第20.6节 磁生电（高效培优·讲义）物理新教材人教版九年级全一册

第20.6节 磁生电 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 电磁感应现象 考点02 发电机 03 避坑指南·解题通法 角度01 电磁感应现象 角度02 探究感应电流的产生条件 角度03 产生感应电流的条件 角度04 影响感应电流大小和方向的因素 角度05 动圈式话筒的工作原理 角度06 发电机的构造和工作原理 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.记住电磁感应现象：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，电路中就产生感应电流。 2.知道发电机的工作原理是电磁感应；发电机能量转化：机械能转化为电能。 3.了解交变电流，区分电动机与发电机的原理图。 1.产生感应电流三个条件：电路闭合；一部分导体；切割磁感线运动；导体不动，磁体运动同样可以切割磁感线。 2.感应电流方向与磁场方向、导体切割磁感线运动方向有关。 3.识图区分：有电源是电动机；无电源接电流表是发电机。 知识导图 考点01 电磁感应现象 1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。 2、感应电流的方向：感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 如图，电流表指针偏转方向不同显示电流方向的不同。 甲乙对比可以说明电流方向与磁场方向有关；甲丙对比可以说明电流方向与运动方向有关。 3、产生感应电流的条件：第一电路闭合；第二部分导体切割磁感线运动。 （1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。 （2）导体做切割磁感线运动。 ①如果把磁场比作一块麦田，把磁感线比作生长的小麦，把导体比作镰刀，要切割小麦，必须让手指的镰刀与竖直的小麦成某一角度，垂直或斜着都可以切割到小麦，但如果镰刀在平行小麦的方向运动时，则无法切割。 ②由运动的相对性可知，如果导体静止，让磁场运动，也能产生切割磁感线的效果，也能产生感应电流。 4、感应电流的大小 （1）导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大。 （2）磁场越强，感应电流越大。 （3）线圈匝数越多，感应电流越大。 5、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 （1）实验器材：蹄形磁体、灵敏电流计、导线。 （2）实验步骤 步骤1：让导线在磁场中静止，观察电流计的指针是否偏转， 步骤2：让导线在磁场中静止，换用强磁体，观察电流计的指针是否偏转。 步骤3：让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而换用匝数更多的线圈，观察电流计的指针是否偏转。 步骤4：让导线在磁场中沿不同方向运动，观察电流计的指针是否偏转。 步骤5：磁体不动，改变导线运动方向，观察电流计的指针偏转方向。 步骤6：保持导线运动方向不变，对调磁极，观察电流计的指针偏转方向。 （3）实验结论 ①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 ②感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关 【深化点拨】 1．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件注意事项：实验中的控制变量法，掌握电磁感应现象，了解电磁感应现象中能量的转化，总结并掌握产生感应电流的条件。 2．电磁感应现象实验和磁场对通电导线的作用实验对比：被研究对象都是磁场中的导体：电磁感应现象的前提条件是运动，结果是产生电流；磁场对电流的作用的前提是电流，结果是产生运动。 即因动而电的是电磁感应现象，因电而动的是磁场对电流的作用。 3、如何理解“切割磁感线运动” （1）我们把磁感线理解成从N极出发到S极进入的直线，如果导体运动方向会穿过直线，我们就说切割了磁感线。 （2）导线切割磁感线的运动是相对的，如果导体静止不动，磁感线在运动，也可以切割磁感线。 1．电磁感应现象在技术上有广泛的应用。下列应用了电磁感应现象的技术是（     ） A．电热水壶 B．电磁起重机 C．动圈式话筒 D．扬声器 2．如图甲所示，将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连，形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线，计算机显示的微电流波形如图乙所示，这是______现象，利用这一原理，可制成______（写出一种即可）。 3．小明利用如图所示装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。实验设计如下： 实验序号 电路状态 导体棒运动情况 1 闭合 垂直磁感线方向向右运动 2 闭合 平行磁感线方向向上运动 3 断开 垂直磁感线方向向右运动 (1)上述实验中，电路能产生感应电流的是______（填实验序号）； (2)某次实验中，小明发现导体棒切割磁感线的速度不同，灵敏电流计指针偏转的角度不同，由此得出感应电流的数值与导体棒切割的速度______（选填“有关”或“无关”）； (3)若将原蹄形磁体替换为另一个外形相同但磁性强弱不同的磁体，其他条件不变，重复实验1，发现指针偏转幅度明显减小，原因是______； (4)小明将灵敏电流计替换为发光二极管（LED），制成“手摇发电手电筒”，当内部线圈与永磁体相对转动时，LED发光，从能量转化角度看，该过程将______能转化为电能，最终转化为______能。 考点02 发电机 1、发电机 交变电流及其频率 （1）交变电流：大小和方向做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流； （2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国家庭电网以交流供电，频率为50Hz 发电机 构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成 工作原理：电磁感应 能量转化：机械能转化为电能 直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电 2、动圈式话筒 （1）构造如图所示 （2）工作原理： 。 （3）工作过程：对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起 振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬 声器还原成声音。 【深化点拨】 1．发电机解题思路点拨 （1）发电机与电动机相对比，电动机是因电而动，工作配置中要有电源，消耗电能获得机械能；发电机则是因动而电，工作配置中没有电源，发电机本身就是电源，消耗机械能获得电能。 （2）无论是直流发电机还是交流发电机，线圈产生的都是交流电，交流发电机输出的是交流电，直流发电机是在换向器的作用下输出的是直流电。 2．发电机的结构特点 （1）小型发电机一般采用磁极不动，线圈转动的方式发电 （2）大型发电机一般采用线圈不动、磁极转动的方式发电。大型发电机发的点，电压很高、电流很强。 3．动圈式话筒解题思路点拨 （1）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能；话筒是电磁感应现象原理，扬声器是通电导体在磁场中受力原理。 （2）发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。 1．山西如今在风力发电行业成为新能源领域的弄潮儿。下列选项中与风力发电机工作原理相同的是（     ） A． B． C． D． 2．某物理兴趣小组进行“电与磁的关系”的实验探究，在水平桌面上按照如图所示装置进行实验。闭合开关，使铜棒在水平金属轨道上快速左右运动，观察到灵敏电流计的指针发生偏转，这一现象与______________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同，把______________能转化为______________能。 磁生电的综合应用及解题步骤 1.产生感应电流条件的判定，判定步骤： （1）查电路：电路必须是闭合的。若开关断开或电路某处断路，即使切割磁感线也无电流（只有感应电压）。 （2）查对象：必须是闭合电路的一部分导体。 （3）查动作：导体必须做切割磁感线运动。 技巧：想象磁感线是“面条”，导体是“刀”，只有“切”下去才有电流；顺着磁感线方向运动（平行）不产生电流。 （4）易错点：若整个线圈在磁场中平动（未切割）或转动轴平行于磁感线，通常不产生感应电流。 2. 感应电流方向与大小的分析，影响因素： （1）方向：与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。 规律：只改变其中一个方向，电流方向改变；若两个方向同时改变，电流方向不变。 （2）大小：与导体切割磁感线的速度和磁场强弱有关。 规律：切割越快、磁场越强，感应电流越大（灵敏电流计指针偏转角度越大）。 （3）解题应用：题目常给出电流计指针偏转方向，反推导体的运动方向或磁极极性，需利用上述规律进行逆向推理。 3.发电机原理与能量转化辨析，核心特征： （1）无电源：电路图中没有电池，只有用电器（如灯泡）或电流表，这是发电机的标志。 能量转化：机械能→电能。 （2）交流电特点：我国电网交流电频率为 50Hz，周期 0.02s。 计算：电流方向每秒改变100次（每个周期改变2次）。 （3）动圈式话筒：其原理也是电磁感应（声信号→振动→切割磁感线→电流信号），解题时不要与扬声器（通电导线在磁场中受力）混淆。 角度01 电磁感应现象 1．如图所示是一款“运动手环”，戴着这种手环走路时，手环中的塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。下列图中与手环原理相同的是（     ） A． B． C． D． 2．1820年，丹麦物理学家奥斯特第一个揭示了电与磁之间的联系，他发现了电流周围存在磁场，英国物理学家______经过10年的探索，于1831年发现了______现象，继而人们发明了各种发电机，开辟了人类大规模使用电能的时代。 3．小华同学利用如图所示装置探究感应电流产生条件的实验： (1)实验中，通过观察 _____________来判断是否产生了感应电流； (2)闭合开关，灵敏电流表指针不偏转；当导体棒ab向上或向下运动时，灵敏电流表指针也不偏转；当ab向左运动时，灵敏电流表指针向右偏转，当ab向右运动时，灵敏电流表指针向左偏转。由此可知，当导体棒做________运动时，才能产生感应电流。 (3)若只对调磁极，闭合开关，当ab向左运动时，灵敏电流表指针向____偏转。 角度02 探究感应电流的产生条件 4．小明利用如图所示装置做“探究产生感应电流的条件”实验，闭合开关，下列选项中能产生感应电流的是（     ） A．蹄形磁铁与导体棒ab均静止 B．蹄形磁铁不动，导体棒ab竖直向上运动 C．导体棒ab不动，蹄形磁铁水平向右运动 D．将整个实验装置水平匀速移动 5．如图是“探究什么情况下磁可以生电”装置，用棉线将一段导体ab悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体ab，开关和灵敏电流计连接起来，闭合开关组成闭合电路。实验中若导体ab不动，只让磁体向右运动，灵敏电流计指针_________偏转（选填“不”或“发生”）；若将图中的灵敏电流计换成__________，则可探究磁场对电流的作用。 6．物理兴趣小组的同学在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中，用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成电路，用绝缘的细线将金属棒水平悬挂，置于U形磁铁的磁场中，如图所示。 (1)他们完成操作，将观察到的现象记入表格。 序号 开关 金属棒运动方向 电流计指针偏转情况 1 断开 竖直上下运动 不偏转 2 断开 水平左右运动 不偏转 3 闭合 竖直上下运动 不偏转 4 闭合 水平向右运动 向左偏转 5 闭合 水平向左运动 向右偏转 根据实验现象发现，当开关________（选填“闭合”或“断开”）时，金属棒做切割磁感线运动会产生感应电流，这就是________现象，________（选填“电动机”或“发电机”）是根据这个原理工作的。 (2)金属棒分别向左和向右运动时，灵敏电流计指针的偏转方向不同，说明了感应电流的方向与________有关。 (3)如果将电路中的电流计换成________，可以探究磁场对通电导体的作用。 角度03 产生感应电流的条件 7．小明学习完电磁知识后，进行了如图所示的实验，下列有关说法正确的是（     ） A．甲图实验，电流表指针偏转，一定是导体棒在左右运动 B．乙图实验，闭合开关导体棒运动，可以说明电动机原理 C．丙图实验，闭合开关小磁针a、b静止时的N极指向相同 D．丁图实验，该现象说明电磁铁磁性强弱跟电流的大小有关 8．（2026·四川·中考真题）图示是探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置，通过观察________来判断是否有电流产生（选填“电表指针偏转”或“导体ab移动”）。若磁体不动，导体ab向右移动，电路________电流产生（选填“有”或“无”）。 9．利用如图所示的装置进行电与磁的相关实验。 (1)①若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，应将开关的接线柱1与_______（填“2”或“3”）接通，其中___________（填“扬声器”或“动圈式话筒”）工作过程与该原理相同。 ②为使悬挂的导体ab运动速度加快，可将滑动变阻器滑片向________（填“左移”或“右移”）或改用磁场_________（填“更强”或“更弱”）的磁体。 (2)将开关反方向闭合，利用该装置探究“产生感应电流的条件”。 ①让悬挂的导体ab在如图所示位置沿竖直方向上下运动，灵敏电流计指针_______（填“会”或“不会”）发生偏转。 ②保持磁体不动，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以________（填字母）。 A．将磁体的磁极对调，导体ab向左运动 B．保持磁体不动，导体ab向左运动 角度04 影响感应电流大小和方向的因素 10．如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置，将一根导体的两端用细线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联组成实验装置。闭合开关后，将导体向右移动时可以观察到灵敏电流计指针向左偏转。下列说法正确的是（　　） A．该现象说明电能可以转化为机械能 B．利用该实验原理可以制成动圈式话筒 C．将导体向上移动，电流计指针会偏转 D．对调磁体N、S极，将导体向左移动，电流计指针的偏转方向会改变 11．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_________。 12．按要求完成填空。 (1)如图甲所示，用红外灯加热质量相同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通过 ________________（选填“加热时间”或“升高温度”）来反映。 (2)如图乙所示，在探究“感应电流产生的条件”时，通过实验可得：闭合电路的部分导体在磁场中 _____________________时，导体中会产生感应电流。若只将磁体的磁极对调，感应电流的方向 ___________________ （选填“会”或“不会”）改变。 角度05 动圈式话筒的工作原理 13．一条基于“5G+自动驾驶”的高功率动态无线充电道路系统近日在中国一汽研发总院的创新基地亮相（如图）。当新能源汽车在设定的道路行驶时，汽车底部的线圈会产生感应电流，为汽车电池充电。下列各装置中也利用这一原理工作的是（　　） A．动圈式话筒 B．扬声器 C．自制电磁铁 D．司南 14．（2026·山东烟台·中考真题）如图所示是动圈式话筒和扬声器两个装置连接使用的简化示意图。其中动圈式话筒的工作原理是____________，扬声器的工作原理与____________（选填“电动机”或“发电机”）相同。若某一时刻扬声器中电流的方向如图所示，此时扬声器线圈的左端是____________极。 角度06 发电机的构造和工作原理 15．如图所示的四个电磁实验中，能够说明“发电机工作原理”的实验是（     ） A． B． C． D． 16．关于如图所示的电与磁现象，下列说法错误的是（     ） A．甲图中，闭合开关，小磁针的N极向右偏转 B．乙图中的扬声器工作原理与发电机原理相同 C．丙图中，线圈匝数少的电磁铁，磁性弱 D．丁图中的司南能够指示南北是因为受到地磁场的作用 17．小明把两个玩具电机用导线连接在一起（如图），用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来，则发电机是___________，电动机是___________（填甲或乙） 【例1】（2026·江苏宿迁·中考真题）在“探究感应电流产生的条件”的活动中，将导体AB、开关、灵敏电流计和蹄形磁体按如图甲所示方式组装。 (1)实验探究的是___________现象，是科学家___________经过多年探索发现的。 (2)闭合开关，灵敏电流计的指针可能发生偏转的操作是___________。 A．导体AB沿磁场方向移动 B．导体AB沿AB所在的直线移动 C．导体AB水平向左移动 D．导体AB静止在磁场中 (3)用多匝线圈C替换导体AB，线圈D替换灵敏电流计，D左端放置小磁针，如图乙所示。闭合开关，使线圈C沿水平方向分别快速向左、向右运动，观察小磁针偏转方向，发现线圈C中电流方向与___________方向有关，线圈D周围磁场方向与___________方向有关。 【深化点拨】 （1）考查电磁感应现象的物理学史，记住法拉第发现电磁感应，区分电磁感应与电流的磁效应。 （2）考查感应电流产生的条件，导体必须做切割磁感线运动，要能够判断导体的运动是否切割磁感线。 （3）考查感应电流的方向影响因素，感应电流方向和导体切割磁感线的运动方向有关。 （4）考查电流的磁效应，通电螺线管的磁场方向由线圈中的电流方向决定，可以通过小磁针偏转反映磁场方向。 【变式1-1】（2026·江苏盐城·中考真题）如图所示，将一条长约5 m的软导线的两端与微电流传感器相连，形成闭合回路，让两名同学快速甩动软导线，发现电路中产生电流。同学们对上述现象提出了以下观点：①甩动的导线切割地磁场的磁感线产生电流；②地面上静止的导线与地磁场发生作用产生电流；③此过程中电能转化为机械能；④此过程中机械能转化为电能。其中正确的观点是（     ） A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【变式1-2】（2026·山东东营·中考真题）如图所示，闭合开关，导体ab就会运动起来，这表明________对电流有力的作用；利用这一原理可以制成________（选填“发电机”或“电动机”）。 【变式1-3】（2026·宁夏·中考真题）图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置。闭合开关后，进行实验并将实验现象记录如下表。 实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 静止 不偏转 2 向上运动 不偏转 3 向下运动 不偏转 4 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 (1)分析实验现象可知：闭合电路的一部分导体在磁场中做__________运动时，导体中就产生感应电流。此过程导体ab相当于电路中的__________（填电路元件名称）。 (2)分析第4次和第5次实验现象，还可得出感应电流的__________与__________有关。 (3)将图中灵敏电流计换成电源，可探究________________在磁场中是否受力。 ⚡基础速刷 1．（2026·湖南长沙·中考真题）如图，纯电动汽车有能量回收功能，在刹车减速时利用车内的发电机发电，给电池充电，节约能源。以上过程中发生的主要能量转化是（     ） A．机械能→电能→化学能 B．电能→内能→机械能 C．化学能→机械能→电能 D．内能→化学能→机械能 2．（2026·江苏常州·中考真题）2025年9月，全球首台兆瓦级商用空中发电系统在中国成功试飞，高空，风吹动叶片驱动发电机发电。下列实验中，与发电机发电原理相同的是（     ） A． B． C． D． 3．（2026·江苏徐州·中考真题）某磁悬浮滑道于2026年5月2日开始试运营。在沿山坡铺设的金属轨道上，滑车悬浮向下滑行。滑车底部固定有强力磁铁，滑车运动使金属轨道切割___________，根据___________原理可知，轨道里产生感应电流，通电轨道的磁场和滑车底部磁铁的磁场相互作用，同名磁极相对，相互___________，从而使滑车悬浮。 4．（2026·江苏无锡·中考真题）下图是历史上有人设想的“永动机”。其外轮固定，内轮可以自由转动，两轮上斜放的磁体N极相接近，利用同名磁极相互_________，推动内轮不断转动下去。实际计算发现，内轮和外轮之间的吸引力和排斥力相等，内轮不会转动。这种设想违背了_________守恒定律。 🚀能力跃升 5．（2026·甘肃兰州·中考真题）如图展示了人类利用磁的智慧成果，其中涉及的物理知识，下列说法正确的是（     ） A．司南的磁勺在底盘上自由转动最终停止时，勺柄指向地磁场的南极 B．电动机是根据电磁感应现象制成的 C．磁浮列车是依靠磁场的作用来实现支撑功能的 D．动圈式话筒的作用是把电流转换成声音 6．（2026·安徽·中考真题）如图是动圈式扬声器的结构示意图，当随声音变化的电流通过线圈时，线圈会产生振动，与它相连的振膜也随之振动，扬声器就会发声。下列器件与动圈式扬声器工作原理相同的是（     ） A．电动机 B．电磁铁 C．发电机 D．动圈式话筒 7．（2026·江苏无锡·中考真题）下图是一款安装在自行车上的“助力器”，其上的小轮和自行车后轮紧密贴合，内部是一个电机。 (1)在锻炼模式下，小轮给自行车后轮提供阻力，同时获得后轮给它的动力而转动，说明力的作用是_________的；小轮转动将机械能转化为电能储存起来，此时的小轮相当于_________（填“发电机”或“电动机”）； (2)上坡时，“助力器”将储存的电能输出，给自行车提供动力，此过程中电能转化为________能。 8．（2026·黑龙江绥化·中考真题）如图是一种便携式按压手电筒。使用时按压手柄，内部的齿轮就会带动磁体转动，使小灯泡发光。该手电筒的工作原理是________；它与生活中的________（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相同。 9．（2025·四川南充·中考真题）在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验中，某小组利用电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 (1)探究小组将观察到的现象记录在下表中： 开关闭合 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 水平左右（丁图） 偏转 水平左右（丁图） 不偏转 分析表中信息可知导体在磁场中运动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； (2)探究小组观察到磁体不动时，导体棒向右运动指针向右偏转，向左运动指针向左偏转；若导体棒静止不动，磁体向右运动时，观察到电流表指针向_________偏转； (3)探究小组发现实验中电流表的指针偏转角度较小，你有什么方法使指针偏转角度变大？答：__________ （写出一种即可）。 🌟思维挑战 10．学习了“电与磁”后，物理兴趣小组在户外实践中做了下面两个实验：用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，静止时位置关系如图甲所示；接着他们用一根长导线两端连接电流表，两名同学摇动导线，观察到电流表指针发生偏转，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲中移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为北 B．图乙中电流表指针发生偏转与发电机的原理相同 C．图乙要想实验现象明显，两名同学应该一南一北站立 D．地磁场N极在地理北极附近 11．如图所示，放在磁场中的导体棒ab、cd用导线串联，闭合开关。当用力使导体棒ab在磁场中做________运动时，发现用绝缘细线悬挂着的导体棒cd也随之摆动，此时图中乙部分导体棒cd与磁体的组合相当于________机；与乙部分工作原理相同的是________（选填“电铃”“动圈式话筒”或“扬声器”）。 12．新考法·磁场对导体的作用 神舟载人飞船与空间站进行自主对接时，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞船内置了电磁阻尼器。它由磁铁和线圈构成（如图所示），当线圈水平向左运动时，线圈边中会产生电流，同时边受到向右的阻力，以阻碍其靠近。当仅将磁体的南北极上下调换时，线圈所受阻力方向为_____。 13．在“探究感应电流产生条件”实验中，小明利用灵敏电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 (1)小明将观察到的现象记录在下表中： 开关闭合 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转 水平左右（丙图） 偏转 水平左右（丙图） 不偏转 小明分析实验现象后得出结论：当______电路中的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中会产生感应电流； (2)小明还注意到灵敏电流计的指针会发生左右摆动。基于这一现象，他提出了新的科学探究问题：感应电流的______（选填“大小”或“方向”）与哪些因素有关？并做出了合理猜想。为验证猜想的正确性，他开展了针对性探究，并将观察到的实验现象详细记录于下表中。分析表中信息可推断，他猜想的影响感应电流这一特性的两个因素是______和______； 实验次数 开关状态 磁极位置 导体运动方向 灵敏电流计指针偏转方向 1 闭合 上下S 向左运动 向右偏转 2 闭合 上S下 向左运动 向左偏转 3 闭合 上S下 向右运动 向右偏转 (3)小明根据本实验结论设想了一种发电机模型：如图丁所示，光滑平行金属导轨组成的闭合电路中存在垂直纸面向里的磁场（“×”表示磁感线垂直纸面向里），导轨上有一根可滑动的金属杆。他进行了以下设想： ①用外力推一下金属杆，使其获得初速度，金属杆在磁场中运动时，电路产生感应电流； ②电流通过金属杆时，磁场会对其产生力的作用； ③若该力能推动金属杆继续运动，便可持续产生感应电流，实现电能持续输出。 同组的小红认为该设想无法实现，其原因是这一过程违背了______定律；由此可断定，该设想中磁场对通电金属杆的力一定会______（选填“促进”或“阻碍”）金属杆的运动。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第20.6节 磁生电 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 电磁感应现象 考点02 发电机 03 避坑指南·解题通法 角度01 电磁感应现象 角度02 探究感应电流的产生条件 角度03 产生感应电流的条件 角度04 影响感应电流大小和方向的因素 角度05 动圈式话筒的工作原理 角度06 发电机的构造和工作原理 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.记住电磁感应现象：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，电路中就产生感应电流。 2.知道发电机的工作原理是电磁感应；发电机能量转化：机械能转化为电能。 3.了解交变电流，区分电动机与发电机的原理图。 1.产生感应电流三个条件：电路闭合；一部分导体；切割磁感线运动；导体不动，磁体运动同样可以切割磁感线。 2.感应电流方向与磁场方向、导体切割磁感线运动方向有关。 3.识图区分：有电源是电动机；无电源接电流表是发电机。 知识导图 考点01 电磁感应现象 1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。 2、感应电流的方向：感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 如图，电流表指针偏转方向不同显示电流方向的不同。 甲乙对比可以说明电流方向与磁场方向有关；甲丙对比可以说明电流方向与运动方向有关。 3、产生感应电流的条件：第一电路闭合；第二部分导体切割磁感线运动。 （1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。 （2）导体做切割磁感线运动。 ①如果把磁场比作一块麦田，把磁感线比作生长的小麦，把导体比作镰刀，要切割小麦，必须让手指的镰刀与竖直的小麦成某一角度，垂直或斜着都可以切割到小麦，但如果镰刀在平行小麦的方向运动时，则无法切割。 ②由运动的相对性可知，如果导体静止，让磁场运动，也能产生切割磁感线的效果，也能产生感应电流。 4、感应电流的大小 （1）导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大。 （2）磁场越强，感应电流越大。 （3）线圈匝数越多，感应电流越大。 5、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 （1）实验器材：蹄形磁体、灵敏电流计、导线。 （2）实验步骤 步骤1：让导线在磁场中静止，观察电流计的指针是否偏转， 步骤2：让导线在磁场中静止，换用强磁体，观察电流计的指针是否偏转。 步骤3：让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而换用匝数更多的线圈，观察电流计的指针是否偏转。 步骤4：让导线在磁场中沿不同方向运动，观察电流计的指针是否偏转。 步骤5：磁体不动，改变导线运动方向，观察电流计的指针偏转方向。 步骤6：保持导线运动方向不变，对调磁极，观察电流计的指针偏转方向。 （3）实验结论 ①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 ②感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关 【深化点拨】 1．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件注意事项：实验中的控制变量法，掌握电磁感应现象，了解电磁感应现象中能量的转化，总结并掌握产生感应电流的条件。 2．电磁感应现象实验和磁场对通电导线的作用实验对比：被研究对象都是磁场中的导体：电磁感应现象的前提条件是运动，结果是产生电流；磁场对电流的作用的前提是电流，结果是产生运动。 即因动而电的是电磁感应现象，因电而动的是磁场对电流的作用。 3、如何理解“切割磁感线运动” （1）我们把磁感线理解成从N极出发到S极进入的直线，如果导体运动方向会穿过直线，我们就说切割了磁感线。 （2）导线切割磁感线的运动是相对的，如果导体静止不动，磁感线在运动，也可以切割磁感线。 1．电磁感应现象在技术上有广泛的应用。下列应用了电磁感应现象的技术是（     ） A．电热水壶 B．电磁起重机 C．动圈式话筒 D．扬声器 【答案】C 【详解】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产生感应电流，工作过程中将机械能转化为电能。 A．电热水壶工作时将电能转化为内能，利用的是电流的热效应，没有应用电磁感应现象，故A错误； B．电磁起重机利用电流的磁效应工作，依靠通电导体周围产生磁场获得磁性，没有应用电磁感应现象，故B错误； C．动圈式话筒工作时，声波振动带动膜片相连的线圈，在永磁体的磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，将声信号转化为电信号，应用了电磁感应现象，故C正确； D．扬声器工作时，变化电流通入线圈，线圈在永磁体磁场中受力振动带动纸盆发声，利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理，没有应用电磁感应现象，故D错误。 故选C。 2．如图甲所示，将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连，形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线，计算机显示的微电流波形如图乙所示，这是______现象，利用这一原理，可制成______（写出一种即可）。 【答案】 电磁感应 发电机 【详解】【小题1】地球周围存在地磁场，题图中闭合回路的软导线被甩动时，会切割地磁场的磁感线，闭合电路中产生感应电流，该现象是电磁感应现象。 发电机、动圈式话筒、变压器等就是利用电磁感应原理制成的。 3．小明利用如图所示装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。实验设计如下： 实验序号 电路状态 导体棒运动情况 1 闭合 垂直磁感线方向向右运动 2 闭合 平行磁感线方向向上运动 3 断开 垂直磁感线方向向右运动 (1)上述实验中，电路能产生感应电流的是______（填实验序号）； (2)某次实验中，小明发现导体棒切割磁感线的速度不同，灵敏电流计指针偏转的角度不同，由此得出感应电流的数值与导体棒切割的速度______（选填“有关”或“无关”）； (3)若将原蹄形磁体替换为另一个外形相同但磁性强弱不同的磁体，其他条件不变，重复实验1，发现指针偏转幅度明显减小，原因是______； (4)小明将灵敏电流计替换为发光二极管（LED），制成“手摇发电手电筒”，当内部线圈与永磁体相对转动时，LED发光，从能量转化角度看，该过程将______能转化为电能，最终转化为______能。 【答案】(1)1 (2)有关 (3)其他条件不变时，磁体的磁性越弱，产生的感应电流越小 (4) 机械 光 【详解】（1）产生感应电流需要满足两个条件：闭合电路、导体做切割磁感线运动。实验1同时满足两个条件；实验2中导体平行磁感线运动，没有切割磁感线；实验3中电路断开，因此只有实验1能产生感应电流。 （2）导体切割磁感线速度不同，灵敏电流计偏转角度不同，即产生的感应电流大小不同，说明感应电流的数值与导体棒切割磁感线的速度有关。 （3）控制导体运动速度等其他条件不变，仅换用磁性更弱的磁体后，产生的感应电流变小，因此指针偏转幅度明显减小。 （4）手摇发电时，人消耗机械能让线圈和磁体相对运动发电，将机械能转化为电能，LED灯发光，使电能转化为光能。 考点02 发电机 1、发电机 交变电流及其频率 （1）交变电流：大小和方向做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流； （2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国家庭电网以交流供电，频率为50Hz 发电机 构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成 工作原理：电磁感应 能量转化：机械能转化为电能 直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电 2、动圈式话筒 （1）构造如图所示 （2）工作原理：电磁感应现象。 （3）工作过程：对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起 振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬 声器还原成声音。 【深化点拨】 1．发电机解题思路点拨 （1）发电机与电动机相对比，电动机是因电而动，工作配置中要有电源，消耗电能获得机械能；发电机则是因动而电，工作配置中没有电源，发电机本身就是电源，消耗机械能获得电能。 （2）无论是直流发电机还是交流发电机，线圈产生的都是交流电，交流发电机输出的是交流电，直流发电机是在换向器的作用下输出的是直流电。 2．发电机的结构特点 （1）小型发电机一般采用磁极不动，线圈转动的方式发电 （2）大型发电机一般采用线圈不动、磁极转动的方式发电。大型发电机发的点，电压很高、电流很强。 3．动圈式话筒解题思路点拨 （1）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能；话筒是电磁感应现象原理，扬声器是通电导体在磁场中受力原理。 （2）发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。 1．山西如今在风力发电行业成为新能源领域的弄潮儿。下列选项中与风力发电机工作原理相同的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】风力发电机是利用电磁感应现象的原理制成的。 A．此实验是奥斯特实验，证明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意； B．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意； C．此实验是演示通电线圈在磁场中受力而转动的实验，故C不符合题意； D．导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，这是电磁感应现象，故D符合题意。 故选D。 2．某物理兴趣小组进行“电与磁的关系”的实验探究，在水平桌面上按照如图所示装置进行实验。闭合开关，使铜棒在水平金属轨道上快速左右运动，观察到灵敏电流计的指针发生偏转，这一现象与______________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同，把______________能转化为______________能。 【答案】 发电机 机械 电 【详解】该实验中没有外接电源给铜棒供电，闭合开关后让铜棒在磁场中做切割磁感线的水平运动，灵敏电流计指针偏转说明电路中产生了感应电流，这是电磁感应现象，而发电机正是利用电磁感应现象工作，因此该现象和发电机原理相同；在此过程中，机械能转化为电能。 磁生电的综合应用及解题步骤 1.产生感应电流条件的判定，判定步骤： （1）查电路：电路必须是闭合的。若开关断开或电路某处断路，即使切割磁感线也无电流（只有感应电压）。 （2）查对象：必须是闭合电路的一部分导体。 （3）查动作：导体必须做切割磁感线运动。 技巧：想象磁感线是“面条”，导体是“刀”，只有“切”下去才有电流；顺着磁感线方向运动（平行）不产生电流。 （4）易错点：若整个线圈在磁场中平动（未切割）或转动轴平行于磁感线，通常不产生感应电流。 2. 感应电流方向与大小的分析，影响因素： （1）方向：与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。 规律：只改变其中一个方向，电流方向改变；若两个方向同时改变，电流方向不变。 （2）大小：与导体切割磁感线的速度和磁场强弱有关。 规律：切割越快、磁场越强，感应电流越大（灵敏电流计指针偏转角度越大）。 （3）解题应用：题目常给出电流计指针偏转方向，反推导体的运动方向或磁极极性，需利用上述规律进行逆向推理。 3.发电机原理与能量转化辨析，核心特征： （1）无电源：电路图中没有电池，只有用电器（如灯泡）或电流表，这是发电机的标志。 能量转化：机械能→电能。 （2）交流电特点：我国电网交流电频率为 50Hz，周期 0.02s。 计算：电流方向每秒改变100次（每个周期改变2次）。 （3）动圈式话筒：其原理也是电磁感应（声信号→振动→切割磁感线→电流信号），解题时不要与扬声器（通电导线在磁场中受力）混淆。 角度01 电磁感应现象 1．如图所示是一款“运动手环”，戴着这种手环走路时，手环中的塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。下列图中与手环原理相同的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】手环中磁铁在管内运动，线圈切割磁感线产生电流，原理是电磁感应现象。 A．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，故A符合题意； B．电路中有电源，通电导体在磁场中受力运动，是电动机原理，故B不符合题意； C．电路中有电源，通电螺线管周围存在磁场，是电流的磁效应，故C不符合题意； D．通电导线周围存在磁场使小磁针偏转，是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选A。 2．1820年，丹麦物理学家奥斯特第一个揭示了电与磁之间的联系，他发现了电流周围存在磁场，英国物理学家______经过10年的探索，于1831年发现了______现象，继而人们发明了各种发电机，开辟了人类大规模使用电能的时代。 【答案】 法拉第 电磁感应 【详解】略 3．小华同学利用如图所示装置探究感应电流产生条件的实验： (1)实验中，通过观察 _____________来判断是否产生了感应电流； (2)闭合开关，灵敏电流表指针不偏转；当导体棒ab向上或向下运动时，灵敏电流表指针也不偏转；当ab向左运动时，灵敏电流表指针向右偏转，当ab向右运动时，灵敏电流表指针向左偏转。由此可知，当导体棒做________运动时，才能产生感应电流。 (3)若只对调磁极，闭合开关，当ab向左运动时，灵敏电流表指针向____偏转。 【答案】(1)灵敏电流计的指针是否偏转 (2)切割磁感线 (3)左 【详解】（1）本实验中产生的感应电流很小，无法直接观察，因此采用转换法，通过观察灵敏电流表的指针是否偏转，来判断电路中是否产生了感应电流。 （2）本装置中蹄形磁体的磁感线沿竖直方向分布，导体棒上下运动时和磁感线方向平行，没有切割磁感线，无感应电流；导体棒左右运动时会横向切断磁感线，产生感应电流，由此可知只有闭合电路的导体做切割磁感线运动时，才能产生感应电流。 （3）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；只对调磁极也就是改变了磁场方向，导体棒仍向左运动时，感应电流的方向会和原来相反，原本ab向左运动时指针向右偏转，现在指针就会向左偏转。 角度02 探究感应电流的产生条件 4．小明利用如图所示装置做“探究产生感应电流的条件”实验，闭合开关，下列选项中能产生感应电流的是（     ） A．蹄形磁铁与导体棒ab均静止 B．蹄形磁铁不动，导体棒ab竖直向上运动 C．导体棒ab不动，蹄形磁铁水平向右运动 D．将整个实验装置水平匀速移动 【答案】C 【详解】AB．蹄形磁铁不动，导体棒ab静止或竖直向上运动，导体棒ab没有切割磁感线，不会产生感应电流，故A、B不符合题意； C．导体棒ab不动，蹄形磁铁水平向右运动，相当于磁铁不动，导体棒ab向左做切割磁感线运动，会产生感应电流，C符合题意； D．将整个实验装置水平匀速移动，导体棒ab没有切割磁感线，不会产生感应电流，D不符合题意。 故选C。 5．如图是“探究什么情况下磁可以生电”装置，用棉线将一段导体ab悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体ab，开关和灵敏电流计连接起来，闭合开关组成闭合电路。实验中若导体ab不动，只让磁体向右运动，灵敏电流计指针_________偏转（选填“不”或“发生”）；若将图中的灵敏电流计换成__________，则可探究磁场对电流的作用。 【答案】 发生 电源 【详解】[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切割磁感线运动。虽然导体ab不动，但磁体向右运动，根据运动的相对性，导体相对于磁体是向左运动的，此时导体ab仍在切割磁感线。故电路中会产生感应电流，灵敏电流计指针会发生偏转。 [2]若要探究“磁场对电流的作用”（通电导体在磁场中受力运动），则需要给导体通电。故应将检测电流的灵敏电流计换成提供电流的电源，使导体成为通电导体。 6．物理兴趣小组的同学在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中，用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成电路，用绝缘的细线将金属棒水平悬挂，置于U形磁铁的磁场中，如图所示。 (1)他们完成操作，将观察到的现象记入表格。 序号 开关 金属棒运动方向 电流计指针偏转情况 1 断开 竖直上下运动 不偏转 2 断开 水平左右运动 不偏转 3 闭合 竖直上下运动 不偏转 4 闭合 水平向右运动 向左偏转 5 闭合 水平向左运动 向右偏转 根据实验现象发现，当开关________（选填“闭合”或“断开”）时，金属棒做切割磁感线运动会产生感应电流，这就是________现象，________（选填“电动机”或“发电机”）是根据这个原理工作的。 (2)金属棒分别向左和向右运动时，灵敏电流计指针的偏转方向不同，说明了感应电流的方向与________有关。 (3)如果将电路中的电流计换成________，可以探究磁场对通电导体的作用。 【答案】(1) 闭合 电磁感应 发电机 (2)金属棒切割磁感线运动的方向 (3)电源 【详解】（1）由表中数据可知，开关断开时，金属棒切割磁感线运动，电流计指针不偏转，开关闭合时，金属棒做切割磁感线运动会产生感应电流，这是电磁感应现象，发电机是根据这个原理工作的。 （2）由表中4、5组数据可知，开关闭合，金属棒水平向右运动，电流计向左偏转，金属棒水平向左运动，电流计向右偏转，说明感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动方向有关。 （3）探究磁场对通电导体的作用，需要有电源，所以将电路中的电流计换成电源，可以探究磁场对通电导体的作用。 角度03 产生感应电流的条件 7．小明学习完电磁知识后，进行了如图所示的实验，下列有关说法正确的是（     ） A．甲图实验，电流表指针偏转，一定是导体棒在左右运动 B．乙图实验，闭合开关导体棒运动，可以说明电动机原理 C．丙图实验，闭合开关小磁针a、b静止时的N极指向相同 D．丁图实验，该现象说明电磁铁磁性强弱跟电流的大小有关 【答案】B 【详解】A．甲图是电磁感应实验，电流表偏转说明产生了感应电流，本质是导体棒做切割磁感线运动，除了左右运动，斜向运动也能切割磁感线产生感应电流，故A错误； B．乙图装置通电后，导体棒在磁场中受力运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，这正是电动机的工作原理，故B正确； C．根据安培定则：电流从螺线管左端流入、右端流出，用右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指指向右端，所以螺线管右端是N极。螺线管外部的磁场是从N极出发回到S极：螺线管上方的磁场方向是从右指向左，所以小磁针a的N极指向左；螺线管右端外侧的磁场方向是从N极向右，所以小磁针b的N极指向右，故C错误； D．丁图中两个电磁铁串联，通过的电流大小相同，只有线圈匝数不同，A的匝数更多吸引大头针更多，说明磁性强弱和线圈匝数有关，故D错误。 故选B。 8．（2026·四川·中考真题）图示是探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置，通过观察________来判断是否有电流产生（选填“电表指针偏转”或“导体ab移动”）。若磁体不动，导体ab向右移动，电路________电流产生（选填“有”或“无”）。 【答案】 电表指针偏转 有 【详解】在探究产生感应电流条件的实验中，由于感应电流非常微弱，肉眼无法直接观察，因此需要通过观察灵敏电流计的电表指针偏转来判断电路中是否有电流产生，而“导体ab移动”是人为施加的机械运动，不是判断电流产生的依据。 磁体不动，导体ab向右移动，此时导体ab切割了磁感线，满足了产生感应电流的条件，因此电路中有电流产生。 9．利用如图所示的装置进行电与磁的相关实验。 (1)①若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，应将开关的接线柱1与_______（填“2”或“3”）接通，其中___________（填“扬声器”或“动圈式话筒”）工作过程与该原理相同。 ②为使悬挂的导体ab运动速度加快，可将滑动变阻器滑片向________（填“左移”或“右移”）或改用磁场_________（填“更强”或“更弱”）的磁体。 (2)将开关反方向闭合，利用该装置探究“产生感应电流的条件”。 ①让悬挂的导体ab在如图所示位置沿竖直方向上下运动，灵敏电流计指针_______（填“会”或“不会”）发生偏转。 ②保持磁体不动，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以________（填字母）。 A．将磁体的磁极对调，导体ab向左运动 B．保持磁体不动，导体ab向左运动 【答案】(1) 3 扬声器 右移 更强 (2) 不会 B 【详解】（1）若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，必须要有电源，应将开关的接线柱与接通。扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，因此扬声器工作过程与该原理相同。 为使悬挂的导体运动速度加快，增大导体受到的力，可以增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路的电阻，将滑动变阻器向右移动或改用磁场更强的磁体。 （2）让悬挂的导体在图所示位置沿竖直方向上下运动，不切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会发生偏转； 产生感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，保持磁体不动，将导体水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转。 A．将磁体的磁极对调，导体向左运动，两者同时改变，感应电流的方向不改变，灵敏电流计的指针依然向左偏转，故A不符合题意； B．保持磁体不动，导体向左运动，感应电流的方向改变，灵敏电流计的指针向右偏转，故B符合题意。 故选B。 角度04 影响感应电流大小和方向的因素 10．如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置，将一根导体的两端用细线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联组成实验装置。闭合开关后，将导体向右移动时可以观察到灵敏电流计指针向左偏转。下列说法正确的是（　　） A．该现象说明电能可以转化为机械能 B．利用该实验原理可以制成动圈式话筒 C．将导体向上移动，电流计指针会偏转 D．对调磁体N、S极，将导体向左移动，电流计指针的偏转方向会改变 【答案】B 【详解】A．灵敏电流计指针向左偏转，说明有感应电流产生，导体运动的机械能转化为电能，故A错误； B．闭合开关后，将导体向右移动，有感应电流产生，是电磁感应现象；动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，故B正确； C．将导体向上移动，不是做切割磁感线运动，没有感应电流产生，电流计指针不偏转，故C错误； D．将磁体的N、S极对调，磁场方向发生改变，当导体运动方向不变，感应电流的方向改变，电流计指针方向改变，当导体运动方向也改变，感应电流的方向不变，电流计指针偏转方向不变，故D错误。 故选B。 11．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。 12．按要求完成填空。 (1)如图甲所示，用红外灯加热质量相同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通过 ________________（选填“加热时间”或“升高温度”）来反映。 (2)如图乙所示，在探究“感应电流产生的条件”时，通过实验可得：闭合电路的部分导体在磁场中 _____________________时，导体中会产生感应电流。若只将磁体的磁极对调，感应电流的方向 ___________________ （选填“会”或“不会”）改变。 【答案】(1)加热时间 (2) 做切割磁感线运动 会 【详解】（1）图中使用同一个红外灯同时加热水和沙子，相同时间内水和沙子吸收的热量相等，因此可以通过加热时间的长短来间接反映吸收热量的多少，这是初中物理常用的转换法。 （2）根据电磁感应的实验结论：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； 感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的运动方向有关，只对调磁体磁极，改变了磁场方向，感应电流的方向会发生改变。 角度05 动圈式话筒的工作原理 13．一条基于“5G+自动驾驶”的高功率动态无线充电道路系统近日在中国一汽研发总院的创新基地亮相（如图）。当新能源汽车在设定的道路行驶时，汽车底部的线圈会产生感应电流，为汽车电池充电。下列各装置中也利用这一原理工作的是（　　） A．动圈式话筒 B．扬声器 C．自制电磁铁 D．司南 【答案】A 【详解】从题意中知道，汽车底部的线圈是利用闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是利用电磁感应原理工作的； A．动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是利用电磁感应原理工作的，故A符合题意。 B．扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故B不符合题意。 C．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意。 D．司南是利用地磁场和磁极间的相互作用工作的，故D不符合题意。 故选A。 14．（2026·山东烟台·中考真题）如图所示是动圈式话筒和扬声器两个装置连接使用的简化示意图。其中动圈式话筒的工作原理是____________，扬声器的工作原理与____________（选填“电动机”或“发电机”）相同。若某一时刻扬声器中电流的方向如图所示，此时扬声器线圈的左端是____________极。 【答案】 电磁感应 电动机 N 【详解】动圈式话筒的工作原理是电磁感应；对着话筒讲话时，膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生随振动变化的感应电流，与发电机原理相同。扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机原理相同，通电线圈受力带动纸盆振动发声。根据题干图示电流方向，用安培定则可判断线圈左端为N极。 角度06 发电机的构造和工作原理 15．如图所示的四个电磁实验中，能够说明“发电机工作原理”的实验是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．图为奥斯特实验装置，说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意； B．图中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电流表指针偏转说明有感应电流产生，是发电机的工作原理，故B符合题意； C．图为电磁继电器工作原理图，其工作时利用电流的磁效应，故C不符合题意； D．图中有电源，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理，故D不符合题意。 故选B。 16．关于如图所示的电与磁现象，下列说法错误的是（     ） A．甲图中，闭合开关，小磁针的N极向右偏转 B．乙图中的扬声器工作原理与发电机原理相同 C．丙图中，线圈匝数少的电磁铁，磁性弱 D．丁图中的司南能够指示南北是因为受到地磁场的作用 【答案】B 【详解】A．甲图中，电流从螺线管左侧流入，由安培定则判断螺线管右端为N极、左端为S极；根据异名磁极相互吸引，小磁针的N极会向右偏转，故A正确； B．乙图扬声器利用通电导体在磁场中受力运动原理工作，发电机利用电磁感应原理工作，两者原理不同，故B错误； C．丙图中两电磁铁串联，电流相等，线圈的匝数越少，吸引大头针个数越少，磁性越弱，故C正确； D．地球周围存在地磁场，磁体在地磁场中会受到磁力作用，因此司南能够指示南北是因为受到地磁场的作用，故D正确。 本题选错误的，故选B。 17．小明把两个玩具电机用导线连接在一起（如图），用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来，则发电机是___________，电动机是___________（填甲或乙） 【答案】 甲 乙 【详解】用力快速拨动甲电机的转叶时，甲电机的线圈在磁场中做切割磁感线运动，根据电磁感应原理，此时甲电机将机械能转化为电能，产生了感应电流，所以甲电机相当于发电机；产生的感应电流通过导线流到乙电机中，乙电机的线圈在磁场中受到力的作用，从而使乙电机的转叶缓慢转动起来，此过程中乙电机将电能转化为机械能，所以乙电机相当于电动机。 【例1】（2026·江苏宿迁·中考真题）在“探究感应电流产生的条件”的活动中，将导体AB、开关、灵敏电流计和蹄形磁体按如图甲所示方式组装。 (1)实验探究的是___________现象，是科学家___________经过多年探索发现的。 (2)闭合开关，灵敏电流计的指针可能发生偏转的操作是___________。 A．导体AB沿磁场方向移动 B．导体AB沿AB所在的直线移动 C．导体AB水平向左移动 D．导体AB静止在磁场中 (3)用多匝线圈C替换导体AB，线圈D替换灵敏电流计，D左端放置小磁针，如图乙所示。闭合开关，使线圈C沿水平方向分别快速向左、向右运动，观察小磁针偏转方向，发现线圈C中电流方向与___________方向有关，线圈D周围磁场方向与___________方向有关。 【答案】(1) 电磁感应 法拉第 (2)C (3) 切割磁感线的运动 线圈D中的电流 【详解】（1）该实验探究的是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的现象，也就是电磁感应现象，这一现象是英国科学家法拉第经过多年探索发现的。 （2）产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。 A．导体AB沿磁场方向移动，没有切割磁感线，无感应电流，指针不偏转； B．导体AB沿自身所在直线移动，运动方向和导体自身重合，没有切割磁感线，无感应电流； C．导体AB水平向左移动，会切割蹄形磁体的磁感线，闭合电路中产生感应电流，灵敏电流计指针偏转； D．导体AB静止在磁场中，不切割磁感线，无感应电流。 故选C。 （3）本实验中磁场方向固定，仅改变线圈C切割磁感线的运动方向时，感应电流方向随之改变，说明线圈C中感应电流方向与导体切割磁感线的运动方向有关； 小磁针偏转方向反映了线圈D的磁场方向变化，两次实验中仅改变了线圈D中的电流方向，小磁针偏转方向就改变，说明通电线圈D的周围磁场方向与线圈D中的电流方向有关。 【深化点拨】 （1）考查电磁感应现象的物理学史，记住法拉第发现电磁感应，区分电磁感应与电流的磁效应。 （2）考查感应电流产生的条件，导体必须做切割磁感线运动，要能够判断导体的运动是否切割磁感线。 （3）考查感应电流的方向影响因素，感应电流方向和导体切割磁感线的运动方向有关。 （4）考查电流的磁效应，通电螺线管的磁场方向由线圈中的电流方向决定，可以通过小磁针偏转反映磁场方向。 【变式1-1】（2026·江苏盐城·中考真题）如图所示，将一条长约5 m的软导线的两端与微电流传感器相连，形成闭合回路，让两名同学快速甩动软导线，发现电路中产生电流。同学们对上述现象提出了以下观点：①甩动的导线切割地磁场的磁感线产生电流；②地面上静止的导线与地磁场发生作用产生电流；③此过程中电能转化为机械能；④此过程中机械能转化为电能。其中正确的观点是（     ） A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】C 【详解】①②. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流。甩动的导线切割地磁场的磁感线产生电流，静止的导线不切割磁感线不产生电流，故①正确，②错误； ③④. 电磁感应现象中消耗机械能产生电能，机械能转化为电能，故④正确，③错误。 综上正确的观点是①④。 故选C。 【变式1-2】（2026·山东东营·中考真题）如图所示，闭合开关，导体ab就会运动起来，这表明________对电流有力的作用；利用这一原理可以制成________（选填“发电机”或“电动机”）。 【答案】 磁场 电动机 【详解】通电瞬间静止的导体棒ab会运动起来，说明通电导体在磁场中受力运动，即磁场对电流有力的作用，因电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，发电机的工作原理是电磁感应，故利用这一原理可以制成电动机。 【变式1-3】（2026·宁夏·中考真题）图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置。闭合开关后，进行实验并将实验现象记录如下表。 实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 静止 不偏转 2 向上运动 不偏转 3 向下运动 不偏转 4 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 (1)分析实验现象可知：闭合电路的一部分导体在磁场中做__________运动时，导体中就产生感应电流。此过程导体ab相当于电路中的__________（填电路元件名称）。 (2)分析第4次和第5次实验现象，还可得出感应电流的__________与__________有关。 (3)将图中灵敏电流计换成电源，可探究________________在磁场中是否受力。 【答案】(1) 切割磁感线 电源 (2) 方向 切割磁感线方向/导体运动方向 (3)通电导体/电流 【详解】（1）由表可知，在实验1、2、3中，导体ab静止或沿着磁感线方向运动，灵敏电流计指针不偏转，说明电路中没有产生感应电流。在实验4、5中，导体ab向左或向右运动，切割了磁感线，灵敏电流计指针发生偏转，说明电路中产生了感应电流。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。在这个过程中，导体ab由于运动而产生了电能，为整个电路提供了电流，所以它相当于电路中的电源。 （2）由表可知，在这两次实验中，磁场方向不变，但导体的运动方向相反，导致灵敏电流计指针的偏转方向也相反。指针偏转方向代表了电流的方向。因此，可以得出结论：感应电流的方向与导体运动方向有关。 （3）将灵敏电流计换成电源，电路中就有了电流，导体ab就变成了通电导体。此时，将通电导体放置在磁场中，可以探究通电导体在磁场中是否会受到力的作用。这是电动机的工作原理。 ⚡基础速刷 1．（2026·湖南长沙·中考真题）如图，纯电动汽车有能量回收功能，在刹车减速时利用车内的发电机发电，给电池充电，节约能源。以上过程中发生的主要能量转化是（     ） A．机械能→电能→化学能 B．电能→内能→机械能 C．化学能→机械能→电能 D．内能→化学能→机械能 【答案】A 【详解】刹车减速时汽车具有机械能，发电机发电将机械能转化为电能，给电池充电将电能转化为化学能，故能量转化过程为机械能→电能→化学能，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．（2026·江苏常州·中考真题）2025年9月，全球首台兆瓦级商用空中发电系统在中国成功试飞，高空，风吹动叶片驱动发电机发电。下列实验中，与发电机发电原理相同的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．磁体静止时指南北，体现磁体具有指南性，故A不符合题意； B．通电导线周围小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，故B不符合题意； C．电路中有电源，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故C不符合题意； D．电路中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，是电磁感应现象，与发电机的原理相同，故D符合题意。 故选D。 3．（2026·江苏徐州·中考真题）某磁悬浮滑道于2026年5月2日开始试运营。在沿山坡铺设的金属轨道上，滑车悬浮向下滑行。滑车底部固定有强力磁铁，滑车运动使金属轨道切割___________，根据___________原理可知，轨道里产生感应电流，通电轨道的磁场和滑车底部磁铁的磁场相互作用，同名磁极相对，相互___________，从而使滑车悬浮。 【答案】 磁感线 电磁感应 排斥 【详解】金属轨道相对于滑车底部的强力磁铁运动，相当于导体在磁场中做切割磁感线运动。根据电磁感应原理，闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线时，电路中会产生感应电流。轨道中有电流后产生磁场，与滑车底部磁铁的磁场相互作用；同名磁极相互排斥，产生的排斥力使滑车与轨道之间保持一定间距，从而使滑车悬浮。 4．（2026·江苏无锡·中考真题）下图是历史上有人设想的“永动机”。其外轮固定，内轮可以自由转动，两轮上斜放的磁体N极相接近，利用同名磁极相互_________，推动内轮不断转动下去。实际计算发现，内轮和外轮之间的吸引力和排斥力相等，内轮不会转动。这种设想违背了_________守恒定律。 【答案】 排斥 能量 【详解】由磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥。这种永动机的设想试图在没有能量输入的情况下持续运动，违背了能量守恒定律。 🚀能力跃升 5．（2026·甘肃兰州·中考真题）如图展示了人类利用磁的智慧成果，其中涉及的物理知识，下列说法正确的是（     ） A．司南的磁勺在底盘上自由转动最终停止时，勺柄指向地磁场的南极 B．电动机是根据电磁感应现象制成的 C．磁浮列车是依靠磁场的作用来实现支撑功能的 D．动圈式话筒的作用是把电流转换成声音 【答案】C 【详解】A．司南勺柄为磁体S极，静止时指向地理南极，地理南极附近是地磁北极，故A错误； B．电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，发电机是根据电磁感应原理制成的，故B错误； C．磁浮列车利用磁极间“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”的磁场作用力，抵消自身重力实现悬浮支撑，故C正确； D．动圈式话筒的工作过程是声音带动线圈在磁场中运动，将声音信号转换为变化的电流，是把声音转换成电流，而非把电流转换成声音，故D错误。 故选C。 6．（2026·安徽·中考真题）如图是动圈式扬声器的结构示意图，当随声音变化的电流通过线圈时，线圈会产生振动，与它相连的振膜也随之振动，扬声器就会发声。下列器件与动圈式扬声器工作原理相同的是（     ） A．电动机 B．电磁铁 C．发电机 D．动圈式话筒 【答案】A 【分析】动圈式扬声器的工作原理：变化的电流通过线圈时，通电线圈在永磁体的磁场中受力振动，将电信号转化为声信号，本质是通电导体在磁场中受到力的作用。 【详解】A． 电动机：工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，和动圈式扬声器工作原理相同，故A符合题意； B． 电磁铁：利用电流的磁效应工作，原理不同，故B不符合题意； C． 发电机：利用电磁感应原理（磁生电）工作，故C不符合题意； D．动圈式话筒：靠声音振动带动线圈切割磁感线产生感应电流，利用电磁感应原理工作，故D不符合题意； 故选A。 7．（2026·江苏无锡·中考真题）下图是一款安装在自行车上的“助力器”，其上的小轮和自行车后轮紧密贴合，内部是一个电机。 (1)在锻炼模式下，小轮给自行车后轮提供阻力，同时获得后轮给它的动力而转动，说明力的作用是_________的；小轮转动将机械能转化为电能储存起来，此时的小轮相当于_________（填“发电机”或“电动机”）； (2)上坡时，“助力器”将储存的电能输出，给自行车提供动力，此过程中电能转化为________能。 【答案】(1) 相互 发电机 (2)机械 【详解】（1）小轮对后轮施加阻力，同时后轮反过来给小轮动力。一个物体对另一个物体施力的同时，也受到对方施加的力，说明力的作用是相互的。 因小轮工作时将机械能转化为电能，与发电机的能量转化特征一致，故相当于发电机。 （2）因助力器输出电能提供动力时，消耗电能并输出机械能，故此过程中电能转化为机械能。 8．（2026·黑龙江绥化·中考真题）如图是一种便携式按压手电筒。使用时按压手柄，内部的齿轮就会带动磁体转动，使小灯泡发光。该手电筒的工作原理是________；它与生活中的________（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相同。 【答案】 电磁感应 发电机 【详解】①②按压手柄带动磁体转动时，手电筒内部的线圈相对磁体运动，切割磁感线产生感应电流，使小灯泡发光，该过程的工作原理是电磁感应现象；它与生活中的发电机工作原理相同。 9．（2025·四川南充·中考真题）在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验中，某小组利用电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 (1)探究小组将观察到的现象记录在下表中： 开关闭合 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 水平左右（丁图） 偏转 水平左右（丁图） 不偏转 分析表中信息可知导体在磁场中运动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； (2)探究小组观察到磁体不动时，导体棒向右运动指针向右偏转，向左运动指针向左偏转；若导体棒静止不动，磁体向右运动时，观察到电流表指针向_________偏转； (3)探究小组发现实验中电流表的指针偏转角度较小，你有什么方法使指针偏转角度变大？答：__________ （写出一种即可）。 【答案】(1)切割磁感线运动 (2)左 (3)增大导体切割磁感线的速度/换用磁场更强的U形磁铁 【详解】（1）由表中数据可知，当导体棒竖直向下、垂直里外运动时，导体棒没有切割磁感线，电流表指针不偏转，没有产生感应电流；当导体棒水平左右运动时，切割磁感线，电流表指针偏转，说明此时产生了感应电流，因此可知，开关闭合，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。 （2）导体棒向右运动指针向右偏转，向左运动指针向左偏转，若导体棒静止不动，磁体向右运动时，相当于导体向左切割磁感线，电流表指针向左偏转。 （3）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，灵敏电流计指针偏转角度较小，要偏转更明显，可以增大导体切割磁感线的速度或换用磁场更强的U形磁铁。 🌟思维挑战 10．学习了“电与磁”后，物理兴趣小组在户外实践中做了下面两个实验：用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，静止时位置关系如图甲所示；接着他们用一根长导线两端连接电流表，两名同学摇动导线，观察到电流表指针发生偏转，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲中移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为北 B．图乙中电流表指针发生偏转与发电机的原理相同 C．图乙要想实验现象明显，两名同学应该一南一北站立 D．地磁场N极在地理北极附近 【答案】B 【详解】A．根据安培定则，可知图甲中钉尖是N极。根据磁极间相互作用规律，可知缝衣针被磁化后，靠近电磁铁N极的针尖为S极；磁体静止时S极指向地理南方，因此移开电磁铁后，针尖静止时指向南，故A错误； B．图乙中，闭合电路的导线在地磁场中摇动切割磁感线，产生感应电流，属于电磁感应现象，发电机的工作原理就是电磁感应，二者原理相同，故B正确； C．地磁场的磁感线沿南北方向，只有导线沿东西方向摇动时才能有效切割磁感线，实验现象才明显，因此两名同学应该东西站立，故C错误； D．地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，故D错误。 故选B。 11．如图所示，放在磁场中的导体棒ab、cd用导线串联，闭合开关。当用力使导体棒ab在磁场中做________运动时，发现用绝缘细线悬挂着的导体棒cd也随之摆动，此时图中乙部分导体棒cd与磁体的组合相当于________机；与乙部分工作原理相同的是________（选填“电铃”“动圈式话筒”或“扬声器”）。 【答案】 切割磁感线 电动 扬声器 【详解】 [1][2]当导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，甲部分产生感应电流，电流通过导体棒cd，导体棒cd在磁场中受到力的作用而摆动。电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，所以图中乙部分导体棒cd与磁体的组合相当于电动机。 [3]图中乙部分，导体棒cd与磁体的组合相当于电动机，应用的物理原理是通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，扬声器是利用此原理工作的。 12．新考法·磁场对导体的作用 神舟载人飞船与空间站进行自主对接时，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞船内置了电磁阻尼器。它由磁铁和线圈构成（如图所示），当线圈水平向左运动时，线圈边中会产生电流，同时边受到向右的阻力，以阻碍其靠近。当仅将磁体的南北极上下调换时，线圈所受阻力方向为_____。 【答案】向右 【详解】当磁体的南北极上下调换时，磁场方向反向。线圈向左运动时，ab边切割磁感线的方向不变，但磁场方向反向，因此感应电流的方向也反向。根据左手定则，磁场方向和电流方向都反向时，安培力的方向不变。所以，线圈所受阻力方向仍为向右。 13．在“探究感应电流产生条件”实验中，小明利用灵敏电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 (1)小明将观察到的现象记录在下表中： 开关闭合 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转 水平左右（丙图） 偏转 水平左右（丙图） 不偏转 小明分析实验现象后得出结论：当______电路中的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中会产生感应电流； (2)小明还注意到灵敏电流计的指针会发生左右摆动。基于这一现象，他提出了新的科学探究问题：感应电流的______（选填“大小”或“方向”）与哪些因素有关？并做出了合理猜想。为验证猜想的正确性，他开展了针对性探究，并将观察到的实验现象详细记录于下表中。分析表中信息可推断，他猜想的影响感应电流这一特性的两个因素是______和______； 实验次数 开关状态 磁极位置 导体运动方向 灵敏电流计指针偏转方向 1 闭合 上下S 向左运动 向右偏转 2 闭合 上S下 向左运动 向左偏转 3 闭合 上S下 向右运动 向右偏转 (3)小明根据本实验结论设想了一种发电机模型：如图丁所示，光滑平行金属导轨组成的闭合电路中存在垂直纸面向里的磁场（“×”表示磁感线垂直纸面向里），导轨上有一根可滑动的金属杆。他进行了以下设想： ①用外力推一下金属杆，使其获得初速度，金属杆在磁场中运动时，电路产生感应电流； ②电流通过金属杆时，磁场会对其产生力的作用； ③若该力能推动金属杆继续运动，便可持续产生感应电流，实现电能持续输出。 同组的小红认为该设想无法实现，其原因是这一过程违背了______定律；由此可断定，该设想中磁场对通电金属杆的力一定会______（选填“促进”或“阻碍”）金属杆的运动。 【答案】(1) 闭合 切割磁感线 (2) 方向 导体运动方向 磁场方向 (3) 能量守恒 阻碍 【详解】（1）[1][2]由表可知，只有开关闭合且导体棒水平左右运动时，灵敏电流计指针发生偏转，可得：当闭合电路中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。 （2）[1]灵敏电流计的指针会发生左右摆动，说明产生的感应电流方向改变，基于这一现象，提出的新的科学探究问题是：感应电流的方向与哪些因素有关？ [2][3]比较实验1和实验2，导体运动方向相同，磁极位置相反，灵敏电流计指针偏转方向相反，说明感应电流方向与磁场方向有关；比较实验2和实验3，磁极位置相同，导体运动方向相反，灵敏电流计指针偏转方向相反，说明感应电流方向与导体运动方向有关。 （3）[1][2]该设想违背了能量守恒定律，因为如果磁场对通电金属杆的力推动金属杆持续运动，就会实现“无中生有”的能量循环，不符合能量守恒的规律，因此，磁场对通电金属杆的力一定阻碍金属杆的运动。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $