资源简介

第十七章 电动机与发电机
（时间 80分钟，满分 100分）
一、 选择题（每题 3分，共 30分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
1、 (2025广东）如图所示实验中，闭合开关，导体 ab向右运动，下列操作能让导体 ab向左运动的是（ ）
A. 改变电压大小 B. 改变电流方向
C. 改变电流大小 D. 改变导体 ab长度
【答案】B
【解析】
【详解】A．通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和导线棒中电流的方向有关，且两个因素只改变其中一个
导体棒受力方向才会发生改变，改变电压大小，只改变电流的大小，不能改变导体的受力方向，故 A不符合题意；
B．改变电流方向，磁场的方向不变，可以改变导体受力的方向，可以使导体 ab向左运动，故 B符合题意；
C．改变电流大小，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故 C不符合题意；
D．改变导体 ab长度，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故 D不符合题意。
故选 B。
2、(2025 黑龙江绥化）电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．该图是电铃工作原理图，利用电流的磁效应工作，故 A不符合题意；
B．该图是发电机工作原理图的一部分，基于电磁感应原理（闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产
生感应电流），故 B不符合题意；
C．该图是奥斯特实验原理图，表明电流周围存在磁场，体现电流的磁效应，故 C不符合题意；
D．该图有电源，闭合开关后，导体在磁场中会受力运动，与电动机工作原理（通电导体在磁场中受力运动 ）相同，
故 D符合题意。
故选 D。
3、（2025湖北）如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动手电筒，使其内部的小物块
来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是（ ）
A. 木块 B. 石块 C. 铜块 D. 磁铁块
【答案】D
【解析】
【详解】沿着筒身方向摇动手电筒为了让线圈切割磁感线运动产生感应电流，这是利用了电磁感应原理；由于线圈
是固定的，因此那个滑动的物块是磁铁，故 ABC不符合题意，D符合题意。
故选 D。
4、 (2025山西）小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端
插入细铁棒，快速转动铁棒，灯泡开始发光。下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡发光，说明该装置中一定有干电池
B. 转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动
C. 转动铁棒，电机就将电能转化为机械能
D. 若铁棒反向转动，电路中不能产生电流
【答案】B
【解析】
【详解】AB．灯泡发光，说明电路中有电流；产生电流的现象为电磁感应现象，所以转动铁棒，电机线圈做切割
磁感线运动，该装置中没有干电池，故 A错误，B正确；
C．转动铁棒，电机就将机械能转化为电能，产生电能供灯泡使用，故 C错误；
D．若铁棒反向转动，电机线圈也做切割磁感线运动，电路中能产生电流，故 D错误。
故选 B。
5、(2025河北）如图所示，下列操作或物理知识与结果对应正确的是（ ）
A. 甲：电磁感应 扬声器发声
B. 乙：闭合开关 电铃发声
C. 丙：同名磁极相斥 小车相互靠近
D. 丁：导线触接电池负极 小磁针静止不动
【答案】B
【解析】
【详解】A．扬声器中的线圈通过电流时，线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用，当线圈中电流的方向改变时，线
圈受到力的方向改变，带动与线圈相连的纸盆振动，纸盆振动发声，扬声器工作的主要原理是通电导体在磁场中受
到力的作用，故 A错误；
B．闭合开关，电磁铁中有电流通过，电磁铁有磁性吸引衔铁，敲击铃碗发声，故 B正确；
C．车上相邻的两个磁极都是 N极，同名磁极相斥，两个小车相互远离，故 C错误；
D．导线触接电池负极，导线中有电流通过，通电导体周围存在磁场，小磁针受到磁力作用会转动，故 D错误。
故选 B。
6、（2025四川广安）如图是 2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员，机器狗内部电动机的工作原理是（ ）
A. 电磁感应现象 B. 通电导体在磁场中受到力的作用
C. 电流的磁效应 D. 电流的热效应
【答案】B
【解析】
【详解】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
A．电磁感应现象是发电机的原理，故 A不符合题意；
B．通电导体的磁场中受到力的作用，电动机中的线圈中通以电流时，在磁场中受力转动，利用换向器改变线圈中
电流方向从而使它持续转动，故 B符合题意；
C．电流的磁效应是指通电导体周围存在磁场，是电磁铁的原理，故 C不符合题意；
D．电流的热效应是电热器的原理，故 D不符合题意。
故选 B。
7、(2025山东烟台）如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置，下列关于该实验说
法正确的是（ ）
A. 该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B. 该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C. 扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D. 闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】A．图中装置没有电源，不能探究通电导线在磁场中受到力的作用，故 A错误；
B．改变导体运动的方向，可以发现电流计的指针会反向偏转，说明感应电流方向跟导体运动方向有关，故 B正确；
C．扬声器是把电信号转化为声信号，其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故 C错误；
D．只有闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，故 D错误。
故选 B。
8、 为构建新型能源体系，河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图，在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库
蓄能；在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（ ）
A. 抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能
B. 上水库放水时，流下的水的重力势能不变
C. 放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的
D. 放水发电时，水的机械能全部转化为了电能
【答案】C
【解析】
【详解】A．蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的重力势能，故 A错误；
B．上水库放水时，流下的水的高度降低，重力势能减小，故 B错误；
C．发电时，发电机将水的动能转化为电能，是利用电磁感应的原理工作的，故 C正确；
D．在能量转化过程中，总存在一定的能量损耗，所以放水发电时不可能将水的机械能全部转化为电能，故 D错误。
故选 C。
9、如图所示为扩音器的工作原理图，当对着话筒说话时，膜片振动产生的“信号”经过放大器放大，最终使扬声器
纸盆振动，将说话的声音放大，下列说法正确的是（ ）
A．话筒和扬声器的工作原理都是电磁感应
B．话筒和扬声器的工作原理都类似电动机
C．话筒工作原理是电磁感应，扬声器工作原理类似电动机
D．话筒工作原理类似电动机，扬声器工作原理是电磁感应
【答案】C
【详解】对着话筒说话，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，这是电磁感应现
象；对于扬声器，变化的电流经放大器放大后，通过扬声器的线圈，由于通电导线在磁场中受力的作用，故能使线
圈在磁场中受力来回振动，带动纸盆也来回振动，扬声器就能够发声了，利用的是磁场对电流有力的作用的原理，
类似于电动机，故 ABD错误，C正确。
故选 C。
10．如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲：地磁场的 N极在地理的北极附近，磁感线从地理北极附近指向南极附近
B．图乙：滑片 P向左移动，能吸引更多铁钉，说明电磁铁的磁性强弱与电阻大小有关
C．图丙：只对调磁极，闭合开关 S，通电导体 AB在磁场中的受力方向不会发生改变
D．图丁：该实验过程中，主要将机械能转化为电能。过闸机刷身份证对应的是此种原理
【答案】D
【详解】A．磁感线是用来描述磁场的一些假想的曲线，不是真实存在的，而磁场是一种物质，是存在的，地磁场
的北极在地理南极附近，故 A错误；
B．由图知道，电流从电磁铁的上方流入、下方流出，由安培定则知道，电磁铁的上端是 N极，下端的钉尖是 S极；
将滑动变阻器的滑片 P向左移动，电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性变强，能吸引更多的大头针，说明电磁铁的
磁性强弱与电流大小有关，故 B错误；
C．通电导体 AB在磁场中的转动方向与磁场方向和电流方向有关，只对调磁极，电流的方向发生改变，则通电导
体 AB受到力的方向发生改变，故 C错误；
D．实验中，金属棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则我们可以得出结论：闭合电路的一部分导
体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。在此过程中，主要是将机械能转化为电能；靠近自助
闸机的身份证感应器，机器的感应电路中就会产生电流，从而识别身份，过闸机刷身份证对应的是此种原理，故 D
正确。
故选 D。
二、填空题（每空 1分，共 23分）
11、（2025四川成都）将两个玩具电动机M1、M2 的转轴用塑料管连接起来，如图。闭合开关，小灯泡发光，原
因是M1带动M2，让M2 的线圈切割______，产生感应电流。若只将电池的正负极对调，闭合开关后M1的转动方
向会______。
【答案】 ①. 磁感线 ②. 改变
【解析】
【详解】[1]闭合开关，M1电动机通电后，线圈转动，带动M2电动机的线圈一起转动，M2的线圈转动时切割磁感
线，产生感应电流，使灯泡发光，这是电磁感应现象。
[2]通电导体在磁场中受力方向跟电流方向有关，如果把电池的正负极对调，导体中的电流方向改变，所以闭合开关
后，M1的转动方向会改变。
12、（2025江苏苏州）以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你补充完整．
①_________ ②_________
【答案】 ①. 磁效应 ②. 发电机
【解析】
【详解】[1]奥斯特发现通电导体周围存在磁场，把这种现象叫做电流的磁效应。
[2]法拉第发现在闭合回路中，导体切割磁感线会产生感应电流，把这种现象叫做电磁感应现象，并利用此原理发明
了发电机。
13、 (2025 广西壮族自治区)如图所示，悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当导体静止不
动时，电流计指针___________；当导体向右运动时，电流计指针___________（选填“偏转”或“不偏转”）。
【答案】 ①. 不偏转 ②. 偏转
【解析】
【详解】电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。产生感应
电流需要满足两个条件：一是电路闭合；二是导体做切割磁感线运动。
[1]当导体静止不动时，导体没有做切割磁感线运动，不满足产生感应电流的条件，所以电流计指针不偏转。
[2]当导体向右运动时，导体做切割磁感线运动，满足产生感应电流的条件，电路中有感应电流产生，所以电流计指
针偏转。
14、如图是电子水翼冲浪板的照片。
(1)为了能让冲浪者和冲浪板露出水面向前运动，螺旋桨转动向后推水，这里运用了物体间力的作用是 的；
冲浪板的A处有类似于飞机机翼的装置，与下表面相比，其上表面所受水的压强更 （选填“大”或“小”）。
(2)螺旋桨中的电动机利用了通电导体在 中受到力的作用；螺旋桨停止转动，冲浪者和冲浪板仍会向前运动
一段距离，这是因为冲浪者和冲浪板具有 。
【答案】(1) 相互 小
(2) 磁场 惯性
【详解】（1）[1]螺旋桨转动向后推水，给水一个向后的力，同时水会给螺旋桨一个向前的反作用力，从而推动冲
浪板向前运动，这里运用了物体间力的作用是相互的。
[2]冲浪板的 A处有类似于飞机机翼的装置，其形状是上凸下平。当冲浪板向前运动时，水经过上表面的流速比经
过下表面的流速快。根据流体压强与流速的关系：在流体中，流速越大的位置压强越小，所以其上表面所受水的压
强更小。
（2）[1]当给电动机的线圈通电时，线圈在磁场中会受到力的作用而转动，从而带动螺旋桨转动，所以螺旋桨中的
电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。
[2]惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体都具有惯性，螺旋桨停止转动后，冲浪者和冲浪板由于具有
惯性要保持原来的运动状态，所以仍会向前运动一段距离。
15．NFC是 Near Field Communication的缩写，即近场通信，是一种短距离的高频无线通信技术，是多种电磁学原
理的综合应用体现。当 NFC设备（如智能手机）需要发送数据时，其芯片通过天线产生一个变化的电流，接收端
（刷卡机）的 NFC天线会同步感应到一个变化的磁场，又将变化的磁场转换为变化的电流。其中蕴含的物理知识
是由 （填科学家）最先研究并得出的电流的磁效应现象和由法拉第研究得出的 现象。
【答案】 奥斯特 电磁感应
