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02电动机及电磁感应--【暑假进阶练--复习部分】
一、选择题
1．（2025八下·嵊州期末）小明按人类对磁的认识历程，对“电与磁”一章知识进行梳理， 图中对应位置的内容填写正确的是（）
A．伏特 B．电动机
C．电磁起重机 D．电磁感应现象
2．（2025八下·新昌期末）2025年4月24 日神舟二十号载人飞船与空间站完成自主对接，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞机内置了电磁阻尼器，它可以简化为如图所示的磁铁和线圈构成。当线圈水平向左运动时，线圈的 ab边中会产生电流，同时ab边受到向右的磁力 F，以减缓靠近速度。以下说法不正确的是（）
A．线圈的 ab边中会产生电流是因为其发生了电磁感应现象
B．只改变磁场方向，ab边中通过的电流方向随之改变·
C．只改变磁场方向，ab边受到的磁力 F方向不变
D．该过程是将电能转化成了机械能
3．（2025八下·新昌期末）机械式电能表是家庭用电计量仪表。家庭电路中有电流通过时，电能表上的铝制表盘能够转动。下列选项中，与该电能表原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2025八下·湖州期末）如图所示，在装配直流电动机模型的实验中，下列操作不能改变电动机转动方向的是
A．对调电源正负两极
B．对调NS两磁极位置
C．对调CD两接线柱
D．对调电源正负两极和CD两接线柱
5．（2025八下·湖州期末）新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表。其用到的一种能量回收技术，可以将制动过程中的机械能转化为电能，其原理与下列哪个装置相同
A． B．
C． D．
6．（2025八下·嘉兴期末）如图所示是电流表的内部结构简图，将线圈置于两磁极之间，线圈上固定有一指针，有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转。下列各项与其原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2025八下·舟山期末）小科利用如图所示装置验证电磁感应现象，下列能使灵敏电流计发生偏转的操作是（）
A．磁体不动，导体 AB竖直向上运动
B．导体AB 和磁体同速水平向右运动
C．导体AB 不动，磁体竖直向上运动
D．导体AB 不动，磁体水平向右运动
8．（2025八下·东阳期末）下面设备与风力发电机原理一致的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2025八下·金华期末）为提升自行车夜间骑行的安全性，小义利用导线、磁铁等元件，结合其后轮结构设计并安装了如图所示的发电装置为尾灯发光供电。在骑行过程中发现尾灯不亮，不可能的原因是(　　)
A．雨水渗入造成短路 B．导线与尾灯之间断路
C．磁体的磁性消失 D．辐射状导线无法切割磁感线
10．（2025八下·越城期中）将同一根条形磁铁分别静置于图中甲、乙、丙三处，10秒后读出电流表示数分别为I1、l2、I3，则（　　）
A．l1=l311．（2025八下·杭州期中）磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是 （　　）
A．铁在磁场里会被磁化 B．电磁感应原理
C．电流的磁效应 D．电流的热效应
12．（2024八下·临海期末）学校项目化小组为夜跑者设计制作节能夜跑灯，下图为制作好的节能夜跑灯结构图。晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在水管中运动，LED灯就会发光。下列实验与其原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．（2025八下·余杭、临平期末）用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁(磁性随温度升高而减弱)，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图所示。电流通过磁铁和铁钉，铁钉旋转。
（1）该简易电动机的工作原理是　 　。
（2）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变　 　的方向。
（3）电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的主要原因是____(填字母)。
A．防止铁钉被磁化 B．防止电流通过时产生过多热量
14．（2025八下·湖州期末）如图是一种带电动转盘的餐桌，通常安装的是直流电动机，其工作原理是　 　(选填“通电线圈能在磁场中转动”或“电磁感应”)。若在使用过程中，电动转盘转动过快，可　 　(选填“增大”或“减小”)通过电动机的电流来调节转速。
15．（2025八下·宁海期末）某同学将传统吉他(图甲)和电吉他进行了对比。发现传统吉他的发声依靠弦的振动，电吉他的发声是通过电磁拾音装置实现的。电磁拾音装置的基本结构如图乙所示，电吉他金属弦被磁体磁化后，当金属弦拨动时产生振动，线圈中能产生电流，传送到放大器。
（1）传统吉他发声的响度是由弦振动的　 　决定。
（2）电吉他的线圈中能产生电流的原理是　 　。
（3）该同学在晚上9点钟练习电吉他，引起边上认真学习的弟弟烦躁不安，这时候电吉他声成为了　 　(选填“噪音”或“乐音”)。
16．（2025八下·杭州期中）电吉他的发音是通过“电磁拾音装置”连接扬声器来实现的。拾音装置的基本结构如图甲所示。被磁化的弦振动时，拾音装置的线圈中会产生感应电流，电流经放大后传送到音箱(扬声器)发出声音，电流越大，扬声器中线圈带动纸盆振动的幅度越大，则声音越响。图乙是用电流检测仪器测得的某一次拨弦的电流随时间的变化情况。
（1）金属吉他的弦可以用____材料制成，丁图中的金属棒用____材料制成。
A．铜 B．铁 C．铝 D．镍
（2）观察图乙可知，电流方向在不断变化，引起电流方向变化的原因是　 　。
（3）扬声器工作过程中，运用的工作原理与图　 　(填丙或丁)相同。
（4）在弹奏情况(包括弹奏的力度和频率等)不变的情况下，要使响度变大，可对图甲中装置进行改进的一种方法是　 　。 (合理即可)
17．（2021八下·杭州期中）如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁体的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁体则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了　 　的原理，将　 　能转化为电能。
18．（2025八下·杭州期中）如图是小宁制作的一台简易电动机。电动机的线圈绕制好后，小宁将线圈左端引出线的绝缘漆全部刮掉，右端引出的绝缘漆 　 　(选填“不做处理”、“全部刮掉”或“刮掉一半”)，这样做的目的是使线圈通电时能够持续转动。直流电动机中的　 　结构也起到类似的作用，直流电动机的工作原理是 　 　，若想改变线圈的转动方向，可采的措施 　 　。 (写出一点)。
19．（2025八下·杭州期中）
（1）将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图甲，当闭合电键时，灯L 即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时，灯闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时，电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为　 　(增强或减弱)；当断开电键时，灯闪亮说明电磁可在短时间内　 　(选填“充电"或"供电")。
（2）如图乙，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为 F1 ，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且 则铜棒所受磁场力大小为　 　。 (用已给字母表示)
（3）如图丙是“悬空的磁环”示意图，假设甲、乙、丙三个磁环相同，质量均为 m ，中间塑料管是光滑的。若甲的上端为 S 极，则乙的上端为　 　极。
（4）两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流，方向如图丁所示，那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向外且最强的在填哪个区域为　 　(填"1"或"2"或"3"或"4")。
三、实验与探究题
20．（2025八下·舟山期末）科学小组同学通过实验研究磁场对通电导体的作用。
（1）小科同学连接图甲电路，当开关闭合后发现导体向右运动。若将电源正负极上的导线互换位置，改变电流方向。则闭合开关后，导体会向　 　运动。
（2）小舟同学改进了实验设计，连接图乙电路，将一段金属直导体放在压力传感器上，置于一定强度的磁场中，闭合开关，记录下不同电流强度时压力传感器的示数，数据如下表所示。本实验想验证的假设是：　 　。
电流大小/A 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
压力传感器示数/N 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60
（3）由表格数据可知，小舟选用的金属直导体重为　 　N。若只将该实验中的N、S极互换位置，其余不变，则当电流为0.4A时，压力传感器的示数是　 　N。
21．（2025八下·新昌期末）图1是欧姆设计的一款能测量电流大小的电流扭秤，其内部结构如图2。容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，AB 两端存在电压，其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针，导体中有电流通过时，磁针偏转，欧姆对电流扭秤进行了多次测试，数据如下表：
组别 水银温度 磁针偏转情况
A B 方向 0.5
1 40 10 顺时针 30
2 40 20 顺时针 20
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
（1）实验中欧姆是通过　 　来反应电流大小的。
（2）对比第3、4组数据可推测：当B端温度超过一定值，磁针偏转方向会　 　，说明电流的磁场方向与　 　有关。
（3）相同温差下，为了使小磁针偏转更明显，可以采用的方法是　 　。
22．（2025八下·嘉兴期末）小科研究通电导体在磁场中受到力的作用的影响因素，将一根导体AB 系挂在测力计上，并接入电路，如图所示。
（1）闭合开关，发现弹簧测力计示数变小，则此时导体AB段在磁场中受到力的方向是　 　。
（2）调节滑动变阻器的滑片向左移动时，看到弹簧测力计示数变大，则可得出结论：　 　。
（3）在第(2)步实验后，把磁铁的N与S极对调，看到弹簧测力计示数增大0.2N，则此时导体AB在磁场中受到磁场作用力的大小为　 　N。
23．（2025八下·青田期中）发光二极管(LED灯)具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“-”极流入时，LED灯不发光。小敏想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作。
组别 磁体方向 磁体运动方向 观察现象
乙 S上N下 向下运动 A灯发光，B灯不发光
丙 N上S下 向下运动 A灯不发光，B灯发光
（1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是　 　。
（2）通过上述实验可以获得的结论是 　 　。
（3）在图乙中，若想要证明“感应电流的方向与导体切割磁感线方向有关”，在做了上述操作后，还应该补做的实验操作是　 　。
24．（2025八下·宁波期中）某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体，让导体AB运动。实验记录如下表所示。
实验次数 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向
1 竖直向上 不偏转 ——
2 竖直向下 不偏转 　
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
（1）由实验次数3、4可推测，如果固定导体AB、水平向左移动磁体，灵敏电流计的指针向　 　偏转。
（2）探究“感应电流产生的条件”实验：实验过程中发现电流表的指针偏转很小，下列方法中可以使指针偏转角度增大的是　 　。 (填序号)
①换用磁性更强的磁体 ②换用导线绕成线圈进行运动 ③换用更细的导线 ④使导体运动速度加快
（3）图乙中的“o”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看)，I、Ⅱ、Ⅲ、IV表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是____。
A．I B．Ⅱ C．Ⅲ D．IV
25．（2025八下·瑞安期中）如图甲，当电流由A经过LED流向B时，LED发光，电路为闭合状态；反之，电流不能从B流向A，LED不发光，电路为开路状态。
（1）如图乙所示的两次实验中，闭合开关，LED均发光，线圈1顺时针转动，线圈2　 　(选填“顺时针”或“逆时针”)转动。
（2）如图丙所示，导体棒a与两个LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动(图丁的虚线为运动轨迹)，a中产生的电流随运动方向改变而改变，此时两个LED发光情况应该是　 　(选填“两个LED交替发光”“两个LED一直发光”或“只有一个LED一直发光”)，该磁场可能的分布情况包括图丁中的　 　(填序号)。
26．（2025八下·东阳期末）我国“福建舰”采用电磁弹射技术(如图甲)，其核心原理是通电导体在磁场中受到力的作用。小东设计如图乙装置探究通电导体在磁场中的受力情况，实验数据如下表所示。
序号 电流表示数/A 压力传感器示数/N 直铜棒受到的磁场力/N
1 0 4.0 0
2 0.1 4.4 0.4
3 0.2 4.8 0.8
4 0.3 5.2 1.2
结合图表回答：
（1）本实验探究的问题是通电导体在磁场中受到磁场力的大小与　 　的关系。
（2）实验中直铜棒受磁场力的方向为　 　(填“竖直向上”或“竖直向下”)。
（3）电磁弹射相比蒸汽弹射(如图丙)，具有哪些优势 ____(可多选)。
A．电流调节响应快，加速更均匀
B．可控性高，便于实现不同重量的弹射需求
C．能量转换效率高，无蒸汽泄露等损耗问题
（4）为验证结论的普遍性，需补充实验，可更换　 　(写出一点即可)，进行多次实验并测量。
27．（2025八下·萧山期中）学校开展项目化学习挑战赛————为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
【提供器材】塑料水管、橡胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、若干个LED灯等(如图甲所示，LED 灯有单向导电性，当电流从“+”极流入时，LED 灯会发光；当电流从“-”极流入时，LED灯不发光，相当于断路)。
【方案设计】乙图为小科设计的节能夜跑灯结构图，当磁体在水管中来回移动时，塑料水管外与线圈相连的LED 灯发光。
【产品制作】小科用磁性相同的磁体，以正常跑步时甩臂的速度切割磁感线，得到感应电压大小和线圈匝数关系如丙所示。
【项目评价】
节能夜跑灯产品性能评价量表 (节选)
评价指标 5分 3 分 1分
发光情况 两盏 LED灯交替发光 两盏LED灯发光 一盏LED灯发光
使用情况 日常跑步甩臂发光 快于日常跑步甩臂发光 手中摇动发光
（1）设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能，使LED 灯发光，这是利用　 　原理；
（2）如图丁，为使节能夜跑灯跑步时自动发光，将其佩戴在　 　(选填“A”或“B”)位置比较合适，请简述理由　 　；
（3）若LED灯正常发光需要的电压为27V，根据表中数据分析，在其他条件不变的情况下，小科同学至少要绕制　 　匝的线圈；
（4）根据评价表，小科设计的夜跑灯“发光情况”一项评分为1分。请你仅利用题中【提供器材】中所给的材料，在图戊所示虚线框内画出改进后的设计图，使该指标达到5分。
四、综合题
28．（2025八下·杭州期中）风是一种潜力很大的新能源，地球上可以用来发电的风力资源约有1000亿千瓦，几乎是现在世界水力发电量的10倍.目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此我国很重视利用风力来发电，开发新能源。某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究。
（1）科技小组探究“风力发电”，应选取下列相应的哪套装置：____。
A． B．
C． D．
（2）科技小组利用选取的实验装置进行实验，产生电流，以下必须的操作是____(多选)。
A．实验时，开关要闭合，接通电路；
B．电路的一部分导体，在磁场中运动；
C．整个电路都在磁场中做切割磁感线运动
D．导体切割磁感线的速度要快；
E．电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；
F．磁场的强度一定要强
（3）在探究“感应电流的大小与什么因素有关”时，科技小组的同学们猜想：感应电流的大小可能跟磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关，他们探究感应电流的大小跟磁场的强弱的关系，逐渐增大磁场强度，但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是　 　。
（4）图D实验可以得出的初步结论是　 　。
29．（2025八下·温州期中）电动汽车节能环保，越来越受老百姓青睐。如图所示是我国自主研发并铺设的光伏路面，光伏路面下铺设了一层太阳能电池板，电池板与路面下方金属线圈相连，可实现对在该路面上行驶的电动汽车进行无线充电。
（1）给汽车电池充电的过程中，将　 　能转化为化学能。
（2）该系统有一个受电线圈(在车内)，一个供电线圈(在地面)，当汽车在路面上行驶时，就能实现对新能源汽车进行无线充电，路面线圈在汽车无线充电中起的作用是　 　。
（3）请结合所学知识，说明光伏路面是如何对在其上行驶的电动汽车进行无线充电　 　 。
（4）相比有线充电，无线充电速度较慢，为提高汽车充电速度，请你提出合理的建议　 　。 (写出一点即可)
30．（2025八下·海曙期中）
（1）为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，在如图甲所示的实验装置中，还需在导线夹 a、b间接入的电路元件是 　 　。
（2）某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路，如图丙所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极，依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】A．奥斯特发现电流的磁效应；
B．电流的磁效应的应用为电磁铁；
C．磁场对电流的作用的应用为电动机；
D．发电机应用了电磁感应的原理。
【解答】A．奥斯特发现电流的磁效应，故A错误，不符合题意；
B．电流的磁效应的应用为电磁铁，发电机应用了通电线圈在磁场中受力的作用，故B错误，不符合题意；
C．磁场对电流的作用的应用为电动机，电磁起重机应用了电流的磁效应，故C错误，不符合题意；
D．发电机应用了电磁感应的原理，故D正确，符合题意。
故答案为：D。
2．【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】A.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，这就是电磁感应现象；
B.感应电流大小与磁场强弱和导体切割磁感线运动的速度有关；
C.通电导体受力的方向与磁场方向和电流方向有关；
D.根据能量转化的知识判断。
【解答】A.线圈的 ab边中会产生电流是因为其发生了电磁感应现象，故A正确不合题意；
B.只改变磁场方向，ab边中通过的电流方向随之改变·，故B正确不合题意；
C.只改变磁场方向，ab边受到的磁力 F方向改变，故C错误符合题意；
D.该过程是将电能转化成了机械能，故D正确不合题意。
故选D。
3．【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理，再与电能表的原理比较即可。
【解答】根据题意可知，电能表的原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A不合题意；
B.两个电磁铁串联，则二者电流大小相等，线圈匝数多的吸引的铁屑多，说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关，故B不合题意；
C.当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，这是电磁感应现象，故C不合题意；
D.当导体经过电流时，导体在磁场中受力运动，故D符合题意。
故选D。
4．【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用；通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机的原理是：通电线圈在磁场中受力转动，受力方向和电流方向和磁极方向有关，只改变其中一个影响因素，受力方向发生改变；
【解答】电动机的受力方向和电流方向和磁极方向有关，只改变其中一个影响因素，受力方向发生改变；所以ABD正确，C不正确；
故答案为：C
5．【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电磁感应是指当闭合电路中的导体在变化的磁场中运动，或者磁场相对于导体变化时，导体中会产生电动势的现象，形成感应电流的现象；
【解答】 新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表。其用到的一种能量回收技术，可以将制动过程中的机械能转化为电能， 这个原理是电磁感应原理，C正确；
故答案为：C
6．【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个选项中实验包含的物理原理，再与电流表的工作原理对照即可。
【解答】根据“ 有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转 ”可知，电流表的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A不合题意；
B.闭合开关后，两个电磁铁串联，则通过它们的电流相等。线圈匝数多的吸引的铁屑多，说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关，故B不合题意；
C.闭合开关后，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针偏转，这是电磁感应现象，故C不合题意；
D.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，故D符合题意。
故选D。
7．【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件：闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】能使灵敏电流计发生偏转，即有感应电流产生。
A、磁体不动，导体AB竖直向上运动，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，可知指针不会发生偏转，故A错误；
B、导体AB和磁体同速水平向右运动，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，可知指针不会发生偏转，故B错误；
C、导体AB不动，磁体竖直向上运动，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，可知指针不会发生偏转，故C错误；
D、导体AB不动，磁体水平向右运动，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，指针会发生偏转，故D正确。
故答案为：D。
8．【答案】C
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）风力发电机的原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
（2）电流的磁效应：通电导线周围存在磁场；电磁铁是利用电流的磁效应工作的，通过电流的通断控制磁性有无，电流大小控制磁性强弱等；磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场中会受到力的作用而运动 。
【解答】A、这是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，与风力发电机电磁感应原理不同，故该选项错误。
B、此图是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验，利用的是电流的磁效应，和风力发电机原理不一样，故该选项错误。
C、该图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电流表指针偏转，产生感应电流，是电磁感应现象，与风力发电机原理一致，故该选项正确。
D、此图是通电导体在磁场中受力运动的实验，是电动机的原理，和风力发电机电磁感应原理不同，故该选项错误。
故答案为：C。
9．【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】（1）电磁感应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，导体中就会产生电流 。该发电装置是利用电磁感应原理工作，通过导线切割磁感线产生感应电流为尾灯供电。
（2）同时涉及电路故障分析知识，电路故障包括短路和断路，短路是指电流不经过用电器直接构成回路；断路是指电路中某处断开，电流无法通过 。
【解答】A、雨水渗入造成短路，会使电流不经过尾灯等用电器，导致尾灯无法正常发光，该原因可能，故该选项正确。
B、导线与尾灯之间断路，电流无法到达尾灯，尾灯不能发光，该原因可能，故该选项正确。
C、磁体的磁性消失，就无法产生磁场，导线切割磁感线也不能产生感应电流，尾灯无电流供应不亮，该原因可能，故该选项正确。
D、在骑行过程中，辐射状导线会随着车轮转动，能够切割磁感线，若无法切割就不能产生感应电流，但实际骑行时是可以切割的，所以该原因不可能，故该选项错误。
故答案为：D。
10．【答案】D
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流；感应电流的大小与磁场的强弱、线圈移动的速度有关。
【解答】 将同一根条形磁铁分别静置于图中甲、乙、丙三处，由于此时的线圈没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，所以电流表示数都为0，即I1=I2=I3。
故答案为：D。
11．【答案】D
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】强静磁场会吸引铁质物品--说明铁在磁场会被磁化；
变化磁场会使携带的金属中产生感应电流--电磁感应；
从而使金属发热面灼伤病人--电流的热效应。
【解答】从文本提取信息，然后跟选项进行对照即可：
A、文本：强静磁场会吸引铁质物品--说明铁在磁场会被磁化，故A正确。
B、文本：变化磁场会使携带的金属中产生感应电流--电磁感应（磁生电），故B正确。
C、文本：使金属发热而灼伤病人（电流流过金属导体，金属导体发热）--电流的热效应，故C正确。
D、文本未提及磁极间的相互作用，故D错误。
故答案为：D。
12．【答案】D
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】题中描述的原理是电磁感应原理。
【解答】A、描述的是电生磁，故A错误。
B、描述的是电生磁，故B错误。
C、描述的是运动导体在磁场中受到力的作用，故C错误。
D、描述的是电磁感应，故D正确。
故答案为：D。
13．【答案】（1）通电导体在磁场中受到力的作用
（2）磁场
（3）B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】 （1）根据电动机的工作原理解答；
（2）电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关；
（3）电流通过导体时会产生热量。
【解答】 （1）该简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
（2）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变磁场的方向。
（3）电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是防止电流通过时产生过多的热量，故B正确，A错误。
故选：B。
14．【答案】通电线圈能在磁场中转动；减小
【知识点】磁场对通电导线的作用；通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机的原理是：通电线圈在磁场中受力转动，受力方向和电流方向和磁极方向有关，只改变其中一个影响因素，受力方向发生改变；
【解答】如图是一种带电动转盘的餐桌，通常安装的是直流电动机，其工作原理是 通电线圈能在磁场中转动 。若在使用过程中，电动转盘转动过快，可增大通过电动机的电流来调节转速。
故答案为：通电线圈能在磁场中转动、减小
15．【答案】（1）振幅
（2）电磁感应
（3）噪音
【知识点】响度、音调与声源振动的关系；噪声的危害和防止噪声的途径；电磁感应
【解析】【分析】（1）响度与振幅有关，振幅越大，响度越大。
（2）电磁感应现象，机械能转化为电能。
（3）对生活、工作和学习产生不利影响的声音属于噪音。
【解答】（1）声音的响度与振动幅度有关，可知传统吉他发声的响度是由弦振动的振幅决定的。
（2）金属弦拨动时产生振动，做切割磁感线运动，产生感应电流，原理是电磁感应。
（3）电吉他的声音影响弟弟的学习，此时的电吉他声属于噪音。
16．【答案】（1）B；D
（2）弦的运动方向不断变化 。
（3）丁
（4）在弹奏情况不变时，要使响度变大，需增大感应电流。可以换用磁性更强的磁体，增强磁场强度，从而增大感应电流；也可以增加线圈匝数，来增大感应电流 。
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）磁性材料：能被磁化的物质，常见的有铁、钴、镍等，铜、铝不能被磁化 。
（2）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，导体中会产生感应电流，感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关 。
（3）扬声器工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机原理相同 ；电磁感应是发电机的原理 。
（4）影响感应电流大小的因素：磁场强弱、导体运动速度、线圈匝数等 ，可通过改变这些因素来改变感应电流大小，进而影响声音响度 。
【解答】（1）金属吉他的弦需要能被磁化，铁和镍是磁性材料能被磁化，铜和铝不能被磁化，所以弦可用铁、镍材料制成；丁图中金属棒要在磁场中受力运动，也需要是磁性材料，所以选 BD 。
（2）在电磁感应现象中，感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关，磁场方向不变，被磁化的弦振动时，弦的运动方向不断变化，所以引起电流方向变化的原因是弦的运动方向不断变化 。
（3）扬声器工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，丙图是电磁感应现象（发电机原理），丁图是通电导体在磁场中受力运动（电动机原理），所以扬声器工作原理与丁图相同 。
（4）在弹奏情况不变时，要使响度变大，需增大感应电流。可以换用磁性更强的磁体，增强磁场强度，从而增大感应电流；也可以增加线圈匝数，来增大感应电流 。
17．【答案】电磁感应；机械
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】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，这就是电磁感应现象，这是发电机的工作原理，将机械能转化为电能，据此分析解答。
【解答】戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁体则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了电磁感应原理，将机械能转化为电能。
18．【答案】刮掉一半；换向器；通电导体在磁场中受到力的作用；改变电流方向
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去；
线圈的转动方向取决于受力的方向，故可根据导线在磁场中受力的方向的决定因素回答。
【解答】电动机的线圈绕制好后，将线圈左端引出线的绝缘漆全部刮掉，右端引出的绝缘漆刮掉一半 。这样线圈在通电的半周内受到磁场力作用而转动，另外半周没有电流通过，靠惯性转动，从而使线圈通电时能够持续转动 。
（2）直流电动机中的换向器结构也起到类似的作用，它能在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向，让线圈持续转动 。
（3）直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用 。
（4）若想改变线圈的转动方向，可采取的措施是改变电流方向（如对调电源正负极 ）或改变磁场方向（如对调磁体的磁极 ） 。
19．【答案】（1）变强；供电"
（2）F2-F1
（3）N
（4）1
【知识点】电磁铁的其他应用；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）电磁铁的线圈是一个储能元件，它可以将电能暂时以磁的形式储存，然后释放，从这一角度就不难理解为什么在开关通断时，电灯会发生的变化了；
（2）由题意知，导体棒受到的磁场力方向在竖直方向，因为电流反向时磁场力同样反向，又因为反向时，拉力增大，由此可知电流自左向右时，导体棒受磁场力方向向上，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。因为电流反向，磁场力只改变方向，不改变大小，根据导体棒的受力平衡可以求出安培力的大小表达式；
（3）“悬空的磁环”间相互排斥，根据“同名磁极相互排斥”判断磁极的极性；乙对甲的斥力等于甲的重力mg；乙环的重力和甲对乙的斥力之和等于丙对乙的斥力，据此判断；
（4）根据右手定则判断垂直于平面向外的磁场区域。
【解答】 （1）因为电磁铁的线圈是一个储能元件，当闭合开关时，灯L1即刻点亮，随后熄灭，说明在总电流不变的情况下，电磁铁中的电流逐渐增大，磁铁的磁性变强；当断开开关时，灯会闪亮后熄灭，说明电磁铁在断电后释放了其储存的电能，使灯闪亮，流过电磁铁的电流是逐渐减小的（相当于供电过程）；
（2）设铜棒的重力为G，磁场力的大小为F，依据题意和力的平衡条件可得：2F1+F=G……①；当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒受力平衡有：2F2=G+F……②；由①和②可得：G=F1+F2，则：F=F2-F1；
（3）依据题意可知，甲的下端为N极，根据磁环间相互排斥，则乙环的上端为N极；甲处于静止时，依据力的平衡条件可得：F1=mg；乙处于静止时，乙受竖直向下的重力mg、甲对乙竖直向下的斥力F1、丙对乙竖直向上的斥力F2，则有：F2=mg+F1=2mg，所以F1＜F2；
（4）竖直导线有向下的电流，根据右手定则可知，图中1、4区域的磁场向外；水平导线有水平向右的电流，则图中1、2区域的磁场垂直纸面向外，叠加后区域1垂直纸面向外的磁场最强。
20．【答案】（1）左
（2）导体在磁场中受力大小与电流大小有关
（3）0.3；0.1
【知识点】磁场对通电导线的作用；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）只改变电流方向或磁场方向，导体运动方向发生改变，同时改变电流和磁场方向，导体运动方向不变。
（2）根据表示变量可知，探究的是磁力大小与电流大小的关系。
（3）根据表中数据和磁力方向的影响因素进行探究。
【解答】（1）导体运动方向与电流方向及磁场方向有关，只改变电流方向，导体运动方向相反，可知导体将向左运动。
（2）由实验操作可知，变量为电流大小，可知假设为：导体在磁场中受到的磁力大小与电流大小有关。
（3）由表中数据可知，当没有电流经过时，导体没有受到磁力的作用，压力等于重力，可知导体的重力为0.3N。
由表中数据可知，未改变磁场方向时，压力传感器的示数为0.5N，重力为0.3N，可知磁力为0.2N。改变磁场方向，磁力方向发生改变，但磁力大小不变，可知当电流为0.4A时，传感器的示数为0.3N-0.2N=0.1N。
21．【答案】（1）磁针偏转角度
（2）改变；电流方向
（3）更换磁性更强的小磁针或减小小磁针和导体间的距离
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）根据题意可知，当导体中通过的电流越大时，磁针受到的磁力越大，则磁针的偏转角度越大；
（2）根据表格数据分析解答；
（3）要使小磁针偏转更明显，那么就要使它受到的磁力更大，据此分析解答。
【解答】（1）实验中欧姆是通过磁针偏转角度来反应电流大小的。
（2）对比第3、4组数据可知，实验3中B端温度低于A端，则此时磁针顺时针转动；实验4中B端温度高于A端，则磁针逆时针方向转动，二者产生电流的方向改变，那么可推测：当B端温度超过一定值，磁针偏转方向会改变，说明电流的磁场方向与电流方向有关。
（3） 相同温差下，为了使小磁针偏转更明显，可以采用的方法是： 更换磁性更强的小磁针或减小小磁针和导体间的距离 。
22．【答案】（1）向上
（2）电流越大，导体在磁场中受力越大
（3）0.1
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）对导体AB进行受力分析即可；
（2）根据滑片移到方向确定阻值变化，根据欧姆定律分析电流变化，根据测力计的示数变化确定磁场强弱变化，最后得出结论；
（3）将N极和S极对调后，磁力的方向发生改变，根据平衡力的知识列出方程计算电磁力的大小即可。
【解答】（1） 闭合开关前，测力计的示数等于导体AB的重力。闭合开关后，发现弹簧测力计示数变小，说明受到向上的电磁力，则此时导体AB段在磁场中受到力的方向是向生的。
（2） 调节滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值变大，则通过导体的电流变小。看到弹簧测力计示数变大，说明电磁力减小，那么得到结论：电流越小，导体在磁场中受力越小；电流越大，导体在磁场中受力越大。
（3）根据题意可知，磁极对调前，磁力方向向上，此时测力计的示数F=G-F磁①；
对调磁极后，磁力方向向下，此时测力计的示数F'=G+F磁②；
那么：△F=F'-F=（G+F磁 ）-（G-F磁）=2F磁=0.2N；
解得：F磁=0.1N。
23．【答案】（1）判断感应电流的方向
（2）感应电流的方向与磁场的方向有关
（3）再将插入线圈中的条形磁体快速向上拔出，观察两灯的发光情况。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】 （1）根据LED灯的工作特点分析；
（2）根据实验现象分析可得出结论。
（3）探究感应电流的方向跟磁场方向之间的关系，需要保证导体运动方向不变，只改变磁场的方向或者磁场的方向不变，改变导体切割磁感线的方向。
【解答】 （1）LED灯具有单向导电性，实验中选用LED灯是为了判断感应电流的方向；
（2）条形强磁铁的N极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，发现A灯发光，B灯不发光；再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光，这说明导体切割磁感线的运动方向不同，电流方向不同，故结论为：感应电流的方向与磁场的方向有关；
（3）若想要证明“感应电流的方向与导体切割磁感线方向有关”，在做了上述操作①后，还应该补做的实验操作是再将插入线圈中的条形磁体快速向上拔出，观察两灯的发光情况。
24．【答案】（1）左
（2）①②④
（3）A
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】在闭合电路中，一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流的现象叫做电磁感应现象，电流的方向和导体切割的方向和磁场方向有关，改变其中一个因素，电流方向发生改变；
【解答】（1） 由实验次数3、4可推测，如果固定导体AB、水平向左移动磁体，相当于导体棒向右移动，与第4组相同，所以灵敏电流计的指针向左偏转。
（2）探究“感应电流产生的条件”实验：实验过程中发现电流表的指针偏转很小，下列方法中可以使指针偏转角度增大的是①②④；分别从增加磁性，增加切割的数目，增加切割的速度角度增加感应电流；③更细的导线，让电阻变大，电流变小；
（3）.图乙中的“o”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看)，I、Ⅱ、Ⅲ、IV表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是A，因为没有切割磁感线，不会产生感应电流；
故答案为：（1）左（2）①④（3）A
25．【答案】（1）逆时针
（2）两个LED交替发光；①③
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）①感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关。
②根据对导体切割磁感线运动的理解判断。
【解答】（1）乙图中，电流方向相同，只是磁场方向改变，因此线圈受力方向改变，即线圈2逆时针转动；
（2）①在丙图中，当导线在磁场中往复运动时，切割磁感线运动的方向不断改变，因此产生感应电流的方向不断改变，那么两个LED灯泡交替发光。
②所谓导体切割磁感线，即导体的运动方向与磁感线相交。导体沿水平方向运动，那么和①③都会相交，因此磁场可能为①③。
26．【答案】（1）电流大小
（2）竖直向下
（3）A；B；C
（4）不同的金属导体(不同长度、不同材料、不同形状的导体)或磁性强弱不同的磁体
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）控制变量法在实验探究中的应用：在探究一个物理量与多个因素的关系时，控制其他因素不变，只改变其中一个因素，研究该因素对物理量的影响。本实验通过改变电流大小，观察磁场力变化，探究磁场力与电流的关系 。
（2）通电导体在磁场中受力的方向判断：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关，可结合实验装置中力的作用效果（压力传感器示数变化 ）判断受力方向 。
（3）电磁弹射与蒸汽弹射的性能对比：从电磁弹射的工作原理（电流、磁场作用 ）出发，分析其在响应速度、可控性、能量转换等方面相较于蒸汽弹射的优势 。
（4）实验结论普遍性的验证方法：为使实验结论具有普遍性，需改变实验中的变量（如导体、磁体等 ），进行多次实验，避免偶然性，确保结论适用于不同情况 。
【解答】（1）本实验中，保持磁场等其他条件不变，改变电流表示数（电流大小），观察压力传感器示数变化（反映磁场力大小），所以探究的是通电导体在磁场中受到磁场力的大小与电流大小的关系 。
（2）实验中，压力传感器示数随电流增大而增大，说明直铜棒对传感器的压力增大，根据力的作用是相互的，直铜棒受到的磁场力方向是竖直向下（使直铜棒向下压传感器 ） 。
（3）A、电磁弹射依靠电流调节，电流调节响应快，能使导体受力更均匀，从而让加速更均匀，蒸汽弹射受蒸汽产生和控制限制，难以做到，属于优势 。
B、电磁弹射通过调节电流等参数，可方便控制弹射力，便于根据舰载机重量等实现不同重量的弹射需求；蒸汽弹射调节相对复杂，可控性弱于电磁弹射，属于优势 。
C、电磁弹射能量转换主要是电能与机械能，转换效率高，且无蒸汽泄漏等损耗；蒸汽弹射存在蒸汽产生、传输中的损耗，能量转换效率低，属于优势 。
所以选 ABC 。
（4）为验证结论的普遍性，需改变实验中的变量，如更换不同的金属导体（改变导体材料、长度、形状等 ），或更换磁性强弱不同的磁体，进行多次实验，避免因单一导体、磁体导致结论片面 。
27．【答案】（1）电磁感应
（2）B；B位置摆动幅度大， 线圈切割磁感线数量更多，产生的感应电流越强，LED 灯越容易发光
（3）7500
（4）
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）电磁感应原理：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，这种现象叫电磁感应现象。节能夜跑灯将机械能转化为电能使 LED 灯发光，正是利用这一原理。
（2）影响感应电流大小的因素：感应电流大小与导体切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数等有关。在本题中，跑步时不同位置摆动幅度不同，会影响线圈切割磁感线的情况，从而影响感应电流大小。
（3）比例关系计算：根据表格中感应电压和线圈匝数成正比例关系，利用已知数据求出比例系数，再根据 LED 灯正常发光所需电压计算出对应的线圈匝数。
（4）电路设计优化：要使 “发光情况” 达到 5 分（两盏 LED 灯交替发光），需利用所给器材，合理设计电路结构，实现电流方向交替变化使两灯交替发光。
【解答】（1）节能夜跑灯在磁体来回移动时，线圈做切割磁感线运动产生电能使 LED 灯发光，这是利用电磁感应原理。
（2）在跑步时，B 位置手臂摆动幅度比 A 位置大，线圈在 B 处切割磁感线数量更多，根据电磁感应，产生的感应电流更强，LED 灯更容易发光，所以佩戴在 B 位置比较合适。
（3）由表格数据可知，感应电压与线圈匝数成正比，比例系数为 。LED 灯正常发光需27V电压，设至少要绕制n匝线圈，则，解得n=7500匝。
（4）在虚线框内添加一个与原线圈匝数相同的线圈，将两个线圈绕向相反地绕在塑料管上，两个线圈分别与一个 LED 灯串联，再将这两个串联支路并联 。这样当磁体来回移动时，两个线圈中产生的感应电流方向相反，可使两盏 LED 灯交替发光。
28．【答案】（1）B
（2）A；D
（3）实验中没有控制导线运动的速度相同和运动方向相同；
（4）在其他条件相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强；线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 。
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）发电机是利用电磁感应原理制成的；
（2）根据产生感应电流的条件判断各个选项：①导体是闭合电路的一部分；②导体做切割磁感线运动；
（3）感应电流方向与磁场方向和电流方向有关，探究时需采用控制变量法；
（4）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
利用发电机的制作原理是电磁感应现象，即发电过程是将机械能转化为电能的过程。
【解答】（1）A、通电导体在磁场中受力的作用而发生转动。
B、金属杆切割磁感线时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，此原理可以制成发电机。
C、导线通电后，其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象。
D、通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强。
因此，科技小组探究“风力发电”，应选取下装置B。
故选B。
（2）根据产生感应电流的条件可知：要产生感应电流，导体必须是闭合电路的一部分，同时必须做切割磁感线运动。故选AD。
（3）他们探究感应电流的大小跟磁场的强弱的关系，即需要保持其它因素不变，逐渐增大磁场的强度，观察电流表指针偏转的角度；但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因可能是实验中没有控制导线运动的速度相同和运动方向相同造成的。
（4）图 D 是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，通过改变电流大小、线圈匝数等，观察吸引大头针数量。初步结论是：在其他条件相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强；线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 。
29．【答案】（1）电能
（2）提供磁场
（3）路面下的供电线圈有电流通过时，线圈周围产生磁场；当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电。
（4）增加太阳能电池板的面板面积(增大光能转化效率、增大线圈电流)或增加接收线圈的匝数
【知识点】电磁感应；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）当汽车在路面上行驶时，它切割路面线圈提供磁场的磁感线，从而产生感应电流，对电池进行充电；
（3）根据电流周围存在磁场，以及电磁感应的知识分析解答；
（4）当路面提供的磁场强度不变时，增加车身上受电线圈的匝数，也能增大受电电流，加快充电速度。
【解答】（1）给汽车电池充电的过程中，将电能转化为化学能。
（2） 当汽车在路面上行驶时，就能实现对新能源汽车进行无线充电，路面线圈在汽车无线充电中起的作用是提供磁场；
（3） 光伏路面是如何对在其上行驶的电动汽车进行无线充电的原因：路面下的供电线圈有电流通过时，线圈周围产生磁场；当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电。
（4） 相比有线充电，无线充电速度较慢，为提高汽车充电速度，我提出的建议为：增加太阳能电池板的面板面积(增大光能转化效率、增大线圈电流)或增加接收线圈的匝数。
30．【答案】（1）电流表
（2）通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）在探究感应电流的实验中，是通过灵敏电流计指针的偏转来确定感应电流的产生及电流方向的；导体应该选择不能磁化的铜棒；
（2）通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关，若只改变其中的一个，磁场方向发生改变；若两个因素同时改变，磁场方向不变；
通电螺线管外磁场的方向与螺线管外小磁针静止时N极指向相同。
【解答】（1）在探究感应电流的实验中，是通过灵敏电流计指针的偏转来确定感应电流的产生及电流方向的，所以还需在导线夹a、b间接入的电路元件是灵敏电流表；
（2）改变电源的正负极后，螺线管中的电流方向发生了改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可以确定，螺线管磁场的方向与电流方向有关；
1 / 102电动机及电磁感应--【暑假进阶练--复习部分】
一、选择题
1．（2025八下·嵊州期末）小明按人类对磁的认识历程，对“电与磁”一章知识进行梳理， 图中对应位置的内容填写正确的是（）
A．伏特 B．电动机
C．电磁起重机 D．电磁感应现象
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】A．奥斯特发现电流的磁效应；
B．电流的磁效应的应用为电磁铁；
C．磁场对电流的作用的应用为电动机；
D．发电机应用了电磁感应的原理。
【解答】A．奥斯特发现电流的磁效应，故A错误，不符合题意；
B．电流的磁效应的应用为电磁铁，发电机应用了通电线圈在磁场中受力的作用，故B错误，不符合题意；
C．磁场对电流的作用的应用为电动机，电磁起重机应用了电流的磁效应，故C错误，不符合题意；
D．发电机应用了电磁感应的原理，故D正确，符合题意。
故答案为：D。
2．（2025八下·新昌期末）2025年4月24 日神舟二十号载人飞船与空间站完成自主对接，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞机内置了电磁阻尼器，它可以简化为如图所示的磁铁和线圈构成。当线圈水平向左运动时，线圈的 ab边中会产生电流，同时ab边受到向右的磁力 F，以减缓靠近速度。以下说法不正确的是（）
A．线圈的 ab边中会产生电流是因为其发生了电磁感应现象
B．只改变磁场方向，ab边中通过的电流方向随之改变·
C．只改变磁场方向，ab边受到的磁力 F方向不变
D．该过程是将电能转化成了机械能
【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】A.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，这就是电磁感应现象；
B.感应电流大小与磁场强弱和导体切割磁感线运动的速度有关；
C.通电导体受力的方向与磁场方向和电流方向有关；
D.根据能量转化的知识判断。
【解答】A.线圈的 ab边中会产生电流是因为其发生了电磁感应现象，故A正确不合题意；
B.只改变磁场方向，ab边中通过的电流方向随之改变·，故B正确不合题意；
C.只改变磁场方向，ab边受到的磁力 F方向改变，故C错误符合题意；
D.该过程是将电能转化成了机械能，故D正确不合题意。
故选D。
3．（2025八下·新昌期末）机械式电能表是家庭用电计量仪表。家庭电路中有电流通过时，电能表上的铝制表盘能够转动。下列选项中，与该电能表原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理，再与电能表的原理比较即可。
【解答】根据题意可知，电能表的原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A不合题意；
B.两个电磁铁串联，则二者电流大小相等，线圈匝数多的吸引的铁屑多，说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关，故B不合题意；
C.当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，这是电磁感应现象，故C不合题意；
D.当导体经过电流时，导体在磁场中受力运动，故D符合题意。
故选D。
4．（2025八下·湖州期末）如图所示，在装配直流电动机模型的实验中，下列操作不能改变电动机转动方向的是
A．对调电源正负两极
B．对调NS两磁极位置
C．对调CD两接线柱
D．对调电源正负两极和CD两接线柱
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用；通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机的原理是：通电线圈在磁场中受力转动，受力方向和电流方向和磁极方向有关，只改变其中一个影响因素，受力方向发生改变；
【解答】电动机的受力方向和电流方向和磁极方向有关，只改变其中一个影响因素，受力方向发生改变；所以ABD正确，C不正确；
故答案为：C
5．（2025八下·湖州期末）新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表。其用到的一种能量回收技术，可以将制动过程中的机械能转化为电能，其原理与下列哪个装置相同
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电磁感应是指当闭合电路中的导体在变化的磁场中运动，或者磁场相对于导体变化时，导体中会产生电动势的现象，形成感应电流的现象；
【解答】 新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表。其用到的一种能量回收技术，可以将制动过程中的机械能转化为电能， 这个原理是电磁感应原理，C正确；
故答案为：C
6．（2025八下·嘉兴期末）如图所示是电流表的内部结构简图，将线圈置于两磁极之间，线圈上固定有一指针，有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转。下列各项与其原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个选项中实验包含的物理原理，再与电流表的工作原理对照即可。
【解答】根据“ 有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转 ”可知，电流表的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A不合题意；
B.闭合开关后，两个电磁铁串联，则通过它们的电流相等。线圈匝数多的吸引的铁屑多，说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关，故B不合题意；
C.闭合开关后，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针偏转，这是电磁感应现象，故C不合题意；
D.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，故D符合题意。
故选D。
7．（2025八下·舟山期末）小科利用如图所示装置验证电磁感应现象，下列能使灵敏电流计发生偏转的操作是（）
A．磁体不动，导体 AB竖直向上运动
B．导体AB 和磁体同速水平向右运动
C．导体AB 不动，磁体竖直向上运动
D．导体AB 不动，磁体水平向右运动
【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件：闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】能使灵敏电流计发生偏转，即有感应电流产生。
A、磁体不动，导体AB竖直向上运动，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，可知指针不会发生偏转，故A错误；
B、导体AB和磁体同速水平向右运动，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，可知指针不会发生偏转，故B错误；
C、导体AB不动，磁体竖直向上运动，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，可知指针不会发生偏转，故C错误；
D、导体AB不动，磁体水平向右运动，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，指针会发生偏转，故D正确。
故答案为：D。
8．（2025八下·东阳期末）下面设备与风力发电机原理一致的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）风力发电机的原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
（2）电流的磁效应：通电导线周围存在磁场；电磁铁是利用电流的磁效应工作的，通过电流的通断控制磁性有无，电流大小控制磁性强弱等；磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场中会受到力的作用而运动 。
【解答】A、这是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，与风力发电机电磁感应原理不同，故该选项错误。
B、此图是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验，利用的是电流的磁效应，和风力发电机原理不一样，故该选项错误。
C、该图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电流表指针偏转，产生感应电流，是电磁感应现象，与风力发电机原理一致，故该选项正确。
D、此图是通电导体在磁场中受力运动的实验，是电动机的原理，和风力发电机电磁感应原理不同，故该选项错误。
故答案为：C。
9．（2025八下·金华期末）为提升自行车夜间骑行的安全性，小义利用导线、磁铁等元件，结合其后轮结构设计并安装了如图所示的发电装置为尾灯发光供电。在骑行过程中发现尾灯不亮，不可能的原因是(　　)
A．雨水渗入造成短路 B．导线与尾灯之间断路
C．磁体的磁性消失 D．辐射状导线无法切割磁感线
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】（1）电磁感应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，导体中就会产生电流 。该发电装置是利用电磁感应原理工作，通过导线切割磁感线产生感应电流为尾灯供电。
（2）同时涉及电路故障分析知识，电路故障包括短路和断路，短路是指电流不经过用电器直接构成回路；断路是指电路中某处断开，电流无法通过 。
【解答】A、雨水渗入造成短路，会使电流不经过尾灯等用电器，导致尾灯无法正常发光，该原因可能，故该选项正确。
B、导线与尾灯之间断路，电流无法到达尾灯，尾灯不能发光，该原因可能，故该选项正确。
C、磁体的磁性消失，就无法产生磁场，导线切割磁感线也不能产生感应电流，尾灯无电流供应不亮，该原因可能，故该选项正确。
D、在骑行过程中，辐射状导线会随着车轮转动，能够切割磁感线，若无法切割就不能产生感应电流，但实际骑行时是可以切割的，所以该原因不可能，故该选项错误。
故答案为：D。
10．（2025八下·越城期中）将同一根条形磁铁分别静置于图中甲、乙、丙三处，10秒后读出电流表示数分别为I1、l2、I3，则（　　）
A．l1=l3【答案】D
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流；感应电流的大小与磁场的强弱、线圈移动的速度有关。
【解答】 将同一根条形磁铁分别静置于图中甲、乙、丙三处，由于此时的线圈没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，所以电流表示数都为0，即I1=I2=I3。
故答案为：D。
11．（2025八下·杭州期中）磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是 （　　）
A．铁在磁场里会被磁化 B．电磁感应原理
C．电流的磁效应 D．电流的热效应
【答案】D
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】强静磁场会吸引铁质物品--说明铁在磁场会被磁化；
变化磁场会使携带的金属中产生感应电流--电磁感应；
从而使金属发热面灼伤病人--电流的热效应。
【解答】从文本提取信息，然后跟选项进行对照即可：
A、文本：强静磁场会吸引铁质物品--说明铁在磁场会被磁化，故A正确。
B、文本：变化磁场会使携带的金属中产生感应电流--电磁感应（磁生电），故B正确。
C、文本：使金属发热而灼伤病人（电流流过金属导体，金属导体发热）--电流的热效应，故C正确。
D、文本未提及磁极间的相互作用，故D错误。
故答案为：D。
12．（2024八下·临海期末）学校项目化小组为夜跑者设计制作节能夜跑灯，下图为制作好的节能夜跑灯结构图。晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在水管中运动，LED灯就会发光。下列实验与其原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】题中描述的原理是电磁感应原理。
【解答】A、描述的是电生磁，故A错误。
B、描述的是电生磁，故B错误。
C、描述的是运动导体在磁场中受到力的作用，故C错误。
D、描述的是电磁感应，故D正确。
故答案为：D。
二、填空题
13．（2025八下·余杭、临平期末）用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁(磁性随温度升高而减弱)，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图所示。电流通过磁铁和铁钉，铁钉旋转。
（1）该简易电动机的工作原理是　 　。
（2）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变　 　的方向。
（3）电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的主要原因是____(填字母)。
A．防止铁钉被磁化 B．防止电流通过时产生过多热量
【答案】（1）通电导体在磁场中受到力的作用
（2）磁场
（3）B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】 （1）根据电动机的工作原理解答；
（2）电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关；
（3）电流通过导体时会产生热量。
【解答】 （1）该简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
（2）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变磁场的方向。
（3）电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是防止电流通过时产生过多的热量，故B正确，A错误。
故选：B。
14．（2025八下·湖州期末）如图是一种带电动转盘的餐桌，通常安装的是直流电动机，其工作原理是　 　(选填“通电线圈能在磁场中转动”或“电磁感应”)。若在使用过程中，电动转盘转动过快，可　 　(选填“增大”或“减小”)通过电动机的电流来调节转速。
【答案】通电线圈能在磁场中转动；减小
【知识点】磁场对通电导线的作用；通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机的原理是：通电线圈在磁场中受力转动，受力方向和电流方向和磁极方向有关，只改变其中一个影响因素，受力方向发生改变；
【解答】如图是一种带电动转盘的餐桌，通常安装的是直流电动机，其工作原理是 通电线圈能在磁场中转动 。若在使用过程中，电动转盘转动过快，可增大通过电动机的电流来调节转速。
故答案为：通电线圈能在磁场中转动、减小
15．（2025八下·宁海期末）某同学将传统吉他(图甲)和电吉他进行了对比。发现传统吉他的发声依靠弦的振动，电吉他的发声是通过电磁拾音装置实现的。电磁拾音装置的基本结构如图乙所示，电吉他金属弦被磁体磁化后，当金属弦拨动时产生振动，线圈中能产生电流，传送到放大器。
（1）传统吉他发声的响度是由弦振动的　 　决定。
（2）电吉他的线圈中能产生电流的原理是　 　。
（3）该同学在晚上9点钟练习电吉他，引起边上认真学习的弟弟烦躁不安，这时候电吉他声成为了　 　(选填“噪音”或“乐音”)。
【答案】（1）振幅
（2）电磁感应
（3）噪音
【知识点】响度、音调与声源振动的关系；噪声的危害和防止噪声的途径；电磁感应
【解析】【分析】（1）响度与振幅有关，振幅越大，响度越大。
（2）电磁感应现象，机械能转化为电能。
（3）对生活、工作和学习产生不利影响的声音属于噪音。
【解答】（1）声音的响度与振动幅度有关，可知传统吉他发声的响度是由弦振动的振幅决定的。
（2）金属弦拨动时产生振动，做切割磁感线运动，产生感应电流，原理是电磁感应。
（3）电吉他的声音影响弟弟的学习，此时的电吉他声属于噪音。
16．（2025八下·杭州期中）电吉他的发音是通过“电磁拾音装置”连接扬声器来实现的。拾音装置的基本结构如图甲所示。被磁化的弦振动时，拾音装置的线圈中会产生感应电流，电流经放大后传送到音箱(扬声器)发出声音，电流越大，扬声器中线圈带动纸盆振动的幅度越大，则声音越响。图乙是用电流检测仪器测得的某一次拨弦的电流随时间的变化情况。
（1）金属吉他的弦可以用____材料制成，丁图中的金属棒用____材料制成。
A．铜 B．铁 C．铝 D．镍
（2）观察图乙可知，电流方向在不断变化，引起电流方向变化的原因是　 　。
（3）扬声器工作过程中，运用的工作原理与图　 　(填丙或丁)相同。
（4）在弹奏情况(包括弹奏的力度和频率等)不变的情况下，要使响度变大，可对图甲中装置进行改进的一种方法是　 　。 (合理即可)
【答案】（1）B；D
（2）弦的运动方向不断变化 。
（3）丁
（4）在弹奏情况不变时，要使响度变大，需增大感应电流。可以换用磁性更强的磁体，增强磁场强度，从而增大感应电流；也可以增加线圈匝数，来增大感应电流 。
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）磁性材料：能被磁化的物质，常见的有铁、钴、镍等，铜、铝不能被磁化 。
（2）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，导体中会产生感应电流，感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关 。
（3）扬声器工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机原理相同 ；电磁感应是发电机的原理 。
（4）影响感应电流大小的因素：磁场强弱、导体运动速度、线圈匝数等 ，可通过改变这些因素来改变感应电流大小，进而影响声音响度 。
【解答】（1）金属吉他的弦需要能被磁化，铁和镍是磁性材料能被磁化，铜和铝不能被磁化，所以弦可用铁、镍材料制成；丁图中金属棒要在磁场中受力运动，也需要是磁性材料，所以选 BD 。
（2）在电磁感应现象中，感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关，磁场方向不变，被磁化的弦振动时，弦的运动方向不断变化，所以引起电流方向变化的原因是弦的运动方向不断变化 。
（3）扬声器工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，丙图是电磁感应现象（发电机原理），丁图是通电导体在磁场中受力运动（电动机原理），所以扬声器工作原理与丁图相同 。
（4）在弹奏情况不变时，要使响度变大，需增大感应电流。可以换用磁性更强的磁体，增强磁场强度，从而增大感应电流；也可以增加线圈匝数，来增大感应电流 。
17．（2021八下·杭州期中）如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁体的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁体则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了　 　的原理，将　 　能转化为电能。
【答案】电磁感应；机械
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】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，这就是电磁感应现象，这是发电机的工作原理，将机械能转化为电能，据此分析解答。
【解答】戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁体则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了电磁感应原理，将机械能转化为电能。
18．（2025八下·杭州期中）如图是小宁制作的一台简易电动机。电动机的线圈绕制好后，小宁将线圈左端引出线的绝缘漆全部刮掉，右端引出的绝缘漆 　 　(选填“不做处理”、“全部刮掉”或“刮掉一半”)，这样做的目的是使线圈通电时能够持续转动。直流电动机中的　 　结构也起到类似的作用，直流电动机的工作原理是 　 　，若想改变线圈的转动方向，可采的措施 　 　。 (写出一点)。
【答案】刮掉一半；换向器；通电导体在磁场中受到力的作用；改变电流方向
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去；
线圈的转动方向取决于受力的方向，故可根据导线在磁场中受力的方向的决定因素回答。
【解答】电动机的线圈绕制好后，将线圈左端引出线的绝缘漆全部刮掉，右端引出的绝缘漆刮掉一半 。这样线圈在通电的半周内受到磁场力作用而转动，另外半周没有电流通过，靠惯性转动，从而使线圈通电时能够持续转动 。
（2）直流电动机中的换向器结构也起到类似的作用，它能在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向，让线圈持续转动 。
（3）直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用 。
（4）若想改变线圈的转动方向，可采取的措施是改变电流方向（如对调电源正负极 ）或改变磁场方向（如对调磁体的磁极 ） 。
19．（2025八下·杭州期中）
（1）将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图甲，当闭合电键时，灯L 即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时，灯闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时，电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为　 　(增强或减弱)；当断开电键时，灯闪亮说明电磁可在短时间内　 　(选填“充电"或"供电")。
（2）如图乙，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为 F1 ，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且 则铜棒所受磁场力大小为　 　。 (用已给字母表示)
（3）如图丙是“悬空的磁环”示意图，假设甲、乙、丙三个磁环相同，质量均为 m ，中间塑料管是光滑的。若甲的上端为 S 极，则乙的上端为　 　极。
（4）两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流，方向如图丁所示，那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向外且最强的在填哪个区域为　 　(填"1"或"2"或"3"或"4")。
【答案】（1）变强；供电"
（2）F2-F1
（3）N
（4）1
【知识点】电磁铁的其他应用；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）电磁铁的线圈是一个储能元件，它可以将电能暂时以磁的形式储存，然后释放，从这一角度就不难理解为什么在开关通断时，电灯会发生的变化了；
（2）由题意知，导体棒受到的磁场力方向在竖直方向，因为电流反向时磁场力同样反向，又因为反向时，拉力增大，由此可知电流自左向右时，导体棒受磁场力方向向上，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。因为电流反向，磁场力只改变方向，不改变大小，根据导体棒的受力平衡可以求出安培力的大小表达式；
（3）“悬空的磁环”间相互排斥，根据“同名磁极相互排斥”判断磁极的极性；乙对甲的斥力等于甲的重力mg；乙环的重力和甲对乙的斥力之和等于丙对乙的斥力，据此判断；
（4）根据右手定则判断垂直于平面向外的磁场区域。
【解答】 （1）因为电磁铁的线圈是一个储能元件，当闭合开关时，灯L1即刻点亮，随后熄灭，说明在总电流不变的情况下，电磁铁中的电流逐渐增大，磁铁的磁性变强；当断开开关时，灯会闪亮后熄灭，说明电磁铁在断电后释放了其储存的电能，使灯闪亮，流过电磁铁的电流是逐渐减小的（相当于供电过程）；
（2）设铜棒的重力为G，磁场力的大小为F，依据题意和力的平衡条件可得：2F1+F=G……①；当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒受力平衡有：2F2=G+F……②；由①和②可得：G=F1+F2，则：F=F2-F1；
（3）依据题意可知，甲的下端为N极，根据磁环间相互排斥，则乙环的上端为N极；甲处于静止时，依据力的平衡条件可得：F1=mg；乙处于静止时，乙受竖直向下的重力mg、甲对乙竖直向下的斥力F1、丙对乙竖直向上的斥力F2，则有：F2=mg+F1=2mg，所以F1＜F2；
（4）竖直导线有向下的电流，根据右手定则可知，图中1、4区域的磁场向外；水平导线有水平向右的电流，则图中1、2区域的磁场垂直纸面向外，叠加后区域1垂直纸面向外的磁场最强。
三、实验与探究题
20．（2025八下·舟山期末）科学小组同学通过实验研究磁场对通电导体的作用。
（1）小科同学连接图甲电路，当开关闭合后发现导体向右运动。若将电源正负极上的导线互换位置，改变电流方向。则闭合开关后，导体会向　 　运动。
（2）小舟同学改进了实验设计，连接图乙电路，将一段金属直导体放在压力传感器上，置于一定强度的磁场中，闭合开关，记录下不同电流强度时压力传感器的示数，数据如下表所示。本实验想验证的假设是：　 　。
电流大小/A 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
压力传感器示数/N 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60
（3）由表格数据可知，小舟选用的金属直导体重为　 　N。若只将该实验中的N、S极互换位置，其余不变，则当电流为0.4A时，压力传感器的示数是　 　N。
【答案】（1）左
（2）导体在磁场中受力大小与电流大小有关
（3）0.3；0.1
【知识点】磁场对通电导线的作用；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）只改变电流方向或磁场方向，导体运动方向发生改变，同时改变电流和磁场方向，导体运动方向不变。
（2）根据表示变量可知，探究的是磁力大小与电流大小的关系。
（3）根据表中数据和磁力方向的影响因素进行探究。
【解答】（1）导体运动方向与电流方向及磁场方向有关，只改变电流方向，导体运动方向相反，可知导体将向左运动。
（2）由实验操作可知，变量为电流大小，可知假设为：导体在磁场中受到的磁力大小与电流大小有关。
（3）由表中数据可知，当没有电流经过时，导体没有受到磁力的作用，压力等于重力，可知导体的重力为0.3N。
由表中数据可知，未改变磁场方向时，压力传感器的示数为0.5N，重力为0.3N，可知磁力为0.2N。改变磁场方向，磁力方向发生改变，但磁力大小不变，可知当电流为0.4A时，传感器的示数为0.3N-0.2N=0.1N。
21．（2025八下·新昌期末）图1是欧姆设计的一款能测量电流大小的电流扭秤，其内部结构如图2。容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，AB 两端存在电压，其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针，导体中有电流通过时，磁针偏转，欧姆对电流扭秤进行了多次测试，数据如下表：
组别 水银温度 磁针偏转情况
A B 方向 0.5
1 40 10 顺时针 30
2 40 20 顺时针 20
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
（1）实验中欧姆是通过　 　来反应电流大小的。
（2）对比第3、4组数据可推测：当B端温度超过一定值，磁针偏转方向会　 　，说明电流的磁场方向与　 　有关。
（3）相同温差下，为了使小磁针偏转更明显，可以采用的方法是　 　。
【答案】（1）磁针偏转角度
（2）改变；电流方向
（3）更换磁性更强的小磁针或减小小磁针和导体间的距离
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）根据题意可知，当导体中通过的电流越大时，磁针受到的磁力越大，则磁针的偏转角度越大；
（2）根据表格数据分析解答；
（3）要使小磁针偏转更明显，那么就要使它受到的磁力更大，据此分析解答。
【解答】（1）实验中欧姆是通过磁针偏转角度来反应电流大小的。
（2）对比第3、4组数据可知，实验3中B端温度低于A端，则此时磁针顺时针转动；实验4中B端温度高于A端，则磁针逆时针方向转动，二者产生电流的方向改变，那么可推测：当B端温度超过一定值，磁针偏转方向会改变，说明电流的磁场方向与电流方向有关。
（3） 相同温差下，为了使小磁针偏转更明显，可以采用的方法是： 更换磁性更强的小磁针或减小小磁针和导体间的距离 。
22．（2025八下·嘉兴期末）小科研究通电导体在磁场中受到力的作用的影响因素，将一根导体AB 系挂在测力计上，并接入电路，如图所示。
（1）闭合开关，发现弹簧测力计示数变小，则此时导体AB段在磁场中受到力的方向是　 　。
（2）调节滑动变阻器的滑片向左移动时，看到弹簧测力计示数变大，则可得出结论：　 　。
（3）在第(2)步实验后，把磁铁的N与S极对调，看到弹簧测力计示数增大0.2N，则此时导体AB在磁场中受到磁场作用力的大小为　 　N。
【答案】（1）向上
（2）电流越大，导体在磁场中受力越大
（3）0.1
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）对导体AB进行受力分析即可；
（2）根据滑片移到方向确定阻值变化，根据欧姆定律分析电流变化，根据测力计的示数变化确定磁场强弱变化，最后得出结论；
（3）将N极和S极对调后，磁力的方向发生改变，根据平衡力的知识列出方程计算电磁力的大小即可。
【解答】（1） 闭合开关前，测力计的示数等于导体AB的重力。闭合开关后，发现弹簧测力计示数变小，说明受到向上的电磁力，则此时导体AB段在磁场中受到力的方向是向生的。
（2） 调节滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值变大，则通过导体的电流变小。看到弹簧测力计示数变大，说明电磁力减小，那么得到结论：电流越小，导体在磁场中受力越小；电流越大，导体在磁场中受力越大。
（3）根据题意可知，磁极对调前，磁力方向向上，此时测力计的示数F=G-F磁①；
对调磁极后，磁力方向向下，此时测力计的示数F'=G+F磁②；
那么：△F=F'-F=（G+F磁 ）-（G-F磁）=2F磁=0.2N；
解得：F磁=0.1N。
23．（2025八下·青田期中）发光二极管(LED灯)具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“-”极流入时，LED灯不发光。小敏想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作。
组别 磁体方向 磁体运动方向 观察现象
乙 S上N下 向下运动 A灯发光，B灯不发光
丙 N上S下 向下运动 A灯不发光，B灯发光
（1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是　 　。
（2）通过上述实验可以获得的结论是 　 　。
（3）在图乙中，若想要证明“感应电流的方向与导体切割磁感线方向有关”，在做了上述操作后，还应该补做的实验操作是　 　。
【答案】（1）判断感应电流的方向
（2）感应电流的方向与磁场的方向有关
（3）再将插入线圈中的条形磁体快速向上拔出，观察两灯的发光情况。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】 （1）根据LED灯的工作特点分析；
（2）根据实验现象分析可得出结论。
（3）探究感应电流的方向跟磁场方向之间的关系，需要保证导体运动方向不变，只改变磁场的方向或者磁场的方向不变，改变导体切割磁感线的方向。
【解答】 （1）LED灯具有单向导电性，实验中选用LED灯是为了判断感应电流的方向；
（2）条形强磁铁的N极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，发现A灯发光，B灯不发光；再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光，这说明导体切割磁感线的运动方向不同，电流方向不同，故结论为：感应电流的方向与磁场的方向有关；
（3）若想要证明“感应电流的方向与导体切割磁感线方向有关”，在做了上述操作①后，还应该补做的实验操作是再将插入线圈中的条形磁体快速向上拔出，观察两灯的发光情况。
24．（2025八下·宁波期中）某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体，让导体AB运动。实验记录如下表所示。
实验次数 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向
1 竖直向上 不偏转 ——
2 竖直向下 不偏转 　
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
（1）由实验次数3、4可推测，如果固定导体AB、水平向左移动磁体，灵敏电流计的指针向　 　偏转。
（2）探究“感应电流产生的条件”实验：实验过程中发现电流表的指针偏转很小，下列方法中可以使指针偏转角度增大的是　 　。 (填序号)
①换用磁性更强的磁体 ②换用导线绕成线圈进行运动 ③换用更细的导线 ④使导体运动速度加快
（3）图乙中的“o”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看)，I、Ⅱ、Ⅲ、IV表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是____。
A．I B．Ⅱ C．Ⅲ D．IV
【答案】（1）左
（2）①②④
（3）A
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】在闭合电路中，一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流的现象叫做电磁感应现象，电流的方向和导体切割的方向和磁场方向有关，改变其中一个因素，电流方向发生改变；
【解答】（1） 由实验次数3、4可推测，如果固定导体AB、水平向左移动磁体，相当于导体棒向右移动，与第4组相同，所以灵敏电流计的指针向左偏转。
（2）探究“感应电流产生的条件”实验：实验过程中发现电流表的指针偏转很小，下列方法中可以使指针偏转角度增大的是①②④；分别从增加磁性，增加切割的数目，增加切割的速度角度增加感应电流；③更细的导线，让电阻变大，电流变小；
（3）.图乙中的“o”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看)，I、Ⅱ、Ⅲ、IV表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是A，因为没有切割磁感线，不会产生感应电流；
故答案为：（1）左（2）①④（3）A
25．（2025八下·瑞安期中）如图甲，当电流由A经过LED流向B时，LED发光，电路为闭合状态；反之，电流不能从B流向A，LED不发光，电路为开路状态。
（1）如图乙所示的两次实验中，闭合开关，LED均发光，线圈1顺时针转动，线圈2　 　(选填“顺时针”或“逆时针”)转动。
（2）如图丙所示，导体棒a与两个LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动(图丁的虚线为运动轨迹)，a中产生的电流随运动方向改变而改变，此时两个LED发光情况应该是　 　(选填“两个LED交替发光”“两个LED一直发光”或“只有一个LED一直发光”)，该磁场可能的分布情况包括图丁中的　 　(填序号)。
【答案】（1）逆时针
（2）两个LED交替发光；①③
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）①感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关。
②根据对导体切割磁感线运动的理解判断。
【解答】（1）乙图中，电流方向相同，只是磁场方向改变，因此线圈受力方向改变，即线圈2逆时针转动；
（2）①在丙图中，当导线在磁场中往复运动时，切割磁感线运动的方向不断改变，因此产生感应电流的方向不断改变，那么两个LED灯泡交替发光。
②所谓导体切割磁感线，即导体的运动方向与磁感线相交。导体沿水平方向运动，那么和①③都会相交，因此磁场可能为①③。
26．（2025八下·东阳期末）我国“福建舰”采用电磁弹射技术(如图甲)，其核心原理是通电导体在磁场中受到力的作用。小东设计如图乙装置探究通电导体在磁场中的受力情况，实验数据如下表所示。
序号 电流表示数/A 压力传感器示数/N 直铜棒受到的磁场力/N
1 0 4.0 0
2 0.1 4.4 0.4
3 0.2 4.8 0.8
4 0.3 5.2 1.2
结合图表回答：
（1）本实验探究的问题是通电导体在磁场中受到磁场力的大小与　 　的关系。
（2）实验中直铜棒受磁场力的方向为　 　(填“竖直向上”或“竖直向下”)。
（3）电磁弹射相比蒸汽弹射(如图丙)，具有哪些优势 ____(可多选)。
A．电流调节响应快，加速更均匀
B．可控性高，便于实现不同重量的弹射需求
C．能量转换效率高，无蒸汽泄露等损耗问题
（4）为验证结论的普遍性，需补充实验，可更换　 　(写出一点即可)，进行多次实验并测量。
【答案】（1）电流大小
（2）竖直向下
（3）A；B；C
（4）不同的金属导体(不同长度、不同材料、不同形状的导体)或磁性强弱不同的磁体
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）控制变量法在实验探究中的应用：在探究一个物理量与多个因素的关系时，控制其他因素不变，只改变其中一个因素，研究该因素对物理量的影响。本实验通过改变电流大小，观察磁场力变化，探究磁场力与电流的关系 。
（2）通电导体在磁场中受力的方向判断：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关，可结合实验装置中力的作用效果（压力传感器示数变化 ）判断受力方向 。
（3）电磁弹射与蒸汽弹射的性能对比：从电磁弹射的工作原理（电流、磁场作用 ）出发，分析其在响应速度、可控性、能量转换等方面相较于蒸汽弹射的优势 。
（4）实验结论普遍性的验证方法：为使实验结论具有普遍性，需改变实验中的变量（如导体、磁体等 ），进行多次实验，避免偶然性，确保结论适用于不同情况 。
【解答】（1）本实验中，保持磁场等其他条件不变，改变电流表示数（电流大小），观察压力传感器示数变化（反映磁场力大小），所以探究的是通电导体在磁场中受到磁场力的大小与电流大小的关系 。
（2）实验中，压力传感器示数随电流增大而增大，说明直铜棒对传感器的压力增大，根据力的作用是相互的，直铜棒受到的磁场力方向是竖直向下（使直铜棒向下压传感器 ） 。
（3）A、电磁弹射依靠电流调节，电流调节响应快，能使导体受力更均匀，从而让加速更均匀，蒸汽弹射受蒸汽产生和控制限制，难以做到，属于优势 。
B、电磁弹射通过调节电流等参数，可方便控制弹射力，便于根据舰载机重量等实现不同重量的弹射需求；蒸汽弹射调节相对复杂，可控性弱于电磁弹射，属于优势 。
C、电磁弹射能量转换主要是电能与机械能，转换效率高，且无蒸汽泄漏等损耗；蒸汽弹射存在蒸汽产生、传输中的损耗，能量转换效率低，属于优势 。
所以选 ABC 。
（4）为验证结论的普遍性，需改变实验中的变量，如更换不同的金属导体（改变导体材料、长度、形状等 ），或更换磁性强弱不同的磁体，进行多次实验，避免因单一导体、磁体导致结论片面 。
27．（2025八下·萧山期中）学校开展项目化学习挑战赛————为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
【提供器材】塑料水管、橡胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、若干个LED灯等(如图甲所示，LED 灯有单向导电性，当电流从“+”极流入时，LED 灯会发光；当电流从“-”极流入时，LED灯不发光，相当于断路)。
【方案设计】乙图为小科设计的节能夜跑灯结构图，当磁体在水管中来回移动时，塑料水管外与线圈相连的LED 灯发光。
【产品制作】小科用磁性相同的磁体，以正常跑步时甩臂的速度切割磁感线，得到感应电压大小和线圈匝数关系如丙所示。
【项目评价】
节能夜跑灯产品性能评价量表 (节选)
评价指标 5分 3 分 1分
发光情况 两盏 LED灯交替发光 两盏LED灯发光 一盏LED灯发光
使用情况 日常跑步甩臂发光 快于日常跑步甩臂发光 手中摇动发光
（1）设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能，使LED 灯发光，这是利用　 　原理；
（2）如图丁，为使节能夜跑灯跑步时自动发光，将其佩戴在　 　(选填“A”或“B”)位置比较合适，请简述理由　 　；
（3）若LED灯正常发光需要的电压为27V，根据表中数据分析，在其他条件不变的情况下，小科同学至少要绕制　 　匝的线圈；
（4）根据评价表，小科设计的夜跑灯“发光情况”一项评分为1分。请你仅利用题中【提供器材】中所给的材料，在图戊所示虚线框内画出改进后的设计图，使该指标达到5分。
【答案】（1）电磁感应
（2）B；B位置摆动幅度大， 线圈切割磁感线数量更多，产生的感应电流越强，LED 灯越容易发光
（3）7500
（4）
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）电磁感应原理：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，这种现象叫电磁感应现象。节能夜跑灯将机械能转化为电能使 LED 灯发光，正是利用这一原理。
（2）影响感应电流大小的因素：感应电流大小与导体切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数等有关。在本题中，跑步时不同位置摆动幅度不同，会影响线圈切割磁感线的情况，从而影响感应电流大小。
（3）比例关系计算：根据表格中感应电压和线圈匝数成正比例关系，利用已知数据求出比例系数，再根据 LED 灯正常发光所需电压计算出对应的线圈匝数。
（4）电路设计优化：要使 “发光情况” 达到 5 分（两盏 LED 灯交替发光），需利用所给器材，合理设计电路结构，实现电流方向交替变化使两灯交替发光。
【解答】（1）节能夜跑灯在磁体来回移动时，线圈做切割磁感线运动产生电能使 LED 灯发光，这是利用电磁感应原理。
（2）在跑步时，B 位置手臂摆动幅度比 A 位置大，线圈在 B 处切割磁感线数量更多，根据电磁感应，产生的感应电流更强，LED 灯更容易发光，所以佩戴在 B 位置比较合适。
（3）由表格数据可知，感应电压与线圈匝数成正比，比例系数为 。LED 灯正常发光需27V电压，设至少要绕制n匝线圈，则，解得n=7500匝。
（4）在虚线框内添加一个与原线圈匝数相同的线圈，将两个线圈绕向相反地绕在塑料管上，两个线圈分别与一个 LED 灯串联，再将这两个串联支路并联 。这样当磁体来回移动时，两个线圈中产生的感应电流方向相反，可使两盏 LED 灯交替发光。
四、综合题
28．（2025八下·杭州期中）风是一种潜力很大的新能源，地球上可以用来发电的风力资源约有1000亿千瓦，几乎是现在世界水力发电量的10倍.目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此我国很重视利用风力来发电，开发新能源。某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究。
（1）科技小组探究“风力发电”，应选取下列相应的哪套装置：____。
A． B．
C． D．
（2）科技小组利用选取的实验装置进行实验，产生电流，以下必须的操作是____(多选)。
A．实验时，开关要闭合，接通电路；
B．电路的一部分导体，在磁场中运动；
C．整个电路都在磁场中做切割磁感线运动
D．导体切割磁感线的速度要快；
E．电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；
F．磁场的强度一定要强
（3）在探究“感应电流的大小与什么因素有关”时，科技小组的同学们猜想：感应电流的大小可能跟磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关，他们探究感应电流的大小跟磁场的强弱的关系，逐渐增大磁场强度，但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是　 　。
（4）图D实验可以得出的初步结论是　 　。
【答案】（1）B
（2）A；D
（3）实验中没有控制导线运动的速度相同和运动方向相同；
（4）在其他条件相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强；线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 。
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）发电机是利用电磁感应原理制成的；
（2）根据产生感应电流的条件判断各个选项：①导体是闭合电路的一部分；②导体做切割磁感线运动；
（3）感应电流方向与磁场方向和电流方向有关，探究时需采用控制变量法；
（4）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
利用发电机的制作原理是电磁感应现象，即发电过程是将机械能转化为电能的过程。
【解答】（1）A、通电导体在磁场中受力的作用而发生转动。
B、金属杆切割磁感线时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，此原理可以制成发电机。
C、导线通电后，其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象。
D、通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强。
因此，科技小组探究“风力发电”，应选取下装置B。
故选B。
（2）根据产生感应电流的条件可知：要产生感应电流，导体必须是闭合电路的一部分，同时必须做切割磁感线运动。故选AD。
（3）他们探究感应电流的大小跟磁场的强弱的关系，即需要保持其它因素不变，逐渐增大磁场的强度，观察电流表指针偏转的角度；但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因可能是实验中没有控制导线运动的速度相同和运动方向相同造成的。
（4）图 D 是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，通过改变电流大小、线圈匝数等，观察吸引大头针数量。初步结论是：在其他条件相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强；线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 。
29．（2025八下·温州期中）电动汽车节能环保，越来越受老百姓青睐。如图所示是我国自主研发并铺设的光伏路面，光伏路面下铺设了一层太阳能电池板，电池板与路面下方金属线圈相连，可实现对在该路面上行驶的电动汽车进行无线充电。
（1）给汽车电池充电的过程中，将　 　能转化为化学能。
（2）该系统有一个受电线圈(在车内)，一个供电线圈(在地面)，当汽车在路面上行驶时，就能实现对新能源汽车进行无线充电，路面线圈在汽车无线充电中起的作用是　 　。
（3）请结合所学知识，说明光伏路面是如何对在其上行驶的电动汽车进行无线充电　 　 。
（4）相比有线充电，无线充电速度较慢，为提高汽车充电速度，请你提出合理的建议　 　。 (写出一点即可)
【答案】（1）电能
（2）提供磁场
（3）路面下的供电线圈有电流通过时，线圈周围产生磁场；当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电。
（4）增加太阳能电池板的面板面积(增大光能转化效率、增大线圈电流)或增加接收线圈的匝数
【知识点】电磁感应；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）当汽车在路面上行驶时，它切割路面线圈提供磁场的磁感线，从而产生感应电流，对电池进行充电；
（3）根据电流周围存在磁场，以及电磁感应的知识分析解答；
（4）当路面提供的磁场强度不变时，增加车身上受电线圈的匝数，也能增大受电电流，加快充电速度。
【解答】（1）给汽车电池充电的过程中，将电能转化为化学能。
（2） 当汽车在路面上行驶时，就能实现对新能源汽车进行无线充电，路面线圈在汽车无线充电中起的作用是提供磁场；
（3） 光伏路面是如何对在其上行驶的电动汽车进行无线充电的原因：路面下的供电线圈有电流通过时，线圈周围产生磁场；当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电。
（4） 相比有线充电，无线充电速度较慢，为提高汽车充电速度，我提出的建议为：增加太阳能电池板的面板面积(增大光能转化效率、增大线圈电流)或增加接收线圈的匝数。
30．（2025八下·海曙期中）
（1）为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，在如图甲所示的实验装置中，还需在导线夹 a、b间接入的电路元件是 　 　。
（2）某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路，如图丙所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极，依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是　 　。
【答案】（1）电流表
（2）通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）在探究感应电流的实验中，是通过灵敏电流计指针的偏转来确定感应电流的产生及电流方向的；导体应该选择不能磁化的铜棒；
（2）通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关，若只改变其中的一个，磁场方向发生改变；若两个因素同时改变，磁场方向不变；
通电螺线管外磁场的方向与螺线管外小磁针静止时N极指向相同。
【解答】（1）在探究感应电流的实验中，是通过灵敏电流计指针的偏转来确定感应电流的产生及电流方向的，所以还需在导线夹a、b间接入的电路元件是灵敏电流表；
（2）改变电源的正负极后，螺线管中的电流方向发生了改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可以确定，螺线管磁场的方向与电流方向有关；
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