右侧接线柱流入
4
水平向右
向左偏转
电流从左侧接线柱流入
(1)由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB、水平向左移动磁体,灵敏电流计的指针向
偏转。
(2)探究“感应电流产生的条件”实验:实验过程中发现电流表的指针偏转很小,下列方法中可以使指针偏转角度增大的是 。(填序号)
①换用磁性更强的磁体 ②换用导线绕成线圈进行运动 ③换用更细的导线
④使导体运动速度加快
(3)图乙中的“o”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是 。
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
17.(24-25八年级下·浙江丽水·期末)无线充电技术已广泛应用于智能手机。如图甲,将手机静置于充电器上方即可进行充电。相对静止的手机和充电器间是如何产生电流,进而对手机充电?兴趣小组开展下列研究:
【查阅资料】当前一种无线充电技术是利用电磁感应原理,充电器和手机内各有一个线圈。
【初步探究】兴趣小组设计了图乙所示的电路模拟手机无线充电,其中A、B是线圈,G是灵敏电流表。他们进行了相关实验,操作和结果如表所示。
序号
操作
电流表指针有无偏转
1
闭合开关前
无
2
闭合开关瞬间
有
3
闭合开关一段时间
无
4
断开开关瞬间
有
……
(1)图乙中模拟手机内线圈的是 (填“A”或“B”);
(2)上述实验初步得出:当线圈B中电流的有无发生变化时,会导致线圈B周围 的有无也发生变化,线圈A就会瞬间产生感应电流;
(3)【继续探究】如何持续产生感应电流?
该小组继续实验发现:当线圈B磁场强弱持续发生变化时,线圈A 都能产生感应电流。则他们的实验操作是
;
(4)生活中将无线充电器直接接入家庭电路,无需其他操作即可持续对手机进行充电,其原因是
。
18.(24-25八年级下·浙江杭州·月考)为探明电和磁之间的关系,科学家们做了很多实验。
材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图1所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
材料三:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图2。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料四:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
(1)在演示奥斯特实验时,如图3中的甲图所示,①闭合开关;②放置小磁针:③摆放导线:正确的实验操作顺序为( )
A.①②③ B.②③① C.②①③ D.③②①
(2)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时,发现小磁针偏转不明显,可能是按照 (选填“甲”或“乙”)放置;
(3)材料二图1中的实验表明平行通电导线之间有力的作用,若此时改变其中一根导线的电流方向,你预测会产生的实验现象是 ;
(4)在科拉顿的实验中,他为什么没有发现电流表指针发生偏转
。
1
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