【详解】[1]当 NFC设备（如智能手机）需要发送数据时，其芯片通过天线产生一个变化的电流，接收端（刷卡机）
的 NFC天线会同步感应到一个变化的磁场，说明电流周围存在磁场，即电流的磁效应，是由丹麦物理学家奥斯特
发现的。
[2]又将变化的磁场转换为变化的电流，说明磁能生电，即电磁感应现象，是由英国物理学家法拉第发现的。
16．如图所示是直流电铃的原理图。衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。
(1)闭合开关，电磁铁 A端为 极，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，此时电路中 电流通过，接着弹
性片又和螺钉接触，如此往复。
(2)下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是 （填序号）。
①电磁起重机②小小电动机③电磁继电器
【答案】(1) N 没有
(2)①③
【详解】（1）[1]安培定则内容为：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就
是螺线管的 N极。标出右边电磁铁中电流方向，如下图所示：
用右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，则大拇指指向 A端，所以 A端为 N极。
[2]当电磁铁吸引衔铁时，弹性片与螺钉分离，此时电路处于断路状态，所以电路中没有电流通过。接着弹性片又和
螺钉接触，电路又形成通路，如此往复。
（2）①电磁起重机是利用电磁铁来搬运钢铁材料的装置，通电时，电磁铁有磁性，能吸引钢铁材料；断电时，电
磁铁失去磁性，钢铁材料就会落下，所以电磁起重机用到了电磁铁，故①符合题意；
②电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，没有用到电磁铁，故②不符合题意；
③电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使工作电路
闭合；当控制电路断开时，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下复位，使工作电路断开，所以电磁继电器用到了
电磁铁，故③符合题意。
故选①③。
17．小明打开一只电流表的外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图甲所示。给电表线圈通入电流 I后，线圈顺
时针转动；
(1)撤去磁体，再次给电表线圈通入大小和方向均相同的电流 I，指针将 （选填“不动”，“顺时针转动”或“逆
时针转动”）。
(2)小明把线圈拆出来,其侧面示意图如图乙，则通入图乙中标示方的电流 I时，它的 P端是 极（选填“N”
或“S”极）。
(3)把磁体、线圈装回原来位置，若让电流从 B接线柱流入，A接线柱流出，线圈受到磁体的力如图甲所示；若仅改
变电流方向，让电流从 A接线柱流入，B接线柱流出，请在图丙中画出线圈 Q点受力的示意图 ；
【答案】(1)不动
(2)S
(3)
【详解】（1）电流表指针转动是因为通电线圈在磁场中受力，撤去磁体后，线圈不受磁场力，所以指针不动。
（2）由图乙可知，电流从线圈上方流入，用安培定则（右手螺旋定则），右手握住螺线管，四指指向电流方向，
大拇指指向下端，下端为 N极，则可判断 P端是 S极。
（3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关，只改变电流方向，通电线圈受力方向改变，故图
丙中 Q点受力方向与甲图中相反，即向上。如图所示：
18．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，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装置是 （选填“甲”或“乙”），乙的工作原理是 。
【答案】 甲 电磁感应现象
【详解】[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。
19．小明周末在家发现了如图 1所示的材料，当小明将强磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝 （选填“被
吸引”或“不被吸引”）。小明将几种材料组合成了如图 2所示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，19世纪的科学
家根据这个原理制成了 （选填“电动机”或“发电机”）；若调换强磁铁的磁极，铜线圈转动的方向与原来 。
【答案】 不被吸引 电动机 相反
【详解】[1]磁铁可以吸引含有铁、钴、镍的物体，当小明将强磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝不被吸引。
[2]小明将几种材料组合成了如图 2所示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，此时通电的铜线在磁场中受力的作用
工作，19世纪的科学家根据这个原理制成了电动机，而发电机的工作原理是闭合电路中的部分导体切割磁感线产生
感应电流。
[3]若调换强磁铁的磁极，铜线圈受到的磁力方向改变，铜线圈转动的方向与原来相反。
三、实验探究题（20题 4分，21题 7分，22题 9分，23题 3分，24题 6分，29分）
20、在学习电磁感应现象时，小明猜想感应电流的大小可能与磁场的强弱有关。于是连接了如图甲所示的实验装置，
闭合开关后，导体 AB、磁体、灵敏电流计、开关、导线组成闭合回路。
(1)实验中灵敏电流计的指针偏转角度越大，说明电路中产生的感应电流越 ；
(2)小红同学在小明实验的基础上做了改进，她在两个铁块 E、F上绕上导线组成电磁铁，并与开关、滑动变阻器、
电源、灯泡组成电路，导体 AB与灵敏电流计相连。这样就可以通过移动 来改变电磁铁的磁性强弱；
(3)将滑动触头 P置于不同位置，让导体 AB都以相同速度向下切割磁感线运动，观察并记录每次实验情况如下表所
示：
滑动触头 P所处位 中
a端 b端
置 间
灵敏电流计偏转情 最 较 最
况 大 大 小
由实验现象可知：感应电流的大小与磁场的强弱 关（选填“有”或“无”）。
(4)实验中小红用电磁铁代替磁体的好处是： 。
【答案】(1)大
(2)滑动变阻器的滑片
(3)有
(4)易于改变磁体的磁性强弱
【详解】（1）灵敏电流计可以检测电流大小和电流方向，指针偏转角度越大，电路中感应电流越大。
（2）图中将磁铁换成了电磁铁，电磁铁的优点就是磁场有无，磁场强弱可以通过电流大小和电路通断来控制，故
图中通过移动滑动变阻器改变电流，来影响电磁铁的磁性强弱。
（3）滑片在不同位置，改变了电路中电流，电流大小不同，影响电磁铁的磁场强弱，由数据可知，产生的感应电
流大小也发生变化，故可知感应电流的大小与磁场的强弱有关。
（4）电磁铁的优点就是磁场有无，磁场强弱可以通过电流大小和电路通断来控制。
21．“福建舰”航空母舰具有电磁弹射航技术，电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过
时，受到推力并带动飞机短距离快速起飞。
【项目一：通电直导体在磁场中受力大小与哪些因素有关】
创新小组计了如图乙所示的实验装置，通电直铜棒置于水平放置的压力传感器上，直铜棒的两端通过导线与电流表、
滑动变阻器、电源、开关相连。闭合开关，通过改变连入电路中滑动变阻器的阻值，获得多组数据并记录在表格中。
序 电流表示数 传感器示数 直铜棒受到的磁场力
号 /A /N /N
1 0 4.0 0
2 0.1 3.6 0.4
3 0.2 3.2 0.8
4 0.3 2.8 1.2
(1)创新小组探究的问题是：通电直导体在磁场中受力大小与 的关系；
(2)分析表中数据可知：闭合开关后，直铜棒受到磁场的作用力方向是 （选填“向上”或“向下”）的。得
出的结论是 ；
【项目二：探究影响飞机油耗主要因素】
(3)查阅资料发现影响飞机油耗主要因素是行进中所受到的空气阻力（也称风阻），阻力 F主要与两个因素有关：①
飞机正面投影面积 S；②飞机行驶速度 v。某模拟实验得到如下数据：
v / m s 1
F / N
S / m2
20 30 40 50 60
2.0 206 464 824 1291 1856
2.5 258 580 1030 1614 2320
3.0 309 696 1236 1937 2784
3.5 361 812 1442 2259 3248
4.0 412 928 1648 2582 3712
请由上述数据推出：在其他条件一定时，风阻 F与正面投影面积 S成 （选填“正比”或“反比”），与
（选填“v”或“v2”）成正比；
(4)为庆祝“福建舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放。有一种质量为 100g的叫做“高声”的焰火，能够持续向下喷射火
焰，产生大小为自重 6倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动
时，受到的阻力与速度的关系如图丙所示，则焰火受到的最大阻力为 N，焰火能够达到的最大速度为
m/s。（火药的质量不计）
【答案】(1)电流大小
(2) 向上 在其他条件一定时，通过导体的电流越大，导体在磁场中受力越大
(3) 正比 v2
(4) 5 11
【详解】（1）由题意可得，创新小组探究的问题是：通电直导体在磁场中受力大小与电流大小的关系，通过改变
滑动变阻器连入电路的阻值大小可以改变电路中的电流大小，从而获得多组数据。
（2）[1]由表中数据可知，直铜棒受到的磁场力逐渐变大时，压力传感器受到的压力逐渐变小，说明直铜棒受到的
支持力逐渐变小，直铜棒的重力不变，说明磁场力方向向上。
[2]由表中数据可知，随着电流逐渐增大，磁场力逐渐变大，故可得：在其他条件一定时，通过导体的电流越大，导
体在磁场中受力越大。
（3）[1]当风速为 20m/s时，飞机正面投影面积为 2.0m2时，风阻为 206N，飞机正面投影面积为 4.0m2时，风阻为
412N，飞机正面投影面积为原来的两倍时，风阻也为原来的两倍，可知在风速一定时，风阻与飞机正面投影面积成
正比。
[2]当飞机正面投影面积为 2.0m2时，风速为 20m/s时，风阻为 206N，风速为 40/s时，风阻为 824N，速度变为原来
的两倍，风阻为原来的四倍，说明风阻与风速的平方成正比。
（4）[1]焰火的重力G mg 100 10 3 kg 10N / kg 1N
产生大小为自重 6倍的恒定的推力，故推力为 F 6G 6 1N 6N
焰火上升时受到最大的阻力为 f F G 6N 5N 1N
[2]由图可知，当阻力为 5N时，速度最大为 11m/s。
22．在学习“电与磁”后，某小组拿来一根已连接导线的导体棒 ab做了如下实验研究。
(1)如图甲所示，开关断开时，小磁针 N极（小磁针黑色端为 N极）总是指向右端，则右端是地理的 （选填“南”
或“北”）极；开关闭合后，小磁针 N极转向垂直纸面向内，说明了通电导体棒 ab周围存在 ；
(2)根据图甲中小磁针静止时的指向可以判断图乙中的小磁针 N极的转动情况是 （选填“转向纸内”“转向纸外”
或“保持不动”，通电导体棒 ab产生的磁场的方向与电流的方向 （选填“有关”或“无关”）；
(3)如图丙所示，把导体棒 ab置于蹄形磁体的磁场中；
①请用笔画线将图丙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器及导体棒 ab连成串联电路（部分导线已连接）。要求：
滑动变阻器滑片 P向 B端移动时，电流表示数增大 ；
②正确连接电路后，闭合开关，观察到导体棒 ab向左摆动。若仅将磁体的 N、S极对调，导体棒 ab会向 （选
填“左”或“右”）摆动；
③为了使该实验顺利进行，装置中的导体棒 ab应选用轻质的 （填“铁棒”或“铝棒”）；
④通电导体棒 ab在磁场中受力大小可能与电流大小、磁场强弱有关。小明为了探究“通电导体棒 ab受力大小与电
流大小的关系”，需要控制 不变，改变电流大小，并记录导体棒 ab每次运动的幅度（如摆动角度），请设计
记录实验数据的表格 。
【答案】(1) 北 磁场
(2) 转向纸外 有关
(3) 右 铝棒 磁场 见解析
【详解】（1）[1]小磁针指向南北，这是因为受到了地磁场的作用，开关断开时，小磁针 N极（小磁针黑色端为 N
极）总是指向右端，右端是地理的北极，左端是地理的南极。
[2]闭合开关后，导线下方的小磁针 N极（小磁针黑色端为 N极）转向纸内，说明通电导体周围存在磁场。
（2）[1][2]通电导线产生的磁场的方向与电流的方向有关，图甲中，小磁针上方导线电流方向由左向右，小磁针 N
极转向纸内，图乙中，小磁针上方导线电流方向由右向左，故图乙小磁针转动方向与图甲相反，图乙中的小磁针 N
极的转动情况是转向纸外，说明了通电导线产生的磁场的方向与电流的方向有关。
U
（3）①[1]滑动变阻器滑片 P向 B端移动时，电流表示数增大，由 R 可知电路中的电阻减小，变阻器连入电路
I
的电阻变小，将变阻器的右下方接线柱连接电路中，电流表选择大量程，电流表串联在电路中，如图所示：
②[2]通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，闭合开关，观察到导体棒 ab向左摆动，仅将
磁体的 N、S极对调，改变磁场的方向，导体棒 ab受力的方向改变，导体棒 ab会向右摆动。
③[3]探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实
验，而是铝棒。
④[4][5]探究“通电导体棒 ab受力大小与电流大小的关系”，控制磁场不变，改变电流大小，记录导体棒 ab每次运动
的幅度，表格中有电流的大小和受力情况，如下所示
次数 电流 受力情况
1 0.1A
2 0.2A
3 0.3A
23．利用如图所示装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，按表中实验过程探究。
次 电流表指
操作
数 针
1 磁体不动，AB上下移动 不偏转
2 磁体不动。AB前后移动 不偏转
3 磁体不动，AB左右移动 偏转
4 AB不动，磁体左右移动 偏转
(1)实验中通过观察 来判别电路中是否有电流；
(2)分析上述实验现象可知：闭合电路的一部分导体在磁场里做 运动时，导体中就会产生电流。下列直接应用
这一现象的是 （填数字序号）；
① 手摇发电机
② 自制电动机
③ 动圈式话筒
④ 电磁起重机
【答案】(1)灵敏电流表的指针是否偏
(2) 切割磁感线 ①③
【详解】（1）在该实验中，是否有感应电流的产生是通过灵敏电流表的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的
