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人教版初中物理九年级全册同步分层练习-20.6 《磁生电》（基础版）
一、选择题（每题6分，共36分）
1．（2025九上·裕华月考）德州马拉松作为城市文化品牌，已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是（　　）
A．手摇发电机 B．司南 C．电磁起重机 D．扬声器
【答案】A
【知识点】地磁场；电磁继电器的组成、原理和特点；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应
【解析】【解答】根据“ 感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流 ”可知，该装置的原理是电磁感应原理。
A．手摇发电机工作时，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即它的工作原理是电磁感应，故A符合题意；
B．司南本身有磁场，是利用地磁场来指示方向，与电磁感应无关，故B不符合题意；
C．电磁起重机的主要结构为电磁铁，利用的是电流的磁效应，故C不符合题意；
D．扬声器工作时，通过电流的线圈在磁场中针受力运动，从而将电流转化为声音，与电磁感应无关，故D不符合题意；
故选A。
【分析】分析各个选项中设备使用的物理原理，然后与题目描述分析对照即可。
2．（2024·广东模拟）如图所示，闭合开关，小磁针N极指向右，下列操作能改变小磁针N极指向的是（　　）
A．调换电源的正、负极 B．增大电源电压
C．向右移动滑动变阻器滑片 D．向左移动滑动变阻器滑片
【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】通电螺线管外的磁场方向只和电流方向有关，所以调换正负极，可以改变磁针的指向，A正确，BCD不能改变电流方向，错误；
综上选A。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
3．（2025·广元）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（　　）
A．天亮时，电磁铁的上端是北极
B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强
C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触
D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】AD、 天亮时S自动闭合 ，根据安培定则可知电磁铁下端为N极，磁感线方向为下端出发回到上端，故AD错误；
B、 将R的滑片P向上滑动，电阻减小，电路中电流增加，所以电磁铁磁性增加，故B正确；
C、 天暗时S自动断开 ，电磁铁失去磁性，故C错误；
综上选B。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
4．（2025·淄博）部分新能源汽车应用了能量回收技术：汽车在滑行或制动过程中，线圈在磁场中转动产生感应电流，将机械能转化为电能。下列实验能说明该技术原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【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
【解析】【解答】 汽车在滑行或制动过程中，线圈在磁场中转动产生感应电流，将机械能转化为电能。 所以其工作原理为电磁效应，闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，故B正确。
综上选B。
【分析】 本题考查电磁感应现象，需要判断哪个实验装置能体现机械能转化为电能的原理。
5．（2025·青秀模拟）如图所示是使用门禁卡开门的场景。门禁卡的夹层中有带天线的线圈，靠近门禁主机时，门禁卡中的线圈产生感应电流，使芯片发出信号，进而开门。下列设备的工作原理与其相同的是（ ）
A．电风扇 B．电视机
C．风力发电机 D．电磁起重机
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；电磁铁的其他应用；直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【解答】门禁卡内部嵌有带天线的线圈，当靠近门禁主机时，线圈会因电磁感应现象产生感应电流。
A．电风扇的核心部件是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与题干现象不符。
B．电视机工作时主要实现电能到光能（图像）和声能（声音）的转换，与电磁感应无关。
C．风力发电机通过电磁感应原理将机械能（风能）转化为电能，与门禁卡的工作原理一致。
D．电磁起重机利用电流的磁效应（通电产生磁场）工作，属于磁现象而非电磁感应。
正确答案：C。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息。
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转。
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机。
4、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
6．（2025·和政模拟）如图所示为小宇探究电磁感应现象的原理图，A、B为两块电磁铁的两端，让线圈从不同高度竖直下落，观察灵敏电流计的指针偏转角度，其中，下列说法正确的是（　　）
A．调节变阻器的滑片右移，小灯泡越暗，两块电磁铁的磁性越强
B．调节变阻器的滑片左移，小灯泡越亮，两块电磁铁的磁性越弱
C．若将电源正、负极对调，可探究感应电流大小与磁场强弱的关系
D．若线圈分别从高为和处自由竖直下落，可探究感应电流大小与线圈切割磁感线快慢的关系
【答案】D
【知识点】产生感应电流的条件；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．当闭合开关并向右移动滑动变阻器的滑片时，电阻增大，导致电流减小，小灯泡亮度变暗，同时两块电磁铁的磁性减弱。因此选项A是错误的。
B．当闭合开关并向左移动滑动变阻器的滑片时，电阻减小，电流增大，小灯泡亮度变亮，两块电磁铁的磁性增强。因此选项B是错误的。
C．如果将电源的正负极对调，根据安培定则，两块电磁铁的磁场方向会发生改变。这种方法可以用于研究感应电流大小与磁场方向的关系，但无法研究感应电流大小与磁场强弱的关系。因此选项C是错误的。
D．如果让线圈分别从高度和自由竖直下落，由于线圈切割磁感线的速度不同，在控制其他条件不变的情况下，可以研究感应电流大小与线圈切割磁感线速度的关系。因此选项D是正确的。
正确答案是D。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息；
2、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
二、多选题（每题6分，共18分）
7．（2024九上·麒麟期中）如图是实验室电流表的内部结构图，当电流通过线圈时，处于磁场中的线圈受到力的作用就会转动从而带动指针偏转。下列选项中与电流表的工作原理相同的是（　　）
A．电风扇 B．动圈式话筒
C．音响 D．电铃
【答案】A,C
【知识点】电磁铁的其他应用；直流电动机的构造原理与工作过程；扬声器和耳机的构造和原理；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】电流表的制作原理：通电线圈在磁场中受力而转动。
A．电风扇、音响利用通电线圈在磁场中受力而转动，故A符合题意；
B．动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，本质是磁生电，即将声信号转化为电信号的过程，故B不符合题意；
C．音响利用了通电导体在磁场中会受到力的作用，故C符合题意；
D．电铃利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选 AC。
【分析】1、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。利用电磁感应制作的机械有：发电机，能量转化为机械能转化为电能
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转；
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机、电风扇、音响。
8．（2024·北京）如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是(　　)
A．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能
B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大
C．汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用
D．不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
【答案】B,C,D
【知识点】光的反射定律；温度、热量与内能的关系；电磁感应
【解析】【解答】A、 塔式光热发电站是将太阳能转化为化学能在转化为电能，A错误
B、 塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大 ，B正确
C、 汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用 ，C正确
D、 不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律 ，D正确
综上选BCD
【分析】根据能量转化、内能增加、电磁感应的应用判识选项
1、能量转化：根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断，如太阳能电池是将太阳能间接转化为电能
2、内能： 熔盐吸收太阳光的能量，温度变高，内能增加
3、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。利用电磁感应制作的机械有：发电机，能量转化为机械能转化为电能
4、反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的
9．（2025·长沙模拟）以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（　　）
A．图甲中多个大功率用电器同时使用容易引起火灾
B．图乙中开关、保险盒的连接符合安全用电原则
C．图丙可探究影响通电导体在磁场中受力方向的因素
D．图丁中的装置可用来探究电动机的工作原理
【答案】A,C
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路的故障分析；磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件
【解析】【解答】A．图甲中，多个大功率用电器同时使用，总功率较大，根据，总电流较大，根据，产生热量较多，容易引起火灾，故A正确；
B．图乙中，保险盒应接在火线上，开关应该接在火线上，不符合安全用电原则，故B错误；
C．通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，图丙装置中，通过改变磁场方向或电流方向，观察导体棒移动方向，探究通电导体在磁场中受力方向的影响因素，故C正确；
D．图丁中，装置无电源，导体在磁场中运动，可探究电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D错误。
故选AC。
【分析】多个大功率用电器同时使用，总电流过大；保险丝应连接在火线上；灯泡的开关连接火线；改变电流方向或磁场方向，磁场对电流作用力的方向改变；电磁感应现象，是发电机的工作原理。
三、填空题（每空3分，共12分）
10．（2025·青秀模拟）图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。闭合开关S1和S2后，电磁铁的上端为　 　（选填“N”或“S”）极；当运动员蹬在起跑器上时，若运动员抢跑，则力敏电阻R0所受的压力变小，其电阻变小，抢跑指示灯　 　（选填“L1”或“L2”）亮，则可判定该运动员抢跑。
【答案】S；L2
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据图示电流方向（从电磁铁上端流入、下端流出），应用安培定则可判定：电磁铁下端为N极，上端为S极。
当工作人员同时闭合开关S1和S2时：发令指示灯L1立即点亮， 若运动员抢跑，压力传感器R0所受压力减小→其电阻值减小→控制电路电流增大（欧姆定律I=U/R）， 电流增大导致电磁铁磁性增强→吸引衔铁动作→接通抢跑指示灯L2的电路→L2亮起示警
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
11．（2025·宜宾模拟）世界上首先发现电磁感应现象的科学家是　 　，他的这一发现导致世界上第一台　 　机的诞生，从而将人类社会带入了电气化时代。
【答案】法拉第；发电机
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，是电磁感应现象；法拉第首先发现电磁感应现象；根据电磁感应现象制成了发电机，使人类社会进入电气化时代。
【分析】法拉第首先发现电磁感应现象，是发电机的工作原理。
四、实验探究题（每空2分，共16分）
12．（2025·永州模拟）小明在学习了“电流的磁场”后，他想进一步研究磁与电的关系。他用导线把螺线管和电流计（电流计一种能够灵敏地检验电路中是否存在电流的仪表，指针静止在中间“0”刻度线处表示电路中没有电流）相连，他再用一根条形磁铁进行了如下步骤的实验，实验中，他保持螺线管位置不动，快速变化磁铁位置。
1．条形磁铁静止不动时（如图甲所示），电流计显示无电流；
2．条形磁铁快速靠近螺线管过程中，电流计显示电路中有电流：当磁铁再次静止不动时，电流计随即无电流显示；
3．条形磁铁快速离开螺线管过程中，电流计显示电路中有电流，当磁铁再次静止不动时，电流计随即无电流显示。
(1)物理学中，把该现象叫做　 　；
(2)分析比较图甲和乙或甲和丙，可猜想该实验中电流产生的条件为　 　；
(3)若用一个通电螺线管代替条形磁铁重复图乙、丙实验步骤，　 　（选填“能”或“不能”）得到相同的实验现象，理由是　 　。
【答案】电磁感应；螺线管周围的磁场强度发生变化；能；通电螺线管相当于一个条形磁体
【知识点】通电螺线管的磁场；电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1) 当闭合电路的一部分导体（螺线管）在磁场中做切割磁感线运动，或穿过螺线管的磁通量发生变化时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应。
(2) 对比甲（磁铁静止，无电流）和乙、丙（磁铁运动，有电流），可以发现：只有当螺线管周围的磁场强度发生变化（或磁通量发生变化）时，电路中才会产生电流。
(3) 若用通电螺线管代替条形磁铁，能得到相同的实验现象。
理由：通电螺线管周围存在磁场，当它快速靠近或离开螺线管时，同样会使穿过螺线管的磁通量发生变化，从而产生感应电流。
故答案为：（1）电磁感应；（2）螺线管周围的磁场强度发生变化；（3）能；通电螺线管相当于一个条形磁体。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，或穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流的现象。
2、产生感应电流的条件：① 电路闭合；② 穿过电路的磁通量发生变化（或导体做切割磁感线运动）。
3、通电螺线管的磁场：通电螺线管周围存在磁场，其磁场分布与条形磁铁相似，因此可以替代条形磁铁进行实验。
13．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”的实验装置.闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路.实验观察到的现象如表所示.
实验序号 磁场方向 导体棒 ab运动方向 灵敏电流计指针偏转情况
1 向下 向上 不偏转
2 向下 不偏转
3 向左 向右偏
4 向右 向左偏
5 向上 向上 不偏转
6 向下 不偏转
7 向左 向左偏
8 向右 向右偏
（1）实验时通过观察　 　来判断电路中是否产生感应电流.
（2）由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做　 　运动时，电路中产生感应电流.
（3）比较第4次和第　 　次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关.
（4）比较第7次和第8次实验可知　 　
【答案】（1）灵敏电流计指针是否偏转
（2）切割磁感线
（3）8
（4）感应电流的方向和导体运动的方向有关
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】（1） 在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中，当电路中产生感应电流时，灵敏电流计的指针会发生偏转；若没有感应电流，指针则不偏转。因此，实验时通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流。
（2） 电磁感应现象中，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。结合实验现象，当导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针偏转（即产生感应电流）；若不做切割磁感线运动（如沿磁场方向运动），指针不偏转（无感应电流）。所以，闭合电路中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。
（3） 要找到导体棒运动方向相同但磁场方向不同的实验组。观察表格：第4次实验中导体棒运动方向为向右，第8次实验中导体棒运动方向也为向右；且第4次实验磁场方向向下，第8次实验磁场方向向上（磁场方向不同）。因此，比较第4次和第8次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关。
（4） 第7次实验：磁场方向向上，导体棒运动方向向左，感应电流方向向左；第8次实验：磁场方向向上，导体棒运动方向向右，感应电流方向向右。可见，两次实验中磁场方向相同，导体棒运动方向相反，感应电流方向也相反。因此，比较第7次和第8次实验可知在磁场方向不变时，导体棒运动方向相反，感应电流的方向相反。
【分析】 第1小问：明确实验中判断感应电流的依据，即通过观察灵敏电流计指针是否偏转来确定电路中是否有感应电流；
第2小问：结合电磁感应现象的条件，分析实验中导体运动状态与感应电流产生的关系，得出闭合电路中部分导体在磁场中特定运动时产生感应电流；
第3小问：对比实验数据，找到导体棒运动方向相同且磁场方向不同的实验组，从而确定对应实验序号；
第4小问：分析第7次和第8次实验中导体运动方向、磁场方向与感应电流方向的关系，总结规律。
五、综合题（共12分）
14．（2023·西区模拟）某款智能手机手机锂电池上标有“电压：3.7V容量：4000mA h”字样。该手机搭配了超级快充功能，采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，极大的提高了充电功率。电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%时，系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后。手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。手机无线充电是目前比较新的一门技术，无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电，从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交流电流过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。
（1）文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的　 　倍。为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容　 　（选填“大”或“小”）的材料。
（2）手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，无线充电工作原理与　 　（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似。
（3）文中锂电池最好在电能还剩　 　J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为　 　W。
【答案】（1）5；大
（2）发电机
（3）10656；1.48
【知识点】电功率与电能、时间的关系；电功率的计算；电磁感应
【解析】【解答】（1）由于电流从原来的1A变为5A，所以文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的5倍，为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容大的材料。
（2）手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，所以无线充电工作原理与发电机工作原理相似。
（3）由题可知，文中锂电池最好在电能还剩W=UIt×20％=3.7V×4A×3600s×20％=10656J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率。
【分析】为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容大的材料。比热容大即吸收（释放）的热量多；手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，所以无线充电工作原理与发电机工作原理相似。
六、科普阅读题（共6分）
15．（2025年黑龙江省哈尔滨市道外区中考三模理综物理试题）阅读以下材料，回答相应问题：
材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
科拉顿的实验中，　 　（选填“已经”或“没有”）满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是　 　。
【答案】已经；将电流表等器材置于同一房间
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】 解：实验中，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，即科拉顿的实验中，已经满足产生感应电流的条件，要使他能观察到电流表指针偏转，改进方法是：将电流表等器材放在同一房间内实验。
故答案为：已经；将电流表等器材放在同一房间。【分析】 产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，据此分析。
1 / 1人教版初中物理九年级全册同步分层练习-20.6 《磁生电》（基础版）
一、选择题（每题6分，共36分）
1．（2025九上·裕华月考）德州马拉松作为城市文化品牌，已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是（　　）
A．手摇发电机 B．司南 C．电磁起重机 D．扬声器
2．（2024·广东模拟）如图所示，闭合开关，小磁针N极指向右，下列操作能改变小磁针N极指向的是（　　）
A．调换电源的正、负极 B．增大电源电压
C．向右移动滑动变阻器滑片 D．向左移动滑动变阻器滑片
3．（2025·广元）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（　　）
A．天亮时，电磁铁的上端是北极
B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强
C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触
D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
4．（2025·淄博）部分新能源汽车应用了能量回收技术：汽车在滑行或制动过程中，线圈在磁场中转动产生感应电流，将机械能转化为电能。下列实验能说明该技术原理的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2025·青秀模拟）如图所示是使用门禁卡开门的场景。门禁卡的夹层中有带天线的线圈，靠近门禁主机时，门禁卡中的线圈产生感应电流，使芯片发出信号，进而开门。下列设备的工作原理与其相同的是（ ）
A．电风扇 B．电视机
C．风力发电机 D．电磁起重机
6．（2025·和政模拟）如图所示为小宇探究电磁感应现象的原理图，A、B为两块电磁铁的两端，让线圈从不同高度竖直下落，观察灵敏电流计的指针偏转角度，其中，下列说法正确的是（　　）
A．调节变阻器的滑片右移，小灯泡越暗，两块电磁铁的磁性越强
B．调节变阻器的滑片左移，小灯泡越亮，两块电磁铁的磁性越弱
C．若将电源正、负极对调，可探究感应电流大小与磁场强弱的关系
D．若线圈分别从高为和处自由竖直下落，可探究感应电流大小与线圈切割磁感线快慢的关系
二、多选题（每题6分，共18分）
7．（2024九上·麒麟期中）如图是实验室电流表的内部结构图，当电流通过线圈时，处于磁场中的线圈受到力的作用就会转动从而带动指针偏转。下列选项中与电流表的工作原理相同的是（　　）
A．电风扇 B．动圈式话筒
C．音响 D．电铃
8．（2024·北京）如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是(　　)
A．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能
B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大
C．汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用
D．不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
9．（2025·长沙模拟）以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（　　）
A．图甲中多个大功率用电器同时使用容易引起火灾
B．图乙中开关、保险盒的连接符合安全用电原则
C．图丙可探究影响通电导体在磁场中受力方向的因素
D．图丁中的装置可用来探究电动机的工作原理
三、填空题（每空3分，共12分）
10．（2025·青秀模拟）图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。闭合开关S1和S2后，电磁铁的上端为　 　（选填“N”或“S”）极；当运动员蹬在起跑器上时，若运动员抢跑，则力敏电阻R0所受的压力变小，其电阻变小，抢跑指示灯　 　（选填“L1”或“L2”）亮，则可判定该运动员抢跑。
11．（2025·宜宾模拟）世界上首先发现电磁感应现象的科学家是　 　，他的这一发现导致世界上第一台　 　机的诞生，从而将人类社会带入了电气化时代。
四、实验探究题（每空2分，共16分）
12．（2025·永州模拟）小明在学习了“电流的磁场”后，他想进一步研究磁与电的关系。他用导线把螺线管和电流计（电流计一种能够灵敏地检验电路中是否存在电流的仪表，指针静止在中间“0”刻度线处表示电路中没有电流）相连，他再用一根条形磁铁进行了如下步骤的实验，实验中，他保持螺线管位置不动，快速变化磁铁位置。
1．条形磁铁静止不动时（如图甲所示），电流计显示无电流；
2．条形磁铁快速靠近螺线管过程中，电流计显示电路中有电流：当磁铁再次静止不动时，电流计随即无电流显示；
3．条形磁铁快速离开螺线管过程中，电流计显示电路中有电流，当磁铁再次静止不动时，电流计随即无电流显示。
(1)物理学中，把该现象叫做　 　；
(2)分析比较图甲和乙或甲和丙，可猜想该实验中电流产生的条件为　 　；
(3)若用一个通电螺线管代替条形磁铁重复图乙、丙实验步骤，　 　（选填“能”或“不能”）得到相同的实验现象，理由是　 　。
13．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”的实验装置.闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路.实验观察到的现象如表所示.
实验序号 磁场方向 导体棒 ab运动方向 灵敏电流计指针偏转情况
1 向下 向上 不偏转
2 向下 不偏转
3 向左 向右偏
4 向右 向左偏
5 向上 向上 不偏转
6 向下 不偏转
7 向左 向左偏
8 向右 向右偏
（1）实验时通过观察　 　来判断电路中是否产生感应电流.
（2）由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做　 　运动时，电路中产生感应电流.
（3）比较第4次和第　 　次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关.
（4）比较第7次和第8次实验可知　 　
五、综合题（共12分）
14．（2023·西区模拟）某款智能手机手机锂电池上标有“电压：3.7V容量：4000mA h”字样。该手机搭配了超级快充功能，采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，极大的提高了充电功率。电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%时，系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后。手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。手机无线充电是目前比较新的一门技术，无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电，从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交流电流过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。
（1）文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的　 　倍。为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容　 　（选填“大”或“小”）的材料。
（2）手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，无线充电工作原理与　 　（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似。
（3）文中锂电池最好在电能还剩　 　J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为　 　W。
六、科普阅读题（共6分）
15．（2025年黑龙江省哈尔滨市道外区中考三模理综物理试题）阅读以下材料，回答相应问题：
材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
科拉顿的实验中，　 　（选填“已经”或“没有”）满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】地磁场；电磁继电器的组成、原理和特点；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应
【解析】【解答】根据“ 感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流 ”可知，该装置的原理是电磁感应原理。
A．手摇发电机工作时，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即它的工作原理是电磁感应，故A符合题意；
B．司南本身有磁场，是利用地磁场来指示方向，与电磁感应无关，故B不符合题意；
C．电磁起重机的主要结构为电磁铁，利用的是电流的磁效应，故C不符合题意；
D．扬声器工作时，通过电流的线圈在磁场中针受力运动，从而将电流转化为声音，与电磁感应无关，故D不符合题意；
故选A。
【分析】分析各个选项中设备使用的物理原理，然后与题目描述分析对照即可。
2．【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】通电螺线管外的磁场方向只和电流方向有关，所以调换正负极，可以改变磁针的指向，A正确，BCD不能改变电流方向，错误；
综上选A。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
3．【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】AD、 天亮时S自动闭合 ，根据安培定则可知电磁铁下端为N极，磁感线方向为下端出发回到上端，故AD错误；
B、 将R的滑片P向上滑动，电阻减小，电路中电流增加，所以电磁铁磁性增加，故B正确；
C、 天暗时S自动断开 ，电磁铁失去磁性，故C错误；
综上选B。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
4．【答案】B
【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
【解析】【解答】 汽车在滑行或制动过程中，线圈在磁场中转动产生感应电流，将机械能转化为电能。 所以其工作原理为电磁效应，闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，故B正确。
综上选B。
【分析】 本题考查电磁感应现象，需要判断哪个实验装置能体现机械能转化为电能的原理。
5．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；电磁铁的其他应用；直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【解答】门禁卡内部嵌有带天线的线圈，当靠近门禁主机时，线圈会因电磁感应现象产生感应电流。
A．电风扇的核心部件是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与题干现象不符。
B．电视机工作时主要实现电能到光能（图像）和声能（声音）的转换，与电磁感应无关。
C．风力发电机通过电磁感应原理将机械能（风能）转化为电能，与门禁卡的工作原理一致。
D．电磁起重机利用电流的磁效应（通电产生磁场）工作，属于磁现象而非电磁感应。
正确答案：C。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息。
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转。
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机。
4、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
6．【答案】D
【知识点】产生感应电流的条件；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．当闭合开关并向右移动滑动变阻器的滑片时，电阻增大，导致电流减小，小灯泡亮度变暗，同时两块电磁铁的磁性减弱。因此选项A是错误的。
B．当闭合开关并向左移动滑动变阻器的滑片时，电阻减小，电流增大，小灯泡亮度变亮，两块电磁铁的磁性增强。因此选项B是错误的。
C．如果将电源的正负极对调，根据安培定则，两块电磁铁的磁场方向会发生改变。这种方法可以用于研究感应电流大小与磁场方向的关系，但无法研究感应电流大小与磁场强弱的关系。因此选项C是错误的。
D．如果让线圈分别从高度和自由竖直下落，由于线圈切割磁感线的速度不同，在控制其他条件不变的情况下，可以研究感应电流大小与线圈切割磁感线速度的关系。因此选项D是正确的。
正确答案是D。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息；
2、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
7．【答案】A,C
【知识点】电磁铁的其他应用；直流电动机的构造原理与工作过程；扬声器和耳机的构造和原理；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】电流表的制作原理：通电线圈在磁场中受力而转动。
A．电风扇、音响利用通电线圈在磁场中受力而转动，故A符合题意；
B．动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，本质是磁生电，即将声信号转化为电信号的过程，故B不符合题意；
C．音响利用了通电导体在磁场中会受到力的作用，故C符合题意；
D．电铃利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选 AC。
【分析】1、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。利用电磁感应制作的机械有：发电机，能量转化为机械能转化为电能
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转；
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机、电风扇、音响。
8．【答案】B,C,D
【知识点】光的反射定律；温度、热量与内能的关系；电磁感应
【解析】【解答】A、 塔式光热发电站是将太阳能转化为化学能在转化为电能，A错误
B、 塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大 ，B正确
C、 汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用 ，C正确
D、 不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律 ，D正确
综上选BCD
【分析】根据能量转化、内能增加、电磁感应的应用判识选项
1、能量转化：根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断，如太阳能电池是将太阳能间接转化为电能
2、内能： 熔盐吸收太阳光的能量，温度变高，内能增加
3、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。利用电磁感应制作的机械有：发电机，能量转化为机械能转化为电能
4、反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的
9．【答案】A,C
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路的故障分析；磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件
【解析】【解答】A．图甲中，多个大功率用电器同时使用，总功率较大，根据，总电流较大，根据，产生热量较多，容易引起火灾，故A正确；
B．图乙中，保险盒应接在火线上，开关应该接在火线上，不符合安全用电原则，故B错误；
C．通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，图丙装置中，通过改变磁场方向或电流方向，观察导体棒移动方向，探究通电导体在磁场中受力方向的影响因素，故C正确；
D．图丁中，装置无电源，导体在磁场中运动，可探究电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D错误。
故选AC。
【分析】多个大功率用电器同时使用，总电流过大；保险丝应连接在火线上；灯泡的开关连接火线；改变电流方向或磁场方向，磁场对电流作用力的方向改变；电磁感应现象，是发电机的工作原理。
10．【答案】S；L2
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据图示电流方向（从电磁铁上端流入、下端流出），应用安培定则可判定：电磁铁下端为N极，上端为S极。
当工作人员同时闭合开关S1和S2时：发令指示灯L1立即点亮， 若运动员抢跑，压力传感器R0所受压力减小→其电阻值减小→控制电路电流增大（欧姆定律I=U/R）， 电流增大导致电磁铁磁性增强→吸引衔铁动作→接通抢跑指示灯L2的电路→L2亮起示警
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
11．【答案】法拉第；发电机
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，是电磁感应现象；法拉第首先发现电磁感应现象；根据电磁感应现象制成了发电机，使人类社会进入电气化时代。
【分析】法拉第首先发现电磁感应现象，是发电机的工作原理。
12．【答案】电磁感应；螺线管周围的磁场强度发生变化；能；通电螺线管相当于一个条形磁体
【知识点】通电螺线管的磁场；电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1) 当闭合电路的一部分导体（螺线管）在磁场中做切割磁感线运动，或穿过螺线管的磁通量发生变化时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应。
(2) 对比甲（磁铁静止，无电流）和乙、丙（磁铁运动，有电流），可以发现：只有当螺线管周围的磁场强度发生变化（或磁通量发生变化）时，电路中才会产生电流。
(3) 若用通电螺线管代替条形磁铁，能得到相同的实验现象。
理由：通电螺线管周围存在磁场，当它快速靠近或离开螺线管时，同样会使穿过螺线管的磁通量发生变化，从而产生感应电流。
故答案为：（1）电磁感应；（2）螺线管周围的磁场强度发生变化；（3）能；通电螺线管相当于一个条形磁体。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，或穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流的现象。
2、产生感应电流的条件：① 电路闭合；② 穿过电路的磁通量发生变化（或导体做切割磁感线运动）。
3、通电螺线管的磁场：通电螺线管周围存在磁场，其磁场分布与条形磁铁相似，因此可以替代条形磁铁进行实验。
13．【答案】（1）灵敏电流计指针是否偏转
（2）切割磁感线
（3）8
（4）感应电流的方向和导体运动的方向有关
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】（1） 在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中，当电路中产生感应电流时，灵敏电流计的指针会发生偏转；若没有感应电流，指针则不偏转。因此，实验时通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流。
（2） 电磁感应现象中，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。结合实验现象，当导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针偏转（即产生感应电流）；若不做切割磁感线运动（如沿磁场方向运动），指针不偏转（无感应电流）。所以，闭合电路中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。
（3） 要找到导体棒运动方向相同但磁场方向不同的实验组。观察表格：第4次实验中导体棒运动方向为向右，第8次实验中导体棒运动方向也为向右；且第4次实验磁场方向向下，第8次实验磁场方向向上（磁场方向不同）。因此，比较第4次和第8次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关。
（4） 第7次实验：磁场方向向上，导体棒运动方向向左，感应电流方向向左；第8次实验：磁场方向向上，导体棒运动方向向右，感应电流方向向右。可见，两次实验中磁场方向相同，导体棒运动方向相反，感应电流方向也相反。因此，比较第7次和第8次实验可知在磁场方向不变时，导体棒运动方向相反，感应电流的方向相反。
【分析】 第1小问：明确实验中判断感应电流的依据，即通过观察灵敏电流计指针是否偏转来确定电路中是否有感应电流；
第2小问：结合电磁感应现象的条件，分析实验中导体运动状态与感应电流产生的关系，得出闭合电路中部分导体在磁场中特定运动时产生感应电流；
第3小问：对比实验数据，找到导体棒运动方向相同且磁场方向不同的实验组，从而确定对应实验序号；
第4小问：分析第7次和第8次实验中导体运动方向、磁场方向与感应电流方向的关系，总结规律。
14．【答案】（1）5；大
（2）发电机
（3）10656；1.48
【知识点】电功率与电能、时间的关系；电功率的计算；电磁感应
【解析】【解答】（1）由于电流从原来的1A变为5A，所以文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的5倍，为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容大的材料。
（2）手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，所以无线充电工作原理与发电机工作原理相似。
（3）由题可知，文中锂电池最好在电能还剩W=UIt×20％=3.7V×4A×3600s×20％=10656J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率。
【分析】为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容大的材料。比热容大即吸收（释放）的热量多；手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，所以无线充电工作原理与发电机工作原理相似。
15．【答案】已经；将电流表等器材置于同一房间
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】 解：实验中，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，即科拉顿的实验中，已经满足产生感应电流的条件，要使他能观察到电流表指针偏转，改进方法是：将电流表等器材放在同一房间内实验。
故答案为：已经；将电流表等器材放在同一房间。【分析】 产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，据此分析。
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