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第5节 磁生电
学习目标：
知识精讲 有的放矢
核心考点一： 电磁感应现象
知识归纳
1．1831年，英国物理学家 法拉第 发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现，带来了 电能 的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。
2． 闭合 电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 的运动时，导体中就会产生 电流 ，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫 感应电流 。21cnjy.com
3．感应电流的方向跟导体的 运动方向 和 磁场方向 有关。
4．如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中 没有 感应电流，但导体两端会有 感应电压 。
5．在电磁感应中， 机械 能转化为 电能。
1．切割运动不一定需要垂直，导体的运动方向与磁感线有一定的角度也可以。
2．不是切割运动的情况有两种：一是导体沿磁感线方向运动；二是导体沿自身所在的直线运动。
3．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度和磁场的强度等有关。(1)当磁场强弱一定时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大。(2)当导体切割磁感线的速度一定时，磁场越强，产生的感应电流越大。21·世纪*教育网
典型例题 珠联璧合
【例题1】.关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁感应现象是由奥斯特首先发现的
B．只要把矩形线圈放在磁场中线圈中就会产生感应电流
C．只要导体在磁场中做切割磁感线运动，就一定有感应电流产生
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中一定有感应电流产生
【解答】解：A、电磁感应现象是由法拉第首先发现的，故A错误；
B、把矩形线圈放在磁场中不动，此时没有做切割磁感线运动，不会产生电流，故B错误；
CD、只有闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，电路中一定有感应电流产生，故D正确，C错误。
故选：D。
【变式1】．小刚连接好如图所示的电路后，下列操作能使电流表指针偏转的是（　　）
A．导体AB向右运动
B．导体AB沿磁场方向运动
C．闭合开关，导体AB向左运动
D．闭合开关，导体AB沿磁场方向运动
【解答】解：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，才能产生感应电流；
所以，在如图所示的电路中，首先应闭合开关；
若导体AB沿磁场方向运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流；若导体AB向左运动，则AB做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流，电流表指针会发生偏转；故C正确，ABD错误。21*cnjy*com
故选：C。
知识精讲 有的放矢
核心考点二： 交流发电机
知识归纳
1． 大小和方向都发生周期性变化 的电流叫交流电，如手摇发电机产生的电流就是交流电； 方向不随时间改变的电流叫直流电，如从干电池中获得的电流就是直流电。
2．我们所用的电网以 交流 电供电，周期是 0.02 秒，频率为 50 赫。
3．交流发电机是利用线圈切割磁感线而产生感应电流，它主要由 转子 (线圈)和 定子 (磁体)组成，再利用铜环和电刷把线圈产生的电输送给用电器。大型交流发电机为了得到较强的磁场，用 电磁铁 代替永磁体。
直流电动机和交流发电机的比较：
直流电动机 交流发电机
原理 通电线圈在磁场中受到力的作用转动 电磁感应现象
构造 转子(线圈)、定子(磁体)、换向器、电刷等 转子(线圈)、定子(磁体)、铜环、电刷等
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
线圈内部电流 交流电 交流电
线圈外部电流 直流电 交流电
在电路中的作用 用电器 电源
典型例题 珠联璧合
【例题2】．（2019 安庆模拟）关于图，下列说法正确的是（　　）
A．这是直流电动机示意图，线圈因受到磁场的作用力而转动
B．这是直流电动机示意图，线圈转动的过程中，线圈中不会产生感应电流
C．这是交流发电机示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生感应电流
D．这是交流发电机示意图，工作时主要是将机械能转化为电能
【解答】解：从图看出，外部接了电源，故是直流电动机的示意图，它的原理为：线圈受到磁场的作用力而转动，故A正确。21*cnjy*com
故选：A。
【变式2】．下列装置中利用电磁感应原理工作的是（　　）
A．电动机 B．电灯 C．发电机 D．电熨斗
【解答】解：A、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故该选项不符合题意；
B、电灯是将电能转化为光能的设备，即是消耗电能的用电器，故该选项不符合题意；
C、发电机的前提是线圈在磁场中运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，故该选项符合题意；
D、电熨斗是利用电流的热效应的原理制成的，故该选项不符合题意。
故选：C。
走进重高 拓展视野
【题1】手机无线充电真神奇，它方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交替变化的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是（　　）
A．电磁铁 B．电磁继电器 C．电动机 D．动圈式话筒
【答案】D
【解答】解：根据题意可知，受电线圈工作原理是电磁感应现象；
A、电磁铁利用的是电流的磁效应，故A错误；
B、电磁继电器的主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故B错误；
C、通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理图，故C错误；
D、动圈式话筒工作时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，会使小灯泡发光，这是电磁感应现象，故D正确。2-1-c-n-j-y
故选：D。
巩固训练 初露锋芒
【题1】.如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线．当线框从位置A向右匀速移动到位置B时，线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 无→有→无→有→无 B. 无→有→无 C. 没有感应电流 D. 一直有感应电流
【答案】A
【解析】：感应感应电流的条件可知，线框A进入磁场前，不能切割磁感线，因此无感应电流产生；当线框A从刚进入到全部进入前，上下两边没有切割磁感线，左右两边切割磁感线。当线框向右运动时，右边的导线做切割磁感线运动，其左边处于磁场外，符合产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；当线框A全部进入磁场后，整个闭合电路都在磁场中，不是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，不符合产生感应电流的条件，因此无感应电流产生；当线框A刚从磁场中出来到全部出来前，线框左边做切割磁感线运动，符合产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；当线框A全部出来后，不能切割磁感线，因此无感应电流产生，故A选择正确。故选A【版权所有：21教育】
产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体需要在磁场中切割磁感线。
【题2】..超市的商品上贴有具有磁性的标签，当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时，安全门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的。下列实验原理与安全门的工作原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】.B
【解析】：根据“当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时，安全门上的线圈会产生电流”可知，磁性标签的工作原理是电磁感应现象，据此分析判断。 21·cn·jy·com
A.闭合开关后，通过电流的金属棒在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，故A不合题意；
B.闭合开关后，金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有感应电流产生，这就是电磁感应现象，故B符合题意；
C.闭合开关后，缠绕有线圈的铁钉可以吸引大头针，这就是电磁铁的工作原理，故C不合题意；
D.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D不合题意。
故选B。
【题3】.（2021 宜春一模）如图所示，运动手环受到了运动爱好者的喜爱，其核心元件为空心塑料管，管外缠有线圈，管内置有一块小磁铁，戴着手环走路时磁铁会在管内反复运动，线圈会产生电流，系统就会记录下运动步数，液晶屏会显示出来，此过程利用了
　 　原理，把机械能转化为电能。以佩戴手环的手腕为参照物，运动手环是　 　（选填“运动”或“静止”）的。
【解答】解：根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，切割线圈而产生电流。因此，运动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能；
以佩戴者手腕为参照物，运动手环相对于手腕的位置没有发生变化，运动手环是静止的。
故答案为：电磁感应；静止。
【题4】．（2021 宿迁）如图甲所示，是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图。
（1）磁体和导体棒AB相对静止，闭合开关，能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象？
答：　 　。
（2）探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时，应该保持 　 　的方向不变。
（3）小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小，于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验，此时需要在图乙的电路中再接入的元件是 　 　。
【解答】解：（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无电流产生；
（2）要探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系，应控制磁场方向不变；
（3）小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小，通过改变电流来改变磁场的强弱，需要在图乙的电路中再接入的元件是滑动变阻器。2·1·c·n·j·y
故答案为：（1）否；（2）磁场；（3）滑动变阻器。
【题5】．（2021 兰州）小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装www.21-cn-jy.com
置是 　 　（选填“甲”或“乙”）。乙的工作原理是 　 　，生活中应用这一原理工作的还有 　 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”），如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是 　 　。
【解答】解：（1）闭合开关S后，电源与甲电动机接通，电流通过甲电动机的线圈，线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能；
（2）甲电动机带动乙电动机一起转动，乙电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时乙电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象；【来源：21cnj*y.co*m】
（3）“动圈式话筒”的原理是电磁感应现象，“动圈式扬声器”的原理是通电导体在磁场中受力而运动；
（4）通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，如果将电池组正负极对调，电流方向改变，磁场方向不变，则甲电动机转动方向改变。
故答案为：甲；电磁感应现象；动圈式话筒；将电池组正负极对调。
课后训练 鲲鹏展翅
【题1】.为了防止考试作弊，监考人员利用金属探测器(如图)对考生进行检查，当它靠近金属物体时，在金属导体中就会产生电流，探测器发出警报。在图中能反映金属探测器工作原理的是（ ） 【来源：21·世纪·教育·网】
A. B. C. D.
【答案】.C
【解析】：根据“当它靠近金属物体时，在金属导体中就会产生电流”可知，该装置的工作原理应该是电磁感应现象。 A.闭合开关后，线圈匝数多的电磁铁吸引的铁屑更多，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，故A不合题意； B.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B不合题意； C.闭合开关后，金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有电流产生，故C符合题意； D.闭合开关后，通过电流的金属棒在磁场中受力运动，故D不合题意。
故选C。www-2-1-cnjy-com
【题2】.若地磁场在某区域的磁场强弱和方向处处相同，小明在该区域某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方，如图，则能使线圈中产生感应电流的操作是（ ）
A. 南北移动线圈 B. 将线圈转至水平 C. 东西移动线圈 D. 上下移动线圈【出处：21教育名师】
【答案】B
【解析】：产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，即回路中的磁通量发生变化，满足上述条件，导体中才有感应电流。 A、南北移动线圈时，回路的有效面积发生没有变化，磁通量保持不变，没有产生感应电流。故A错误; B、将线圈从竖直转至水平，回路的有效面积发生变化，磁通量发生了变化，可以产生感应电流。故B正确; C、东西方向移动线圈时，回路的有效面积发生没有变化，磁通量保持不变，没有产生感应电流，故C错误; D、上下移动线圈时，回路的有效面积发生没有变化，磁通量保持不变，没有产生感应电流。故D错误。
故答案为：B
【题3】.图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1-4位置时，运动方向已用箭头标出，图甲中的导线ab，当它下列说法正确的是（ ）
A. 在位置1时，电路中不会产生感应电流 B. 图甲的电路中没有电源
C. 在位置3时，电路中不会产生感应电流 D. 发电机产生的电流方向不变
【答案】A
【解析】：AC、小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分。由图磁感线方向水平向右，1的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流；2、3、4的运动方向切割磁感线，能产生感应电流，故A正确，C错误；B、发电机的原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能，发电机线圈就是电源，故B错误；D、发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化，这种电流叫交流电，故D错误。故选A产生感应电路的条件：①闭合电路的一部分导体；②导体切割磁感线运动。根据图示判断1、2、3、4位置按箭头方向运动时，是否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流。产生感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。
【题4】.（2021 临邑县模拟）如图所示是我国新型运﹣9反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下图能解释磁异探测器工作原理的是（　　）21教育网
A．B．C．D．
【答案】B
【解答】解：磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，说明有感应电流产生，这是电磁感应现象；
A、图示为通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的原理，故A错误；
B、开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故B正确；
C、图示的实验是电磁铁的原理，运用了电流的磁效应，可制成电磁铁，故C错误；
D、图示为电流的磁效应，故D错误。
故选：B。
【题5】．（2021秋 任城区期末）在火力发电、水力发电和核能发电三种发电方式中，其他形式的能量先要传递和转化为发电机转子的机械能，然后再利用 　原理将转子的机械能转化为电能。大连红沿河核电站建在海边，其原因之一是需要大量的水作为蒸汽轮机的冷却剂，这利用了水的 　 　较大。21教育名师原创作品
【解答】解：发电机的工作原理是电磁感应现象；
水的比热容大，质量相同的水和其它物质相比，升高一定温度，水可以吸收更多的热量，冷却效果更好，所以说用水作为蒸汽轮机的冷却剂，这利用了水的比热容大的特点。
故答案为：电磁感应；比热容。
【题6】．（2021 泰州模拟）如图所示的小直流电动机主要由磁铁和线圈组成，小明为探究“直流电动机线圈转动时能否产生感应电流”，将一个小灯泡连在完好的直流电动机两接线柱上，多次用力沿不同方向转动转轴，小灯泡总不能发光。请你分析上述现象判断：该电动机线圈转动时灯丝中　 　（选填“一定有”、“可能有”或“一定无”）电流通过。为验证你的判断，你可选用　 　来更好地判断电流的有无。
【解答】解：将一个小灯泡连在完好的直流电动机两接线柱上，多次用力沿不同方向转动转轴，线圈切割磁感线运动，若小灯泡完好，则一定会产生感应电流，只是小灯泡的实际功率太小，灯泡不会发光；若小灯泡断路，则电路中无电流；
为验证你的判断，可以在电路中接入灵敏电流计来更好地判断电流的有无。
故答案为：可能有；灵敏电流计。
【题7】．（2021 岳阳）如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是 　 （选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”）。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 　 　（选填“电源”或“用电器”）。
【解答】解：转动魔方时，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；在发电的过程中，机械能转化为电能；
魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
故答案为：电磁感应；电源。
【题8】．（2021 闵行区二模）学习电流的磁场后，甲、乙两同学继续探究磁能否生电，他们利用如图（a）所示的装置进行实验：将金属棒P悬挂于蹄形磁铁的磁场中，并用导线将金属棒P与灵敏电流计、开关串联连接。闭合开关，当金属棒P静止时的实验现象如图（b）所示；当金属棒P以不同方式运动时的实验现象分别如图（c）、图（d）所示。
（1）甲同学根据图（b）、图（c）中的实验现象，认为：当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，会产生电流。乙同学不同意甲的结论，他判断的依据是　 　。
（2）他俩改用塑料棒代替金属棒进行实验，你认为能不能产生电流？请判断并说明理由。　 　。
【解答】解：（1）根据图（b）、图（d）中的实验现象可知，当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿平行于磁场方向运动时，不会产生电流。
（2）磁生电需要导体，塑料棒是绝缘体，所以也不会产生电流。
故答案为：（1）图（d）中的导体在磁场中沿平行于磁场方向运动时，不会产生电流；（2）不能；塑料棒是绝缘体，不会产生电流。
【题9】．（2021 凤山县二模）如图甲所示是灵敏电流计的内部结构。小红同学参加课外实践活动，发现灵敏电流计内部结构与电动机发电机内部结构类似，出于好奇她利用如图乙所示的装置进行了下面的实验。
（1）用手拨动右侧灵敏电流计的指针时，表内线圈在磁场中做 　 　运动，产生了感应电流，这种现象称为 　 　。同时，左侧灵敏电流计内的线圈就会有感应电流流过，通电线圈在 　 　中受到力的作用，带动指针偏转起来。
（2）此时的右侧灵敏电流计相当于 　 　。
【解答】解：（1）用手拨动右侧灵敏电流计的指针时，表内线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生了感应电流，这种现象称为电磁感应现象。同时，左侧灵敏电流计内的线圈就会有感应电流流过，通电线圈在磁场中受到力的作用，带动指针偏转起来。
（2）此时的右侧灵敏电流计把机械能转化成了电能，提供了电流相当于电源。
故答案为：（1）切割磁感线；电磁感应现象；磁场。（2）电源。
【题10】．如图所示是研究磁产生电的实验装置。
（1）实验中通过观察　 　的指针是否偏转来判断是否有感应电流产生。
（2）闭合开关，若导体不动，左右移动蹄形磁体，导体中　 　（选填“能”或“不能”）产生电流。
（3）实验研究证明：闭合电路的部分导体在磁场中做　 　运动时，电路中产生感应电流。
（4）在此过程中发生的能量转化是　 　；此原理可用来制作　 　机。
【解答】解：（1）实验中通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断是否有感应电流产生；
（2）闭合开关，若导体不动，左右移动蹄形磁体，根据相对运动，等效于蹄形磁体不动，而导体左右运动，则切割磁感线，导体中能产生电流。21世纪教育网版权所有
（3）实验研究证明：闭合电路的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；
（4）在此过程中发生的能量转化是机械能转化为电能；此原理可用来制作发电机。
故答案为：（1）灵敏电流计；（2）能；
（3）切割磁感线；（4）机械能转化为电能，发电。
【知识与技能】
（1）通过探究，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件；
（2）了解电磁感应在实际生活中的应用。
【过程与方法】
（1）经历科学探究的过程，感悟科学探究的方法；
（2）学会使用观察、实验、思维分析问题及科学表述实验结论；
（3）形成审视、质疑、逻辑、实证的科学思维习惯。
【情感态度与价值观】
（1）通过探究活动，激发学习兴趣，培养乐于和他人合作的团队精神；
（2）通过科学史的介绍，激发科学探究精神、培养严谨的科学态度。
【重点难点】
【重点】
探究产生感应电流的条件，理解“切割磁感线”。
【难点】
探究产生感应电流的条件，理解“切割磁感线”。
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第5节 磁生电
学习目标：
知识精讲 有的放矢
核心考点一： 电磁感应现象
知识归纳
1．1831年，英国物理学家 法拉第 发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现，带来了______的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。
2．______电路的一部分导体在磁场中做____________的运动时，导体中就会产生______，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫____________。21cnjy.com
3．感应电流的方向跟导体的____________和____________有关。
4．如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中______感应电流，但导体两端会有____________。
5．在电磁感应中，______能转化为______能。
1．切割运动不一定需要垂直，导体的运动方向与磁感线有一定的角度也可以。
2．不是切割运动的情况有两种：一是导体沿磁感线方向运动；二是导体沿自身所在的直线运动。
3．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度和磁场的强度等有关。(1)当磁场强弱一定时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大。(2)当导体切割磁感线的速度一定时，磁场越强，产生的感应电流越大。21·世纪*教育网
典型例题 珠联璧合
【例题1】.关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁感应现象是由奥斯特首先发现的
B．只要把矩形线圈放在磁场中线圈中就会产生感应电流
C．只要导体在磁场中做切割磁感线运动，就一定有感应电流产生
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中一定有感应电流产生
【变式1】．小刚连接好如图所示的电路后，下列操作能使电流表指针偏转的是（　　）
A．导体AB向右运动
B．导体AB沿磁场方向运动
C．闭合开关，导体AB向左运动
D．闭合开关，导体AB沿磁场方向运动
知识精讲 有的放矢
核心考点二： 交流发电机
知识归纳
1．____________向都发生周期______ 的电流叫交流电，如手摇发电机产生的电流就是交流电；__________________的电流叫直流电，如从干电池中获得的电流就是直流电。
2．我们所用的电网以______电供电，周期是______秒，频率为______赫。
3．交流发电机是利用线圈切割磁感线而产生感应电流，它主要由______(线圈)和______(磁体)组成，再利用铜环和电刷把线圈产生的电输送给用电器。大型交流发电机为了得到较强的磁场，用____________代替永磁体。
直流电动机和交流发电机的比较：
直流电动机 交流发电机
原理 通电线圈在磁场中受到力的作用转动 电磁感应现象
构造 转子(线圈)、定子(磁体)、换向器、电刷等 转子(线圈)、定子(磁体)、铜环、电刷等
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
线圈内部电流 交流电 交流电
线圈外部电流 直流电 交流电
在电路中的作用 用电器 电源
典型例题 珠联璧合
【例题2】．（2019 安庆模拟）关于图，下列说法正确的是（　　）
A．这是直流电动机示意图，线圈因受到磁场的作用力而转动
B．这是直流电动机示意图，线圈转动的过程中，线圈中不会产生感应电流
C．这是交流发电机示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生感应电流
D．这是交流发电机示意图，工作时主要是将机械能转化为电能
【变式2】．下列装置中利用电磁感应原理工作的是（　　）
A．电动机 B．电灯 C．发电机 D．电熨斗
走进重高 拓展视野
【题1】手机无线充电真神奇，它方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交替变化的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是（　　）
A．电磁铁 B．电磁继电器 C．电动机 D．动圈式话筒
巩固训练 初露锋芒
【题1】.如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线．当线框从位置A向右匀速移动到位置B时，线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 无→有→无→有→无 B. 无→有→无 C. 没有感应电流 D. 一直有感应电流
【题2】..超市的商品上贴有具有磁性的标签，当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时，安全门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的。下列实验原理与安全门的工作原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
【题3】.（2021 宜春一模）如图所示，运动手环受到了运动爱好者的喜爱，其核心元件为空心塑料管，管外缠有线圈，管内置有一块小磁铁，戴着手环走路时磁铁会在管内反复运动，线圈会产生电流，系统就会记录下运动步数，液晶屏会显示出来，此过程利用了
　 　原理，把机械能转化为电能。以佩戴手环的手腕为参照物，运动手环是　 　（选填“运动”或“静止”）的。
【题4】．（2021 宿迁）如图甲所示，是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图。
（1）磁体和导体棒AB相对静止，闭合开关，能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象？
答：　 　。
（2）探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时，应该保持 　 　的方向不变。
（3）小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小，于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验，此时需要在图乙的电路中再接入的元件是 　 　。
【题5】．（2021 兰州）小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装www.21-cn-jy.com
置是 　 　（选填“甲”或“乙”）。乙的工作原理是 　 　，生活中应用这一原理工作的还有 　 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”），如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是 　 　。
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【题1】.为了防止考试作弊，监考人员利用金属探测器(如图)对考生进行检查，当它靠近金属物体时，在金属导体中就会产生电流，探测器发出警报。在图中能反映金属探测器工作原理的是（ ） 【来源：21·世纪·教育·网】
A. B. C. D.
【题2】.若地磁场在某区域的磁场强弱和方向处处相同，小明在该区域某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方，如图，则能使线圈中产生感应电流的操作是（ ）
南北移动线圈 B. 将线圈转至水平
C. 东西移动线圈 D. 上下移动线圈
【题3】.图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1-4位置时，运动方向已用箭头标出，图甲中的导线ab，当它下列说法正确的是（ ）
A. 在位置1时，电路中不会产生感应电流 B. 图甲的电路中没有电源
C. 在位置3时，电路中不会产生感应电流 D. 发电机产生的电流方向不变
【题4】.（2021 临邑县模拟）如图所示是我国新型运﹣9反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下图能解释磁异探测器工作原理的是（　　）21教育网
A．B．C．D．
【题5】．（2021秋 任城区期末）在火力发电、水力发电和核能发电三种发电方式中，其他形式的能量先要传递和转化为发电机转子的机械能，然后再利用 　原理将转子的机械能转化为电能。大连红沿河核电站建在海边，其原因之一是需要大量的水作为蒸汽轮机的冷却剂，这利用了水的 　 　较大。21教育名师原创作品
【题6】．（2021 泰州模拟）如图所示的小直流电动机主要由磁铁和线圈组成，小明为探究“直流电动机线圈转动时能否产生感应电流”，将一个小灯泡连在完好的直流电动机两接线柱上，多次用力沿不同方向转动转轴，小灯泡总不能发光。请你分析上述现象判断：该电动机线圈转动时灯丝中　 　（选填“一定有”、“可能有”或“一定无”）电流通过。为验证你的判断，你可选用　 　来更好地判断电流的有无。
【题7】．（2021 岳阳）如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是 　 （选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”）。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 　 　（选填“电源”或“用电器”）。
【题8】．（2021 闵行区二模）学习电流的磁场后，甲、乙两同学继续探究磁能否生电，他们利用如图（a）所示的装置进行实验：将金属棒P悬挂于蹄形磁铁的磁场中，并用导线将金属棒P与灵敏电流计、开关串联连接。闭合开关，当金属棒P静止时的实验现象如图（b）所示；当金属棒P以不同方式运动时的实验现象分别如图（c）、图（d）所示。
（1）甲同学根据图（b）、图（c）中的实验现象，认为：当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，会产生电流。乙同学不同意甲的结论，他判断的依据是　 　。
（2）他俩改用塑料棒代替金属棒进行实验，你认为能不能产生电流？请判断并说明理由。　 　。
【题9】．（2021 凤山县二模）如图甲所示是灵敏电流计的内部结构。小红同学参加课外实践活动，发现灵敏电流计内部结构与电动机发电机内部结构类似，出于好奇她利用如图乙所示的装置进行了下面的实验。
（1）用手拨动右侧灵敏电流计的指针时，表内线圈在磁场中做 　 　运动，产生了感应电流，这种现象称为 　 　。同时，左侧灵敏电流计内的线圈就会有感应电流流过，通电线圈在 　 　中受到力的作用，带动指针偏转起来。
（2）此时的右侧灵敏电流计相当于 　 　。
【题10】．如图所示是研究磁产生电的实验装置。
（1）实验中通过观察　 　的指针是否偏转来判断是否有感应电流产生。
（2）闭合开关，若导体不动，左右移动蹄形磁体，导体中　 　（选填“能”或“不能”）产生电流。
（3）实验研究证明：闭合电路的部分导体在磁场中做　 　运动时，电路中产生感应电流。
（4）在此过程中发生的能量转化是　 　；此原理可用来制作　 　机。
【知识与技能】
（1）通过探究，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件；
（2）了解电磁感应在实际生活中的应用。
【过程与方法】
（1）经历科学探究的过程，感悟科学探究的方法；
（2）学会使用观察、实验、思维分析问题及科学表述实验结论；
（3）形成审视、质疑、逻辑、实证的科学思维习惯。
【情感态度与价值观】
（1）通过探究活动，激发学习兴趣，培养乐于和他人合作的团队精神；
（2）通过科学史的介绍，激发科学探究精神、培养严谨的科学态度。
【重点难点】
【重点】
探究产生感应电流的条件，理解“切割磁感线”。
【难点】
探究产生感应电流的条件，理解“切割磁感线”。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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