指针发生偏转，就说明产生了感应电流。
（2）[1]分析比较实验现象，可以得出产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动。
[2]①发电机、③动圈式话筒的工作原理都是电磁感应现象，②电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，④电
磁起重机是利用电流磁效应来工作的，故直接应用这一现象的是①③。
（3）频率是指单位时间内周期性变化的次数。我国供生产和生活用的交流电频率为 50Hz，即一秒内完成 50个周
期，每个周期内电流方向变化两次，因此 1秒内电流方向变化的次数为 100次。
24．物理兴趣小组的同学对“电与磁”非常感兴趣，他们共同完成如图几个实验。
(1)小萌在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排
列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明 。
(2)小榕把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针的指向如图乙所示，可判断通电螺线管右端为 极。
断开开关，对调电源的正负极，观察小磁针的指向。实验探究问题：通电螺线管的极性与 的关系。
(3)图丙实验中，棒 AB的材料应选用 （选填“铜”或“塑料”）；若棒 AB静止，蹄形磁体 运动（选填“上
下”或“左右”），电路中也能产生感应电流。
【答案】(1) 轻敲 通电螺线管周围产生磁场
(2) N 电流方向
(3) 铜 左右
【详解】（1）[1][2]在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后需要轻敲玻璃板，这样做的目的是克服摩擦
力的影响，使细铁屑可以自由移动。磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，闭合开关，观察到螺线管周
围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转，说明了通电螺线管周围存在磁场。
（2）[1]根据图乙可知，电流从通电螺线管的左侧流入，由安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇
指所指方向是螺线管的 N极，可判断通电螺线管右端为 N极。
[2]断开开关，对调电源的正负极，此时改变了电流方向，然后观察小磁针的指向，根据控制变量法可知，此时实验
探究问题是：通电螺线管的极性与电流方向的关系。
（3）[1]闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时会产生感应电流，而塑料是绝缘体，铜是导体，所以图丙实
验中，棒 AB的材料应选用铜。
[2]若棒 AB静止，蹄形磁体左、右运动，相当于磁体不动，导体向相反的方向移动，此时做切割磁感线运动，电路
中也能产生感应电流。
四、阅读与简答题（25题 4分，26题 4分，共 8分）
25、阅读短文，回答问题
手机无线充电技术其实很简单，基本原理就是物理课上学过的“电生磁、磁生电”。以手机为例，给充电器中缠绕在
铁芯上的线圈通电，产生磁场。这个过程将电能转化为电磁能，而电磁场能够在空间传播。同时，手机中也有一个
相应的接收线圈，这个接收线圈接收到充电器发出的磁场后，产生感应电流，这样就可以给手机充电了。需要注意
的是，能实现无线充电的关键在于充电器线圈中的电流必须是不断变化的，形成不断变化的磁场，这样通过手机接
收线圈的磁场才能发生变化，从而产生感应电流。
电动汽车指主要使用铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等可充电电池为动力的汽车。由于其驾驶舒适，零排
放，逐渐被人们认可。也有一部分人觉得它单次行驶里程短（续航里程短），充电桩不够普及，而且单次充电时间
较长，对电动车并不认可。于是科技工作者想到了无线充电技术，一是在停车场地面下方安装充电线圈，汽车底盘
上安装接收线圈，就像手机无线充电那样充电；二是在特定路段地面下方安装充电线圈，汽车上安装接收线圈（如
图），实现边旅行边充电，从而实现无限续航。
(1)手机电池充电时，电池相当于电路基本组成中的 （选填“用电器”或“电源”）；
(2)手机无线充电时，若手机与充电底座没有紧密贴合，则手机 （选填“能”或“不能”）进行充电；
(3)文中“汽车底盘上安装的接收线圈”与下列实验中工作原理相同的是_______（选填字母）；
A． B． C．
(4)文中提到的电动汽车实现无限续航的办法是 。
【答案】(1)用电器
(2)能
(3)B
(4)见解析
【详解】（1）手机无线充电时，手机电池会消耗电能，相当于电路基本组成中的用电器。
（2）电流经过充电底座内的发射线圈会产生变化的磁场，当手机内的接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生电流
给手机电池充电，所以手机若与充电底座没有紧密贴合，手机也能进行充电。
（3）A．汽车底盘上安装的接收线圈与手机中的接收线圈相同，其工作原理是电磁感应现象，图中装置为电流的磁
效应，故 A不符合题意；
B．图中装置无电源，导体在磁场中切割磁感应，会产生感应电流，为电磁感应现象，故 B符合题意；
C．图中装置有电源，通电导体在磁场中会运动，说明通电导体在磁场中受力，故 C不符合题意。
故选 B。
（4）根据短文中内容可知，在特定路段地面下方安装充电线圈，汽车上安装接收线圈，实现边旅行边充电，从而
实现无限续航。
26、如图是建筑工人用钻孔机在墙面上钻孔的情景，通电后钻头就会转动从而在墙上转孔，钻孔时钻头会发热。请
用学过的物理知识解释以下问题。
（1）通电后钻头为什么会转动，请从能量转化的角度进行解释？
（2）钻孔时钻头会发热，请写出一种给钻头降温的方法？
【答案】（1）见解析；（2）见解析
【详解】（1）钻孔机内部的主要元件是电动机，通电后，消耗电能，将电能转化成了机械能，所以，通电后钻头
会转动。
（2）钻孔时钻头会发热，可以向钻头上淋水，通过热传递的方法来减小钻头的内能，使钻头的温度降低。
五、作图题（27题 4分，28题 4分，共 8分）
27、(1)如图所示，平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜一侧焦点上，请把光路补充完整；
(2)如图所示，通电的线圈 abcd位于磁场中：①用箭头标出磁感线 e的方向；②依据 ab段受力情况，画出 cd段线
圈所受磁场的作用力示意图。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点；射向焦点的光线入射到平面镜上，入射点为 F，根据
反射角等于入射角，画出反射光线；该反射光线是从凸透镜焦点发出的，经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出，
如下图
（2）①在磁体的外部，磁感应线从 N极发出回到 S极，据此可知磁感线 e的方向，如下图；
②通电线圈的 ab边在磁场中受力方向竖直向上，由图知 cd边电流的方向和 ab边电流方向相反，故 cd边的受力方
向与 ab边的受力方向相反，即 cd边的受力方向竖直向下，如下图
28．给你一个直流电动机模型、蓄电池、一个开关、一个滑动变阻器，如图所示，用笔画线代替导线，把它们连接
起来(连线不要交叉) ，要求：
(1)组成一个可以改变电动机模型转速的电路；
(2)滑动变阻器滑片向左滑动时，电动机转速加快。
【答案】
【详解】实物图连接时，从正极开始依次连接滑动变阻器、电动机、开关、然后回到负极，滑动变阻器连接时要注
意，下接线柱要连接在左边，当滑片向左滑动时，电路的电阻减小，电流变大，电动机的转速变大，如图所示：
【点睛】(1)把电源、开关、滑动变阻器、电动机依次连接，滑动变阻器连接时，接线柱要一上一下。
(2)要改变电动机的转速需改变电流的大小，据此解答。
六、综合应用题（29题 6分，30题 6分，共 12分）
29、如图所示是一款双人智能电动飞行汽车，该汽车在飞行中无二氧化碳排放，符合城市绿色交通出行的目标，可
满足城市内短途出行需求。该款飞行汽车空载时质量为 0.62t，可搭载两位乘客，最大载重 0.16t，最大设计飞行高
度 500米，最大设计飞行速度为 120 km/h，续航里程约 200 km。
(1)该飞行汽车匀速竖直升空过程中，机械能 （选填“减小”“增大”或“不变”）；电动机的工作原理
是 。
(2)该飞行汽车以 90 km/h的速度水平匀速直线行驶了 30 min，飞行汽车行驶的路程为多少？若行驶过程中电动机的
输出功率为 15 kW，则行驶过程中飞行汽车受到的阻力为多大？
(3)若（2）中电动机输出的机械能由效率为 30%的汽油机来提供，则需要消耗多少千克汽油？（已知汽油的热值为
4.5×10 J/ kg）
【答案】(1) 增大 见解析
(2)45km，600N
(3)2kg
【详解】（1）[1]飞行汽车匀速竖直上升过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机
械能增大。
[2]通电导体的周围存在磁场，电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用。
（2）飞行汽车行驶的路程为 s= vt=90km/h×0.5h=45km
3
由 P
W Fs
Fv P 15 10 W得，飞行汽车的牵引力为 F 600N
t t v 25m / s
由于匀速行驶，则飞行汽车受到的阻力 f=F=600N
（3）电动机输出的机械能 W Pt 15 103W 30 60s 2.7 107 J
W 2.7 107 J 7
燃烧汽油放出热量 Q放 9 10 J 30%
Q
m 放 9 10
7 J
需要消耗汽油的质量 2 kg
q 4.5 107 J / kg
30．如图甲所示，是某品牌的无油空气炸锅，因其烹制食物含油脂低、无烟等优点，成为了很多家庭厨房必备电器
之一，图乙是其工作电路图，其中电风扇的功率为 20W，电风扇和发热电阻同时工作时空气炸锅的总功率为900W。
(1)空气炸锅加热食物利用了电流的 ，电风扇工作的原理是 。
(2)求电风扇和发热电阻同时工作时，电路中的总电流（保留两位小数）及发热电阻的阻值。
(3)某次用此空气炸锅将玉米粒炸制成爆米花，玉米粒初温为 20℃，至少需要加热至 200℃才能完成制作过程。求一
次将 200g玉米粒炸制成爆米花，至少需要吸收的热量是多少。[c 2.01 103J / kg ℃玉米 ]
【答案】(1) 热效应 通电导体在磁场中受力转动
(2)4.09A，55Ω
(3)7.236 104 J
【详解】（1）[1]空气炸锅是将电能转化为内能的装置，利用了电流的热效应。
[2]电风扇相当于一个电动机，工作原理与电动机原理相同，是通电导体在磁场中受力转动。
P 900W
（2）电路中的总电流 I 4.09A
U 220V
发热电阻 R的功率 P1 P P2 900W 20W 880W
2
R U
2 220V
发热电阻 R的阻值 55Ω
P1 880W
（3）玉米吸收的热量Q吸 cm t t0 2.01 103J / kg ℃ 0.2kg 200℃ 20℃ 7.236 104 J第十七章 电动机与发电机
（时间80分钟，满分100分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
选择题（每题3分，共30分）
1、 (2025广东）如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的是（　　）
A. 改变电压大小 B. 改变电流方向
C. 改变电流大小 D. 改变导体ab长度
【答案】B
【解析】
【详解】A．通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和导线棒中电流的方向有关，且两个因素只改变其中一个导体棒受力方向才会发生改变，改变电压大小，只改变电流的大小，不能改变导体的受力方向，故A不符合题意；
B．改变电流方向，磁场的方向不变，可以改变导体受力的方向，可以使导体ab向左运动，故B符合题意；
C．改变电流大小，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故C不符合题意；
D．改变导体ab长度，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故D不符合题意。
故选B。
2、(2025黑龙江绥化）电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．该图是电铃工作原理图，利用电流的磁效应工作，故A不符合题意；
B．该图是发电机工作原理图的一部分，基于电磁感应原理（闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流），故B不符合题意；
C．该图是奥斯特实验原理图，表明电流周围存在磁场，体现电流的磁效应，故C不符合题意；
D．该图有电源，闭合开关后，导体在磁场中会受力运动，与电动机工作原理（通电导体在磁场中受力运动 ）相同，故D符合题意。
故选D。
3、（2025湖北）如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动手电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是（　　）
A. 木块 B. 石块 C. 铜块 D. 磁铁块
【答案】D
【解析】
【详解】沿着筒身方向摇动手电筒为了让线圈切割磁感线运动产生感应电流，这是利用了电磁感应原理；由于线圈是固定的，因此那个滑动的物块是磁铁，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4、 (2025山西）小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动铁棒，灯泡开始发光。下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡发光，说明该装置中一定有干电池
B. 转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动
C. 转动铁棒，电机就将电能转化为机械能
D. 若铁棒反向转动，电路中不能产生电流
【答案】B
【解析】
【详解】AB．灯泡发光，说明电路中有电流；产生电流的现象为电磁感应现象，所以转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动，该装置中没有干电池，故A错误，B正确；
C．转动铁棒，电机就将机械能转化为电能，产生电能供灯泡使用，故C错误；
D．若铁棒反向转动，电机线圈也做切割磁感线运动，电路中能产生电流，故D错误。
故选B。
5、(2025河北）如图所示，下列操作或物理知识与结果对应正确的是（　　）
A. 甲：电磁感应扬声器发声
B. 乙：闭合开关电铃发声
C. 丙：同名磁极相斥小车相互靠近
D. 丁：导线触接电池负极小磁针静止不动
【答案】B
【解析】
【详解】A．扬声器中的线圈通过电流时，线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用，当线圈中电流的方向改变时，线圈受到力的方向改变，带动与线圈相连的纸盆振动，纸盆振动发声，扬声器工作的主要原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故A错误；
B．闭合开关，电磁铁中有电流通过，电磁铁有磁性吸引衔铁，敲击铃碗发声，故B正确；
C．车上相邻的两个磁极都是N极，同名磁极相斥，两个小车相互远离，故C错误；
D．导线触接电池负极，导线中有电流通过，通电导体周围存在磁场，小磁针受到磁力作用会转动，故D错误。
故选B。
6、（2025四川广安）如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员，机器狗内部电动机的工作原理是（　　）
A. 电磁感应现象 B. 通电导体在磁场中受到力的作用
C. 电流的磁效应 D. 电流的热效应
【答案】B
【解析】
【详解】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
A．电磁感应现象是发电机的原理，故A不符合题意；
B．通电导体的磁场中受到力的作用，电动机中的线圈中通以电流时，在磁场中受力转动，利用换向器改变线圈中电流方向从而使它持续转动，故B符合题意；
C．电流的磁效应是指通电导体周围存在磁场，是电磁铁的原理，故C不符合题意；
D．电流的热效应是电热器的原理，故D不符合题意。
故选B。
7、(2025山东烟台）如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置，下列关于该实验说法正确的是（　　）
A. 该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B. 该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C. 扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D. 闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】A．图中装置没有电源，不能探究通电导线在磁场中受到力的作用，故A错误；
B．改变导体运动的方向，可以发现电流计的指针会反向偏转，说明感应电流方向跟导体运动方向有关，故B正确；
C．扬声器是把电信号转化为声信号，其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故C错误；
D．只有闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，故D错误。
故选B。
8、 为构建新型能源体系，河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图，在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能；在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（　　）
A. 抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能
B. 上水库放水时，流下的水的重力势能不变
C. 放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的
D. 放水发电时，水的机械能全部转化为了电能
【答案】C
【解析】
【详解】A．蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的重力势能，故A错误；
B．上水库放水时，流下的水的高度降低，重力势能减小，故B错误；
C．发电时，发电机将水的动能转化为电能，是利用电磁感应的原理工作的，故C正确；
D．在能量转化过程中，总存在一定的能量损耗，所以放水发电时不可能将水的机械能全部转化为电能，故D错误。
故选C。
9、如图所示为扩音器的工作原理图，当对着话筒说话时，膜片振动产生的“信号”经过放大器放大，最终使扬声器纸盆振动，将说话的声音放大，下列说法正确的是（　　）
A．话筒和扬声器的工作原理都是电磁感应
B．话筒和扬声器的工作原理都类似电动机
C．话筒工作原理是电磁感应，扬声器工作原理类似电动机
D．话筒工作原理类似电动机，扬声器工作原理是电磁感应
【答案】C
【详解】对着话筒说话，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，这是电磁感应现象；对于扬声器，变化的电流经放大器放大后，通过扬声器的线圈，由于通电导线在磁场中受力的作用，故能使线圈在磁场中受力来回振动，带动纸盆也来回振动，扬声器就能够发声了，利用的是磁场对电流有力的作用的原理，类似于电动机，故ABD错误，C正确。
故选C。
10．如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲：地磁场的N极在地理的北极附近，磁感线从地理北极附近指向南极附近
B．图乙：滑片P向左移动，能吸引更多铁钉，说明电磁铁的磁性强弱与电阻大小有关
C．图丙：只对调磁极，闭合开关S，通电导体AB在磁场中的受力方向不会发生改变
D．图丁：该实验过程中，主要将机械能转化为电能。过闸机刷身份证对应的是此种原理
【答案】D
【详解】A．磁感线是用来描述磁场的一些假想的曲线，不是真实存在的，而磁场是一种物质，是存在的，地磁场的北极在地理南极附近，故A错误；
B．由图知道，电流从电磁铁的上方流入、下方流出，由安培定则知道，电磁铁的上端是N极，下端的钉尖是S极；将滑动变阻器的滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性变强，能吸引更多的大头针，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，故B错误；
C．通电导体AB在磁场中的转动方向与磁场方向和电流方向有关，只对调磁极，电流的方向发生改变，则通电导体AB受到力的方向发生改变，故C错误；
D．实验中，金属棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则我们可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。在此过程中，主要是将机械能转化为电能；靠近自助闸机的身份证感应器，机器的感应电路中就会产生电流，从而识别身份，过闸机刷身份证对应的是此种原理，故D正确。
故选D。
二、填空题（每空1分，共23分）
11、（2025四川成都）将两个玩具电动机、的转轴用塑料管连接起来，如图。闭合开关，小灯泡发光，原因是带动，让的线圈切割______，产生感应电流。若只将电池的正负极对调，闭合开关后的转动方向会______。
【答案】 ①. 磁感线 ②. 改变
【解析】
【详解】[1]闭合开关，M1电动机通电后，线圈转动，带动M2电动机的线圈一起转动，M2的线圈转动时切割磁感线，产生感应电流，使灯泡发光，这是电磁感应现象。
[2]通电导体在磁场中受力方向跟电流方向有关，如果把电池的正负极对调，导体中的电流方向改变，所以闭合开关后，的转动方向会改变。
12、（2025江苏苏州）以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你补充完整．
①_________ ②_________
【答案】 ①. 磁效应 ②. 发电机
【解析】
【详解】[1]奥斯特发现通电导体周围存在磁场，把这种现象叫做电流的磁效应。
[2]法拉第发现闭合回路中，导体切割磁感线会产生感应电流，把这种现象叫做电磁感应现象，并利用此原理发明了发电机。
13、 (2025广西壮族自治区)如图所示，悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当导体静止不动时，电流计指针___________；当导体向右运动时，电流计指针___________（选填“偏转”或“不偏转”）。
【答案】 ①. 不偏转 ②. 偏转
【解析】
【详解】电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。产生感应电流需要满足两个条件：一是电路闭合；二是导体做切割磁感线运动。
[1]当导体静止不动时，导体没有做切割磁感线运动，不满足产生感应电流的条件，所以电流计指针不偏转。
[2]当导体向右运动时，导体做切割磁感线运动，满足产生感应电流的条件，电路中有感应电流产生，所以电流计指针偏转。
14、如图是电子水翼冲浪板的照片。
(1)为了能让冲浪者和冲浪板露出水面向前运动，螺旋桨转动向后推水，这里运用了物体间力的作用是 的；冲浪板的处有类似于飞机机翼的装置，与下表面相比，其上表面所受水的压强更 （选填“大”或“小”）。
(2)螺旋桨中的电动机利用了通电导体在 中受到力的作用；螺旋桨停止转动，冲浪者和冲浪板仍会向前运动一段距离，这是因为冲浪者和冲浪板具有 。
【答案】(1) 相互 小
(2) 磁场 惯性
【详解】（1）[1]螺旋桨转动向后推水，给水一个向后的力，同时水会给螺旋桨一个向前的反作用力，从而推动冲浪板向前运动，这里运用了物体间力的作用是相互的。
[2]冲浪板的A处有类似于飞机机翼的装置，其形状是上凸下平。当冲浪板向前运动时，水经过上表面的流速比经过下表面的流速快。根据流体压强与流速的关系：在流体中，流速越大的位置压强越小，所以其上表面所受水的压强更小。
（2）[1]当给电动机的线圈通电时，线圈在磁场中会受到力的作用而转动，从而带动螺旋桨转动，所以螺旋桨中的电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。
[2]惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体都具有惯性，螺旋桨停止转动后，冲浪者和冲浪板由于具有惯性要保持原来的运动状态，所以仍会向前运动一段距离。
15．NFC是Near Field Communication的缩写，即近场通信，是一种短距离的高频无线通信技术，是多种电磁学原理的综合应用体现。当NFC设备（如智能手机）需要发送数据时，其芯片通过天线产生一个变化的电流，接收端（刷卡机）的NFC天线会同步感应到一个变化的磁场，又将变化的磁场转换为变化的电流。其中蕴含的物理知识是由 （填科学家）最先研究并得出的电流的磁效应现象和由法拉第研究得出的 现象。
【答案】 奥斯特 电磁感应
【详解】[1]当NFC设备（如智能手机）需要发送数据时，其芯片通过天线产生一个变化的电流，接收端（刷卡机）的NFC天线会同步感应到一个变化的磁场，说明电流周围存在磁场，即电流的磁效应，是由丹麦物理学家奥斯特发现的。
[2]又将变化的磁场转换为变化的电流，说明磁能生电，即电磁感应现象，是由英国物理学家法拉第发现的。
16．如图所示是直流电铃的原理图。衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。
(1)闭合开关，电磁铁A端为 极，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，此时电路中 电流通过，接着弹性片又和螺钉接触，如此往复。
(2)下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是 （填序号）。
①电磁起重机②小小电动机③电磁继电器
【答案】(1) N 没有
(2)①③
【详解】（1）[1]安培定则内容为：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。标出右边电磁铁中电流方向，如下图所示：
用右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，则大拇指指向A端，所以A端为N极。
[2]当电磁铁吸引衔铁时，弹性片与螺钉分离，此时电路处于断路状态，所以电路中没有电流通过。接着弹性片又和螺钉接触，电路又形成通路，如此往复。
（2）①电磁起重机是利用电磁铁来搬运钢铁材料的装置，通电时，电磁铁有磁性，能吸引钢铁材料；断电时，电磁铁失去磁性，钢铁材料就会落下，所以电磁起重机用到了电磁铁，故①符合题意；
②电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，没有用到电磁铁，故②不符合题意；
③电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使工作电路闭合；当控制电路断开时，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下复位，使工作电路断开，所以电磁继电器用到了电磁铁，故③符合题意。
故选①③。
17．小明打开一只电流表的外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图甲所示。给电表线圈通入电流I后，线圈顺时针转动；
(1)撤去磁体，再次给电表线圈通入大小和方向均相同的电流I，指针将 （选填“不动”，“顺时针转动”或“逆时针转动”）。
(2)小明把线圈拆出来,其侧面示意图如图乙，则通入图乙中标示方的电流I时，它的P端是 极（选填“N”或“S”极）。
(3)把磁体、线圈装回原来位置，若让电流从B接线柱流入，A接线柱流出，线圈受到磁体的力如图甲所示；若仅改变电流方向，让电流从A接线柱流入，B接线柱流出，请在图丙中画出线圈Q点受力的示意图 ；
【答案】(1)不动
(2)S
(3)
【详解】（1）电流表指针转动是因为通电线圈在磁场中受力，撤去磁体后，线圈不受磁场力，所以指针不动。
（2）由图乙可知，电流从线圈上方流入，用安培定则（右手螺旋定则），右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向下端，下端为N极，则可判断P端是S极。
（3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关，只改变电流方向，通电线圈受力方向改变，故图丙中Q点受力方向与甲图中相反，即向上。如图所示：
18．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，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装置是 （选填“甲”或“乙”），乙的工作原理是 。
【答案】 甲 电磁感应现象
【详解】[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。
19．小明周末在家发现了如图1所示的材料，当小明将强磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝 （选填“被吸引”或“不被吸引”）。小明将几种材料组合成了如图2所示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，19世纪的科学家根据这个原理制成了 （选填“电动机”或“发电机”）；若调换强磁铁的磁极，铜线圈转动的方向与原来 。
【答案】 不被吸引 电动机 相反
【详解】[1]磁铁可以吸引含有铁、钴、镍的物体，当小明将强磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝不被吸引。
[2]小明将几种材料组合成了如图2所示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，此时通电的铜线在磁场中受力的作用工作，19世纪的科学家根据这个原理制成了电动机，而发电机的工作原理是闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流。
[3]若调换强磁铁的磁极，铜线圈受到的磁力方向改变，铜线圈转动的方向与原来相反。
三、实验探究题（20题4分，21题7分，22题9分，23题3分，24题6分，29分）
20、在学习电磁感应现象时，小明猜想感应电流的大小可能与磁场的强弱有关。于是连接了如图甲所示的实验装置，闭合开关后，导体AB、磁体、灵敏电流计、开关、导线组成闭合回路。
(1)实验中灵敏电流计的指针偏转角度越大，说明电路中产生的感应电流越 ；
(2)小红同学在小明实验的基础上做了改进，她在两个铁块E、F上绕上导线组成电磁铁，并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路，导体AB与灵敏电流计相连。这样就可以通过移动 来改变电磁铁的磁性强弱；
(3)将滑动触头P置于不同位置，让导体AB都以相同速度向下切割磁感线运动，观察并记录每次实验情况如下表所示：
滑动触头P所处位置 a端 中间 b端
灵敏电流计偏转情况 最大 较大 最小
由实验现象可知：感应电流的大小与磁场的强弱 关（选填“有”或“无”）。
(4)实验中小红用电磁铁代替磁体的好处是： 。
【答案】(1)大
(2)滑动变阻器的滑片
(3)有
(4)易于改变磁体的磁性强弱
【详解】（1）灵敏电流计可以检测电流大小和电流方向，指针偏转角度越大，电路中感应电流越大。
（2）图中将磁铁换成了电磁铁，电磁铁的优点就是磁场有无，磁场强弱可以通过电流大小和电路通断来控制，故图中通过移动滑动变阻器改变电流，来影响电磁铁的磁性强弱。
（3）滑片在不同位置，改变了电路中电流，电流大小不同，影响电磁铁的磁场强弱，由数据可知，产生的感应电流大小也发生变化，故可知感应电流的大小与磁场的强弱有关。
（4）电磁铁的优点就是磁场有无，磁场强弱可以通过电流大小和电路通断来控制。
21．“福建舰”航空母舰具有电磁弹射航技术，电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，受到推力并带动飞机短距离快速起飞。
【项目一：通电直导体在磁场中受力大小与哪些因素有关】
创新小组计了如图乙所示的实验装置，通电直铜棒置于水平放置的压力传感器上，直铜棒的两端通过导线与电流表、滑动变阻器、电源、开关相连。闭合开关，通过改变连入电路中滑动变阻器的阻值，获得多组数据并记录在表格中。
序号 电流表示数/A 传感器示数/N 直铜棒受到的磁场力/N
1 0 4.0 0
2 0.1 3.6 0.4
3 0.2 3.2 0.8
4 0.3 2.8 1.2
(1)创新小组探究的问题是：通电直导体在磁场中受力大小与 的关系；
(2)分析表中数据可知：闭合开关后，直铜棒受到磁场的作用力方向是 （选填“向上”或“向下”）的。得出的结论是 ；
【项目二：探究影响飞机油耗主要因素】
(3)查阅资料发现影响飞机油耗主要因素是行进中所受到的空气阻力（也称风阻），阻力F主要与两个因素有关：①飞机正面投影面积S；②飞机行驶速度v。某模拟实验得到如下数据：
20 30 40 50 60
2.0 206 464 824 1291 1856
2.5 258 580 1030 1614 2320
3.0 309 696 1236 1937 2784
3.5 361 812 1442 2259 3248
4.0 412 928 1648 2582 3712
请由上述数据推出：在其他条件一定时，风阻F与正面投影面积S成 （选填“正比”或“反比”），与 （选填“v”或“v2”）成正比；
(4)为庆祝“福建舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重6倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图丙所示，则焰火受到的最大阻力为 N，焰火能够达到的最大速度为 m/s。（火药的质量不计）
【答案】(1)电流大小
(2) 向上 在其他条件一定时，通过导体的电流越大，导体在磁场中受力越大
(3) 正比 v2
(4) 5 11
【详解】（1）由题意可得，创新小组探究的问题是：通电直导体在磁场中受力大小与电流大小的关系，通过改变滑动变阻器连入电路的阻值大小可以改变电路中的电流大小，从而获得多组数据。
（2）[1]由表中数据可知，直铜棒受到的磁场力逐渐变大时，压力传感器受到的压力逐渐变小，说明直铜棒受到的支持力逐渐变小，直铜棒的重力不变，说明磁场力方向向上。
[2]由表中数据可知，随着电流逐渐增大，磁场力逐渐变大，故可得：在其他条件一定时，通过导体的电流越大，导体在磁场中受力越大。
（3）[1]当风速为20m/s时，飞机正面投影面积为2.0m2时，风阻为206N，飞机正面投影面积为4.0m2时，风阻为412N，飞机正面投影面积为原来的两倍时，风阻也为原来的两倍，可知在风速一定时，风阻与飞机正面投影面积成正比。
[2]当飞机正面投影面积为2.0m2时，风速为20m/s时，风阻为206N，风速为40/s时，风阻为824N，速度变为原来的两倍，风阻为原来的四倍，说明风阻与风速的平方成正比。
（4）[1]焰火的重力
产生大小为自重6倍的恒定的推力，故推力为
焰火上升时受到最大的阻力为
[2]由图可知，当阻力为5N时，速度最大为11m/s。
22．在学习“电与磁”后，某小组拿来一根已连接导线的导体棒ab做了如下实验研究。
(1)如图甲所示，开关断开时，小磁针N极（小磁针黑色端为N极）总是指向右端，则右端是地理的 （选填“南”或“北”）极；开关闭合后，小磁针N极转向垂直纸面向内，说明了通电导体棒ab周围存在 ；
(2)根据图甲中小磁针静止时的指向可以判断图乙中的小磁针N极的转动情况是 （选填“转向纸内”“转向纸外”或“保持不动”，通电导体棒ab产生的磁场的方向与电流的方向 （选填“有关”或“无关”）；
(3)如图丙所示，把导体棒ab置于蹄形磁体的磁场中；
①请用笔画线将图丙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器及导体棒ab连成串联电路（部分导线已连接）。要求：滑动变阻器滑片P向B端移动时，电流表示数增大 ；
②正确连接电路后，闭合开关，观察到导体棒ab向左摆动。若仅将磁体的N、S极对调，导体棒ab会向 （选填“左”或“右”）摆动；
③为了使该实验顺利进行，装置中的导体棒ab应选用轻质的 （填“铁棒”或“铝棒”）；
④通电导体棒ab在磁场中受力大小可能与电流大小、磁场强弱有关。小明为了探究“通电导体棒ab受力大小与电流大小的关系”，需要控制 不变，改变电流大小，并记录导体棒ab每次运动的幅度（如摆动角度），请设计记录实验数据的表格 。
【答案】(1) 北 磁场
(2) 转向纸外 有关
(3) 右 铝棒 磁场 见解析
【详解】（1）[1]小磁针指向南北，这是因为受到了地磁场的作用，开关断开时，小磁针N极（小磁针黑色端为N极）总是指向右端，右端是地理的北极，左端是地理的南极。
[2]闭合开关后，导线下方的小磁针N极（小磁针黑色端为N极）转向纸内，说明通电导体周围存在磁场。
（2）[1][2]通电导线产生的磁场的方向与电流的方向有关，图甲中，小磁针上方导线电流方向由左向右，小磁针N极转向纸内，图乙中，小磁针上方导线电流方向由右向左，故图乙小磁针转动方向与图甲相反，图乙中的小磁针N极的转动情况是转向纸外，说明了通电导线产生的磁场的方向与电流的方向有关。
（3）①[1]滑动变阻器滑片P向B端移动时，电流表示数增大，由可知电路中的电阻减小，变阻器连入电路的电阻变小，将变阻器的右下方接线柱连接电路中，电流表选择大量程，电流表串联在电路中，如图所示：
②[2]通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，闭合开关，观察到导体棒ab向左摆动，仅将磁体的N、S极对调，改变磁场的方向，导体棒ab受力的方向改变，导体棒ab会向右摆动。
③[3]探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，而是铝棒。
④[4][5]探究“通电导体棒ab受力大小与电流大小的关系”，控制磁场不变，改变电流大小，记录导体棒ab每次运动的幅度，表格中有电流的大小和受力情况，如下所示
次数 电流 受力情况
1 0.1A
2 0.2A
3 0.3A
23．利用如图所示装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，按表中实验过程探究。
次数 操作 电流表指针
1 磁体不动，上下移动 不偏转
2 磁体不动。AB前后移动 不偏转
3 磁体不动，左右移动 偏转
4 AB不动，磁体左右移动 偏转
(1)实验中通过观察 来判别电路中是否有电流；
(2)分析上述实验现象可知：闭合电路的一部分导体在磁场里做 运动时，导体中就会产生电流。下列直接应用这一现象的是 （填数字序号）；
①手摇发电机
②自制电动机
③动圈式话筒
④电磁起重机
【答案】(1)灵敏电流表的指针是否偏
(2) 切割磁感线 ①③
【详解】（1）在该实验中，是否有感应电流的产生是通过灵敏电流表的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流。
（2）[1]分析比较实验现象，可以得出产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动。
[2] ①发电机、③动圈式话筒的工作原理都是电磁感应现象，②电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，④电磁起重机是利用电流磁效应来工作的，故直接应用这一现象的是①③。
（3）频率是指单位时间内周期性变化的次数。我国供生产和生活用的交流电频率为50Hz，即一秒内完成50个周期，每个周期内电流方向变化两次，因此1秒内电流方向变化的次数为100次。
24．物理兴趣小组的同学对“电与磁”非常感兴趣，他们共同完成如图几个实验。
(1)小萌在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明 。
(2)小榕把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针的指向如图乙所示，可判断通电螺线管右端为 极。断开开关，对调电源的正负极，观察小磁针的指向。实验探究问题：通电螺线管的极性与 的关系。
(3)图丙实验中，棒AB的材料应选用 （选填“铜”或“塑料”）；若棒AB静止，蹄形磁体 运动（选填“上下”或“左右”），电路中也能产生感应电流。
【答案】(1) 轻敲 通电螺线管周围产生磁场
(2) N 电流方向
(3) 铜 左右
【详解】（1）[1][2]在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后需要轻敲玻璃板，这样做的目的是克服摩擦力的影响，使细铁屑可以自由移动。磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，闭合开关，观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转，说明了通电螺线管周围存在磁场。
（2）[1]根据图乙可知，电流从通电螺线管的左侧流入，由安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向是螺线管的N极，可判断通电螺线管右端为N极。
[2]断开开关，对调电源的正负极，此时改变了电流方向，然后观察小磁针的指向，根据控制变量法可知，此时实验探究问题是：通电螺线管的极性与电流方向的关系。
（3）[1]闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时会产生感应电流，而塑料是绝缘体，铜是导体，所以图丙实验中，棒AB的材料应选用铜。
[2]若棒AB静止，蹄形磁体左、右运动，相当于磁体不动，导体向相反的方向移动，此时做切割磁感线运动，电路中也能产生感应电流。
四、阅读与简答题（25题4分，26题4分，共8分）
25、阅读短文，回答问题
手机无线充电技术其实很简单，基本原理就是物理课上学过的“电生磁、磁生电”。以手机为例，给充电器中缠绕在铁芯上的线圈通电，产生磁场。这个过程将电能转化为电磁能，而电磁场能够在空间传播。同时，手机中也有一个相应的接收线圈，这个接收线圈接收到充电器发出的磁场后，产生感应电流，这样就可以给手机充电了。需要注意的是，能实现无线充电的关键在于充电器线圈中的电流必须是不断变化的，形成不断变化的磁场，这样通过手机接收线圈的磁场才能发生变化，从而产生感应电流。
电动汽车指主要使用铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等可充电电池为动力的汽车。由于其驾驶舒适，零排放，逐渐被人们认可。也有一部分人觉得它单次行驶里程短（续航里程短），充电桩不够普及，而且单次充电时间较长，对电动车并不认可。于是科技工作者想到了无线充电技术，一是在停车场地面下方安装充电线圈，汽车底盘上安装接收线圈，就像手机无线充电那样充电；二是在特定路段地面下方安装充电线圈，汽车上安装接收线圈（如图），实现边旅行边充电，从而实现无限续航。
(1)手机电池充电时，电池相当于电路基本组成中的 （选填“用电器”或“电源”）；
(2)手机无线充电时，若手机与充电底座没有紧密贴合，则手机 （选填“能”或“不能”）进行充电；
(3)文中“汽车底盘上安装的接收线圈”与下列实验中工作原理相同的是_______（选填字母）；
A． B． C．
(4)文中提到的电动汽车实现无限续航的办法是 。
【答案】(1)用电器
(2)能
(3)B
(4)见解析
【详解】（1）手机无线充电时，手机电池会消耗电能，相当于电路基本组成中的用电器。
（2）电流经过充电底座内的发射线圈会产生变化的磁场，当手机内的接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生电流给手机电池充电，所以手机若与充电底座没有紧密贴合，手机也能进行充电。
（3）A．汽车底盘上安装的接收线圈与手机中的接收线圈相同，其工作原理是电磁感应现象，图中装置为电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中装置无电源，导体在磁场中切割磁感应，会产生感应电流，为电磁感应现象，故B符合题意；
C．图中装置有电源，通电导体在磁场中会运动，说明通电导体在磁场中受力，故C不符合题意。
故选B。
（4）根据短文中内容可知，在特定路段地面下方安装充电线圈，汽车上安装接收线圈，实现边旅行边充电，从而实现无限续航。
26、如图是建筑工人用钻孔机在墙面上钻孔的情景，通电后钻头就会转动从而在墙上转孔，钻孔时钻头会发热。请用学过的物理知识解释以下问题。
（1）通电后钻头为什么会转动，请从能量转化的角度进行解释？
（2）钻孔时钻头会发热，请写出一种给钻头降温的方法？
【答案】（1）见解析；（2）见解析
【详解】（1）钻孔机内部的主要元件是电动机，通电后，消耗电能，将电能转化成了机械能，所以，通电后钻头会转动。
（2）钻孔时钻头会发热，可以向钻头上淋水，通过热传递的方法来减小钻头的内能，使钻头的温度降低。
五、作图题（27题4分，28题4分，共8分）
27、(1)如图所示，平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜一侧焦点上，请把光路补充完整；
(2)如图所示，通电的线圈abcd位于磁场中：①用箭头标出磁感线e的方向；②依据ab段受力情况，画出cd段线圈所受磁场的作用力示意图。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点；射向焦点的光线入射到平面镜上，入射点为F，根据反射角等于入射角，画出反射光线；该反射光线是从凸透镜焦点发出的，经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出，如下图
（2）①在磁体的外部，磁感应线从N极发出回到S极，据此可知磁感线e的方向，如下图；
②通电线圈的ab边在磁场中受力方向竖直向上，由图知cd边电流的方向和ab边电流方向相反，故cd边的受力方向与ab边的受力方向相反，即cd边的受力方向竖直向下，如下图
28．给你一个直流电动机模型、蓄电池、一个开关、一个滑动变阻器，如图所示，用笔画线代替导线，把它们连接起来(连线不要交叉) ，要求：
(1)组成一个可以改变电动机模型转速的电路；
(2)滑动变阻器滑片向左滑动时，电动机转速加快。
【答案】
【详解】实物图连接时，从正极开始依次连接滑动变阻器、电动机、开关、然后回到负极，滑动变阻器连接时要注意，下接线柱要连接在左边，当滑片向左滑动时，电路的电阻减小，电流变大，电动机的转速变大，如图所示：
【点睛】(1)把电源、开关、滑动变阻器、电动机依次连接，滑动变阻器连接时，接线柱要一上一下。
(2)要改变电动机的转速需改变电流的大小，据此解答。
六、综合应用题（29题6分，30题6分，共12分）
29、如图所示是一款双人智能电动飞行汽车，该汽车在飞行中无二氧化碳排放，符合城市绿色交通出行的目标，可满足城市内短途出行需求。该款飞行汽车空载时质量为0.62t，可搭载两位乘客，最大载重0.16t，最大设计飞行高度500米，最大设计飞行速度为120 km/h，续航里程约200 km。
(1)该飞行汽车匀速竖直升空过程中，机械能 （选填“减小”“增大”或“不变”）；电动机的工作原理是 。
(2)该飞行汽车以90 km/h的速度水平匀速直线行驶了30 min，飞行汽车行驶的路程为多少？若行驶过程中电动机的输出功率为15 kW，则行驶过程中飞行汽车受到的阻力为多大？
(3)若（2）中电动机输出的机械能由效率为30%的汽油机来提供，则需要消耗多少千克汽油？（已知汽油的热值为4.5×10 J/ kg）
【答案】(1) 增大 见解析
(2)45km，600N
(3)2kg
【详解】（1）[1]飞行汽车匀速竖直上升过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能增大。
[2]通电导体的周围存在磁场，电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用。
（2）飞行汽车行驶的路程为s= vt=90km/h×0.5h=45km
由 得，飞行汽车的牵引力为
由于匀速行驶，则飞行汽车受到的阻力f=F=600N
（3）电动机输出的机械能
燃烧汽油放出热量
需要消耗汽油的质量
30．如图甲所示，是某品牌的无油空气炸锅，因其烹制食物含油脂低、无烟等优点，成为了很多家庭厨房必备电器之一，图乙是其工作电路图，其中电风扇的功率为，电风扇和发热电阻同时工作时空气炸锅的总功率为。
(1)空气炸锅加热食物利用了电流的 ，电风扇工作的原理是 。
(2)求电风扇和发热电阻同时工作时，电路中的总电流（保留两位小数）及发热电阻的阻值。
(3)某次用此空气炸锅将玉米粒炸制成爆米花，玉米粒初温为20℃，至少需要加热至200℃才能完成制作过程。求一次将玉米粒炸制成爆米花，至少需要吸收的热量是多少。[]
【答案】(1) 热效应 通电导体在磁场中受力转动
(2)，
(3)
【详解】（1）[1]空气炸锅是将电能转化为内能的装置，利用了电流的热效应。
[2]电风扇相当于一个电动机，工作原理与电动机原理相同，是通电导体在磁场中受力转动。
（2）电路中的总电流
发热电阻的功率
发热电阻的阻值
玉米吸收的热量
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）第十七章 电动机与发电机
（时间 80分钟，满分 100分）
一、 选择题（每题 3分，共 30分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
1、 (2025广东）如图所示实验中，闭合开关，导体 ab向右运动，下列操作能让导
体 ab向左运动的是（ ）
A. 改变电压大小 B. 改变电流方向
C. 改变电流大小 D. 改变导体 ab长度 1题图
2、(2025 黑龙江绥化）电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
3、（2025湖北）如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动手
电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是（ ）
A. 木块 B. 石块
B. C. 铜块 D. 磁铁块
4、 (2025山西）小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭
3题图
合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动铁棒，灯泡开始发光。下列说法正确的是
（ ）
A. 灯泡发光，说明该装置中一定有干电池 B. 转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动
C. 转动铁棒，电机就将电能转化为机械能 D. 若铁棒反向转动，电路中不能产生电流
5、(2025河北）如图所示，下列操作或物理知识与结果对应正确的是（ ）
4题图
A. 甲：电磁感应 扬声器发声 B. 乙：闭合开关 电铃发声
C. 丙：同名磁极相斥 小车相互靠近 D. 丁：导线触接电池负极 小磁针静止不动
6、（2025四川广安）如图是 2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员，机器狗内部电动机的工作原理是（ ）
A. 电磁感应现象 B. 通电导体在磁场中受到力的作用
C. 电流的磁效应 D. 电流的热效应
7、(2025山东烟台）如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的
装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）
6题图
A. 该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B. 该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C. 扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D. 闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
8、 为构建新型能源体系，河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图，在用电低谷时，
7题图
用电将水从下水库抽至上水库蓄能；在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列
说法正确的是（ ）
A. 抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能
B. 上水库放水时，流下的水的重力势能不变
C. 放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的
D. 放水发电时，水的机械能全部转化为了电能
9 8题图、如图所示为扩音器的工作原理图，当对着话筒说话时，膜片
振动产生的“信号”经过放大器放大，最终使扬
声器纸盆振动，将说话的声音放大，下列说法
正确的是（ ）
A．话筒和扬声器的工作原理都是电磁感应
B．话筒和扬声器的工作原理都类似电动机
C．话筒工作原理是电磁感应，扬声器工作原理
类似电动机
9题图
D．话筒工作原理类似电动机，扬声器工作原理
是电磁感应
10．如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲：地磁场的 N极在地理的北极附近，磁感线从地理北极附近指向南极附近
B．图乙：滑片 P向左移动，能吸引更多铁钉，说明电磁铁的磁性强弱与电阻大小有关
C．图丙：只对调磁极，闭合开关 S，通电导体 AB在磁场中的受力方向不会发生改变
D．图丁：该实验过程中，主要将机械能转化为电能。过闸机刷身份证对应的是此种原理
二、填空题（每空 1分，共 23分）
11、（2025四川成都）将两个玩具电动机M1、M2 的转轴用塑料管连
接起来，如图。闭合开关，小灯泡发光，原因是M1带动M2 ，让M2的
线圈切割______，产生感应电流。若只将电池的正负极对调，闭合开关
后M1的转动方向会______。
11题图
12、（2025江苏苏州）以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你
补充完整．
①_________ ②_________
13、 (2025 广西壮族自治区)如图所示，悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏
电流计构成闭合回路。当导体静止不动时，电流计指针___________；当导体向
右运动时，电流计指针___________（选填“偏转”或“不偏转”）。
14、如图是电子水翼冲浪板的照片。 13题图
(1)为了能让冲浪者和冲浪板露出水面向前运动，螺旋桨转动向后推水，这里运用了物体间力的作用是 的；
冲浪板的A处有类似于飞机机翼的装置，与下表面相比，其上表面所受水的压强
更 （选填“大”或“小”）。
(2)螺旋桨中的电动机利用了通电导体在 中受到力的作用；螺旋桨停止转
动，冲浪者和冲浪板仍会向前运动一段距离，这是因为冲浪者和冲浪板具
有 。 14题图
15．NFC是 Near Field Communication的缩写，即近场通信，是一种短距离的高频无线通信技术，是多种电磁学原
理的综合应用体现。当 NFC设备（如智能手机）需要发送数据时，其芯片通过天线产生一个变化的电流，接收端
（刷卡机）的 NFC天线会同步感应到一个变化的磁场，又将变化的磁场转换为变化的电流。其中蕴含的物理知识
是由 （填科学家）最先研究并得出的电流的磁效应现象和由法拉第研究得出的 现象。
16．如图所示是直流电铃的原理图。衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺
钉接触的。
(1)闭合开关，电磁铁 A端为 极，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，此时
电路中 电流通过，接着弹性片又和螺钉接触，如此往复。
(2)下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是 （填序号）。
16题图
①电磁起重机②小小电动机③电磁继电器
17．小明打开一只电流表的外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图甲所示。给电表线圈通入电流 I后，线圈顺
时针转动；
(1)撤去磁体，再次给电表线圈通入大小和方向均相同的电流 I，指针将 （选填“不动”，“顺时针转动”或“逆
时针转动”）。
(2)小明把线圈拆出来,其侧面示意图如图乙，则通入图乙中标示方的电流 I时，它的 P端是 极（选填“N”
或“S”极）。
(3)把磁体、线圈装回原来位置，若让电流从 B接线柱流入，A接线柱流出，线圈受到磁体的力如图甲所示；若仅改
变电流方向，让电流从 A接线柱流入，B接线柱流出，请在图丙中画出线圈 Q点受力的示意图 ；
18．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，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的
装置是 （选填“甲”或“乙”），乙的工作原理是 。
19．小明周末在家发现了如图 1所示的材料，当小明将强 18题图
磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝 （选填“被吸引”或“不被吸引”）。小明将几种材料组合成了如图 2所
示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，19世纪的科学家根据这个原理制成了 （选填“电动机”或“发电机”）；
若调换强磁铁的磁极，铜线圈转动的方向与原来 。
三、实验探究题（20题 4分，21题 7分，22题 9分，23题 3分，24题 6分，29分）
20、在学习电磁感应现象时，小明猜想感应电流的大小可能与磁场的强弱有关。于是连接了如图甲所示的实验装置，
闭合开关后，导体 AB、磁体、灵敏电流计、开关、
导线组成闭合回路。
(1)实验中灵敏电流计的指针偏转角度越大，说明电
路中产生的感应电流越 ；
滑动触头 P所处位置 a端 中间 b端
灵敏电流计偏转情况 最大 较大 最小
(2)小红同学在小明实验的基础上做了改进，她在两
个铁块 E、F上绕上导线组成电磁铁，并与开关、
滑动变阻器、电源、灯泡组成电路，导体 AB与灵敏电流计相连。这样就可以通过移动 来改变电磁铁的磁
性强弱；
(3)将滑动触头 P置于不同位置，让导体 AB都以相同速度向下切割磁感线运动，观察并记录每次实验情况如下表所
示：
由实验现象可知：感应电流的大小与磁场的强弱 关（选填“有”或“无”）。
(4)实验中小红用电磁铁代替磁体的好处是： 。
21．“福建舰”航空母舰具有电磁弹射航技术，电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过
时，受到推力并带动飞机短
距离快速起飞。
【项目一：通电直导体在磁
场中受力大小与哪些因素
有关】
21题图
创新小组计了如图乙所示的实验装置，通电直铜棒置于水平放置的压力传感器上，直铜棒的两端通过导线与电流表、
滑动变阻器、电源、开关相连。闭合开关，通过改变连入电路中滑动变阻器的阻值，获得多组数据并记录在表格中。
序号 电流表示数/A 传感器示数/N 直铜棒受到的磁场力/N
1 0 4.0 0
2 0.1 3.6 0.4
3 0.2 3.2 0.8
4 0.3 2.8 1.2
(1)创新小组探究的问题是：通电直导体在磁场中受力大小与 的关系；
(2)分析表中数据可知：闭合开关后，直铜棒受到磁场的作用力方向是 （选填“向上”或“向下”）的。得
出的结论是 ；
【项目二：探究影响飞机油耗主要因素】
(3)查阅资料发现影响飞机油耗主要因素是行进中所受到的空气阻力（也称风阻），阻力 F主要与两个因素有关：①
飞机正面投影面积 S；②飞机行驶速度 v。某模拟实验得到如下数据：
v / m s 1
F / N 20 30 40 50 60
S / m2
2.0 206 464 824 1291 1856
2.5 258 580 1030 1614 2320
3.0 309 696 1236 1937 2784
3.5 361 812 1442 2259 3248
4.0 412 928 1648 2582 3712
请由上述数据推出：在其他条件一定时，风阻 F与正面投影面积 S成 （选填“正比”或“反比”），与
（选填“v”或“v2”）成正比；
(4)为庆祝“福建舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放。有一种质量为 100g的叫做“高声”的焰火，能够持续向下喷射火
焰，产生大小为自重 6倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动
时，受到的阻力与速度的关系如图丙所示，则焰火受到的最大阻力为 N，焰火能够达到的最大速度为
m/s。（火药的质量不计）
22．在学习“电与磁”后，某小组拿来一根已连接导线的导体棒 ab做了如下实验研究。
(1)如图甲所示，开关断开时，小磁针 N极（小磁针黑色端为 N极）总是指向右端，则右端是地理的 （选填“南”
或“北”）极；开关闭合后，小磁针 N极转向垂直纸面向内，说
明了通电导体棒 ab周围存在 ；
(2)根据图甲中小磁针静止时的指向可以判断图乙中的小磁针 N
极的转动情况是 （选填“转向纸内”“转向纸外”或“保持不动”，通电导体棒 ab产生的磁场的方向与电流的方向
（选填“有关”或“无关”）；
(3)如图丙所示，把导体棒 ab置于蹄形磁体的磁场中；
①请用笔画线将图丙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器及导体棒 ab连成串联电路（部分导线已连接）。要求：
滑动变阻器滑片 P向 B端移动时，电流表示数增大 ；
②正确连接电路后，闭合开关，观察到导体棒 ab向左摆动。若仅将磁体的 N、S极对调，导体棒 ab会向 （选
填“左”或“右”）摆动；
③为了使该实验顺利进行，装置中的导体棒 ab应选用轻质的 （填“铁棒”或“铝棒”）；
④通电导体棒 ab在磁场中受力大小可能与电流大小、磁场强弱有关。小明为了探究“通电导体棒 ab受力大小与电
流大小的关系”，需要控制 不变，改变电流大小，并记录导体棒 ab每次运动的幅度（如摆动角度），请设计
记录实验数据的表格 。
23．利用如图所示装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，按表中实验过程探究。
次数 操作 电流表指针
1 磁体不动，AB上下移动 不偏转
2 磁体不动。AB前后移动 不偏转
3 磁体不动，AB左右移动 偏转
23题图 4 AB不动，磁体左右移动 偏转
(1)实验中通过观察 来判别电路中是否有电流；
(2)分析上述实验现象可知：闭合电路的一部分导体在磁场里做 运动时，导体中就会产生电流。下列直接应用
这一现象的是 （填数字序号）；
① 手摇发电机 ② 自制电动机
③ 动圈式话筒 ④ 电磁起重机
24．物理兴趣小组的同学对“电与磁”非常感兴趣，他们共同完成如图几个实验。
(1)小萌在嵌入螺线管的玻璃板上均匀
撒满细铁屑，闭合开关后 玻璃
板（填写操作方法），观察到细铁屑
的排列如图甲所示，同时观察到小磁
针发生偏转，则说明 。
(2)小榕把小磁针放到螺线管四周不同
位置，通电后小磁针的指向如图乙所 24题图
示，可判断通电螺线管右端为
极。断开开关，对调电源的正负极，观察小磁针的指向。实验探究问题：通电螺线管的极性与 的关系。
(3)图丙实验中，棒 AB的材料应选用 （选填“铜”或“塑料”）；若棒 AB静止，蹄形磁体 运动（选填“上
下”或“左右”），电路中也能产生感应电流。
四、阅读与简答题（25题 4分，26题 4分，共 8分）
25、阅读短文，回答问题
手机无线充电技术其实很简单，基本原理就是物理课上学过的“电生磁、磁生电”。以手机为例，给充电器中缠绕在
铁芯上的线圈通电，产生磁场。这个过程将电能转化为电磁能，而电磁场能够
在空间传播。同时，手机中也有一个相应的接收线圈，这个接收线圈接收到充
电器发出的磁场后，产生感应电流，这样就可以给手机充电了。需要注意的是，
能实现无线充电的关键在于充电器线圈中的电流必须是不断变化的，形成不断
变化的磁场，这样通过手机接收线圈的磁场才能发生变化，从而产生感应电流。
25题图
电动汽车指主要使用铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等可充电电池为
动力的汽车。由于其驾驶舒适，零排放，逐渐被人们认可。也有一部分人觉得它单次行驶里程短（续航里程短），
充电桩不够普及，而且单次充电时间较长，对电动车并不认可。于是科技工作者想到了无线充电技术，一是在停车
场地面下方安装充电线圈，汽车底盘上安装接收线圈，就像手机无线充电那样充电；二是在特定路段地面下方安装
充电线圈，汽车上安装接收线圈（如图），实现边旅行边充电，从而实现无限续航。
(1)手机电池充电时，电池相当于电路基本组成中的 （选填“用电器”或“电源”）；
(2)手机无线充电时，若手机与充电底座没有紧密贴合，则手机 （选填“能”或“不能”）进行充电；
(3)文中“汽车底盘上安装的接收线圈”与下列实验中工作原理相同的是_______（选填字母）；
A． B． C．
(4)文中提到的电动汽车实现无限续航的办法是 。
26、如图是建筑工人用钻孔机在墙面上钻孔的情景，通电后钻头就会转动从而在墙上
转孔，钻孔时钻头会发热。请用学过的物理知识解释以下问题。
（1）通电后钻头为什么会转动，请从能量转化的角度进行解释？
（2 26题图）钻孔时钻头会发热，请写出一种给钻头降温的方法？
五、作图题（27题 4分，28题 4分，共 8分）
27、(1)如图所示，平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜一侧焦点上，请把光路补充完整；
(2)如图所示，通电的线圈 abcd位于磁场中：①用箭头标出磁感线 e的方向；②依据 ab段受力情况，画出 cd段线
圈所受磁场的作用力示意图。
28．给你一个直流电动机模型、蓄电池、一个开关、一个滑动变阻器，如图所示，用笔画线代替导线，把它们连接
起来(连线不要交叉) ，要求：
(1)组成一个可以改变电动机模型转速的电路； (2)滑动变阻器滑片向左滑动时，电动机转速加快。
27题（1）图 27题（2）图 28题图
六、综合应用题（29题 6分，30题 6分，共 12分）
29、如图所示是一款双人智能电动飞行汽车，该汽车在飞行中无二氧化碳排放，符合
城市绿色交通出行的目标，可满足城市内短途出行需求。该款飞行汽车空载时质量为
0.62t，可搭载两位乘客，最大载重 0.16t，最大设计飞行高度 500米，最大设计飞行速
度为 120 km/h，续航里程约 200 km。
(1)该飞行汽车匀速竖直升空过程中，机械能 （选填“减小”“增大”或“不 29题图
变”）；电动机的工作原理是 。
(2)该飞行汽车以 90 km/h的速度水平匀速直线行驶了 30 min，飞行汽车行驶的路程为多少？若行驶过程中电动机的
输出功率为 15 kW，则行驶过程中飞行汽车受到的阻力为多大？
(3)若（2）中电动机输出的机械能由效率为 30%的汽油机来提供，则需要消耗多少千克汽油？（已知汽油的热值为
4.5×10 J/ kg）
30．如图甲所示，是某品牌的无油空气炸锅，因其烹制食物含油脂低、无烟等优点，成为了很多家庭厨房必备电器
之一，图乙是其工作电路图，其中电风扇的功率为 20W，电风扇和发热电阻同时工作时空气炸锅的总功率为900W。
(1)空气炸锅加热食物利用了电流的 ，电风扇工作的原理是 。
(2)求电风扇和发热电阻同时工作时，电路中的总电流（保留两位小数）及发热电阻的阻值。
(3)某次用此空气炸锅将玉米粒炸制成爆米花，玉米粒初温为 20℃，至少需要加热至 200℃才能完成制作过程。求一
次将 200g 3玉米粒炸制成爆米花，至少需要吸收的热量是多少。[c 2.01 10 J / kg ℃玉米 ]第十七章 电动机与发电机
（时间80分钟，满分100分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
选择题（每题3分，共30分）
1、 (2025广东）如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的是（　　）
A. 改变电压大小 B. 改变电流方向
C. 改变电流大小 D. 改变导体ab长度
2、(2025黑龙江绥化）电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
3、（2025湖北）如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动手电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是（　　）
木块 B. 石块
C. 铜块 D. 磁铁块
4、 (2025山西）小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动铁棒，灯泡开始发光。下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡发光，说明该装置中一定有干电池 B. 转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动
C. 转动铁棒，电机就将电能转化为机械能 D. 若铁棒反向转动，电路中不能产生电流
5、(2025河北）如图所示，下列操作或物理知识与结果对应正确的是（　　）
A. 甲：电磁感应扬声器发声 B. 乙：闭合开关电铃发声
C. 丙：同名磁极相斥小车相互靠近 D. 丁：导线触接电池负极小磁针静止不动
6、（2025四川广安）如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员，机器狗内部电动机的工作原理是（　　）
A. 电磁感应现象 B. 通电导体在磁场中受到力的作用
C. 电流的磁效应 D. 电流的热效应
7、(2025山东烟台）如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置，下列关于该实验说法正确的是（　　）
A. 该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B. 该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C. 扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D. 闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
8、 为构建新型能源体系，河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图，在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能；在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（　　）
A. 抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能
B. 上水库放水时，流下的水的重力势能不变
C. 放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的
D. 放水发电时，水的机械能全部转化为了电能
9、如图所示为扩音器的工作原理图，当对着话筒说话时，膜片振动产生的“信号”经过放大器放大，最终使扬声器纸盆振动，将说话的声音放大，下列说法正确的是（　　）
A．话筒和扬声器的工作原理都是电磁感应
B．话筒和扬声器的工作原理都类似电动机
C．话筒工作原理是电磁感应，扬声器工作原理类似电动机
D．话筒工作原理类似电动机，扬声器工作原理是电磁感应
10．如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲：地磁场的N极在地理的北极附近，磁感线从地理北极附近指向南极附近
B．图乙：滑片P向左移动，能吸引更多铁钉，说明电磁铁的磁性强弱与电阻大小有关
C．图丙：只对调磁极，闭合开关S，通电导体AB在磁场中的受力方向不会发生改变
D．图丁：该实验过程中，主要将机械能转化为电能。过闸机刷身份证对应的是此种原理
二、填空题（每空1分，共23分）
11、（2025四川成都）将两个玩具电动机、的转轴用塑料管连接起来，如图。闭合开关，小灯泡发光，原因是带动，让的线圈切割______，产生感应电流。若只将电池的正负极对调，闭合开关后的转动方向会______。
12、（2025江苏苏州）以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你补充完整．
①_________ ②_________
13、 (2025广西壮族自治区)如图所示，悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当导体静止不动时，电流计指针___________；当导体向右运动时，电流计指针___________（选填“偏转”或“不偏转”）。
14、如图是电子水翼冲浪板的照片。
(1)为了能让冲浪者和冲浪板露出水面向前运动，螺旋桨转动向后推水，这里运用了物体间力的作用是 的；冲浪板的处有类似于飞机机翼的装置，与下表面相比，其上表面所受水的压强更 （选填“大”或“小”）。
(2)螺旋桨中的电动机利用了通电导体在 中受到力的作用；螺旋桨停止转动，冲浪者和冲浪板仍会向前运动一段距离，这是因为冲浪者和冲浪板具有 。
15．NFC是Near Field Communication的缩写，即近场通信，是一种短距离的高频无线通信技术，是多种电磁学原理的综合应用体现。当NFC设备（如智能手机）需要发送数据时，其芯片通过天线产生一个变化的电流，接收端（刷卡机）的NFC天线会同步感应到一个变化的磁场，又将变化的磁场转换为变化的电流。其中蕴含的物理知识是由 （填科学家）最先研究并得出的电流的磁效应现象和由法拉第研究得出的 现象。
16．如图所示是直流电铃的原理图。衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。
(1)闭合开关，电磁铁A端为 极，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，此时电路中 电流通过，接着弹性片又和螺钉接触，如此往复。
(2)下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是 （填序号）。
①电磁起重机②小小电动机③电磁继电器
17．小明打开一只电流表的外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图甲所示。给电表线圈通入电流I后，线圈顺时针转动；
(1)撤去磁体，再次给电表线圈通入大小和方向均相同的电流I，指针将 （选填“不动”，“顺时针转动”或“逆时针转动”）。
(2)小明把线圈拆出来,其侧面示意图如图乙，则通入图乙中标示方的电流I时，它的P端是 极（选填“N”或“S”极）。
(3)把磁体、线圈装回原来位置，若让电流从B接线柱流入，A接线柱流出，线圈受到磁体的力如图甲所示；若仅改变电流方向，让电流从A接线柱流入，B接线柱流出，请在图丙中画出线圈Q点受力的示意图 ；
18．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，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装置是 （选填“甲”或“乙”），乙的工作原理是 。
19．小明周末在家发现了如图1所示的材料，当小明将强磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝 （选填“被吸引”或“不被吸引”）。小明将几种材料组合成了如图2所示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，19世纪的科学家根据这个原理制成了 （选填“电动机”或“发电机”）；若调换强磁铁的磁极，铜线圈转动的方向与原来 。
三、实验探究题（20题4分，21题7分，22题9分，23题3分，24题6分，29分）
20、在学习电磁感应现象时，小明猜想感应电流的大小可能与磁场的强弱有关。于是连接了如图甲所示的实验装置，闭合开关后，导体AB、磁体、灵敏电流计、开关、导线组成闭合回路。
(1)实验中灵敏电流计的指针偏转角度越大，说明电路中产生的感应电流越 ；
滑动触头P所处位置 a端 中间 b端
灵敏电流计偏转情况 最大 较大 最小
(2)小红同学在小明实验的基础上做了改进，她在两个铁块E、F上绕上导线组成电磁铁，并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路，导体AB与灵敏电流计相连。这样就可以通过移动 来改变电磁铁的磁性强弱；
(3)将滑动触头P置于不同位置，让导体AB都以相同速度向下切割磁感线运动，观察并记录每次实验情况如下表所示：
由实验现象可知：感应电流的大小与磁场的强弱 关（选填“有”或“无”）。
(4)实验中小红用电磁铁代替磁体的好处是： 。
21．“福建舰”航空母舰具有电磁弹射航技术，电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，受到推力并带动飞机短距离快速起飞。
【项目一：通电直导体在磁场中受力大小与哪些因素有关】
创新小组计了如图乙所示的实验装置，通电直铜棒置于水平放置的压力传感器上，直铜棒的两端通过导线与电流表、滑动变阻器、电源、开关相连。闭合开关，通过改变连入电路中滑动变阻器的阻值，获得多组数据并记录在表格中。
序号 电流表示数/A 传感器示数/N 直铜棒受到的磁场力/N
1 0 4.0 0
2 0.1 3.6 0.4
3 0.2 3.2 0.8
4 0.3 2.8 1.2
(1)创新小组探究的问题是：通电直导体在磁场中受力大小与 的关系；
(2)分析表中数据可知：闭合开关后，直铜棒受到磁场的作用力方向是 （选填“向上”或“向下”）的。得出的结论是 ；
【项目二：探究影响飞机油耗主要因素】
(3)查阅资料发现影响飞机油耗主要因素是行进中所受到的空气阻力（也称风阻），阻力F主要与两个因素有关：①飞机正面投影面积S；②飞机行驶速度v。某模拟实验得到如下数据：
20 30 40 50 60
2.0 206 464 824 1291 1856
2.5 258 580 1030 1614 2320
3.0 309 696 1236 1937 2784
3.5 361 812 1442 2259 3248
4.0 412 928 1648 2582 3712
请由上述数据推出：在其他条件一定时，风阻F与正面投影面积S成 （选填“正比”或“反比”），与 （选填“v”或“v2”）成正比；
(4)为庆祝“福建舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重6倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图丙所示，则焰火受到的最大阻力为 N，焰火能够达到的最大速度为 m/s。（火药的质量不计）
22．在学习“电与磁”后，某小组拿来一根已连接导线的导体棒ab做了如下实验研究。
(1)如图甲所示，开关断开时，小磁针N极（小磁针黑色端为N极）总是指向右端，则右端是地理的 （选填“南”或“北”）极；开关闭合后，小磁针N极转向垂直纸面向内，说明了通电导体棒ab周围存在 ；
(2)根据图甲中小磁针静止时的指向可以判断图乙中的小磁针N极的转动情况是 （选填“转向纸内”“转向纸外”或“保持不动”，通电导体棒ab产生的磁场的方向与电流的方向 （选填“有关”或“无关”）；
(3)如图丙所示，把导体棒ab置于蹄形磁体的磁场中；
①请用笔画线将图丙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器及导体棒ab连成串联电路（部分导线已连接）。要求：滑动变阻器滑片P向B端移动时，电流表示数增大 ；
②正确连接电路后，闭合开关，观察到导体棒ab向左摆动。若仅将磁体的N、S极对调，导体棒ab会向 （选填“左”或“右”）摆动；
③为了使该实验顺利进行，装置中的导体棒ab应选用轻质的 （填“铁棒”或“铝棒”）；
④通电导体棒ab在磁场中受力大小可能与电流大小、磁场强弱有关。小明为了探究“通电导体棒ab受力大小与电流大小的关系”，需要控制 不变，改变电流大小，并记录导体棒ab每次运动的幅度（如摆动角度），请设计记录实验数据的表格 。
利用如图所示装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，按表中实验过程探究。
次数 操作 电流表指针
1 磁体不动，AB上下移动 不偏转
2 磁体不动。AB前后移动 不偏转
3 磁体不动，AB左右移动 偏转
4 AB不动，磁体左右移动 偏转
(1)实验中通过观察 来判别电路中是否有电流；
(2)分析上述实验现象可知：闭合电路的一部分导体在磁场里做 运动时，导体中就会产生电流。下列直接应用这一现象的是 （填数字序号）；
①手摇发电机 ②自制电动机
③动圈式话筒 ④电磁起重机
24．物理兴趣小组的同学对“电与磁”非常感兴趣，他们共同完成如图几个实验。
(1)小萌在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明 。
(2)小榕把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针的指向如图乙所示，可判断通电螺线管右端为 极。断开开关，对调电源的正负极，观察小磁针的指向。实验探究问题：通电螺线管的极性与 的关系。
(3)图丙实验中，棒AB的材料应选用 （选填“铜”或“塑料”）；若棒AB静止，蹄形磁体 运动（选填“上下”或“左右”），电路中也能产生感应电流。
四、阅读与简答题（25题4分，26题4分，共8分）
25、阅读短文，回答问题
手机无线充电技术其实很简单，基本原理就是物理课上学过的“电生磁、磁生电”。以手机为例，给充电器中缠绕在铁芯上的线圈通电，产生磁场。这个过程将电能转化为电磁能，而电磁场能够在空间传播。同时，手机中也有一个相应的接收线圈，这个接收线圈接收到充电器发出的磁场后，产生感应电流，这样就可以给手机充电了。需要注意的是，能实现无线充电的关键在于充电器线圈中的电流必须是不断变化的，形成不断变化的磁场，这样通过手机接收线圈的磁场才能发生变化，从而产生感应电流。
电动汽车指主要使用铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等可充电电池为动力的汽车。由于其驾驶舒适，零排放，逐渐被人们认可。也有一部分人觉得它单次行驶里程短（续航里程短），充电桩不够普及，而且单次充电时间较长，对电动车并不认可。于是科技工作者想到了无线充电技术，一是在停车场地面下方安装充电线圈，汽车底盘上安装接收线圈，就像手机无线充电那样充电；二是在特定路段地面下方安装充电线圈，汽车上安装接收线圈（如图），实现边旅行边充电，从而实现无限续航。
(1)手机电池充电时，电池相当于电路基本组成中的 （选填“用电器”或“电源”）；
(2)手机无线充电时，若手机与充电底座没有紧密贴合，则手机 （选填“能”或“不能”）进行充电；
(3)文中“汽车底盘上安装的接收线圈”与下列实验中工作原理相同的是_______（选填字母）；
A． B． C．
(4)文中提到的电动汽车实现无限续航的办法是 。
26、如图是建筑工人用钻孔机在墙面上钻孔的情景，通电后钻头就会转动从而在墙上转孔，钻孔时钻头会发热。请用学过的物理知识解释以下问题。
（1）通电后钻头为什么会转动，请从能量转化的角度进行解释？
（2）钻孔时钻头会发热，请写出一种给钻头降温的方法？
五、作图题（27题4分，28题4分，共8分）
27、(1)如图所示，平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜一侧焦点上，请把光路补充完整；
(2)如图所示，通电的线圈abcd位于磁场中：①用箭头标出磁感线e的方向；②依据ab段受力情况，画出cd段线圈所受磁场的作用力示意图。
28．给你一个直流电动机模型、蓄电池、一个开关、一个滑动变阻器，如图所示，用笔画线代替导线，把它们连接起来(连线不要交叉) ，要求：
(1)组成一个可以改变电动机模型转速的电路； (2)滑动变阻器滑片向左滑动时，电动机转速加快。
六、综合应用题（29题6分，30题6分，共12分）
29、如图所示是一款双人智能电动飞行汽车，该汽车在飞行中无二氧化碳排放，符合城市绿色交通出行的目标，可满足城市内短途出行需求。该款飞行汽车空载时质量为0.62t，可搭载两位乘客，最大载重0.16t，最大设计飞行高度500米，最大设计飞行速度为120 km/h，续航里程约200 km。
(1)该飞行汽车匀速竖直升空过程中，机械能 （选填“减小”“增大”或“不变”）；电动机的工作原理是 。
(2)该飞行汽车以90 km/h的速度水平匀速直线行驶了30 min，飞行汽车行驶的路程为多少？若行驶过程中电动机的输出功率为15 kW，则行驶过程中飞行汽车受到的阻力为多大？
(3)若（2）中电动机输出的机械能由效率为30%的汽油机来提供，则需要消耗多少千克汽油？（已知汽油的热值为4.5×10 J/ kg）
30．如图甲所示，是某品牌的无油空气炸锅，因其烹制食物含油脂低、无烟等优点，成为了很多家庭厨房必备电器之一，图乙是其工作电路图，其中电风扇的功率为，电风扇和发热电阻同时工作时空气炸锅的总功率为。
(1)空气炸锅加热食物利用了电流的 ，电风扇工作的原理是 。
(2)求电风扇和发热电阻同时工作时，电路中的总电流（保留两位小数）及发热电阻的阻值。
(3)某次用此空气炸锅将玉米粒炸制成爆米花，玉米粒初温为20℃，至少需要加热至200℃才能完成制作过程。求一次将玉米粒炸制成爆米花，至少需要吸收的热量是多少。[]
1题图
3题图
4题图
6题图
7题图
8题图
9题图
11题图
13题图
14题图
16题图
18题图
21题图
23题图
24题图
25题图
26题图
27题（1）图 27题（2）图 28题图
29题图
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

展开更多......

收起↑