8.1 电磁感应现象（讲义）物理新教材教科版九年级上册

本初中物理讲义聚焦电磁感应现象核心知识点，系统梳理从法拉第发现电磁感应，到感应电流产生条件（闭合电路、部分导体切割磁感线），再到感应电流方向影响因素，最终延伸至发电机原理、能量转化及交流电的知识脉络，构建完整学习支架。 资料以科学探究为主线，设计实验分析表格（如随学随练中导体运动与电流计偏转关系）培养科学论证能力，通过“磁场运动等效切割”题型训练科学思维，结合基础通关、素养提升、迁移创新分层练习，助力学生深化物理观念，课中辅助教师实验教学，课后帮助学生查漏补缺。

第八章 电磁相互作用 第1节 电磁感应现象 课标要点 1. 通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 2. 了解电磁感应在生产、生活中的应用，知道发电机的工作原理，了解发电机工作过程中的能量转化。 3. 知道交流电，能区分交流电与直流电。 学习重难点 重点：电磁感应现象；感应电流的产生条件；发电机的工作原理及能量转化。 难点：理解 “切割磁感线运动”；探究感应电流方向与磁场方向、导体运动方向的关系。 知识点 电磁感应（重点） 电磁感应现象： 1. 发现：1831 年英国物理学家法拉第发现电磁感应，实现磁生电。 2. 定义：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生电流，该现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。 3. 产生感应电流的两个必要条件（缺一不可） ①电路是闭合的； ②一部分导体做切割磁感线运动。 感应电流的方向： 1. 影响因素：磁场方向、导体切割磁感线的运动方向。 2. 规律：只改变其中一个因素，感应电流方向改变；两个因素同时改变，感应电流方向不变。 随学随练 1．小洛在探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中，连接了如图所示的装置。 (1)实验中灵敏电流计的作用是：____________； (2)保持装置不变，改变开关通断状态，让导体ab在磁场中沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，记录在下表中； 实验次数 开关 磁场方向 导体ab运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况 1 断开 上下 左右或上下运动 不偏转 2 闭合 上下 静止 不偏转 3 闭合 上下 上下运动 不偏转 4 闭合 上下 左右运动 偏转 分析表中信息可知导体在磁场中运动时产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动。________就是根据这一原理制造的； (3)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，需要继续进行的操作是：________观察灵敏电流计指针偏转情况。 知识点 发电机（难点） 1. 原理：电磁感应现象 2. 能量转化：机械能转化为电能 3. 电流类型：产生交流电，电流的大小、方向周期性变化。 在交变电流中，电流周期性变化的次数与所用时间之比叫作这一交变电流的频率，单位是赫兹（Hz）。我国电网的交流电频率是50 Hz。 随学随练 1．如图是一种交流发电机模型，在线圈绕轴转动一周的过程中，其中的电流方向改变_______次，如果线圈转速增大，电流计指针的偏转角度会_______（选填“变大”或“变小”）。 题型 磁场运动等效于导体切割磁感线 1. 切割磁感线本质是导体与磁场发生相对切割，谁动不重要，只要二者有横向相对运动即可。 活学活用 1．小敏同学在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的装置,请回答。 (1)实验中，通过观察______来判断电路中是否有感应电流，这种方法叫______法。 (2)闭合开关，让导体棒在磁场中______（选填“上下”或“左右”）运动时，电流计指针发生偏转；若导体棒不动，让磁铁______运动，电流计指针也会偏转。 (3)实验中发现，导体棒水平运动速度越大，指针偏转角度越大，说明感应电流大小与______有关。 (4)请你列举一个生活中利用电磁感应原理的实例：______。 基础通关 1．如图所示，在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，下列能使导体ab中产生电流的是（     ） A．ab水平向左运动 B．ab竖直向上运动 C．ab竖直向下运动 D．ab静止不动 2．如图所示是某同学探究“电磁感应”的实验装置，下列操作中能使灵敏电流计指针发生偏转的是（   ） A．导体棒在磁场中静止不动 B．导体棒沿磁场方向竖直上下运动 C．导体棒水平向左或向右切割磁感线运动 D．将磁铁上下移动而导体棒静止 3．如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是（     ） A．木块 B．塑料块 C．铜块 D．磁铁块 4．如图所示是“探究电磁感应现象”的实验装置，下列有关说法不正确的是（   ） A．法拉第发现了电磁感应现象 B．人们根据电磁感应现象制造了发电机 C．导线在磁场中沿不同方向运动时，都会有感应电流产生 D．如果磁场方向和切割磁感线的方向都变得相反，导线中感应电流的方向不发生改变 5．1831年英国物理学家___________（选填“焦耳”“奥斯特”或“法拉第”）发现了电磁感应现象，极大地推动了人类文明进程。 6．小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动铁棒，使线圈在磁场中做_________运动，产生_________灯泡开始发光。 7．如图所示，将一段带绝缘层的导线绕在塑料管外，在导线两端连接一个灯泡，然后将一个强磁体放入塑料管内，沿着塑料管的轴线方向来回快速地摇动装置，发现小灯泡发光，这是_______现象，利用这一原理，可制成_____。 8．实验小组为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，进行了如图所示实验。 (1)通过比较实验________可知产生感应电流的一个条件是电路要闭合。 (2)通过比较乙、丙实验可知产生感应电流的另一个条件是_____________。 (3)实验小组开始进行实验时，发现实验现象不太明显，请你提出一条改进的措施：_________。 (4)在图丙的实验中，AB棒的机械能转化为________。 9．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)发电机发电时能量转化是将__________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。 10．小明利用如图甲所示的实验装置探究产生感应电流的条件，电流从灵敏电流计的哪端流入，灵敏电流计的指针便向哪端偏转。 (1)实验中通过观察_______判断是否有感应电流产生，还可以通过指针偏转的方向判断_______。 (2)连接好图甲中电路，小明无意间碰到导体棒AB，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，他想知道是否只要导体棒AB运动就有感应电流产生，为此他进行了一系列探究，并把观察到的现象记录在表中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 磁体方向 N极在上 N极在下 N极在上 N极在上 N极在下 N极在下 导体棒运动方向 竖直向上 竖直向下 水平向左 水平向右 水平向左 水平向右 灵敏电流计指针偏转情况 不偏转 不偏转 向右偏转 向左偏转 向左偏转 向右偏转 ①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_______运动。 ②比较第3、4次实验现象发现，产生的感应电流的方向跟_______有关。 (3)实验中小明还发现，当快速运动导体棒时，感应电流更大，于是小明猜想，感应电流的大小可能与_______有关。 (4)发电机的原理与本实验的原理一样，图乙为发电机的示意图，此时线框水平，箭头为线框旋转的方向，则此时ab边中的电流方向为_______（填“由a到b”或“由b到a”）。 素养提升 1．如图为一款可自动计数的跳绳，其手柄内置线圈和环形磁体。跳绳时，手柄内的磁体随绳旋转运动，线圈内就会产生随之变化的电流，进而实现计数。它应用的原理是___________。 2．如图所示是探究感应电流产生的条件的实验装置。闭合开关后，将金属杆拉至A点后释放，金属杆向左摆动至B点，此过程中灵敏电流计指针发生了偏转。关于该实验下列说法正确的是（　　） A．电流计指针偏转，说明电路中产生了电流 B．金属杆向下摆动过程中，能够说明金属杆具有惯性 C．该过程电能转化成机械能 D．若改变AB的摆动方向，电流计指针偏转方向不变 3．a表示垂直于纸面的一根导线，它属于闭合电路的一部分，当它在U形磁体附近按箭头所指方向运动时，不能产生感应电流的是（     ） A． B． C． D． 4．将导体棒a与发光二极管按图甲所示的方式相连。在图乙所示的磁场中，当导体棒a垂直于纸面向右运动时，发光二极管发光。则当a在下列各磁场中沿虚线方向运动时，能够使发光二极管发光的是（　　） A． B． C． D． 迁移创新 1．如图所示，图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“○”表示图甲中的导线（观察的视线沿导线由b往a看），在磁场中分别转动到1、2、3、4位置，则从1位置转到4位置的过程中，发电机产生的电流方向________（选填“会变化”或“不变”）。在1位置时，电路中________（选填“会”或“不会”）产生感应电流。 2．导体棒ab在蹄形磁体中静止时，小磁针的指向如图所示，当导体棒ab竖直向上运动时，小磁针_________（填“会”或“不会”）发生偏转；导体棒ab水平向右运动时，棒中产生了由a流向b的感应电流，则小磁针会_________时针（填“顺”或“逆”）旋转90°；若要使小磁针反向旋转90°，可以采用的一种方法是_________。 3．某手机品牌新推出一款手机，其电池工作电压和充电时的电压均为3.8V，容量为8000mA·h，搭载了80W超级快充和50W无线充电技术。手机无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交变电流（交流电）通过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机内部的受电线圈因磁场变化产生感应电流，这些电流经整流后为手机电池充电。并将电能储存到手机的锂电池内。手机无线充电的工作原理是______。该手机的电池充满电后可储存的电能为______J。将该手机电量从0%充到100%理论上所需的最短时间约为______min。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八章 电磁相互作用 第1节 电磁感应现象 课标要点 1. 通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 2. 了解电磁感应在生产、生活中的应用，知道发电机的工作原理，了解发电机工作过程中的能量转化。 3. 知道交流电，能区分交流电与直流电。 学习重难点 重点：电磁感应现象；感应电流的产生条件；发电机的工作原理及能量转化。 难点：理解 “切割磁感线运动”；探究感应电流方向与磁场方向、导体运动方向的关系。 知识点 电磁感应（重点） 电磁感应现象： 1. 发现：1831 年英国物理学家法拉第发现电磁感应，实现磁生电。 2. 定义：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生电流，该现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。 3. 产生感应电流的两个必要条件（缺一不可） ①电路是闭合的； ②一部分导体做切割磁感线运动。 感应电流的方向： 1. 影响因素：磁场方向、导体切割磁感线的运动方向。 2. 规律：只改变其中一个因素，感应电流方向改变；两个因素同时改变，感应电流方向不变。 随学随练 1．小洛在探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中，连接了如图所示的装置。 (1)实验中灵敏电流计的作用是：____________； (2)保持装置不变，改变开关通断状态，让导体ab在磁场中沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，记录在下表中； 实验次数 开关 磁场方向 导体ab运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况 1 断开 上下 左右或上下运动 不偏转 2 闭合 上下 静止 不偏转 3 闭合 上下 上下运动 不偏转 4 闭合 上下 左右运动 偏转 分析表中信息可知导体在磁场中运动时产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动。________就是根据这一原理制造的； (3)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，需要继续进行的操作是：________观察灵敏电流计指针偏转情况。 【答案】(1)显示电路中是否有电流 (2) 切割磁感线 发电机 (3)保持导体ab运动方向不变，将磁极对调（或者改变磁场方向） 【详解】（1）本实验中产生的感应电流很小，灵敏电流计可以检测电路中是否存在感应电流，同时通过指针偏转方向反映感应电流的方向。 （2）分析表格数据：电路断开、电路闭合但导体静止、导体沿磁感线方向（上下）运动不切割磁感线时，都没有感应电流；只有闭合电路的一部分导体切割磁感线运动时，才产生感应电流，因此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；这一原理是电磁感应，发电机就是根据该原理制造的。 （3）探究感应电流方向与磁场方向的关系需要用控制变量法：保持导体运动方向不变，只改变磁场方向，观察感应电流方向的变化。 知识点 发电机（难点） 1. 原理：电磁感应现象 2. 能量转化：机械能转化为电能 3. 电流类型：产生交流电，电流的大小、方向周期性变化。 在交变电流中，电流周期性变化的次数与所用时间之比叫作这一交变电流的频率，单位是赫兹（Hz）。我国电网的交流电频率是50 Hz。 随学随练 1．如图是一种交流发电机模型，在线圈绕轴转动一周的过程中，其中的电流方向改变_______次，如果线圈转速增大，电流计指针的偏转角度会_______（选填“变大”或“变小”）。 【答案】 2 变大 【详解】据图可知，在线圈绕轴转动一周的过程中，其电流会改变方向两次。 感应电流的大小与磁场的强弱和线圈的转速有关，即转速越快，感应电流越大，即电流计指针的偏转角度会变大。 题型 磁场运动等效于导体切割磁感线 1. 切割磁感线本质是导体与磁场发生相对切割，谁动不重要，只要二者有横向相对运动即可。 活学活用 1．小敏同学在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的装置,请回答。 (1)实验中，通过观察______来判断电路中是否有感应电流，这种方法叫______法。 (2)闭合开关，让导体棒在磁场中______（选填“上下”或“左右”）运动时，电流计指针发生偏转；若导体棒不动，让磁铁______运动，电流计指针也会偏转。 (3)实验中发现，导体棒水平运动速度越大，指针偏转角度越大，说明感应电流大小与______有关。 (4)请你列举一个生活中利用电磁感应原理的实例：______。 【答案】(1) 电流计指针是否偏转 转换 (2) 左右 左右 (3)导体切割磁感线的速度 (4)发电机、动圈式话筒、变压器等 【详解】（1）感应电流较小，无法直接观察，实验中通过电流计指针是否偏转判断电路中是否有感应电流，将不易观察的电流转换为直观的指针偏转现象，这种研究方法叫做转换法。 （2）产生感应电流需要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，导体棒左右运动时会切割磁感线，电流计指针偏转； 若导体棒不动，磁铁左右运动时，导体相对磁铁仍切割磁感线，也会产生感应电流，使指针偏转。 （3）导体运动速度越大，指针偏转角度越大、感应电流越大，说明感应电流大小与导体切割磁感线的运动速度有关。 （4）电磁感应原理是发电机的工作原理，生活中常见的应用：发电机、动圈式话筒、变压器等。（合理即可） 基础通关 1．如图所示，在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，下列能使导体ab中产生电流的是（     ） A．ab水平向左运动 B．ab竖直向上运动 C．ab竖直向下运动 D．ab静止不动 【答案】A 【详解】产生感应电流的两个条件：闭合电路、导体做切割磁感线运动；本实验电路始终闭合，只需判断导体是否切割磁感线。 A．ab水平向左运动，运动方向与磁感线垂直，切割磁感线，产生感应电流，故A符合题意； BC．ab竖直向上、向下运动，运动方向和磁感线平行，不切割磁感线，无感应电流，故BC不符合题意； D．ab静止不动，不切割磁感线，无感应电流，故D不符合题意。 故选A。 2．如图所示是某同学探究“电磁感应”的实验装置，下列操作中能使灵敏电流计指针发生偏转的是（   ） A．导体棒在磁场中静止不动 B．导体棒沿磁场方向竖直上下运动 C．导体棒水平向左或向右切割磁感线运动 D．将磁铁上下移动而导体棒静止 【答案】C 【详解】灵敏电流计指针发生偏转，说明产生感应电流。电磁感应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。故选C。 3．如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是（     ） A．木块 B．塑料块 C．铜块 D．磁铁块 【答案】D 【详解】沿着筒身方向摇动手电筒，为了让线圈切割磁感线运动产生感应电流，这是利用了电磁感应原理；由于线圈是固定的，因此小物块可能是磁铁。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．如图所示是“探究电磁感应现象”的实验装置，下列有关说法不正确的是（   ） A．法拉第发现了电磁感应现象 B．人们根据电磁感应现象制造了发电机 C．导线在磁场中沿不同方向运动时，都会有感应电流产生 D．如果磁场方向和切割磁感线的方向都变得相反，导线中感应电流的方向不发生改变 【答案】C 【详解】A．电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时会产生感应电流，最早是法拉第发现的，故A正确，不符合题意； B．发电机的原理就是电磁感应现象，人们根据电磁感应现象制造出了发电机，故B正确，不符合题意； C．产生感应电流需要满足条件：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。如果导体沿磁感线方向运动、不切割磁感线，就不会产生感应电流，因此不是所有运动方向都能产生感应电流，故C错误，符合题意； D．感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的运动方向都有关；若两个方向同时反向，感应电流的方向不会改变，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．1831年英国物理学家___________（选填“焦耳”“奥斯特”或“法拉第”）发现了电磁感应现象，极大地推动了人类文明进程。 【答案】法拉第 【详解】焦耳的核心贡献是提出焦耳定律，揭示电流通过导体产生热量的规律； 奥斯特发现了电流的磁效应，证实电流周围存在磁场； 1831年法拉第发现电磁感应现象，该发现为发电机的发明奠定了基础，极大地推动了人类文明进程。 6．小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动铁棒，使线圈在磁场中做_________运动，产生_________灯泡开始发光。 【答案】 切割磁感线 感应电流 【详解】此过程中，转动铁棒带动线圈在磁场中运动，电机线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，电流通过小灯泡，使小灯泡发光。 7．如图所示，将一段带绝缘层的导线绕在塑料管外，在导线两端连接一个灯泡，然后将一个强磁体放入塑料管内，沿着塑料管的轴线方向来回快速地摇动装置，发现小灯泡发光，这是_______现象，利用这一原理，可制成_____。 【答案】 电磁感应 发电机 【详解】强磁体沿塑料管轴线来回运动时，闭合的导线线圈会切割磁感线，产生感应电流使小灯泡发光，该现象是电磁感应现象，发电机就是利用电磁感应的原理制成的。 8．实验小组为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，进行了如图所示实验。 (1)通过比较实验________可知产生感应电流的一个条件是电路要闭合。 (2)通过比较乙、丙实验可知产生感应电流的另一个条件是_____________。 (3)实验小组开始进行实验时，发现实验现象不太明显，请你提出一条改进的措施：_________。 (4)在图丙的实验中，AB棒的机械能转化为________。 【答案】(1)甲、丙 (2)导体要做切割磁感线运动 (3)更换一个磁性更强的磁体/将导体AB换成线圈/加快导体AB的运动速度 (4)电能 【详解】（1）探究“电路闭合”这一条件时，控制导体运动情况相同，只改变电路通断：甲电路断开，AB棒切割磁感线无感应电流；丙电路闭合，AB棒同样切割磁感线有感应电流，因此对比甲、丙可得到对应结论。 （2）乙、丙都是闭合电路，乙中AB棒沿磁感线运动，不切割磁感线，无感应电流；丙中AB棒垂直磁感线运动，切割磁感线，有感应电流，因此得出另一条件：导体需要做切割磁感线运动。 （3）实验现象不明显是因为感应电流太小，可以通过增强磁体磁性、加快切割速度、增加导体匝数等方式增大感应电流，使现象更明显。 （4）电磁感应现象中，消耗了AB棒运动的机械能，得到了电能，因此是机械能转化为电能。 9．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)发电机发电时能量转化是将__________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。 【答案】(1) 机械 电 (2) 慢慢 左右摆动 【详解】（1）[1][2]发电机的工作原理是电磁感应现象，摇动手柄，线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流使小灯泡发光，这一过程中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。 10．小明利用如图甲所示的实验装置探究产生感应电流的条件，电流从灵敏电流计的哪端流入，灵敏电流计的指针便向哪端偏转。 (1)实验中通过观察_______判断是否有感应电流产生，还可以通过指针偏转的方向判断_______。 (2)连接好图甲中电路，小明无意间碰到导体棒AB，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，他想知道是否只要导体棒AB运动就有感应电流产生，为此他进行了一系列探究，并把观察到的现象记录在表中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 磁体方向 N极在上 N极在下 N极在上 N极在上 N极在下 N极在下 导体棒运动方向 竖直向上 竖直向下 水平向左 水平向右 水平向左 水平向右 灵敏电流计指针偏转情况 不偏转 不偏转 向右偏转 向左偏转 向左偏转 向右偏转 ①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_______运动。 ②比较第3、4次实验现象发现，产生的感应电流的方向跟_______有关。 (3)实验中小明还发现，当快速运动导体棒时，感应电流更大，于是小明猜想，感应电流的大小可能与_______有关。 (4)发电机的原理与本实验的原理一样，图乙为发电机的示意图，此时线框水平，箭头为线框旋转的方向，则此时ab边中的电流方向为_______（填“由a到b”或“由b到a”）。 【答案】(1) 灵敏电流计的指针是否偏转 产生的感应电流方向 (2) 切割磁感线 导体棒运动的方向 (3)导体棒的运动速度 (4)由a到b 【详解】（1）实验中通过观察灵敏电流计的指针是否偏转判断是否有感应电流产生，若指针发生偏转，说明电路中有电流产生。 灵敏电流计指针向左或向右偏转时，说明电流的方向相反，所以可以通过灵敏电流计指针偏转的方向判断产生的感应电流方向。 （2）对比表中的数据可知，1、2两组实验导体不切割磁感线，电路中没有感应电流；3、4、5、6组实验导体切割磁感线产生感应电流；由此可得：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。 比较第3、4次实验可知，磁场的方向不变，导体的运动方向不同，产生感应电流的方向不同，可得结论：电路中产生感应电流的方向跟导体棒运动的方向有关。 （3）当快速晃动导体棒时，导体棒运动的速度更大，感应电流更大，可得结论：感应电流的大小可能与导体棒的运动速度有关。 （4）由表可知，图甲中导体棒向左运动时，电流方向由B到A；如图乙，发电机线框逆时针旋转，此时ab边向下运动，切割磁感线，相当于图甲中导体棒AB向左运动，由此可知，ab边中的电流方向为由a到b。 素养提升 1．如图为一款可自动计数的跳绳，其手柄内置线圈和环形磁体。跳绳时，手柄内的磁体随绳旋转运动，线圈内就会产生随之变化的电流，进而实现计数。它应用的原理是___________。 【答案】电磁感应 【详解】跳绳时，手柄内的磁体随绳旋转运动，线圈切割磁感线，产生了感应电流，这是电磁感应现象。 2．如图所示是探究感应电流产生的条件的实验装置。闭合开关后，将金属杆拉至A点后释放，金属杆向左摆动至B点，此过程中灵敏电流计指针发生了偏转。关于该实验下列说法正确的是（　　） A．电流计指针偏转，说明电路中产生了电流 B．金属杆向下摆动过程中，能够说明金属杆具有惯性 C．该过程电能转化成机械能 D．若改变AB的摆动方向，电流计指针偏转方向不变 【答案】A 【详解】A．金属杆在做切割磁感线运动时产生了感应电流，使灵敏电流计指针偏转，故A正确； B．金属杆向左摆动是因为受到了重力的作用，故B错误； C．金属杆在做切割磁感线运动时产生了感应电流，可知该过程中机械能转化为电能，故C错误； D．未改变磁场方向的情况下，金属杆从B点向右摆动，则金属杆切割磁感线的方向发生了改变，感应电流方向也会发生改变，则灵敏电流计指针偏转方向和前一次相反，故D错误。 故选A。 3．a表示垂直于纸面的一根导线，它属于闭合电路的一部分，当它在U形磁体附近按箭头所指方向运动时，不能产生感应电流的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】产生感应电流的条件是“闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动”。图A、B、D中导线运动均切割磁感线；图C中导线运动方向与磁感线平行，导线未做切割磁感线运动，故不能产生感应电流。 故选C。 4．将导体棒a与发光二极管按图甲所示的方式相连。在图乙所示的磁场中，当导体棒a垂直于纸面向右运动时，发光二极管发光。则当a在下列各磁场中沿虚线方向运动时，能够使发光二极管发光的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】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，且电流方向与磁场方向和导体棒切割磁感线方向有关，发光二极管发光，就证明了电路中有感应电流产生。 A． 磁感线方向水平向右，导体棒a的运动方向也水平向右。导体棒的运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，故A不符合题意； B．磁感线方向竖直向上，导体棒a的运动方向竖直向下。导体棒的运动方向与磁感线方向平行（方向相反），没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，故B不符合题意； C．磁感线方向斜向右下方，导体棒a的运动方向也斜向右下方。导体棒的运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，故C不符合题意； D． 磁感线方向竖直向下，导体棒a的运动方向水平向左，与如图所示的磁场方向和导体棒运动方向刚好都相反，产生感应电流的方向相同，能使发光二极管发光，故D符合题意。 故选 D。 迁移创新 1．如图所示，图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“○”表示图甲中的导线（观察的视线沿导线由b往a看），在磁场中分别转动到1、2、3、4位置，则从1位置转到4位置的过程中，发电机产生的电流方向________（选填“会变化”或“不变”）。在1位置时，电路中________（选填“会”或“不会”）产生感应电流。 【答案】 会变化 不会 【详解】[1][2]乙图中磁感线方向水平向右，在位置1时导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不会产生感应电流；在位置2、3、4时导体会切割磁感线，能产生感应电流；由于切割磁感线的方向不同，故发电机产生的电流方向会变化。 2．导体棒ab在蹄形磁体中静止时，小磁针的指向如图所示，当导体棒ab竖直向上运动时，小磁针_________（填“会”或“不会”）发生偏转；导体棒ab水平向右运动时，棒中产生了由a流向b的感应电流，则小磁针会_________时针（填“顺”或“逆”）旋转90°；若要使小磁针反向旋转90°，可以采用的一种方法是_________。 【答案】 不会 逆 对调蹄形磁体的N、S极/导体棒ab水平向左运动 【详解】蹄形磁体的磁感线沿着竖直方向（从上到下），导体棒竖直向上运动时，运动方向与磁感线平行，没有切割磁感线，闭合回路中不产生感应电流，螺线管无磁场，因此小磁针不会偏转；由题可知，电流由a流向b时，则电流从螺线管左端流入、右端流出，根据安培定则可判断螺线管的右端为N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此小磁针逆时针旋转90°；要使小磁针反向旋转，需要改变螺线管的磁场方向，即改变感应电流的方向，方法有两种：改变导体切割磁感线的运动方向（让导体棒水平向左运动），或改变磁场方向（对调蹄形磁体的N、S极），任选一种即可。 3．某手机品牌新推出一款手机，其电池工作电压和充电时的电压均为3.8V，容量为8000mA·h，搭载了80W超级快充和50W无线充电技术。手机无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交变电流（交流电）通过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机内部的受电线圈因磁场变化产生感应电流，这些电流经整流后为手机电池充电。并将电能储存到手机的锂电池内。手机无线充电的工作原理是______。该手机的电池充满电后可储存的电能为______J。将该手机电量从0%充到100%理论上所需的最短时间约为______min。 【答案】 电磁感应现象 109440 22.8 【详解】[1]送电线圈通交流电产生变化的磁场，受电线圈在变化的磁场中会产生感应电流，这正是电磁感应现象的应用。 [2]电池容量，工作电压，储存的电能 [3]充电功率，由得，所需的最短时间 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $