初中苏科版电磁感应 发电机精练

这是一份初中苏科版电磁感应 发电机精练，共34页。试卷主要包含了电磁感应现象，历史意义，实验装置图等内容，欢迎下载使用。
16.5 电磁感应 发电机（原卷版）
考点直击



典例分析＋变式训练



考点1 电磁感应 磁生电现象
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，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。
2、历史意义：英国科学家法拉第首先发现的电磁感应现象，这一发现进一步揭示了电与磁之间的联系，证明了磁可以生电。
3、实验装置图：
。
【典例1-1】（2022•广陵区二模）如图是一种手摇式手电筒，透过透明的壳体可以看到里面有线圈，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。这种现象是（　　）

A．电流磁效应 B．静电现象 C．磁化现象 D．电磁感应现象
【典例1-2】（2022•咸宁模拟）中考考生进入考场前均要进行安检，如图所示为安检时使用的某种探测器。当探测器靠近 　 　（选填“金属”或“非金属”）物体时就会产生感应电流，探测器发出警报，这种现象叫做 　 现象。 　 　（选填“发电”或“电动”）机也是利用这个原理制成的。

【变式1-1】（2022•江宁一模）如图所示是一款带滚轮的书包，其内部没装电池，但拖动书包轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光。以下四幅图中能反映其工作原理的是（ ）

A． B．
C． D．
【变式1-2】（2022•皇姑区二模）如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中实验装置中的甲部分，应用的物理原理是 　 　；此装置中乙部分产生的现象，与生活中 　 　（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）的工作原理是相似的。

考点2 产生感应电流的条件和影响因素
1、感应电流产生的条件：（1）闭合电路；（2）一部分导体；（3）切割磁感线运动。 
2、感应产生的影响因素：磁场强弱、导体运动快慢、线圈匝数。
3、感应电流方向的影响因素：磁场方向、导体运动方向。
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。

。
【典例2-1】（2022•呼和浩特）1831年，英国物理学家法拉第发现了磁生电，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化新时代。下列图中，闭合开关，回路中可以产生感应电流的是（　　）
A．导体棒向上运动 B．导体棒向下运动C．导体棒向左运动 D．U形磁铁向上运动
【典例2-2】（2022•江岸区模拟）（1）如图甲所示，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇发电机串联。转动摇把，线圈在磁场中做 　 　运动，产生感应电流，我们会观察到 　 　（填字母序号）
A.只有红灯一直亮 B.只有黄灯一直亮 C.两灯都一直亮 D.两灯交替发光
（2）如图乙所示。表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中的按箭头方向运动时，能产生感应电流的是 　 　（填序号）。

【变式2-1】（2022•广东）图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分，当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是（　　）
A． B． C． D．
【变式2-2】（2022•海南模拟）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁场中，回路中 　 　产生感应电流（选填“能”或“不能”）；当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向 　 　（选填“改变”或“不改变”）。

考点3 手摇发电机的构造和原理
1、发电机的构造和原理
（1）发电机的工作原理：电磁感应现象；
（2）发电机的构造：主要有线圈、磁极、铜环和电刷四个基本组成部分，概括地讲是由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成；
实际的大型发电机多采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机．有的发电机利用电磁铁来代替永磁体；
（3）交流发电机工作过程：如图所示，磁场方向水平向右，abcd是线圈，上面的铜环与b直接相连，下面的铜环与a直接相连；
线圈ab段向纸面里运动时产生电流方向向下，此时cd段向纸面外运动产生电流方向向上；当线圈所在平面运动到与磁感线方向垂直时，由于线圈不切割磁感线，不产生电流；当ab线向纸面外运动时产生向上的电流，此时cd段向纸面里运动产生向下的电流．所以流过电流表的电流方向是变化的，每当线圈所在平面与磁感线垂直时电流表指到零。

（4）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；
（5）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、交流电
（1）交流发电机产生的感应电流的大小和方向在周期性地变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流（AC）；
（2）在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹，简称赫，符号是Hz。
（3）我国家庭电路的交流电电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，每秒内电流方向变化100次．注意：方向变化100次，周期性变化50次。
【典例3-1】（2022•黑龙江二模）关于下列四幅图的描述正确的是（　　）
A．图甲：司南的勺柄指南，表示指向地磁的南极
B．图乙：通电螺线管的左端为N极
C．图丙：演示的是电磁感应现象
D．图丁：演示的是发电机的工作原理
【典例3-2】（2022•朝阳）手摇发电机的工作原理与图中的 　 　（选填“甲”或“乙”）相同，它在工作时把机械能转化为 　 　能。

【变式3-1】（2021秋•邢台期末）在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端附近还有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是（　　）

A．电磁铁的A端为N极
B．小磁针静止时，N极水平指向左
C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D．滑动变阻器的滑片P向右端移动时，电磁铁的磁性增强
【变式3-2】（2022•雨花区校级二模）“长征二号F”运载火箭，采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。点火后在煤油燃烧的过程中，煤油燃烧掉一部分后，剩余煤油的热值大小 　 　；在国家的绿色环保发展中，利用风力发电和太阳能发电成为电能来源的新的增长点，风力发电机的原理是 　 　。
课堂巩固训练



一、选择题。
1．（2022•抚顺县二模）下列设备工作时利用了电磁感应原理的是（　　）
A．扬声器 B．风扇
C．麦克风 D．电磁继电器
2．（2022•富拉尔基区三模）图中与磁现象有关的四个实验，其对应的判断正确的是（　　）

A．甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都相同 B．乙图是电磁感应现象
C．丙图说明电流具有磁效应 D．丁图说明磁场对电流有力的作用
3．（2022•宁津县模拟）某型号动车组在到站前可以利用减速发电，原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动，产生感应电流，并自动输入电网，这既减少了机械磨损又保护了环境。图中与此工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2022•虞城县三模）关于电和磁，下列说法正确的是（　　）
A．磁感线看不见、摸不着，但它是客观存在的
B．奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场
C．改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁性的强弱
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动时，电路中就会产生感应电流
5．（2022•锦州）如图所示是电与磁的四个实验，下列说法中正确的是（　　）

A．甲图：通电后小磁针发生偏转，说明电流有热效应
B．乙图：说明电磁铁的磁性强弱与电流方向有关
C．丙图：闭合开关后，磁场中导体ab受力而运动，依据该原理可制成电动机
D．丁图：闭合开关后，磁场中导体ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针偏转
6．（2022•安徽）用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（　　）

A．导体棒ab保持静止 B．导体棒ab向左运动
C．导体棒ab竖直向下运动 D．导体棒ab竖直向上运动
7．（2022•丹阳市二模）关于电磁转换，对下列说法正确的是（　　）
A．为使实验效果明显，直导线应沿东西方向放置
B．闭合开关后，铜棒将运动
C．该实验原理的应用是发电机
D．该图是交流发电机示意图
8．（2022•湛江三模）关于甲、乙、丙、丁四幅图，下列说法正确的是（　　）

A．图甲中的家用电能表读数为12868kW•h
B．如图乙是奥斯特发现的电磁感应现象
C．如图丙所示的实验说明了发电机的工作原理
D．图丁中的试电笔在使用时手不能接触笔尾的金属体，防止触电
9．（2022•菏泽）下列用电器的工作原理与发电机相同的是（　　）
A．家用电水壶 B．无线充电器
C．小型电风扇 D．舞台扬声器
二、填空题。
10．（2022•太原二模）物理学的每一次重大发现都会推动科技的进步。英国物理学家法拉第发现了 　 　现象，推动了大规模用电时代的到来；英国物理学家 　 　最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，为进一步揭开功和能之间的关系奠定了基础。
11．（2021秋•天津期末）图中，当导体AB在磁场中 　 　（选填“上下”或“左右”）运动时，灵敏电流计指针偏转，根据这个现象发明了 　 　（选填“发电机”或“电动机”）。

12．（2022•红桥区二模）蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图甲所示，现将该导体竖直向上快速移动（沿图示箭头方向），电路中 　 　（选填“有”或“无”）感应电流产生；小明家的电能表月初示数如图乙所示，月底示数为941.4kW•h，若用电价格为0.7元/度，则小明家该月电费为 　 　元。

13．（2021秋•金安区校级期末）如图所示的是闭合电路的一部分导体在两磁极间的运动情形。图中小圆圈代表导体的横截面，a、b、c、d表示运动中四个不同位置。图中箭头表示在那个位置上的运动方向。导体在　 　位置会产生感应电流。

14．（2022•盐城）如图所示是小华用漆包线和磁体制作的一台发电机，制作时用刀片将线圈两端，转动转动轴，用纸做一个小风车固定在转轴上，将转轴放在支架上，如图所示将发电机与小量程相连，转动小风车，电流表指针左右偏转，电路中电流的方向 　 　（填”改变”或“不变”），此过程中发电机将 　 　能转化为电能。若将小量程电流表换成电池，线圈 　 　（填“能”或“不能”）持续转动。

15．（2022•宝山区二模）上海地区家庭电路电压是 　 　V；今年3月8日世界第二大水电站白鹤滩水电站建成完工，它的发电机工作时将水能转化为 　 　能；并通过 　 　输电线路（选填“高压”或“低压”）将其输送到远方。
三、作图题。
16．（2021秋•乌鲁木齐期末）a是垂直纸面放置的闭合电路的部分导体，当它以v运动，产生感应电流I；若要产生与I等大反向的电流，作出导体的运动方向。

17．（2021•玄武区二模）如图所示，闭合电路的一部分导体向右运动，导体中感应电流的方向如图A所示．改变实验条件，请在图B中画出导体的运动方向。

18．（2021•烟台模拟）根据所学完成下图：

四、解答题。
19．（2022•港北区模拟）如图所示，闭合开关，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，那么当ab向左运动时，电流表指针向 　 　偏转，如果将磁体两极的位置对调，ab向右运动时，电流表指针向 　 　偏转，此过程 　 　转换为电能，　 机就是根据这个原理制成的。

20．（2022•贵阳）如图所示，铜质金属框ABCD正下方有一均匀磁场区域（磁感线方向与纸面垂直）。某时刻金属框开始自由下落，下落过程中金属框始终保持竖直状态。请判断金属框BC边进入磁场后，AD边进入磁场前，金属框是否有可能做加速运动？请从能量转化的角度阐述理由。（不计空气阻力）

21．（2022•湖州）我国现在倡导绿色、环保、低碳的生产和生活方式。湖州长兴弁山风力发电场是浙江省首个低风速区域风电项目，已并网发电，一年可发电约5000万千瓦时。

（1）图1装置可以演示风力发电机原理的是 　 　（选填“A”或“B”）。
（2）已知火力发电时，发1度电需煤400克，弁山风力发电场的投入使用，每年可节省煤约多少吨？
（3）现代人居家装修普遍采用无主灯风格，如图2所示。小明家今年装修新房，家庭电路中总共安装了20只规格为“220V 10W”的灯泡，若这20只灯泡全部正常工作（其他用电器不工作），求家庭电路中的总电流。








22．（2022•抚顺模拟）如图是航天员王亚平在天宫中利用太空自行车锻炼的情景，太空自行车在锻炼时可以发电并利用蓄电池储存起来。请回答：
（1）王亚平进入太空后，漂浮了起来，她的惯性是否发生变化？
（2）王亚平蹬自行车发电时利用了什么原理？
（3）给蓄电池充电的过程中蓄电池相当于用电器还是电源？


16.5 电磁感应 发电机（解析版）
考点直击



典例分析＋变式训练



考点1 电磁感应 磁生电现象
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，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。
2、历史意义：英国科学家法拉第首先发现的电磁感应现象，这一发现进一步揭示了电与磁之间的联系，证明了磁可以生电。
3、实验装置图：
。
【典例1-1】（2022•广陵区二模）如图是一种手摇式手电筒，透过透明的壳体可以看到里面有线圈，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。这种现象是（　　）

A．电流磁效应 B．静电现象 C．磁化现象 D．电磁感应现象
【答案】D。
【解答】解：由题意可知，该手电筒有线圈，使用时将它来回摇晃，线圈在磁场中就做切割磁感线运动，此时线圈中有感应电流产生，所以此手电筒发电的原理是电磁感应现象。
故选：D。
【典例1-2】（2022•咸宁模拟）中考考生进入考场前均要进行安检，如图所示为安检时使用的某种探测器。当探测器靠近 　金属　（选填“金属”或“非金属”）物体时就会产生感应电流，探测器发出警报，这种现象叫做 　电磁感应　现象。 　发电　（选填“发电”或“电动”）机也是利用这个原理制成的。

【答案】金属；电磁感应；发电。
【解答】解：金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了感应电流，探测器发出警报，这是利用电磁感应原理制成的；发电机的工作原理是电磁感应现象。
故答案为：金属；电磁感应；发电。
【变式1-1】（2022•江宁一模）如图所示是一款带滚轮的书包，其内部没装电池，但拖动书包轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光。以下四幅图中能反映其工作原理的是（ ）

A． B．
C． D．
【答案】D。
【解答】解：由题意可知，拖动书包使轮子滚动时，其内部没装电池，但嵌在轮子里的LED灯会发光，说明该过程中有电流产生，所以其原理是电磁感应现象；
A、图中的实验是探究影响电磁铁磁性大小的因素，故A不符合题意；
B、图中是奥斯特实验，利用电流的磁效应，故B不符合题意；
C、图中给导体通电，导体会运动，说明通电导体受到磁场力的作用，这是电动机的原理图，故C不符合题意；
D、图中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，是电磁感应现象，故D符合题意。
故选：D。
【变式1-2】（2022•皇姑区二模）如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中实验装置中的甲部分，应用的物理原理是 　电磁感应现象　；此装置中乙部分产生的现象，与生活中 　扬声器　（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）的工作原理是相似的。

【答案】电磁感应现象；扬声器。
【解答】解：（1）由题干图可知：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，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体ab相当于电源；
（2）此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体，据通电导体在磁场中受力的作用，故cd受力运动，它是将电能转化为机械能的过程；扬声器是利用通电导线在磁场中受力运动的原理工作的，动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。
故答案为：电磁感应现象；扬声器。
考点2 产生感应电流的条件和影响因素
1、感应电流产生的条件：（1）闭合电路；（2）一部分导体；（3）切割磁感线运动。 
2、感应产生的影响因素：磁场强弱、导体运动快慢、线圈匝数。
3、感应电流方向的影响因素：磁场方向、导体运动方向。
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。

。
【典例2-1】（2022•呼和浩特）1831年，英国物理学家法拉第发现了磁生电，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化新时代。下列图中，闭合开关，回路中可以产生感应电流的是（　　）
A．导体棒向上运动 B．导体棒向下运动C．导体棒向左运动 D．U形磁铁向上运动
【答案】C。
【解答】解：
AB、蹄形磁体不动，导体在蹄形磁体中上下运动，导体在磁场中没有切割磁感线运动，电路中没有感应电流产生，故AB错误；
C、蹄形磁体不动，导体在蹄形磁体中左右运动，导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，故C正确；
D、导体不动，蹄形磁体向上运动，导体在磁场中没有做切割磁感线运动，电路中没有感应电流产生，故D错误。
故选：C。
【典例2-2】（2022•江岸区模拟）（1）如图甲所示，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇发电机串联。转动摇把，线圈在磁场中做 　切割磁感线　运动，产生感应电流，我们会观察到 　C　（填字母序号）
A.只有红灯一直亮 B.只有黄灯一直亮 C.两灯都一直亮 D.两灯交替发光
（2）如图乙所示。表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中的按箭头方向运动时，能产生感应电流的是 　③④　（填序号）。

【答案】（1）切割磁感线；C；（2）③④。
【解答】解：（1）转动摇把，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，感应电流的方向是变化的，是交流电；由于发光二极管具有单向导电性，把两个发光二极管极性相反地并联起来，由于线圈中的电流是交流电，所以两个发光二极管交替发光，故选C；
（2）磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，③④中的导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流；而①②中的导体运动的方向与磁感线方向相同或相反，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流。
故答案为：（1）切割磁感线；C；（2）③④。
【变式2-1】（2022•广东）图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分，当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D。
【解答】解：ABC、由题意知导体是闭合电路中的导体，由图知，当a在图示磁场中沿图中所示方向运动时，导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故ABC不符合题意；
D、导体是闭合电路中的部分导体，但当a在图示磁场中沿图中所示方向运动时，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故D符合题意。
故选：D。
【变式2-2】（2022•海南模拟）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁场中，回路中 　不能　产生感应电流（选填“能”或“不能”）；当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向 　改变　（选填“改变”或“不改变”）。

【答案】不能；改变。
【解答】解：在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁场中，导体没有做切割磁感线运动，回路中没有感应电流产生；
当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，由于感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关，则感应电流的方向会改变。
故答案为：不能；改变。
考点3 手摇发电机的构造和原理
1、发电机的构造和原理
（1）发电机的工作原理：电磁感应现象；
（2）发电机的构造：主要有线圈、磁极、铜环和电刷四个基本组成部分，概括地讲是由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成；
实际的大型发电机多采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机．有的发电机利用电磁铁来代替永磁体；
（3）交流发电机工作过程：如图所示，磁场方向水平向右，abcd是线圈，上面的铜环与b直接相连，下面的铜环与a直接相连；
线圈ab段向纸面里运动时产生电流方向向下，此时cd段向纸面外运动产生电流方向向上；当线圈所在平面运动到与磁感线方向垂直时，由于线圈不切割磁感线，不产生电流；当ab线向纸面外运动时产生向上的电流，此时cd段向纸面里运动产生向下的电流．所以流过电流表的电流方向是变化的，每当线圈所在平面与磁感线垂直时电流表指到零。

（4）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；
（5）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、交流电
（1）交流发电机产生的感应电流的大小和方向在周期性地变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流（AC）；
（2）在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹，简称赫，符号是Hz。
（3）我国家庭电路的交流电电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，每秒内电流方向变化100次．注意：方向变化100次，周期性变化50次。
【典例3-1】（2022•黑龙江二模）关于下列四幅图的描述正确的是（　　）
A．图甲：司南的勺柄指南，表示指向地磁的南极
B．图乙：通电螺线管的左端为N极
C．图丙：演示的是电磁感应现象
D．图丁：演示的是发电机的工作原理
【答案】D。
【解答】解：A、司南的勺柄原来是指南的，即指向地磁的北极，故A错误；
B、闭合开关后，由电源位置可知通电螺线管缠绕导线电流方向向上，由安培定则，伸出右手握住通电螺线管，四根手指指向电流方向，大拇指所指方向为N极，大拇指指向右侧，所以右端为N极，故B错误；
C、图示的通电导体在磁场中受到力的作用，受力的大小与电流的大小有关，故C错误；
D、该图验证的是在闭合回路中，导体切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，是发电机的工作原理，故D正确。
故选：D。
【典例3-2】（2022•朝阳）手摇发电机的工作原理与图中的 　甲　（选填“甲”或“乙”）相同，它在工作时把机械能转化为 　电　能。

【答案】甲；电。
【解答】解：图甲装置中没有电源，是电磁感应原理图；图乙装置中有电源，说明通电导体在磁场中受力运动，是电动机原理图；手摇发电机是利用电磁感应原理制成的；故手摇发电机的工作原理与图中的甲相同；发电机工作时把机械能转化为电能。
故答案为：甲；电。
【变式3-1】（2021秋•邢台期末）在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端附近还有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是（　　）

A．电磁铁的A端为N极
B．小磁针静止时，N极水平指向左
C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D．滑动变阻器的滑片P向右端移动时，电磁铁的磁性增强
【答案】C。
【解答】解：
A、由图知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的A端是N极，B端是S极，故A正确；
B、电磁铁的B端是S极，由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，即N极水平指向左，故B正确；
C、该实验表明了电能生磁，利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁，故C错误；
D、当滑动变阻器滑动片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则电磁铁的磁性变强，故D正确；
故选：C。
【变式3-2】（2022•雨花区校级二模）“长征二号F”运载火箭，采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。点火后在煤油燃烧的过程中，煤油燃烧掉一部分后，剩余煤油的热值大小 　不变　；在国家的绿色环保发展中，利用风力发电和太阳能发电成为电能来源的新的增长点，风力发电机的原理是 　电磁感应现象　。
【答案】不变；电磁感应现象。
【解答】解：（1）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以煤油燃烧过程中，其热值大小不变；
（3）风力发电机的原理是电磁感应现象。
故答案为：不变；电磁感应现象。
课堂巩固训练



一、选择题。
1．（2022•抚顺县二模）下列设备工作时利用了电磁感应原理的是（　　）
A．扬声器 B．风扇
C．麦克风 D．电磁继电器
【答案】C。
【解答】解：
A．扬声器工作时，是带有声音信息的电流通过磁场中的线圈时，线圈受到磁铁力的作用而运动，从而带动纸盒运动，这是利用了通电导体在磁场中受到力的作用，故A错误；
B．风扇的主要部件是电动机，电动机工作的原理是通电导体在磁场中受力运动，故B错误；
C．麦克风的工作原理是：声音使麦克风的膜片振动，引起置于磁场中的线圈的振动，线圈做切割磁感线的运动，产生带有声音信号的电流，利用的是电磁感应现象，故C正确；
D．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，是利用电流的磁效应工作的，故D错误。
故选：C。
2．（2022•富拉尔基区三模）图中与磁现象有关的四个实验，其对应的判断正确的是（　　）

A．甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都相同 B．乙图是电磁感应现象
C．丙图说明电流具有磁效应 D．丁图说明磁场对电流有力的作用
【答案】D。
【解答】解：
A、小磁针静止时，其N极指向与该点的磁场方向相同，由图知磁体周围不同点的磁场方向不相同，故A错误；
B、乙图中装置是探究影响电磁铁磁性强弱的实验，不是电磁感应现象，故B错误；
C、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，小灯泡会发光，这是电磁感应现象，故C错误；
D、通过导体有电流时，导体在磁场中运动，这说明磁场对电流有力的作用，故D正确。
故选：D。
3．（2022•宁津县模拟）某型号动车组在到站前可以利用减速发电，原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动，产生感应电流，并自动输入电网，这既减少了机械磨损又保护了环境。图中与此工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B。
【解答】解：高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动，产生感应电流，这利用了电磁感应原理；
A．闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象。该装置中有电源，是探究的通电导体在磁场中的受力情况，故A错误；
B．该装置图中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故B正确；
C．该装置探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，利用电流的磁效应，故C错误；
D．该装中是奥斯特实验，说明了通电导体周围有磁场，故D错误。
故选：B。
4．（2022•虞城县三模）关于电和磁，下列说法正确的是（　　）
A．磁感线看不见、摸不着，但它是客观存在的
B．奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场
C．改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁性的强弱
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动时，电路中就会产生感应电流
【答案】B。
【解答】解：A、磁感线不是磁场中真实存在的曲线，而是人为加上去的，它可以形象地描述磁场，故A错误。
B、奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场，故B正确。
C、改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁极，不能改变磁性的强弱，故C错误。
D、闭合电路的部分导体只有在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，故D错误。
故选：B。
5．（2022•锦州）如图所示是电与磁的四个实验，下列说法中正确的是（　　）

A．甲图：通电后小磁针发生偏转，说明电流有热效应
B．乙图：说明电磁铁的磁性强弱与电流方向有关
C．丙图：闭合开关后，磁场中导体ab受力而运动，依据该原理可制成电动机
D．丁图：闭合开关后，磁场中导体ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针偏转
【答案】C。
【解答】解：A、甲图是奥斯特实验，导线触及电源后，电路中有电流，小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场，属于电流的磁效应，故A错误；
B、乙图中两个电磁铁串联，通过的电流相同；线圈匝数不同，吸起大头针的数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故B错误；
C、丙图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，依据该实验原理可制成电动机，故C正确；
D、丁图中磁场中导体ab竖直向上运动时，不切割磁感线，不会产生感应电流，电流计的指针不会偏转，故D错误。
故选：C。
6．（2022•安徽）用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（　　）

A．导体棒ab保持静止 B．导体棒ab向左运动
C．导体棒ab竖直向下运动 D．导体棒ab竖直向上运动
【答案】B。
【解答】解：A、蹄形磁体和导体ab都静止，导体没有做切割磁感线的运动，不会产生感应电流，不能使灵敏电流计的指针发生偏转，故A错误；
B、蹄形磁体静止，导体棒ab向左运动，导体棒做切割磁感线的运动，会产生感应电流，能使灵敏电流计的指针发生偏转，故B正确；
CD、蹄形磁体静止，导体棒ab竖直向下、向上运动，导体棒没有做切割磁感线的运动，不会产生感应电流，不能使灵敏电流计的指针发生偏转，故CD错误。
故选：B。
7．（2022•丹阳市二模）关于电磁转换，对下列说法正确的是（　　）
A．为使实验效果明显，直导线应沿东西方向放置
B．闭合开关后，铜棒将运动
C．该实验原理的应用是发电机
D．该图是交流发电机示意图
【答案】D。
【解答】解：
A、由于地球表面的磁感线由南极指向北极，所以小磁针静止时N极指向北，S极指向南，为了让小磁针发生明显偏转，应让导线中的磁场沿东西方向，所以通电直导线应沿南北方向放置，故A错误；
B、由图可知，电路中没有电源，闭合开关后，铜棒中没有电流，故铜棒在磁场中不会受到力的作用，将不会运动，故B错误；
C、由图可知，闭合开关后，铜棒中有电流流过，铜棒在磁场中受到力的作用而运动，该实验原理的应用是电动机，故C错误；
D、由图可知，线圈转动后，线圈在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，是交流发电机的示意图，故D正确。
故选：D。
8．（2022•湛江三模）关于甲、乙、丙、丁四幅图，下列说法正确的是（　　）

A．图甲中的家用电能表读数为12868kW•h
B．如图乙是奥斯特发现的电磁感应现象
C．如图丙所示的实验说明了发电机的工作原理
D．图丁中的试电笔在使用时手不能接触笔尾的金属体，防止触电
【答案】C。
【解答】解：A、由图甲所示电能表可知，其示数为1286.8kW•h，故A错误；
B、放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，这是奥斯特发现的“电流的磁效应”现象，故B错误；
C、法拉第在奥斯特的启发下，研究了磁能否生电，通过十年的努力发现了电磁感应现象，即导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，发电机的原理是电磁感应现象，故C正确；
D、使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔前端的金属探头，否则会造成人身触电事故，故D错误。
故选：C。
9．（2022•菏泽）下列用电器的工作原理与发电机相同的是（　　）
A．家用电水壶 B．无线充电器
C．小型电风扇 D．舞台扬声器
【答案】B。
【解答】解：A、家用电水壶是利用电流的热效应工作的，故A错误；
B、如图所示无线充电器利用电磁感应，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，与发电机原理相同，故B正确；
CD、如图所示小型电风扇和舞台扬声器，闭合开关时，导体在磁场中受力而运动，与电动机的原理相同，故CD错误。
故选：B。
二、填空题。
10．（2022•太原二模）物理学的每一次重大发现都会推动科技的进步。英国物理学家法拉第发现了 　电磁感应　现象，推动了大规模用电时代的到来；英国物理学家 　焦耳　最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，为进一步揭开功和能之间的关系奠定了基础。
【答案】电磁感应；焦耳。
【解答】解：英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，据此制成了发电机，推动了大规模用电时代的到来；
英国物理学家焦耳发现了导体中的电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系——焦耳定律。
故答案为：电磁感应；焦耳。
11．（2021秋•天津期末）图中，当导体AB在磁场中 　左右　（选填“上下”或“左右”）运动时，灵敏电流计指针偏转，根据这个现象发明了 　发电机　（选填“发电机”或“电动机”）。

【答案】左右；发电机。
【解答】解：闭合开关后，使导线ab在磁场中左右运动，即做切割磁感线运动，因此会有感应电流产生，此时电流表指针能发生偏转；如果上下运动与磁感线方向平行，不能切割磁感线，电路中不会产生感应电流；这种现象就是电磁感应现象，利用它人们发明了发电机，发电机工作时把机械能转化为电能。
故答案为：左右；发电机。
12．（2022•红桥区二模）蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图甲所示，现将该导体竖直向上快速移动（沿图示箭头方向），电路中 　有　（选填“有”或“无”）感应电流产生；小明家的电能表月初示数如图乙所示，月底示数为941.4kW•h，若用电价格为0.7元/度，则小明家该月电费为 　140　元。

【答案】有；140。
【解答】解：蹄形磁体的磁场分布在磁体周围是曲线，由图甲可知导体在磁体外部竖直向上运动与会切割部分磁感线，因此会有感应电流产生；
消耗的电能为：941.4kW•h﹣741.4kW•h＝200kW•h＝200度，则小明家该月的电费为：200kW•h×0.7元/度＝140元。
故答案为：有；140。
13．（2021秋•金安区校级期末）如图所示的是闭合电路的一部分导体在两磁极间的运动情形。图中小圆圈代表导体的横截面，a、b、c、d表示运动中四个不同位置。图中箭头表示在那个位置上的运动方向。导体在　ac　位置会产生感应电流。

【答案】ac。
【解答】解：磁感线方向是从N到S，导体运动到a、c位置时，做切割磁感线运动，能产生感应电流；
运动到b、d位置时，没有切割磁感线，所以不产生感应电流；
故答案为：ac。
14．（2022•盐城）如图所示是小华用漆包线和磁体制作的一台发电机，制作时用刀片将线圈两端，转动转动轴，用纸做一个小风车固定在转轴上，将转轴放在支架上，如图所示将发电机与小量程相连，转动小风车，电流表指针左右偏转，电路中电流的方向 　改变　（填”改变”或“不变”），此过程中发电机将 　机械　能转化为电能。若将小量程电流表换成电池，线圈 　不能　（填“能”或“不能”）持续转动。

【答案】改变；机械；不能。
【解答】解：将发电机与小量程相连，转动小风车，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，电流表指针左右偏转，这说明电路中电流的方向是改变的；此过程中发电机将机械能能转化为电能；
若将图中电流表换成电池，则无风吹时，由于通电线圈处在磁场中故而受力转动，但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉，无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去。
故答案为：改变；机械；不能。
15．（2022•宝山区二模）上海地区家庭电路电压是 　220　V；今年3月8日世界第二大水电站白鹤滩水电站建成完工，它的发电机工作时将水能转化为 　电　能；并通过 　高压　输电线路（选填“高压”或“低压”）将其输送到远方。
【答案】220；电；高压。
【解答】解：（1）我国家庭电路的电压是220V，上海地区家庭电路的电压也为220V；
（2）白鹤滩水电站是世界第二大水电站，高处的水流下时，冲击水轮机转动，水轮机带动发将水能转化为电能；
（3）根据P＝UI可知，在输电功率一定时，电压越高，输电线路的电流越小，由Q＝I2Rt可知，输电线的电阻一定，在通电时间一定时，电流越小，产生的电热越少，输送过程中能量损失越小，所以从发电站到用电区采用高压输电。
故答案为：220；电；高压。
三、作图题。
16．（2021秋•乌鲁木齐期末）a是垂直纸面放置的闭合电路的部分导体，当它以v运动，产生感应电流I；若要产生与I等大反向的电流，作出导体的运动方向。

【解答】解：如图，要改变感应电流方向可以在磁场方向不变时，改变导体运动方向来改变感应电流方向，所以可以使导体向右运动。如图：

17．（2021•玄武区二模）如图所示，闭合电路的一部分导体向右运动，导体中感应电流的方向如图A所示．改变实验条件，请在图B中画出导体的运动方向。

【解答】解：由图可知，导体中的电流方向改变，磁场的方向改变，则导体切割磁感线运动的方向不变，如图所示：

18．（2021•烟台模拟）根据所学完成下图：

【解答】解：证明电生磁的实验是奥斯特实验，该实验证明通电导体周围存在磁场，磁场的方向跟电流的方向有关；电磁感应现象说明磁生电，发电机就是根据电磁感应原理工作的。
故答案为
。
四、解答题。
19．（2022•港北区模拟）如图所示，闭合开关，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，那么当ab向左运动时，电流表指针向 　右　偏转，如果将磁体两极的位置对调，ab向右运动时，电流表指针向 　右　偏转，此过程 　机械能　转换为电能，　发电　机就是根据这个原理制成的。

【答案】右；右；机械能；发电。
【解答】解：如图所示，闭合开关，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，那么当ab向左运动时，导体切割磁感线的方向发生了变化，产生感应电流的方向发生变化，所以电流表指针向右转；
如果将磁体两极的位置对调，ab向右运动时，磁场方向发生了变化，则感应电流方向改变，电流表指针向左偏转，此过程是机械能转换为电能，发电机机就是根据这个原理制成的。
故答案为：右；右；机械能；发电。
20．（2022•贵阳）如图所示，铜质金属框ABCD正下方有一均匀磁场区域（磁感线方向与纸面垂直）。某时刻金属框开始自由下落，下落过程中金属框始终保持竖直状态。请判断金属框BC边进入磁场后，AD边进入磁场前，金属框是否有可能做加速运动？请从能量转化的角度阐述理由。（不计空气阻力）

【解答】答：有可能；
金属框BC竖直下落进入磁场，重力势能不断转化为动能，因切割磁感线，电路中产生感应电流，动能转化为电能；若转化的动能中只有一部分转化为电能，则动能增大，质量不变，速度增大，金属框做加速运动。
21．（2022•湖州）我国现在倡导绿色、环保、低碳的生产和生活方式。湖州长兴弁山风力发电场是浙江省首个低风速区域风电项目，已并网发电，一年可发电约5000万千瓦时。

（1）图1装置可以演示风力发电机原理的是 　B　（选填“A”或“B”）。
（2）已知火力发电时，发1度电需煤400克，弁山风力发电场的投入使用，每年可节省煤约多少吨？
（3）现代人居家装修普遍采用无主灯风格，如图2所示。小明家今年装修新房，家庭电路中总共安装了20只规格为“220V 10W”的灯泡，若这20只灯泡全部正常工作（其他用电器不工作），求家庭电路中的总电流。
【解答】解：（1）A图：电路在有电源，有磁场，是通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理；
B图：灵敏电流计指针偏转说明电路中产生感应电流，产生感应电流，必须是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，故可以演示风力发电机原理的是B；
（2）发1度电需煤400g，需要煤的质量：
m＝W总×400g/kW•h＝5×107kW•h×400g/kW•h＝2×1010g＝2×107kg＝2×104t；
（3）用电器的总功率为：P总＝20×10W＝200W，
这20只灯泡全部正常工作（其他用电器不工作），则电路中的总电流为：I总＝＝≈0.9A。
答：（1）B；
（2）每年可节省煤约2×104t；
（3）家庭电路中的总电流为0.9A。
22．（2022•抚顺模拟）如图是航天员王亚平在天宫中利用太空自行车锻炼的情景，太空自行车在锻炼时可以发电并利用蓄电池储存起来。请回答：
（1）王亚平进入太空后，漂浮了起来，她的惯性是否发生变化？
（2）王亚平蹬自行车发电时利用了什么原理？
（3）给蓄电池充电的过程中蓄电池相当于用电器还是电源？

【解答】解：（1）王亚平进入太空后，虽然位置发生了变化，但她的质量不会发生改变，所以惯性大小不变；
（2）自行车发电时利用的是电磁感应现象的原理；
（3）蓄电池在充电时，将电能转化为蓄电池的化学能，蓄电池相当于是用电器。