16.4 电磁感应 发电机（高效培优·讲义）物理新教材苏科版九年级下册

第16.4节 电磁感应 发电机 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.记住法拉第电磁感应实验，说出产生感应电流的完整条件。 2.知道感应电流方向与磁场方向、导体切割磁感线方向有关。 3.了解发电机结构、原理，区分交流与直流，知道发电机能量转化。 4.对比发电机和电动机原理、能量转化、使用条件。 1.感应电流三条件：闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动；不切割不会产生感应电流。 2.对比记忆：发电机不需要外接电源，靠运动生电；电动机必须外接电源，通电受力运动。 3.交变电流：线圈持续转动，切割方向周期性变化，所以电流方向周期性改变，形成交流电。 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．关于如图所示的实验装置，下列说法错误的是（     ） A．可以模拟发电机的工作原理 B．可以探究导体在磁场中产生感应电流的条件 C．只要导线ab运动，灵敏电流计指针就会偏转 D．开关闭合，导线ab做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针会偏转 2．如图所示，将一条长约5m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该现象说明地球周围存在_________；②为使实验效果更明显，甩动导线的两同学应_________方向站立地面上（选填“南北”或“东西”）；③此过程中_________能转化为电能。 3．如图，在探究“产生感应电流的条件”实验中： (1)磁铁不动，闭合开关，导体AB沿______（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。导体AB不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针______（选填 “会”或“不会”）发生偏转； (2)该实验的结论：闭合电路的一部分导体，在磁场中做________运动时，导体中就会产生感应电流。在产生感应电流的实验中，将______能转化为电能； (3)如果将灵敏电流计换成______，可以探究磁场对通电导体的作用。 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．如图是2026年央视春晚节目中机器人在高功率电动机驱动下完成各类动作的情景，下列实验与电动机工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，为________模型，其工作原理是________；它产生的电流是_______（填“交流电”或“直流电”）。 电磁感应 发电机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．磁场之妙——追寻电与磁之间的物理奥秘。下列关于电与磁的说法错误的是 （     ）    A．图甲：通电导体在磁场中受力的作用 B．图乙：移去小磁针后，通电导线产生的磁场消失 C．图丙：导体ab左右切割磁感线时，电流表指针摆动 D．图丁：司南长柄始终指向南方，说明地球周围存在着磁场 2．如图是一款运动手环，手环内置一空心密闭的塑料管，管内有一小块可移动的磁铁，管外绕着线圈。戴着这种手环步行时，磁铁随手臂的摆动在管内往复运动，线圈中便会产生电流，这是利用了______原理，运动手环还可以通过运动软件监测自己的运动情况。某次小明步行3000m用时40min，小明此次运动的平均速度是______m/s。 3．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。 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．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：______。 角度03 产生感应电流的条件 6．在探究“导体在磁场中产生感应电流的条件”时的实验装置如图所示，闭合开关后，导体ab水平向左移动，灵敏电流计指针向右摆动，下列说法正确的是（     ） A．若导体ab向斜上方移动，则灵敏电流计指针不会摆动 B．若导体ab竖直向上移动，灵敏电流计指针向右摆动 C．若磁体水平向右移动，灵敏电流计指针向左摆动 D．只将磁铁N、S极对调，导体ab水平向左移动时，灵敏电流计指针向左摆动 7．如图所示，a表示垂直于纸面的一根导体截面，它是闭合电路的一部分。它在下面各图中按所示方向运动时，会产生感应电流的是（     ） A． B． C． D． 8．如图所示的虚线框内有垂直纸面向内的磁场，两个质量相同的铝框甲和乙（乙不闭合）从相同高度处由静止开始自由下落，经过磁场后到达磁场区域下边缘的瞬间，甲、乙具有的动能的大小关系是：______（选填“>”“<”或“=”）。 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．在探究电磁感应现象的实验中，当导体ab向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转，如图所示。下列不能使灵敏电流计指针偏转方向改变的操作是（     ） A．磁体不动，导体ab向左运动 B．导体ab不动，磁体向右运动 C．磁体和导体ab同时同速向左运动 D．对调磁体N、S极，导体ab向右运动 11．小明自制了如图所示的实验装置，将带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内封闭一个强磁体，沿图中所示方向来回快速摇动装置，小灯泡会发光，原理是______，在摇动的过程中，电流方向是______（选填“变化”或“不变”）的。 12．小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。 (1)如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于___________（选填“用电器”“开关”或“电源”）。 (2)当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，则通过小灯泡的电流方向___________（选填“会”或“不会”）改变。 角度05 动圈式话筒的工作原理 13．如图所示为动圈式话筒的工作原理示意图，磁铁固定，膜片与线圈相连，当人对着话筒说话时，可使膜片振动，从而带动线圈振动，在线圈中产生电流。关于话筒，以下说法正确的是（     ） A．话筒工作过程中把电能转化为机械能 B．话筒中感应电流的大小与声音强弱无关 C．话筒的工作原理是电磁感应 D．话筒的工作原理与喇叭的工作原理相同 14．如图所示，用两根橡皮筋悬挂金属棒并置于磁场中；当棒中通上由A到B方向的电流时，金属棒静止且橡皮筋刚好处于松弛状态（导线对金属棒的作用力忽略不计）；若改变金属棒中电流方向，金属棒将________（选填“向上运动”、“向下运动”或“静止”）。________（选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”）的工作原理与该实验的原理相同。 角度06 发电机的构造和工作原理 15．如图所示为发电机的工作原理图，则下列说法中错误的是（     ） A．发电机是利用电流的磁效应现象的原理工作的 B．当线圈不动，磁极转动时，也会有感应电流产生 C．线圈在转动过程中，机械能转化为电能 D．线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流大小是变化的 16．姗姗学习了物理知识，设计的一款如图所示的小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（     ） A．电风扇 B．电饭锅 C．发电机 D．汽油机 17．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”）。 18．电与磁密不可分，在生产中有着重要的作用。 (1)如图1所示，是发电机原理示意图，换向器是__________（选填“A．绝缘体”或“B．导体”）；当线圈转动时，小灯泡发光，该过程中能量主要转化的情况是：__________能转化为__________能转化为__________能。 (2)如图2所示，是某小组同学探究实验的示意图。闭合开关，观察到直导线从静止开始水平向右运动；断开开关，调换电源的正负极，再次闭合开关，观察到直导线从静止开始水平向左运动。可推断出磁场对直导线力的方向可能与__________有关。 【例1】（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”）。 【深化点拨】 （1）考查电磁感应实验的转换法，借助灵敏电流计指针偏转，间接判断感应电流是否存在。 （2）考查产生感应电流的条件，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流。 （3）考查发电机的原理，该实验装置对应电磁感应，要和磁场对通电导体有力的作用区分开。 （4）考查对 “切割磁感线” 的理解，明确导体运动方向和磁感线方向平行时不会产生感应电流。 【变式1-1】（2026·广东·中考真题）如图所示，两位同学沿东西方向站立，快速摇动软导线，灵敏电流计指针左右摆动。导线中产生电流的现象属于（     ） A．摩擦起电 B．电磁感应 C．电流的热效应 D．电流的磁效应 【变式1-2】（2026·云南·中考真题）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，磁体水平放置，导体棒ab静止在磁场中。下列说法正确的是（     ） A．保持开关断开，仅水平移动导体棒ab，电流表指针发生偏转 B．保持开关断开，仅水平移动磁体，电流表指针发生偏转 C．保持开关闭合，仅竖直移动导体棒ab，电流表指针发生偏转 D．该装置可以将机械能转化为电能，利用该装置的原理能制成发电机 【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。 【例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． 【深化点拨】 （1）考查发电机的工作原理，发电机利用电磁感应现象，将机械能转化为电能。 （2）考查四个经典电磁实验的辨析，能够区分地磁场、电流的磁效应、电动机原理与电磁感应。 （3）考查能量转化的区分，分清电磁感应、通电导体受力运动对应的不同能量转化。 （4）考查装置识别，根据有无电源快速区分磁场对电流的作用和电磁感应实验。 【变式2-1】（2026·四川德阳·中考真题）电动汽车刹车时可进行能量回收，将机械能转化为电能，下列实验能反映汽车能量回收技术原理的是（     ） A． B． C． D． 【变式2-2】（2026·黑龙江大庆·中考真题）某电厂为油田抽油机供电，从发电、输送到利用可简化为如图所示的电路。下列说法错误的是（     ） A．发电机是一种把其他形式的能转化为电能的装置 B．变压器的工作原理是电磁感应 C．采用高压输电可以增加电能在输送线路上的损失 D．电动机工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用 【变式2-3】（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。 ⚡基础速刷 1．下列有关电与磁的说法中正确的是（     ） A．通电导线周围存在磁场 B．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 C．家庭电路中，各用电器之间通常是串联连接的 D．只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流 2．随着AI技术的发展，送餐机器人开始在某些餐厅使用。机器人接到指令后，内部的电动机会驱动其底部轮子将美食送到指定的位置。下列选项中与“机器人运动”的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 3．现在有一种自发电无线开关，按下开关的瞬间，内部的弹簧会推动磁体快速穿过线圈，产生瞬时电流，从而向接收器发出信号，全程不需要电池。下列图片中与这个工作原理相同的是（     ） A． B． C． D． 4．图甲所示的是我国古代四大发明之一的指南针（司南）。司南能指南北，是因为受到______的作用。闭合开关S，螺线管通电后小磁针静止时如图乙所示，此时小磁针的右端为______（选填“N”或“S”）极。最早发现电磁感应现象的科学家是______。 5．如图甲所示，闭合开关，导体ab上下运动时，灵敏电流计的指针______（选填“偏转”或“不偏转”）。改装成如图乙所示实验装置，闭合开关，当导体棒ab做切割磁感线运动时，导体棒cd会______（选填“运动”或“静止”）。 6．物理老师课堂上组织大家做了有趣的“摇绳发电”实验，如图所示，他们将多股导线拧成了长约10m的跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，当图中摇绳的男女同学按___________（选填“东西”或“南北”）方向站位快速摇绳时，灵敏电流计的指针左右摆动。本实验的实验原理是________ 现象。 🚀能力跃升 7．如图所示，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法错误的是（     ） A．该扬声器的工作原理和动圈式话筒不同 B．磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变 C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 D．通电后的线圈周围存在磁场 8．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法错误的是（     ） A．选用铜质弦，电吉他不能正常工作 B．取走磁体，电吉他将不能正常工作 C．弦振动时，线圈中的感应电流方向保持不变 D．弦振动时，线圈中的电流方向不断变化 9．如图是关于电和磁的四个实验，下列说法正确的是（    ） A．甲：奥斯特实验，说明通电导线在磁场中受力 B．乙：电磁感应实验，根据该实验原理制成了发电机、动圈式话筒等 C．丙：探究电磁铁周围的磁场与线圈匝数的关系，结论是线圈匝数越多磁场一定越强 D．丁：电动机的工作原理，同时改变磁场和电流方向，导体棒 ab 运动方向发生改变 10．小明把一个钕磁铁（强力磁铁）通过铜管时，发现磁铁下落是缓慢的，且磁性越强，磁铁下降越慢。小明分析产生这种现象的原因可能是：钕磁铁下降时，在铜管中产生了________，随即使铜管周围存在________，与钕磁铁产生相互作用，使磁铁下降减慢。 11．科学史上第一个通过实验发现电与磁有直接关系的科学家是奥斯特。用一句话描述他观察到的实验现象___________。既然磁体会受到通电导线的作用，根据___________，通电导线也会受到磁体磁场的作用，这就是___________（选填“发电机”或“电动机”）的工作原理。 12．利用如图所示的装置进行电与磁的相关实验。 (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)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 🌟思维挑战 13．关于下列四幅图的叙述中正确的是（　　） A．如图甲所示，闭合开关，小磁针将发生偏转，依据该现象可制成电动机 B．如图乙所示，闭合开关，磁场中导体竖直向上运动时电流表指针不偏转 C．如图丙所示，闭合开关，磁场中导体将运动，依据该现象可制成发电机 D．如图丁所示，两磁极间的相互作用为同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥 14．如图是某型号的温度报警装置，热敏电阻R1作为传感器。热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，若电源电压保持不变，滑动变阻器R的滑片P在某位置不变，闭合开关S1和S2，此时装置未报警。下列说法正确的是（        ） A．该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同 B．若温度升高，流过电磁铁的电流变小，电磁铁磁性变弱 C．若温度降低到一定程度，该报警器会发送报警信息 D．若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则报警的最低温度将会升高 15．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_____。 16．跳绳是体育锻炼的项目之一，它能有效增强青少年的体质。若用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与灵敏电流计相连，两位同学应______（选填“东西”或“南北”）方向站立摇动跳绳，可观察到灵敏电流计的指针有明显的左右摆动。小明的跳绳能自动记录跳绳次数（计数器的简化电路如图所示），为光敏元件，为定值电阻。当红外线发生器发出的光线照射时，两端接电压表时的示数为6V，每当绳子挡住射向的红外线时，间的电压变小，自动计数器计数一次，此时两端接电压表时的示数为5V，说明在有光照的情况下的阻值______（选填“大于”或“小于”）没有光照的情况下的阻值，且光敏元件其中一次的阻值是另外一次的2倍，则电源电压为______V。 17．小明利用如图甲所示的装置探究感应电流产生的条件。灵敏电流计电流从哪端流入，指针便向哪边偏转。 (1)为了使实验现象更明显，实验中的AB棒应选用的是________（选填字母）。 A．塑料棒 B．铜棒 C．玻璃棒 (2)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________。 (3)连接好电路，小明无意间碰到AB棒，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，他想知道是否只要AB棒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 磁体摆放方向 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 1 N极在上 竖直向上 不偏转 2 N极在下 竖直向下 不偏转 3 N极在上 水平向左 向右偏转 4 N极在上 水平向右 向左偏转 5 N极在下 水平向左 向左偏转 6 N极在下 水平向右 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，产生的电流的方向跟________有关。 ③比较第3、5次实验现象发现，产生的电流的方向跟________有关。 ④小明将灵敏电流计换成完好的小灯泡，再做第3、4次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是________。 (4)实验中小明还发现，当快速晃动导体棒时，感应电流更大。于是小明猜想，感应电流的大小可能与___________有关。 (5)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，此时ab边中的电流方向为________（选填“由a到b”或“由b到a”）。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16.4节 电磁感应 发电机 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.记住法拉第电磁感应实验，说出产生感应电流的完整条件。 2.知道感应电流方向与磁场方向、导体切割磁感线方向有关。 3.了解发电机结构、原理，区分交流与直流，知道发电机能量转化。 4.对比发电机和电动机原理、能量转化、使用条件。 1.感应电流三条件：闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动；不切割不会产生感应电流。 2.对比记忆：发电机不需要外接电源，靠运动生电；电动机必须外接电源，通电受力运动。 3.交变电流：线圈持续转动，切割方向周期性变化，所以电流方向周期性改变，形成交流电。 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．关于如图所示的实验装置，下列说法错误的是（     ） A．可以模拟发电机的工作原理 B．可以探究导体在磁场中产生感应电流的条件 C．只要导线ab运动，灵敏电流计指针就会偏转 D．开关闭合，导线ab做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针会偏转 【答案】C 【详解】A．该装置无电源，依靠导体切割磁感线产生感应电流，和发电机将机械能转化为电能的工作原理一致，故A正确； B．该装置可以通过控制开关通断、改变导体运动方式等操作，探究导体在磁场中产生感应电流的条件，故B正确； C．若导线ab只是沿磁感线方向运动（不切割磁感线），或者开关处于断开状态，都不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会偏转，并非只要导线ab运动指针就偏转，故C错误； D．开关闭合形成闭合回路，导线ab做切割磁感线运动时，满足产生感应电流的条件，灵敏电流计指针会偏转，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 2．如图所示，将一条长约5m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该现象说明地球周围存在_________；②为使实验效果更明显，甩动导线的两同学应_________方向站立地面上（选填“南北”或“东西”）；③此过程中_________能转化为电能。 【答案】 磁场/地磁场 东西 机械 【详解】闭合回路的部分导体做切割磁感线运动时会产生感应电流，题中场景中没有额外接入磁体却产生了电流，说明地球周围存在磁场（地磁场），为导线提供了可切割的磁感线。 因地磁场的磁感线沿南北方向分布，故两同学应沿东西方向站立，使导线甩动时切割磁感线的效果更显著，实验现象更明显。 甩动导线时消耗了人体的机械能，通过电磁感应现象得到了电能，是机械能转化为电能的过程。 3．如图，在探究“产生感应电流的条件”实验中： (1)磁铁不动，闭合开关，导体AB沿______（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。导体AB不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针______（选填 “会”或“不会”）发生偏转； (2)该实验的结论：闭合电路的一部分导体，在磁场中做________运动时，导体中就会产生感应电流。在产生感应电流的实验中，将______能转化为电能； (3)如果将灵敏电流计换成______，可以探究磁场对通电导体的作用。 【答案】(1) 左右 不会 (2) 切割磁感线 机械 (3)电源 【详解】（1）磁铁不动，闭合开关，导体AB沿左右方向运动时，导体AB在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，电流表指针会发生偏转。 导体AB不动，闭合开关，磁铁上下运动，相当于磁铁不动，导体AB上下运动，因导体AB没有切割磁感线，故电流表指针不会发生偏转。 （2）根据上述实验现象可得，该实验的结论是：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。 在实验过程中，消耗了机械能，获得了电能。在产生感应电流的实验中，将机械能转化为电能。 （3）通电导体在磁场中会受到磁场力的作用。如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体，导体受磁场力的作用，可以探究磁场对通电导体的作用。 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．如图是2026年央视春晚节目中机器人在高功率电动机驱动下完成各类动作的情景，下列实验与电动机工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，故A不符合题意； B．图中有电源，通电导体在磁场中会受到力的作用而运动，是电动机的工作原理，故B符合题意； C．图中装置是利用电流的磁效应制成的电磁铁，与电动机原理无关，故C不符合题意； D．此实验装置中没有电源，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D不符合题意。 故选B。 2．如图所示，为________模型，其工作原理是________；它产生的电流是________（填“交流电”或“直流电”）。 【答案】 发电机 电磁感应 交流电 【详解】因该装置无外接电源，可对外电路的用电器供电，故为发电机模型；其工作原理为电磁感应现象；因线圈转动过程中切割磁感线的方向周期性改变，感应电流方向随之周期性变化，故产生的电流是交流电。 电磁感应 发电机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．磁场之妙——追寻电与磁之间的物理奥秘。下列关于电与磁的说法错误的是 （     ）    A．图甲：通电导体在磁场中受力的作用 B．图乙：移去小磁针后，通电导线产生的磁场消失 C．图丙：导体ab左右切割磁感线时，电流表指针摆动 D．图丁：司南长柄始终指向南方，说明地球周围存在着磁场 【答案】B 【详解】A．给导体ab通电后，导体由静止变为运动，这一现象直接说明通电导体在磁场中会受到力的作用，故A正确； B．通电导体周围存在磁场，移去小磁针后，磁场仍然存在，不会消失，故B错误； C．导体ab切割磁感线时，灵敏电流计指针偏转，这是电磁感应现象，故C正确； D．因为地球周围存在磁场，所以司南静止时长柄总是指向南方，故D正确。 本题选择描述错误的，故选B。 2．如图是一款运动手环，手环内置一空心密闭的塑料管，管内有一小块可移动的磁铁，管外绕着线圈。戴着这种手环步行时，磁铁随手臂的摆动在管内往复运动，线圈中便会产生电流，这是利用了______原理，运动手环还可以通过运动软件监测自己的运动情况。某次小明步行3000m用时40min，小明此次运动的平均速度是______m/s。 【答案】 电磁感应 1.25 【详解】根据运动手环的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反复运动，线圈切割磁感线而产生电流，因此，运动手环的基本原理是电磁感应。 小明此次运动的平均速度为 3．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。 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．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） 角度03 产生感应电流的条件 6．在探究“导体在磁场中产生感应电流的条件”时的实验装置如图所示，闭合开关后，导体ab水平向左移动，灵敏电流计指针向右摆动，下列说法正确的是（     ） A．若导体ab向斜上方移动，则灵敏电流计指针不会摆动 B．若导体ab竖直向上移动，灵敏电流计指针向右摆动 C．若磁体水平向右移动，灵敏电流计指针向左摆动 D．只将磁铁N、S极对调，导体ab水平向左移动时，灵敏电流计指针向左摆动 【答案】D 【详解】A．当导体ab向斜上方移动时，会切割磁感线，会产生感应电流，灵敏电流计指针会摆动，故A错误； B．若导体ab竖直向上移动时，不切割磁感线，没有感应电流产生，灵敏电流计指针不摆动，故B错误； C．磁体水平向右移动，相当于导体ab相对于磁体水平向左运动，和题干中“导体ab水平向左移动”的切割效果完全一致，感应电流方向不变，指针仍向右摆动，故C错误； D．仅将磁铁N、S极对调后，导体ab的运动方向（水平向左）没有变化，但磁场方向发生了反向，因此感应电流的方向也会反向，对应灵敏电流计的摆动方向反向，即从原本的向右摆动变为向左摆动，故D正确。 故选D。 7．如图所示，a表示垂直于纸面的一根导体截面，它是闭合电路的一部分。它在下面各图中按所示方向运动时，会产生感应电流的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】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。磁体外部磁感线方向由N极指向S极，即竖直向下。 A．导体a竖直向上运动，运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，不会产生感应电流，故A不符合题意； B．导体a不动，不切割磁感线，不会产生感应电流，故B不符合题意； C．导体a竖直向下运动，运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，不会产生感应电流，故C不符合题意； D．导体a斜向上运动，运动方向与磁感线不平行，切割磁感线，会产生感应电流，故D符合题意。 故选D。 8．如图所示的虚线框内有垂直纸面向内的磁场，两个质量相同的铝框甲和乙（乙不闭合）从相同高度处由静止开始自由下落，经过磁场后到达磁场区域下边缘的瞬间，甲、乙具有的动能的大小关系是：______（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】< 【详解】甲是闭合铝框，下落经过磁场时，闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，部分机械能转化为电能，重力势能未全部转化为动能；乙不闭合，下落经过磁场时不会产生感应电流，重力势能全部转化为动能。因两铝框质量相同、初始下落高度相同，初始重力势能相等，到达磁场下边缘时重力势能减少量相同，故。 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．在探究电磁感应现象的实验中，当导体ab向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转，如图所示。下列不能使灵敏电流计指针偏转方向改变的操作是（     ） A．磁体不动，导体ab向左运动 B．导体ab不动，磁体向右运动 C．磁体和导体ab同时同速向左运动 D．对调磁体N、S极，导体ab向右运动 【答案】C 【详解】感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关。 A．由题可知，磁体不动，导体ab向左运动，只改变导体切割磁感线的运动方向，感应电流方向改变，指针偏转方向改变，即应向右偏转，故A不符合题意； B．导体ab不动，磁体向右运动，相当于导体ab向左运动，只改变导体切割磁感线的运动方向，感应电流方向改变，指针偏转方向改变，即应向右偏转，故B不符合题意； C．磁体和导体ab同时同速向左运动，两者相对静止，导体ab不切割磁感线，电路中无感应电流，指针不偏转，不能使指针偏转方向改变，故C符合题意； D．对调磁体N、S极，导体ab向右运动，只改变磁场方向，感应电流方向改变，指针偏转方向改变，即应向右偏转，故D不符合题意。 故选C。 11．小明自制了如图所示的实验装置，将带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内封闭一个强磁体，沿图中所示方向来回快速摇动装置，小灯泡会发光，原理是______，在摇动的过程中，电流方向是______（选填“变化”或“不变”）的。 【答案】 电磁感应 变化 【详解】当沿图中所示方向来回快速摇动装置时，塑料管外带绝缘层的导线绕成的线圈相对于管内的强磁体做切割磁感线运动，而导线两端连接着小灯泡形成了闭合电路，根据电磁感应可知，此时会产生感应电流，有电流通过小灯泡，小灯泡会发光。 在摇动的过程中，由于导线做切割磁感线运动的方向不断改变，因为电磁感应中感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关，所以电流方向是变化的。 12．小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。 (1)如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于___________（选填“用电器”“开关”或“电源”）。 (2)当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，则通过小灯泡的电流方向___________（选填“会”或“不会”）改变。 【答案】(1)电源 (2)会 【详解】（1）闭合开关后，B中的电圈在磁场中受力转动，是电动机；B带动A的线圈在A的磁场中切割磁感线，产生感应电流，为小灯泡提供电能，因此电机A相当于电源（本质是发电机）。 （2）感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线的运动方向有关。本题中A的磁场方向不变，A的线圈转动方向改变后，切割磁感线的运动方向改变，产生的感应电流方向也会改变，因此通过小灯泡的电流方向会改变。 角度05 动圈式话筒的工作原理 13．如图所示为动圈式话筒的工作原理示意图，磁铁固定，膜片与线圈相连，当人对着话筒说话时，可使膜片振动，从而带动线圈振动，在线圈中产生电流。关于话筒，以下说法正确的是（     ） A．话筒工作过程中把电能转化为机械能 B．话筒中感应电流的大小与声音强弱无关 C．话筒的工作原理是电磁感应 D．话筒的工作原理与喇叭的工作原理相同 【答案】C 【详解】A．动圈式话筒工作时，人对着话筒说话使膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而在线圈中产生感应电流，此过程中是将机械能转化为电能，故A错误； B．当人对着话筒说话时，声音越强，膜片振动的幅度越大，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动的幅度也就越大，产生的感应电流就越大，反之，声音越弱，电信号越弱，所以话筒中感应电流的大小与声音强弱有关，故B错误； CD．动圈式话筒的工作原理是电磁感应，喇叭的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故C正确，D错误。 故选C。 14．如图所示，用两根橡皮筋悬挂金属棒并置于磁场中；当棒中通上由A到B方向的电流时，金属棒静止且橡皮筋刚好处于松弛状态（导线对金属棒的作用力忽略不计）；若改变金属棒中电流方向，金属棒将________（选填“向上运动”、“向下运动”或“静止”）。________（选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”）的工作原理与该实验的原理相同。 【答案】 向下运动 动圈式扬声器 【详解】当棒中通上由A到B方向的电流时，橡皮筋松弛，说明此时磁场对金属棒的安培力向上，与重力平衡。通电导体在磁场中受力的方向和电流方向有关，电流方向改变后，安培力方向也反向，变为向下；此时金属棒受到向下的重力和向下的安培力，因此会向下运动。 动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，动圈式扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，因此和该实验原理相同的是动圈式扬声器 角度06 发电机的构造和工作原理 15．如图所示为发电机的工作原理图，则下列说法中错误的是（     ） A．发电机是利用电流的磁效应现象的原理工作的 B．当线圈不动，磁极转动时，也会有感应电流产生 C．线圈在转动过程中，机械能转化为电能 D．线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流大小是变化的 【答案】A 【详解】A．发电机是利用电磁感应现象原理工作的，电流的磁效应是指通电导体周围存在磁场，故A错误； B．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，线圈不动、磁极转动时，导体相对磁场做切割磁感线运动，会产生感应电流，故B正确； C．发电机工作时消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能，故C正确； D．线圈转动过程中，切割磁感线的有效速度大小不断变化，产生的感应电流大小周期性变化，故D正确。 本题选择错误的，故选A。 16．姗姗学习了物理知识，设计的一款如图所示的小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（     ） A．电风扇 B．电饭锅 C．发电机 D．汽油机 【答案】C 【详解】小制作中线圈在磁场中转动切割磁感线产生感应电流，属于电磁感应现象，将机械能转化为电能。 A．电风扇核心部件是电动机，利用通电导体在磁场中受力运动原理工作，将电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电饭锅利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，故B不符合题意； C．发电机利用电磁感应现象工作，将机械能转化为电能，故C符合题意； D．汽油机是热机，利用内能转化为机械能工作，故D不符合题意。 故选C。 17．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。 18．电与磁密不可分，在生产中有着重要的作用。 (1)如图1所示，是发电机原理示意图，换向器是__________（选填“A．绝缘体”或“B．导体”）；当线圈转动时，小灯泡发光，该过程中能量主要转化的情况是：__________能转化为__________能转化为__________能。 (2)如图2所示，是某小组同学探究实验的示意图。闭合开关，观察到直导线从静止开始水平向右运动；断开开关，调换电源的正负极，再次闭合开关，观察到直导线从静止开始水平向左运动。可推断出磁场对直导线力的方向可能与__________有关。 【答案】(1) B 机械 电 光 (2)电流方向 【详解】（1）换向器需要和线圈、外电路连通传导电流，因此属于导体，故选B； 发电机工作时，首先通过外力带动线圈转动，将机械能转化为电能；电流通过小灯泡时，电能最终转化为灯泡的光能，让灯泡发光。 （2）实验中控制磁场方向不变，仅调换电源正负极改变了直导线中的电流方向，导线的受力运动方向随之改变，因此可以推断出磁场对通电直导线的力的方向与电流方向有关。 【例1】（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。 【深化点拨】 （1）考查电磁感应实验的转换法，借助灵敏电流计指针偏转，间接判断感应电流是否存在。 （2）考查产生感应电流的条件，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流。 （3）考查发电机的原理，该实验装置对应电磁感应，要和磁场对通电导体有力的作用区分开。 （4）考查对 “切割磁感线” 的理解，明确导体运动方向和磁感线方向平行时不会产生感应电流。 【变式1-1】（2026·广东·中考真题）如图所示，两位同学沿东西方向站立，快速摇动软导线，灵敏电流计指针左右摆动。导线中产生电流的现象属于（     ） A．摩擦起电 B．电磁感应 C．电流的热效应 D．电流的磁效应 【答案】B 【详解】地球存在沿南北方向的地磁场，两人东西方向摇动导线时，导线切割地磁场磁感线，电路中产生感应电流使灵敏电流计偏转，该现象是电磁感应；摩擦起电是摩擦产生静电现象，电流热效应、电流磁效应均需要先有电源供电，与本题无电源产生电流的条件不符。故ACD不符合题意；B符合题意。 故选B。 【变式1-2】（2026·云南·中考真题）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，磁体水平放置，导体棒ab静止在磁场中。下列说法正确的是（     ） A．保持开关断开，仅水平移动导体棒ab，电流表指针发生偏转 B．保持开关断开，仅水平移动磁体，电流表指针发生偏转 C．保持开关闭合，仅竖直移动导体棒ab，电流表指针发生偏转 D．该装置可以将机械能转化为电能，利用该装置的原理能制成发电机 【答案】D 【详解】AB．保持开关断开时，电路是断路，不满足“闭合电路”的条件，因此即使水平移动导体棒或水平移动磁体，也不会产生感应电流，电流表指针不会偏转，故AB错误； C．保持开关闭合，电路满足闭合条件；该装置中磁感线沿竖直方向，仅竖直移动导体棒时，导体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，电流表指针不会偏转，故C错误； D．该装置探究电磁感应现象，实验中消耗导体运动的机械能，得到电能，因此将机械能转化为电能，发电机就是利用电磁感应原理制成的，故D正确。 故选 D。 【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。 【例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。 【深化点拨】 （1）考查发电机的工作原理，发电机利用电磁感应现象，将机械能转化为电能。 （2）考查四个经典电磁实验的辨析，能够区分地磁场、电流的磁效应、电动机原理与电磁感应。 （3）考查能量转化的区分，分清电磁感应、通电导体受力运动对应的不同能量转化。 （4）考查装置识别，根据有无电源快速区分磁场对电流的作用和电磁感应实验。 【变式2-1】（2026·四川德阳·中考真题）电动汽车刹车时可进行能量回收，将机械能转化为电能，下列实验能反映汽车能量回收技术原理的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．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，说明产生了感应电流，这是电磁感应现象，将机械能转化为电能，故A符合题意； B．图中导线通电后小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，这是电流的磁效应，将电能转化为机械能，故B不符合题意； C．图中两电磁铁串联，电流相同，线圈匝数不同，吸引大头针数目不同，这是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故C不符合题意； D．图中有电源，闭合开关后通电导体在磁场中受力运动，这是磁场对电流的作用，将电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选A。 【变式2-2】（2026·黑龙江大庆·中考真题）某电厂为油田抽油机供电，从发电、输送到利用可简化为如图所示的电路。下列说法错误的是（     ） A．发电机是一种把其他形式的能转化为电能的装置 B．变压器的工作原理是电磁感应 C．采用高压输电可以增加电能在输送线路上的损失 D．电动机工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用 【答案】C 【详解】A．发电机利用电磁感应原理工作，将机械能或其他形式的能量转化为电能，故A正确； B．变压器通过互感现象（电磁感应的一种）实现电压变换，工作原理是电磁感应，故B正确； C．输送电功率一定时，由得输电电流，输电线上损失的电功率 在输电功率不变时，采用高压输电即增大，可减小，从而减小，从而减小电能在输送线路上的损失，故C错误； D．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 【变式2-3】（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。 ⚡基础速刷 1．下列有关电与磁的说法中正确的是（     ） A．通电导线周围存在磁场 B．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 C．家庭电路中，各用电器之间通常是串联连接的 D．只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流 【答案】A 【详解】A．由电流的磁效应（奥斯特实验结论）可知，通电导线周围存在磁场，故A正确； B．电阻是导体本身的固有特性，仅与材料、长度、横截面积、温度有关，与两端电压无关，电压为零时电阻不为零，故B错误； C．家庭电路中各用电器需独立工作互不影响，因此为并联连接，故C错误； D．感应电流产生的条件为：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，两个条件缺一不可，仅导体在磁场中运动不一定产生感应电流，故D错误。 故选A。 2．随着AI技术的发展，送餐机器人开始在某些餐厅使用。机器人接到指令后，内部的电动机会驱动其底部轮子将美食送到指定的位置。下列选项中与“机器人运动”的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．机器人运动依靠电动机驱动，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。该图是电磁继电器，利用电流的磁效应工作，故A不符合题意； B．该图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意； C．该装置有电源，探究通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理，故C符合题意； D．该装置无电源，探究电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D不符合题意。 故选C。 3．现在有一种自发电无线开关，按下开关的瞬间，内部的弹簧会推动磁体快速穿过线圈，产生瞬时电流，从而向接收器发出信号，全程不需要电池。下列图片中与这个工作原理相同的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】自发电无线开关按下开关时，磁体快速穿过线圈产生瞬时电流，这是电磁感应现象。 A．是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，与自发电无线开关原理不同，故A不符合题意； B．是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的实验，利用的是电流的磁效应，与自发电无线开关原理不同，故B不符合题意； C．是电磁感应实验装置，闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针会发生偏转，产生感应电流，与自发电无线开关的工作原理相同，故C符合题意； D．是通电导体在磁场中受力运动的实验，是电动机的工作原理，与自发电无线开关原理不同，故D不符合题意。 故选C。 4．图甲所示的是我国古代四大发明之一的指南针（司南）。司南能指南北，是因为受到______的作用。闭合开关S，螺线管通电后小磁针静止时如图乙所示，此时小磁针的右端为______（选填“N”或“S”）极。最早发现电磁感应现象的科学家是______。 【答案】 地磁场 N 法拉第 【详解】地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着地磁场，司南作为一个磁体，在地磁场中会受到磁力的作用从而指示南北方向；由安培定则可知，通电螺线管左端为N极、右端为S极，因螺线管外部磁场从N极指向S极，故螺线管上方磁场方向向右，小磁针静止时N极指向与磁场方向相同，因此小磁针右端为N极。最早发现电磁感应现象的科学家是法拉第。 5．如图甲所示，闭合开关，导体ab上下运动时，灵敏电流计的指针______（选填“偏转”或“不偏转”）。改装成如图乙所示实验装置，闭合开关，当导体棒ab做切割磁感线运动时，导体棒cd会______（选填“运动”或“静止”）。 【答案】 不偏转 运动 【详解】图甲中，磁体两极上下放置，磁感线沿竖直方向，闭合开关，导体ab上下运动时，没有切割磁感线，电路中不会产生感应电流，所以灵敏电流计的指针不偏转。图乙中，闭合开关，当导体棒ab做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，此时导体棒cd中有电流通过，通电导体在磁场中受到力的作用，所以导体棒cd会运动。 6．物理老师课堂上组织大家做了有趣的“摇绳发电”实验，如图所示，他们将多股导线拧成了长约10m的跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，当图中摇绳的男女同学按___________（选填“东西”或“南北”）方向站位快速摇绳时，灵敏电流计的指针左右摆动。本实验的实验原理是___________现象。 【答案】 东西 电磁感应 【详解】地球周围存在地磁场，磁感线大致沿南北方向分布。为了让摇动的导线切割磁感线产生感应电流，两人应按东西方向站位，这样摇绳时导线才能垂直切割南北向的磁感线。 闭合电路的一部分导体（跳绳）在磁场（地磁场）中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象。 🚀能力跃升 7．如图所示，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法错误的是（     ） A．该扬声器的工作原理和动圈式话筒不同 B．磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变 C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 D．通电后的线圈周围存在磁场 【答案】C 【详解】A．该自制扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；而动圈式话筒的工作原理是电磁感应，二者原理不同，故A正确； B．通电导体在磁场中的受力方向和电流方向有关，磁场方向固定时，力的方向会随电流方向的改变而改变，故B正确； C．线圈带动纸杯振动，是因为通电线圈在强磁铁的磁场中受到力的作用，属于通电导体在磁场中受力运动的现象，故C错误； D．电流的磁效应表明，任何通电导体周围都会存在磁场，因此通电后的线圈周围存在磁场，故D正确。 本题要求选择描述错误的，故选C。 8．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法错误的是（     ） A．选用铜质弦，电吉他不能正常工作 B．取走磁体，电吉他将不能正常工作 C．弦振动时，线圈中的感应电流方向保持不变 D．弦振动时，线圈中的电流方向不断变化 【答案】C 【详解】A．铜不是磁性材料，无法被磁体磁化，弦振动时不能改变线圈周围的磁场，无法产生感应电流，电吉他不能正常工作，故A正确； B．取走磁体后金属弦无法被磁化，振动时线圈周围无磁场变化，不能产生感应电流，电吉他不能正常工作，故B正确； CD．弦振动时，线圈切割磁感线的方向不断改变，感应电流的方向也会随之不断变化，故C错误，D正确； 本题选择描述错误的，故选C。 9．如图是关于电和磁的四个实验，下列说法正确的是（    ） A．甲：奥斯特实验，说明通电导线在磁场中受力 B．乙：电磁感应实验，根据该实验原理制成了发电机、动圈式话筒等 C．丙：探究电磁铁周围的磁场与线圈匝数的关系，结论是线圈匝数越多磁场一定越强 D．丁：电动机的工作原理，同时改变磁场和电流方向，导体棒 ab 运动方向发生改变 【答案】B 【详解】A．甲是奥斯特实验，该实验说明通电导线周围存在磁场，故A错误； B．乙装置无电源、接有灵敏电流计，是电磁感应实验：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，发电机、动圈式话筒都是利用该原理工作的，故B正确； C．丙图中两个电磁铁串联，电流大小相同，变量是线圈匝数，可探究电磁铁磁场强弱与线圈匝数的关系；但电磁铁的磁场强弱同时受电流大小、线圈匝数影响，并非“匝数越多磁场一定越强”，故C错误； D．丁是电动机的工作原理，即通电导体在磁场中受力运动，导体受力的方向由磁场方向和电流方向共同决定，若同时改变磁场和电流方向，导体棒ab的运动方向不会改变，故D错误。 故选B。 10．小明把一个钕磁铁（强力磁铁）通过铜管时，发现磁铁下落是缓慢的，且磁性越强，磁铁下降越慢。小明分析产生这种现象的原因可能是：钕磁铁下降时，在铜管中产生了________，随即使铜管周围存在________，与钕磁铁产生相互作用，使磁铁下降减慢。 【答案】 感应电流 磁场 【详解】钕磁铁下降时，铜管作为闭合导体相对磁场做切割磁感线运动，由电磁感应现象可知，铜管中产生感应电流；因通电导体周围存在磁场，故铜管周围的磁场与钕磁铁产生相互作用，阻碍磁铁下落，使磁铁下降减慢。 11．科学史上第一个通过实验发现电与磁有直接关系的科学家是奥斯特。用一句话描述他观察到的实验现象___________。既然磁体会受到通电导线的作用，根据___________，通电导线也会受到磁体磁场的作用，这就是___________（选填“发电机”或“电动机”）的工作原理。 【答案】 通电导线附近的小磁针发生偏转 力的作用是相互的 电动机 【详解】奥斯特实验中，通电导体周围存在磁场，对小磁针产生磁力作用，故观察到通电导线附近的小磁针发生偏转。 因物体间力的作用是相互的，磁体对通电导线有力，反过来通电导线也会受到磁场的作用力，电动机的工作原理为通电导体在磁场中受到力的作用。 12．利用如图所示的装置进行电与磁的相关实验。 (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)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 (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1与3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。 （2）让悬挂的导体ab在如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。 A．将磁体的磁极对调，导体ab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ab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。 🌟思维挑战 13．关于下列四幅图的叙述中正确的是（　　） A．如图甲所示，闭合开关，小磁针将发生偏转，依据该现象可制成电动机 B．如图乙所示，闭合开关，磁场中导体竖直向上运动时电流表指针不偏转 C．如图丙所示，闭合开关，磁场中导体将运动，依据该现象可制成发电机 D．如图丁所示，两磁极间的相互作用为同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥 【答案】B 【详解】A．甲图的实验是演示奥斯特实验，该实验说明电流周围存在磁场，且磁场方向跟电流方向有关，电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，该现象不是电动机的原理，故A错误； B．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中无电流产生，由图乙知道，磁场中导体竖直向上运动时，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，即电流表指针不偏转，故B正确； C．丙图演示的是通电导体在磁场中要受到力的作用，它是电动机的工作原理图，故C错误； D．磁极间的相互作用规律是“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，故D错误。 故选 B。 14．如图是某型号的温度报警装置，热敏电阻R1作为传感器。热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，若电源电压保持不变，滑动变阻器R的滑片P在某位置不变，闭合开关S1和S2，此时装置未报警。下列说法正确的是（        ） A．该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同 B．若温度升高，流过电磁铁的电流变小，电磁铁磁性变弱 C．若温度降低到一定程度，该报警器会发送报警信息 D．若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则报警的最低温度将会升高 【答案】D 【详解】A．电磁铁的工作原理为电流的磁效应，发电机的工作原理为电磁感应，所以两者的工作原理不同，故A错误； B．由题意可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，电磁铁和热敏电阻构成的控制电路为串联电路，根据欧姆定律和串联电路电流的特点可知，流过电磁铁的电流将变大，而电流越大，磁性也就越强，故B错误； C．当温度降低到一定程度时，热敏电阻的阻值将增大，根据欧姆定律可知，通过控制电路的电流变小，则电磁铁的磁性变弱，无法吸引衔铁，报警器的工作电路无法构成通路，所以报警器无法发送报警信息，故C错误； D．当滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离，则接入电路的有效电阻变大，根据欧姆定律可知，控制电路的电流将变小，电磁铁的磁性变弱，无法吸引衔铁，为了使电磁铁能够把衔铁吸引过来，使报警器的工作电路构成通路，就要增大控制电路的电流，根据欧姆定律可知，只有降低热敏电阻的阻值，即升高报警的最低温度，故D正确。 故选D。 15．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。 16．跳绳是体育锻炼的项目之一，它能有效增强青少年的体质。若用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与灵敏电流计相连，两位同学应______（选填“东西”或“南北”）方向站立摇动跳绳，可观察到灵敏电流计的指针有明显的左右摆动。小明的跳绳能自动记录跳绳次数（计数器的简化电路如图所示），为光敏元件，为定值电阻。当红外线发生器发出的光线照射时，两端接电压表时的示数为6V，每当绳子挡住射向的红外线时，间的电压变小，自动计数器计数一次，此时两端接电压表时的示数为5V，说明在有光照的情况下的阻值______（选填“大于”或“小于”）没有光照的情况下的阻值，且光敏元件其中一次的阻值是另外一次的2倍，则电源电压为______V。 【答案】 东西 小于 7.5 【分析】根据地球周围存在地磁场的磁感线方向判断两位同学的站立方向；根据串联电路的特点判断；通过电源电压不变作为联系列出等式。 【详解】地球周围存在地磁场，地磁场的磁感线沿南北方向，要产生明显的感应电流，跳绳需要切割磁感线，当两位同学东西方向站立摇动跳绳时，导线运动方向才能切割南北走向的磁感线，产生明显感应电流； 由图可知，与串联，电压表测量两端电压，根据，挡住光照时，电阻不变，其两端电压变小说明电路电流变小，而总电压不变，所以总电阻变大，变大，因此在没有光照时的阻值比有光照时的阻值大； 设电源电压为，有光照时，那么由题意可知，没有光照时 有光照时，电路电流 电源电压 没有光照时，电路电流 电源电压 根据电源电压不变可得， 变形可得 所以电源电压 17．小明利用如图甲所示的装置探究感应电流产生的条件。灵敏电流计电流从哪端流入，指针便向哪边偏转。 (1)为了使实验现象更明显，实验中的AB棒应选用的是________（选填字母）。 A．塑料棒 B．铜棒 C．玻璃棒 (2)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________。 (3)连接好电路，小明无意间碰到AB棒，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，他想知道是否只要AB棒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 磁体摆放方向 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 1 N极在上 竖直向上 不偏转 2 N极在下 竖直向下 不偏转 3 N极在上 水平向左 向右偏转 4 N极在上 水平向右 向左偏转 5 N极在下 水平向左 向左偏转 6 N极在下 水平向右 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，产生的电流的方向跟________有关。 ③比较第3、5次实验现象发现，产生的电流的方向跟________有关。 ④小明将灵敏电流计换成完好的小灯泡，再做第3、4次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是________。 (4)实验中小明还发现，当快速晃动导体棒时，感应电流更大。于是小明猜想，感应电流的大小可能与___________有关。 (5)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，此时ab边中的电流方向为________（选填“由a到b”或“由b到a”）。 【答案】(1)B (2) 灵敏电流计的指针是否偏转 电流方向 (3) 切割磁感线 导体棒运动的方向 磁场方向 电流太小 (4)导体棒运动的速度 (5)由a到b 【详解】（1）为了使实验现象更明显，应使AB棒中的电流较大，塑料棒和玻璃棒是绝缘体，不容易导电，铜棒是导体，且电阻很小，因此实验中的AB棒应选用的是铜棒，故选B。 （2）[1][2]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，说明电路中的有电流产生；灵敏电流计向左或向右偏转时，电流的方向相反，通过灵敏电流计的偏转方向，还可以通过指针偏转的方向判断感应电流的方向。 （3）①[1]对比表中的数据可知，1、2两组实验不切割磁感线，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。 ②[2]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[3]比较第3、5次实验可知，导体运动的方向相同，磁场的方向不同，感应电流的方向不同，可得结论：电路中产生的电流的方向跟磁场方向有关。 ④[4]将灵敏电流计换成完好的小灯泡，再做第3、4次实验时，电路中仍有感应电流，小灯泡不亮，最可能的原因是感应电流太小，使小灯泡的实际功率太小，不能发光。 （4）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。 （5）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。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $