暑假作业11 磁生电（巩固培优）科学浙教版八年级下册

**基本信息** 以“知识积累+题型速练”双模块构建磁生电专项训练，通过表格对比、规律总结、实验方法提炼，系统整合电磁感应与发电机核心知识，强化科学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电磁感应现象|6小题（含实验探究题）|条件表格化对比（3条件+反例）；方向规律（单变反向/双变不变）；大小影响因素（磁场/速度/长度/方向）；实验用控制变量法、转换法|概念（法拉第发现）→条件→方向→大小→实验探究→能量转化（机械能→电能）| |发电机|5小题（含原理辨析题）|结构部件作用（定子/转子/滑环）；交流电特点（周期0.02s/频率50Hz/方向每圈变2次）；与直流电对比表格|原理（电磁感应）→结构→工作过程（线圈转动切割）→交流电产生→与直流电辨析|

( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业11 磁生电 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一 ． 电磁感应现象 （共 6 小题） （难★ ★ ★ ） 二． 发电机 （共 5 小题） （难★★ ★ ） ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、电磁感应现象 1. 什么是电磁感应 （1）概念：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。 产生的电流叫感应电流。 （2）发现者：1831年，英国物理学家法拉第首先发现。 2.产生感应电流的条件 条件 要求 反例 ① 电路闭合 必须是闭合回路 断开开关→即使切割也无电流，只有感应电压 ② 一部分导体 是闭合电路中的"一段"在切 整个闭合框一起平移（不切割）→ 无 ③ 切割磁感线运动 运动方向与磁感线不平行即有夹角 导体沿磁感线方向“上下走”→ 不切割 → 无电流 3.感应电流的方向（由两者共同决定） 只改其中一个（运动方向 或 磁场方向）→ 电流方向反向；两个都改 → 电流方向不变。 4.感应电流大小的影响因素 磁场越强​ → 电流越大 切割速度越快​ → 电流越大 切割有效长度越长（导体长/匝数多）→ 电流越大 切割方向与磁感线垂直时最大（斜切有分量损失） 5. 【探究产生电磁感应现象的条件和规律】 器材：蹄形磁体+导体AB+灵敏电流计 方法：控制变量法、转换法 6.能量转化 机械能 → 电能（外力让导体/磁体运动，消耗机械能，产出电能） 与电动机（电能→机械能）正好相反。 二、发电机 1.原理 利用电磁感应现象制成——线圈在磁场中转动 → 不断切割磁感线 → 产生感应电流。 2.基本结构 部件 作用 定子 固定部分，提供磁场（可以是永磁体或电磁铁） 转子 转动部分（线圈或磁极，实际大型发电机是“磁极转、线圈定”，方便输出） 铜环（滑环） 交流发电机用——两个铜环，线圈转时铜环跟着转，电刷始终接触铜环 → 输出交流电 电刷 石墨制，把转动部分的电流引到外电路 3.工作过程（交流电） 在外力作用下，转子转动一周，切割磁感线的方向发生两次改变，电流的方向也随之发生两次改变，从而产生方向性呈周期性变化的交流电。 4.交流电（AC）vs 直流电（DC） 项目 交流电 AC 直流电 DC 定义 大小和方向周期性变化 方向不变 例子 发电机输出、家用 220V 电池、干电池 我国市电 频率 50 Hz，周期 0.02 s —— 方向改变次数 每周期改 2 次 → 1 秒改 100 次 始终不变 5. 线圈转一周的电流变化 线圈平面与磁感线平行时 → 两边切割最快 → 感应电流最大 线圈平面与磁感线垂直时（中性面）→ 两边不切/瞬时切不到 → 感应电流为零 转一周：经过两次平行（两峰）、两次垂直（两零）→ 电流方向改 2 次 → 形成“正弦波”形交流电 ( 题型速练 一题 一 思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 一、电磁感应现象（共6小题） 1．马拉松比赛采用的计时方式为感应芯片计时，当参赛者通过起点和终点设置的磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，驱动芯片发射信号并被接收，系统实时获取计时信息。以下设备和马拉松计时芯片工作原理相同的是（     ） A． B． C． D． 2．在交流发电机中，当线圈平面：①转至与磁感线垂直时，感应电流为0；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 3．如图是一种自行车照明设备——磨电灯。骑行时，车轮带动电机上端的小轮一起转动，车灯就能发光。下列关于磨电灯的说法错误的是（     ） A．利用电磁感应原理工作 B．车灯的亮度与骑行速度有关 C．工作时将电能转化为机械能 D．车灯若要发光，小轮需和轮胎紧密接触 4．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，与该实验装置左侧运动原理相同的是（      ） A．电风扇 B．电磁起重机 C．扬声器 D．动圈式话筒 5．关于产生感应电流的说法中，正确的是（　　） A．闭合导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会产生感应电流 B．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 C．闭合电路的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时，导体中产生感应电流 D．感应电流的方向与磁感线的方向、导体切割磁感线的运动方向无关 6．如图甲、乙所示，是探究电磁感应现象的装置。 实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向 ① 向下 向右 向左 ② 向上 向右 向右 ③ 向下 向左 向右 ④ 向上 向左 向左 （1）闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针________（选填“偏转”或“不偏转”）。 （2）利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：在上述四次实验中，比较________两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。 （3）在探究中还发现，导体AB水平向左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与________有关。 （4）如图乙所示，是实验室用到的手摇发电机模型，该发电机模型发出的电是________（选填“交流电”或“直流电”）。 二、发电机（共5小题） 7．日常生产、生活使用的电或电网输送的电都是交流电，下列与交流电有关的说法中错误的是（　　） A．由蓄电池产生的电流属于直流电，实验室中手摇发电机产生的电流属于交流电 B．交流电和直流电是依据电流大小是否发生变化区分的 C．大型交流发电机结构中定子是线圈，转子是磁体，且用电磁铁来代替永磁体 D．生产、生活用的交流电的周期是0.02秒，频率是50赫 8．如图所示为发电机工作原理，下列有关说法正确的是（　　） A．当发电机工作时，电流始终从电刷A流向电刷B B．该过程中电能转化为机械能 C．当线圈不动，磁极转动时，不会有感应电流产生 D．发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变两次 9．物理就在我们身边！如图甲是广泛应用于银行、超市的POS刷卡机。当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息。它的原理是 ，这与______（选填“电动机”或“发电机”）的原理是一样的：如图乙是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属两部分组成，该金属能被磁铁吸引，是因为可能含有以下材料的______。 A．银     B．铁     C．铝     D．锌 10．小明在进行项目式学习制作发电机时，利用如图甲所示的装置探究感应电流产生的条件。 （1）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，灵敏电流计的指针________（选填“会”或“不会”）偏转； （2）若想使AB的感应电流与原来方向相反，下列操作可行的是________（选填字母）； A．保持AB运动方向不变，对调磁体的磁极 B．改变导体AB运动方向的同时对调磁体的磁极 （3）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流计指针________（选填“不会”或“会”）偏转； （4）如图丙为小明制作的手摇发电机，用该发电机给小灯泡供电，想要让小灯泡亮度变亮，可采取的方法是 。 11．（1）如图甲所示，以塑料管为连接轴将两个玩具电动机转轴连接起来。把一个小灯泡与左侧电动机连接，电源和开关与右侧电动机连接。闭合开关后，可观察到什么现象，并作出解释； （2）如图乙所示，连接电路后，如果先拨动一下转轴，那么发电机将给电动机供电，电动机又带动发电机发电，……，这样就会一直转动下去。请对上述描述作出评价。 1.电动机 vs 发电机 项目 电动机 发电机 原理 通电线圈在磁场中受力转动 判断感应电流方向（发电机、电磁感应） 发现者 基于奥斯特+安培 法拉第 能量转化 电能 → 机械能 机械能 → 电能 有无电源 有（要通电） 无（外力转，自己是电源） 定则 左手（左动力） 右手（右发电） 核心部件 换向器（直流） 滑环（交流） 外部电路 用电器 电源（输出电） 判别口诀 有电源 = 电动机 无电源 = 发电机 2.动圈话筒 vs 扬声器辨析 话筒：声→电，磁生电 → 发电机类 扬声器：电→声，电生磁→受力 → 电动机类 一、选择题 1．在进行人工心脏泵手术时需要用到电磁血流计，当将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。下列哪幅图能反应其工作原理（     ） A． B． C． D． 2．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 3．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．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 5．如图所示，矩形导线框abcd位于竖直放置的通电长直导线附近，导线框和长直导线在同一竖直平面内，导线框的ab和cd两边与长直导线平行。在下面的四种情况中，导线框内没有感应电流的是（　　） A．导线框在纸面内竖直下落 B．导线框在纸面内向右平移 C．导线框以ab边为轴向纸外转动 D．导线框不动，增大长直导线中的电流 6．关于发电机与电动机，下列说法正确的是（　　） A．它们都是利用电磁感应现象制成的 B．它们的构造完全相同 C．它们都是利用通电导体在磁场中会受到力的作用的原理制成 D．电动机也可用来做发电机 7．小黄同学做实验的装置如图所示，闭合开关，将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来。可知（　　） A．实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是发电机 B．实验装置左侧运用的原理是电磁感应现象 C．实验装置左侧运用的原理是磁场对通电导体的作用 D．若将导体ab水平向左移动，导体cd的运动方向不变 8. 下列关于电和磁的实验中，对应的说法正确的是（     ） A．如图甲，实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用 B．如图乙，通电导线周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失 C．如图丙，闭合开关，滑片向右移，磁性更弱，铁屑被吸的更少 D．如图丁，此实验装置原理与发电机原理相同 9．如图所示“卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能源供应系统而进行的实验。假设在实验中，用飞机拖着一根很长的金属线（其下端悬挂一个金属球，以保证金属线总是呈竖直状态），在我国上空平行地面飞行，如果用该系统为卫星供电，则下列说法正确的是（　　） A．飞机只有由正西飞向正东方向，金属线上才有感应电流产生 B．如果飞机自北向南飞行，金属线上有感应电流产生 C．如果飞机自南向北飞行，金属线上有感应电流产生 D．这是电磁感应原理，金属线相当于发电机的线圈 10．随着充电汽车越来越多地进入到千家万户，有人提出打造充电公路的想法，如图所示是充电公路的工作原理，预埋的线圈A，通电后产生磁场并使行驶在公路上的汽车充电，A、B两处线圈的工作原理与图中实验相同的是 （　　） A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 二、非选择题 11．（1）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线。现将空心薄铜管EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动铜管EF使其向左移动时，发现铜管GH也立即向左运动起来。当拉动铜管EF使其向左移动，铜管GH紧跟着运动的过程中，导轨上的两根薄铜管可分别看作是电动机和发电机，其中铜管________（选填“EF”或“GH”）可以看作电动机； （2）将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的N极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔具有________（选填“导电”或“导热”）性，滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理与________（选填“EF”或“GH”）相同。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是________（选填序号，①仅将电池正负极对调一下；②将两端磁铁的N、S极和电池的正负极均对调）。 12．无线充电器是利用电磁感应原理进行充电的设备，其过程为：通过在发送和接收端各安置一个线圈，送电线圈利用电流产生磁场，受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，使灯泡发光，实现电能的无线传输。如图（a）为手机通过无线充电进行充电，图（b）为“电能无线传输”示意图。 （1）当在进行无线充电时，无线充电器可看作________。（选填“送电线圈”、“受电线圈”）。 （2）通过查阅资料，可以了解到受电线圈两端电压与受电线圈匝数、受电线圈直径、两线圈的距离有关。现用相同规格的漆包线绕制了三个匝数相同、直径相同的受电线圈进行探究。实验数据如表：（送电线圈直径为70.0mm） 实验次数 受电线圈的直径D/mm 两线圈之间的距离d/mm 受电线圈两端的电压U/V 1 70.0 22.0 8.6 2 70.0 11.0 14.1 3 70.0 5.5 20.5 ①分析序号1、2、3数据，可初步得出结论：在受电线圈的直径和匝数相同时， 。 ②通过实验，小组同学发现电能无线传输存在传输距离________（选填“长”或“短”）的缺点，尽管如此，电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景。 1．无线充电是一种更便捷的充电方式。如图甲所示是市场上支持无线充电的智能手机和充电器。无线充电的原理是：电流通过送电线圈（充电器内）产生磁场，受电线圈（手机上）靠近磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图乙所示。送电线圈处的工作原理是________（选填“奥斯特”或“法拉第”）发现的，受电线圈处和如图________（选填序号）所示的原理相同。 A． B． C． 2．如图是我国的自动充电高速公路的示意图，该高速的地下铺设有通电线圈，当汽车在高速行驶时，电动汽车的车载感应线圈内就会产生感应电流，从而实现汽车在行驶的过程中的充电。 （1）下图中可以反应汽车充电原理的示意图是___________。 （2）要增大电动车感应线圈中的电流，可采用什么措施是 。（写出一条） 3．电能生磁，磁也能生电，电与磁紧密联系而又相互作用，在生活及很多领域都有重要的应用。 （1）小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电直导线周围磁场的兴趣，过程如下：如图甲所示，连接好电路，放上能自由转动的小磁针，调节_______（选填“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：___________________________________________________。 4．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：改变电磁铁的磁性强弱进行多次实验，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．电源电压大小 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业11 磁生电 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一． 电磁感应现象 （共 6 小题） （难★ ★ ★ ） 二． 发电机 （共 5 小题） （难★★ ★ ） ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、电磁感应现象 1. 什么是电磁感应 （1）概念：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。 产生的电流叫感应电流。 （2）发现者：1831年，英国物理学家法拉第首先发现。 2.产生感应电流的条件 条件 要求 反例 ① 电路闭合 必须是闭合回路 断开开关→即使切割也无电流，只有感应电压 ② 一部分导体 是闭合电路中的"一段"在切 整个闭合框一起平移（不切割）→ 无 ③ 切割磁感线运动 运动方向与磁感线不平行即有夹角 导体沿磁感线方向“上下走”→ 不切割 → 无电流 3.感应电流的方向（由两者共同决定） 只改其中一个（运动方向 或 磁场方向）→ 电流方向反向；两个都改 → 电流方向不变。 4.感应电流大小的影响因素 磁场越强​ → 电流越大 切割速度越快​ → 电流越大 切割有效长度越长（导体长/匝数多）→ 电流越大 切割方向与磁感线垂直时最大（斜切有分量损失） 5. 【探究产生电磁感应现象的条件和规律】 器材：蹄形磁体+导体AB+灵敏电流计 方法：控制变量法、转换法 6.能量转化 机械能 → 电能（外力让导体/磁体运动，消耗机械能，产出电能） 与电动机（电能→机械能）正好相反。 二、发电机 1.原理 利用电磁感应现象制成——线圈在磁场中转动 → 不断切割磁感线 → 产生感应电流。 2.基本结构 部件 作用 定子 固定部分，提供磁场（可以是永磁体或电磁铁） 转子 转动部分（线圈或磁极，实际大型发电机是“磁极转、线圈定”，方便输出） 铜环（滑环） 交流发电机用——两个铜环，线圈转时铜环跟着转，电刷始终接触铜环 → 输出交流电 电刷 石墨制，把转动部分的电流引到外电路 3.工作过程（交流电） 在外力作用下，转子转动一周，切割磁感线的方向发生两次改变，电流的方向也随之发生两次改变，从而产生方向性呈周期性变化的交流电。 4.交流电（AC）vs 直流电（DC） 项目 交流电 AC 直流电 DC 定义 大小和方向周期性变化 方向不变 例子 发电机输出、家用 220V 电池、干电池 我国市电 频率 50 Hz，周期 0.02 s —— 方向改变次数 每周期改 2 次 → 1 秒改 100 次 始终不变 5. 线圈转一周的电流变化 线圈平面与磁感线平行时 → 两边切割最快 → 感应电流最大 线圈平面与磁感线垂直时（中性面）→ 两边不切/瞬时切不到 → 感应电流为零 转一周：经过两次平行（两峰）、两次垂直（两零）→ 电流方向改 2 次 → 形成“正弦波”形交流电 ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 一、电磁感应现象（共6小题） 1．马拉松比赛采用的计时方式为感应芯片计时，当参赛者通过起点和终点设置的磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，驱动芯片发射信号并被接收，系统实时获取计时信息。以下设备和马拉松计时芯片工作原理相同的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】计时芯片的工作原理是电磁感应现象，芯片中的线圈通过磁场地带时切割磁感线产生感应电流，属于电磁感应，过程无需外接电源，靠磁场获得电能。 A．该图是奥斯特实验，原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场，和题干原理不同，故A不符合题意； B．该图是电磁铁实验，电路有外接电源，利用电流的磁效应工作，和题干原理不同，故B不符合题意； C．该电路无外接电源，导体棒在磁场中切割磁感线时会产生感应电流，属于电磁感应现象，和计时芯片工作原理相同，故C符合题意； D．该电路有外接电源，原理是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理，和题干原理不同，故D不符合题意。 故选C。 2．在交流发电机中，当线圈平面：①转至与磁感线垂直时，感应电流为0；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 【详解】①当线圈平面转至与磁感线垂直时，这个位置叫平衡位置，此时线圈的边不切割磁感线，感应电流为0，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③错误； ④当线圈不动，磁极转动时，线圈做切割磁感线运动，也会有感应电流产生，故④正确。 综上所述，正确的是①④，故ABD错误，C正确。 故选C。 3．如图是一种自行车照明设备——磨电灯。骑行时，车轮带动电机上端的小轮一起转动，车灯就能发光。下列关于磨电灯的说法错误的是（     ） A．利用电磁感应原理工作 B．车灯的亮度与骑行速度有关 C．工作时将电能转化为机械能 D．车灯若要发光，小轮需和轮胎紧密接触 【答案】C 【详解】A．磨电灯依靠车轮带动电机转动发电，本质是发电机，发电机是利用电磁感应原理工作的，故A正确； B．骑行速度越快，小轮转动越快，产生的感应电流越大，车灯亮度越高，因此车灯亮度和骑行速度有关，故B正确； C．磨电灯工作时，先将机械能转化为电能，最终转化为光能，不是将电能转化为机械能，故C错误； D．小轮需要依靠轮胎的摩擦力才能被带动转动，因此必须和轮胎紧密接触才能发电，故D正确。 故选C。 4．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，与该实验装置左侧运动原理相同的是（      ） A．电风扇 B．电磁起重机 C．扬声器 D．动圈式话筒 【答案】D 【详解】分析左侧装置原理：闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，这是电磁感应现象。 A．电风扇核心是电动机，原理是通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意； B．电磁起重机利用电流的磁效应（电磁铁）工作，故B不符合题意； C．扬声器原理是通电线圈在磁场中受力运动，将电信号转化为声信号，故C不符合题意； D．动圈式话筒工作时，声音带动线圈切割磁感线产生感应电流，原理是电磁感应，和左侧装置原理相同，故D符合题意。 故选D。 5．关于产生感应电流的说法中，正确的是（　　） A．闭合导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会产生感应电流 B．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 C．闭合电路的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时，导体中产生感应电流 D．感应电流的方向与磁感线的方向、导体切割磁感线的运动方向无关 【答案】B 【详解】ABC．由电磁感应原理可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流，故AC错误，B正确； D．感应电流的方向与磁感线的方向、导体切割磁感线的运动方向均有关，故D错误。 故选B。 6．如图甲、乙所示，是探究电磁感应现象的装置。 实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向 ① 向下 向右 向左 ② 向上 向右 向右 ③ 向下 向左 向右 ④ 向上 向左 向左 （1）闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针________（选填“偏转”或“不偏转”）。 （2）利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：在上述四次实验中，比较________两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。 （3）在探究中还发现，导体AB水平向左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与________有关。 （4）如图乙所示，是实验室用到的手摇发电机模型，该发电机模型发出的电是________（选填“交流电”或“直流电”）。 【答案】(1)不偏转 (2)1和4 (3)导体的运动快慢 (4)交流电 【详解】（1）让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则导体AB不能做切割磁感线运动运动，则电路中不能产生感应电流，则没有电流通过灵敏电流计，所以灵敏电流计的指针不偏转。 （2）要探究同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变，需要同时改变磁场方向和切割磁感线方向，由表格中的数据可知，可知比较1和4两次实验。 （3）导体AB水平向左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小，则电路中产生的电流较小，导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，则电路中产生的电流较大，则导体AB运动速度的快慢会影响电路中产生电流的大小，说明感应电流的大小与导体的运动快慢有关。 （4）图乙中，用实验室用到的手摇发电机模型发电时，线圈在磁场中转动，线圈会左右来回切割磁感线，则线圈中产生的感应电流的方向不断变化，所以发电机模型发出的电是交流电。 二、发电机（共5小题） 7．日常生产、生活使用的电或电网输送的电都是交流电，下列与交流电有关的说法中错误的是（　　） A．由蓄电池产生的电流属于直流电，实验室中手摇发电机产生的电流属于交流电 B．交流电和直流电是依据电流大小是否发生变化区分的 C．大型交流发电机结构中定子是线圈，转子是磁体，且用电磁铁来代替永磁体 D．生产、生活用的交流电的周期是0.02秒，频率是50赫 【答案】B 【详解】A．蓄电池输出的电流方向固定不变，属于直流电；实验室手摇发电机工作时，电流方向随转子转动周期性变化，属于交流电，故A正确； B．交流电和直流电的区分依据是电流方向是否发生周期性变化，而非电流大小。方向不变的电流就是直流电，即使大小变化（如脉动直流电）也属于直流电，故B错误； C．大型交流发电机为了方便输出高压电，采用旋转磁体结构，定子是线圈、转子是磁体，同时用电磁铁代替永磁体可以获得更强的磁场，提升发电功率，故C正确； D．我国生产生活使用的市电交流电频率为，周期，故D正确。 故选B。 8．如图所示为发电机工作原理，下列有关说法正确的是（　　） A．当发电机工作时，电流始终从电刷A流向电刷B B．该过程中电能转化为机械能 C．当线圈不动，磁极转动时，不会有感应电流产生 D．发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变两次 【答案】D 【详解】A．图为交流发电机的原理图，当发电机工作时，线圈产生的是交流电，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； B．产生感应电流时，是机械能转化为电能，故B错误； C．当线圈不动，磁极转动时，根据运动的相对性可知，相当于线圈做切割磁感线运动，因此会产生感应电流，故C错误； D．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正确。 故选D。    9．物理就在我们身边！如图甲是广泛应用于银行、超市的POS刷卡机。当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息。它的原理是 ，这与______（选填“电动机”或“发电机”）的原理是一样的：如图乙是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属两部分组成，该金属能被磁铁吸引，是因为可能含有以下材料的______。 A．银     B．铁     C．铝     D．锌 【答案】 电磁感应现象 发电机 B 【详解】POS刷卡机刷卡时，检测头切割磁条的磁感线产生感应电流，该原理是电磁感应现象；电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的原理是电磁感应，因此刷卡机的原理和发电机一致。 磁铁只能吸引铁、钴、镍这类铁磁性材料，选项中只有铁能被磁铁吸引，银、铝、锌都不能被磁铁吸引。 故选B。 10．小明在进行项目式学习制作发电机时，利用如图甲所示的装置探究感应电流产生的条件。 （1）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，灵敏电流计的指针________（选填“会”或“不会”）偏转； （2）若想使AB的感应电流与原来方向相反，下列操作可行的是________（选填字母）； A．保持AB运动方向不变，对调磁体的磁极 B．改变导体AB运动方向的同时对调磁体的磁极 （3）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流计指针________（选填“不会”或“会”）偏转； （4）如图丙为小明制作的手摇发电机，用该发电机给小灯泡供电，想要让小灯泡亮度变亮，可采取的方法是 。 【答案】(1)会 (2)A (3)会 (4)加快摇动速度 【详解】（1）由图甲可知，导体AB从图示位置向上运动，闭合电路的一部分做切割磁感线运动，所以电路中就有感应电流，灵敏电流计的指针会偏转。 （2）A．保持AB运动方向不变，对调磁体的磁极，磁场的方向改变、导体运动的方向不变，感应电流的方向改变，故A符合题意； B．AB运动方向和磁体的磁极同时对调，磁场的方向、导体运动的方向同时发生了变化，感应电流方向不变，故B不符合题意。 故选A。 （3）由图乙可知，线圈不动，蹄形磁铁快速向左运动时，闭合电路的一部分也切割磁感线，电路中也有电流，因此电流表指针会偏转。 （4）如图丙为小明制作的手摇发电机，用该发电机给小灯泡供电，想要让小灯泡亮度变亮，可采取的方法是加快摇动速度。 11．（1）如图甲所示，以塑料管为连接轴将两个玩具电动机转轴连接起来。把一个小灯泡与左侧电动机连接，电源和开关与右侧电动机连接。闭合开关后，可观察到什么现象，并作出解释； （2）如图乙所示，连接电路后，如果先拨动一下转轴，那么发电机将给电动机供电，电动机又带动发电机发电，……，这样就会一直转动下去。请对上述描述作出评价。 【答案】见解析 【详解】（1）右边的电路有电源，当右侧电路闭合后，右侧的电动机会转动，转动同时会带动左边的转动，由于电动机内部是有磁场和线圈组成，所以左边在右边电动机的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故左边相当于一个发电机，小灯泡会发光。 （2）不会一直转动下去，因为必然有一部分能量会克服摩擦而损失掉，即便在转动部分润滑良好的情况下，该装置也不能持续工作，主要原因是电流通过两个线圈时会发热，消耗电能。 1.电动机 vs 发电机 项目 电动机 发电机 原理 通电线圈在磁场中受力转动 判断感应电流方向（发电机、电磁感应） 发现者 基于奥斯特+安培 法拉第 能量转化 电能 → 机械能 机械能 → 电能 有无电源 有（要通电） 无（外力转，自己是电源） 定则 左手（左动力） 右手（右发电） 核心部件 换向器（直流） 滑环（交流） 外部电路 用电器 电源（输出电） 判别口诀 有电源 = 电动机 无电源 = 发电机 2.动圈话筒 vs 扬声器辨析 话筒：声→电，磁生电 → 发电机类 扬声器：电→声，电生磁→受力 → 电动机类 一、选择题 1．在进行人工心脏泵手术时需要用到电磁血流计，当将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。下列哪幅图能反应其工作原理（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，此过程中机械能转化为电能，故原理与发电机原理相似。 A．图中是通电螺线管的原理是电流的磁效应，故A不符合题意； B．图中导体中磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是电磁感应，是发电机的原理，故B符合题意； C．图中是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故C不符合题意； D．图中导体中有电流通过，导体在磁场中会运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。 故选B。 2．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 【详解】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。 3．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 【详解】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．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 【详解】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。 5．如图所示，矩形导线框abcd位于竖直放置的通电长直导线附近，导线框和长直导线在同一竖直平面内，导线框的ab和cd两边与长直导线平行。在下面的四种情况中，导线框内没有感应电流的是（　　） A．导线框在纸面内竖直下落 B．导线框在纸面内向右平移 C．导线框以ab边为轴向纸外转动 D．导线框不动，增大长直导线中的电流 【答案】A 【详解】A．导线框在纸面内竖直下落，穿过线框的磁通量不变，线框中无感应电流，故A正确； BCD．导线框在纸面内向右平移、导线框以ab边为轴向纸外转动、导线框不动增大长直导线中的电流这三种情况，穿过线框的磁通量都发生变化，线框中有感应电流，故BCD错误。 故选A。 6．关于发电机与电动机，下列说法正确的是（　　） A．它们都是利用电磁感应现象制成的 B．它们的构造完全相同 C．它们都是利用通电导体在磁场中会受到力的作用的原理制成 D．电动机也可用来做发电机 【答案】D 【详解】AC．发电机是根据电磁感应现象原理制成的，电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，故AC错误； B．发电机和电动机的基本构造都包含定子和转子，但存在差异。例如，发电机通常需要外部动力源驱动转子转动，而电动机是通过通电使转子转动；部分发电机有换向器，电动机也有换向器，但构造并非“完全相同”，故B错误； D．电动机和发电机原理可逆、结构相似，外力带动电动机转子转动切割磁感线时，就会产生感应电流，可以作为发电机使用（实际应用如新能源汽车的动能回收系统就是电动机兼做发电机），故D正确。 故选D。 7．小黄同学做实验的装置如图所示，闭合开关，将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来。可知（　　） A．实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是发电机 B．实验装置左侧运用的原理是电磁感应现象 C．实验装置左侧运用的原理是磁场对通电导体的作用 D．若将导体ab水平向左移动，导体cd的运动方向不变 【答案】B 【详解】ABC．由图可知，闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，此时导体ab相当于电源，cd相当于放入磁场中的通电导体，故cd受力运动；故左侧运用的原理是电磁感应现象，右侧产生的现象在生活中的应用是电动机，故AC不符合题意，B符合题意； D．感应电流的方向与导体的运动方向有关，所以导体ab的运动方向改变，ab中的电流方向也改变，即cd中的电流方向发生了改变；通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，所以cd中电流方向的改变，导致了cd受力的方向也改变，故运动方向发生了改变，故D不符合题意。 故选B。 8. 下列关于电和磁的实验中，对应的说法正确的是（     ） A．如图甲，实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用 B．如图乙，通电导线周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失 C．如图丙，闭合开关，滑片向右移，磁性更弱，铁屑被吸的更少 D．如图丁，此实验装置原理与发电机原理相同 【答案】C 【详解】A．甲图装置没有电源，接灵敏电流计，研究的是电磁感应现象，不是通电导体在磁场中受力的作用，故A错误； B．乙图是奥斯特实验，通电导线周围的磁场由电流产生，和小磁针是否存在无关，移走小磁针后磁场不会消失，故B错误； C．丙图中，闭合开关滑片右移时，滑动变阻器接入电阻变大，电路电流变小，电磁铁磁性减弱，因此吸引的铁屑更少，故C正确； D．丁图装置有电源，原理是通电导体在磁场中受力运动，和电动机原理相同，发电机原理是电磁感应，不需要外接电源，故D错误。 故选C。 9．如图所示“卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能源供应系统而进行的实验。假设在实验中，用飞机拖着一根很长的金属线（其下端悬挂一个金属球，以保证金属线总是呈竖直状态），在我国上空平行地面飞行，如果用该系统为卫星供电，则下列说法正确的是（　　） A．飞机只有由正西飞向正东方向，金属线上才有感应电流产生 B．如果飞机自北向南飞行，金属线上有感应电流产生 C．如果飞机自南向北飞行，金属线上有感应电流产生 D．这是电磁感应原理，金属线相当于发电机的线圈 【答案】D 【详解】A．只要金属线做切割磁感线运动，都会有感应电流，不一定要垂直切割磁感线运动，只需要有速度的分量和磁感线垂直，就会有感应电流产生，故A错误； BC．如果飞机自北向南飞行或者自南向北飞行，金属线和磁场方向平行，金属线没有切割磁感线运动，所以没有感应电流产生，故BC错误； D．由题意可知卫星的新型电力能源供应系统是靠金属线切割地磁场产生感应电流，是利用了电磁感应原理，故D正确。 故选D。 10．随着充电汽车越来越多地进入到千家万户，有人提出打造充电公路的想法，如图所示是充电公路的工作原理，预埋的线圈A，通电后产生磁场并使行驶在公路上的汽车充电，A、B两处线圈的工作原理与图中实验相同的是 （　　） A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 【答案】C 【详解】根据题意可知，线圈A被埋在地下，因为通过电流而产生磁场，利用电流的磁效应；而车底的线圈在公路上行驶时做切割磁感线运动，从而产生电流，为汽车充电，这就是电磁感应现象； ①图中开关闭合后，导体在磁场中受力运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故①不符合题意； ②图中是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，是电流的磁效应，故②符合题意； ③图中实验说明同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，故③不符合题意； ④图中导体ab做切割磁感线运动时，电流表指针发生偏转，电路中有感应电流产生，是电磁感应现象，故④符合题意。 故选C。 二、非选择题 11．（1）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线。现将空心薄铜管EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动铜管EF使其向左移动时，发现铜管GH也立即向左运动起来。当拉动铜管EF使其向左移动，铜管GH紧跟着运动的过程中，导轨上的两根薄铜管可分别看作是电动机和发电机，其中铜管________（选填“EF”或“GH”）可以看作电动机； （2）将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的N极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔具有________（选填“导电”或“导热”）性，滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理与________（选填“EF”或“GH”）相同。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是________（选填序号，①仅将电池正负极对调一下；②将两端磁铁的N、S极和电池的正负极均对调）。 【答案】(1)GH (2) 导电 GH ① 【详解】（1）当拉动铜管EF使其向左移动，此时铜管EF做切割磁感线运动，满足闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，铜管GH因为通有电流在磁场中会受到力的作用而运动，因此GH可以看作电动机，EF看作发电机。 （2）[1][2]由于锡箔能够导电，具有导电性，相当于通电导体在磁场中会受到力的作用，滚轮能够滚动的原理与GH相同。 [3]若让滚轮向相反的方向滚动，即通电导体在磁场中受力的方向发生改变，可以只改变电池的正负极，故①符合。 12．无线充电器是利用电磁感应原理进行充电的设备，其过程为：通过在发送和接收端各安置一个线圈，送电线圈利用电流产生磁场，受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，使灯泡发光，实现电能的无线传输。如图（a）为手机通过无线充电进行充电，图（b）为“电能无线传输”示意图。 （1）当在进行无线充电时，无线充电器可看作________。（选填“送电线圈”、“受电线圈”）。 （2）通过查阅资料，可以了解到受电线圈两端电压与受电线圈匝数、受电线圈直径、两线圈的距离有关。现用相同规格的漆包线绕制了三个匝数相同、直径相同的受电线圈进行探究。实验数据如表：（送电线圈直径为70.0mm） 实验次数 受电线圈的直径D/mm 两线圈之间的距离d/mm 受电线圈两端的电压U/V 1 70.0 22.0 8.6 2 70.0 11.0 14.1 3 70.0 5.5 20.5 ①分析序号1、2、3数据，可初步得出结论：在受电线圈的直径和匝数相同时， 。 ②通过实验，小组同学发现电能无线传输存在传输距离________（选填“长”或“短”）的缺点，尽管如此，电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景。 【答案】(1)送电线圈 (2) 两线圈之间的距离越小，受电线圈两端电压越大 短 【详解】（1）由题意可知，送电线圈利用电流产生磁场，受电线圈利用磁场产生电流，所以当进行无线充电时，无线充电器是电源，无线充电器可看作送电线圈。 （2）[1]由表中数据可得，1、2、3实验的受电线圈直径相同，线圈匝数相同，两线圈距离逐渐减小，受电线圈两端的电压不断增大，所以可以得到的结论是在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈距离减小，受电线圈两端的电压增大。 [2]由于从实验数据可知，在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大，当两线圈距离增大时，受电线圈两端的电压会减小，所以电能无线传输存在传输距离短的缺点。 1．无线充电是一种更便捷的充电方式。如图甲所示是市场上支持无线充电的智能手机和充电器。无线充电的原理是：电流通过送电线圈（充电器内）产生磁场，受电线圈（手机上）靠近磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图乙所示。送电线圈处的工作原理是________（选填“奥斯特”或“法拉第”）发现的，受电线圈处和如图________（选填序号）所示的原理相同。 A． B． C． 【答案】 奥斯特 B 【详解】[1]根据题意，送电线圈产生磁场，利用的是电流的磁效应，是奥斯特发现的。 [2]受电线圈（手机上）靠近磁场时就会产生电流，即利用是电磁感应原理； A．图中是奥斯特实验，说明电流的磁效应，故A不符合题意； B．图中满足闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流，即电磁感应，故B符合题意； C．图中探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数之间的关系，利用的是电流的磁效应，故C不符合题意。 故选B。 2．如图是我国的自动充电高速公路的示意图，该高速的地下铺设有通电线圈，当汽车在高速行驶时，电动汽车的车载感应线圈内就会产生感应电流，从而实现汽车在行驶的过程中的充电。 （1）下图中可以反应汽车充电原理的示意图是___________。 （2）要增大电动车感应线圈中的电流，可采用什么措施是 。（写出一条） 【答案】(1)B (2)提升地下供电线圈的交变电流强度或增加车辆感应线圈的匝数 【详解】（1）当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电，原理为电磁感应现象； A．图中是奥斯特实验，说明了通电导体周围有磁场，故A不符合题意； B．由图知，开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，做切割磁感线运动，此时有感应电流产生，是电磁感应现象，故B符合题意； C．图有电源，通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的原理图，故C不符合题意。 故选B。 （2）依据电磁感应的相关原理，可采取以下几种措施增大电流：提升地下供电线圈的交变电流强度：电流越大，磁场越强，可让感应电流变大。 增加车辆感应线圈的匝数：匝数增多，切割磁感线更显著，从而提升感应电流。 3．电能生磁，磁也能生电，电与磁紧密联系而又相互作用，在生活及很多领域都有重要的应用。 （1）小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电直导线周围磁场的兴趣，过程如下：如图甲所示，连接好电路，放上能自由转动的小磁针，调节_______（选填“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)改变永磁体的磁极方向/改变电池的正负极连接来调整电流方向 (3)地球周围存在地磁场，导线摇动时切割地磁场的磁感线，产生了感应电流 【详解】（1）小磁针受地磁场的作用，静止时指示南北方向。奥斯特实验中，为了让通电导线产生的磁场能使小磁针发生明显偏转，需要先调节直导线的位置，使小磁针静止时与直导线平行。这样，通电后导线周围的磁场方向与小磁针初始指向垂直，能观察到清晰的偏转现象。 （2）通电导线在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，只要改变其中一个因素，就能改变受力方向，从而改变导线转动方向。因此可采用调换电池的正负极，改变导线中的电流方向；或调换永磁体的磁极，改变磁场方向。 （3）地球本身就是一个巨大的磁体，存在地磁场，地磁场的磁感线沿南北方向分布。当导线沿东西方向摇动时，导线会切割地磁场的磁感线，满足电磁感应的条件，因此会产生感应电流，使灵敏电流计的指针摆动。 4．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：改变电磁铁的磁性强弱进行多次实验，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．电源电压大小 【答案】 导体切割磁感线的速度越快 磁体的磁性强弱 B 【详解】（1）从表格中可得出的结论是：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；因为从表格中看出，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。 （3） 实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，实验中要控制切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B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $