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专题12电动机与发电机
题型01 电动机
1．（2025·舟山模拟）小浙按人类对磁的认识历程，对“电与磁”的知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是
A．赫兹 B．电动机
C．电磁起重机 D．电磁感应现象
【答案】D
【知识点】电磁感应；直流电动机的构造原理与工作过程
【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．（2026八下·婺城期中）小科以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列哪个实验装置图与电机甲所反映的原理一致 (　　)
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】A.根据奥斯特实验的本质判断；
B.根据电磁感应现象判断；
C.根据探究影响电磁铁磁场强弱因素的实验判断；
D.根据电动机的工作原理判断。
【解答】 右边电机乙闭合开关后，通电线圈在磁场中受力转动，属于电动机原理；乙转动后带动电机甲的转轴转动，电机甲的线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，使灯泡发光，因此电机甲的本质是发电机，工作原理是电磁感应现象。
A. 该装置是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，原理是电流的磁效应， 故A不合题意；
B. 该装置探究电磁感应现象，闭合电路切割磁感线产生感应电流，装置没有外接电源，是发电机的工作原理，和电机甲的原理一致， 故B符合题意；
C.两个电磁铁串联，则通过它们的电流相同，线圈匝数多的吸引的大头针数量多，那么说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关，故C不合题意；
D. 该装置外部接有电源，探究通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，和电机甲的原理不符，故D不合题意。
故选B。
（2题图） （3题图）
3．（2026八下·婺城期中）如图所示，放在U形磁铁两极之间的铝盘的下边缘浸在液态水银中，闭合开关S，铝盘会绕水平轴O转动。下列说法正确的是 (　　)
A．铝盘转动的原理与电动机的工作原理相同
B．将磁铁的磁极对调后，铝盘的转动方向不变
C．将电源的正负极对调后，铝盘的转动方向不变
D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘的转动方向改变
【答案】A
【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】A.电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动；
BCD. 通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向都有关。
【解答】A. 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，铝盘转动也是通电导体在磁场中受力运动，二者原理相同，故A正确；
B. 将磁铁的磁极对调，磁场方向改变，因此铝盘受到的磁场力方向改变，转动方向也会改变，故B错误；
C. 将电源正负极对调后，铝盘中的电流方向改变，因此铝盘受到的磁场力方向改变，转动方向也会改变，故C错误；
D. 左右移动滑动变阻器的滑片P，只会改变电路中电流的大小，从而改变铝盘受到的安培力大小，改变转动速度，不会改变电流方向和磁场方向，因此铝盘的转动方向不变，故D错误。
故选A。
4．如图所示，在光滑的水平面上固定一螺线管，螺线管与灵敏电流计组成闭合回路。有一轻质小车，车上放一条形磁铁，车可以在水平面左右运动，开关闭合后，在小车靠近或远离螺线管的过程中 (　　)
A．小车只有朝右运动螺线管中才有电流
B．小车左右运动，螺线管中都有电流
C．小车运动越快灵敏电流计指针偏转角度越小
D．小车运动方向改变，灵敏电流计指针偏转方向不变
【答案】B
【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】 闭合电路的一部分导体切割磁感线运动，产生感应电流。
【解答】 AB.小车左右运动，线圈都会切割磁感线，螺线管中能产生电流，故A错误，B正确；
C.小车运动越快，产生的电流越大，指针偏转越大，故C错误；
D.小车运动方向改变，电流的方向发生改变，指针偏转方向改变，故D错误，
故答案为：B。
（4题图） （5题图）
5．如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（　　）
A．线圈不动，磁铁快速向上运动 B．线圈不动，磁铁快速向下运动
C．磁铁不动，线圈快速向上运动 D．线圈和磁铁同时同速向上运动
【答案】D
【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】 闭合电路一部分导体缓慢切割磁感线运动时，产生感应电流的现象叫做电磁感应。
【解答】 图中线圈和电流计组成了闭合回路，
A.线圈不动，磁铁快速向上运动时，根据运动的相对性，线圈切割了磁感线，产生感应电流，故A不符合题意；
B.线圈不动，磁铁快速向下运动时，根据运动的相对性，线圈切割了磁感线，产生感应电流，故B不符合题意；
C.磁铁不动，线圈快速向上运动，相当于线圈向上切割了磁感线，产生感应电流，故C不符合题意；
D.线圈和磁铁同时同速向上运动，由于相对静止，线圈没有切割磁感线，因而不会产生感应电流，故D符合题意。
故答案为：D。
6．如图是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针，铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极。下列说法正确的是(　　)
A．通电螺线管的A端为 N极
B．通电螺线管静止时 B 端指向地理南方
C．通电螺线管外C 点的磁场方向向左
D．增加线圈的匝数可以减小通电螺线管的磁性
【答案】C
【知识点】右手螺旋定则；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】安培定则指的是，右手的四指方向与电流方向一致时，大拇指所指的那一端即为N极。
【解答】A.铜片是盐水电池的正极，锌片是负极，则电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的B端为N 极，A端为S极，故A错误；
B.通电螺线管由于受到地磁场的作用，静止时 B 端指向地理北方，故B错误；
C.在磁体的外部，磁感线从磁体的 N 极出发回到磁体的S极，即C点的磁场方向向左，故C正确；
D.电流不变时，增加线圈的匝数可以增大通电螺线管的磁性，故D错误；
故答案为：C。
7．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。下列说法正确的是 (　　)
A．要使血液流出“血泵”电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
B．要使血液流入“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
C．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
D．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则S1会开启，S2会关闭
【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】安培定则指的是，右手的四指方向与电流方向一致时，大拇指所指的那一端即为N极。
【解答】AB.要使血液流出该“血泵”，活塞要向右移动，故电磁铁的左侧和左侧磁体的N极相互排斥，则电磁铁左侧应该为 N极，由安培定则可知，电流从a端流进线圈，从b端流出线圈；同理可知，要使血液流入该“血泵”，电流应从b端流进线圈，从a端流出线圈，故A正确，B错误；
C.电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为N极，故C错误；
若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，由安培定则可知，电磁铁左侧为S极，与左侧磁体的N极相互吸引，活塞向左运动，S1会关闭，S2会开启，故 D错误；
故答案为：A。
8．如图是电动机的结构示意图，两个铜半环E 和 F 跟线圈两端相连，随线圈一起顺时针转动。M和N是电刷，它们跟铜半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。以下说法正确的是(　　)
A．不能用石墨材料来制作电刷M、N
B．电流的方向始终由电刷N到电源“+”极
C．只对调电源正、负极，线圈将逆时针转动
D．电动机是把机械能转化为电能的装置
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】A、电刷应用导体来制作，石墨是导体。
B、电源外部电流的方向是从电源正极经过用电器回到电源的负极。
C、通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关。
D、电动机将电能转化为机械能。
【解答】A、电刷跟铜半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，所以电刷应用导体来制作，石墨是导体，故可用石墨材料来制作电刷，故A 错误。
B、电源外部电流的方向是从电源正极流向电源负极，所以电流由电源“+”极流向电刷N，故B错误。
C、通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关，只改变电流方向或磁场方向，导体受力方向改变，所以只对调电源正、负极，线圈转动方向将改为逆时针，故C正确。
D、电动机将电能转化为机械能，故D错误。
故答案为：C。
9．（2026九下·鄞州月考）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：
（1）实验中欧姆是通过　 　来反映电流大小的。
（2）根据欧姆的实验数据，控制A、B中水银温度分别为20℃和50℃，可推测磁针偏转的方向为　 　及偏转的角度大小为　 　。
（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　 　。
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
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
【答案】（1）磁针偏转角度
（2）逆时针；30；
（3）更换磁性更强的小磁针或减小小磁针与导体间的距离
【知识点】通电直导线周围的磁场；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）转换法是指将不易直接测量的物理量转换为容易观察或测量的物理量。本题中电流大小无法直接观察，通过磁针偏转角度来反映电流大小，属于转换法的应用。
（2）电流的磁效应（奥斯特实验）：通电导体周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关，电流方向改变，磁场方向也会改变，小磁针的偏转方向随之改变。
（3）影响电流磁效应强弱的因素：通电导体周围磁场的强弱与电流大小有关，电流越大，磁场越强，小磁针偏转角度越大；此外，小磁针与导体的距离也会影响偏转效果，距离越近，偏转越明显。
【解答】(1) 实验中，电流大小无法直接观察，而电流产生的磁场会使磁针发生偏转，因此通过磁针偏转角度来反映电流大小，这是转换法的典型应用。
(2) 当A温度高于B温度时，磁针顺时针偏转；当A温度低于B温度时，磁针逆时针偏转。题目中A=20℃，B=50℃，A温度低于B温度，因此磁针偏转方向为逆时针。
温差越大，电流越大，偏转角度越大，对比表格数据，温差30℃时，偏转角度30°；温差20℃时，偏转角度20°；温差10℃时，偏转角度0°；题目中温差为30℃时，与第一组温差相同，因此偏转角度为30°。
(3)相同温差下，电流大小不变，要使小磁针偏转更明显，可增强磁场，增大电流或减小磁铁与导体的距离。
故正确答案为（1）磁针偏转角度；（2）逆时针；30；（3）更换磁性更强的小磁针或减小小磁针与导体间的距离。
11．如图甲为同学们安装的直流电动机模型。
（1）其中①是　 　，②是　 　，③是　 　，④是　 　。(填写部件名称)
（2）请将图乙中的电动机模型、开关S、滑动变阻器及电源串联起来，连接成实验电路。
（3）在某次安装直流电动机模型的活动中，小孙、小金、小星分别把各自安装好的电动机模型接入电路，闭合开关，线圈均不转。若小孙用手轻轻推一下转子，线圈就转动起来，则他的电动机模型中线圈不转的原因是　 　；若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下，线圈就转动起来，则他的电动机模型中线圈不转的原因是　 　；若小星在原磁体上加了一块磁体，线圈就转动起来，则他的电动机模型中线圈不转的原因是　 　。
（4）线圈正常转动后，若要探究线圈的转速是否与电流的大小有关，操作方法是　 　；若要探究线圈的旋转方向是否与电流的方向有关，操作方法是　 　；若要探究线圈的旋转方向是否与磁场的方向有关，操作方法是　 　。
【答案】（1）磁体；线圈；电刷；换向器
（2）
（3）线圈刚好处于平衡位置；电刷接触不良；磁体磁性不够强
（4）移动滑动变阻器的滑片，观察电动机模型中线圈的转速；改变电流的方向，观察线圈的旋转方向；对调磁体的磁极，观察线圈的旋转方向
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据电动机的基本构造来分析。
（2）电源、开关、滑动变阻器、电动机串联。
（3）根据实验过程分析线圈不转的原因。
（4）电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关；转速与电流的大小和磁场的强弱有关。
【解答】（1）根据电动机的基本结构可知：①是磁体，②是弧形铁片，③是电刷，④是换向器。
（2）电源、开关、滑动变阻器、电动机串联，滑动变阻器“一上一下”接入电路，如图所示：
（3）若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是线圈刚好处于平衡位置；
若小金用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是电刷接触不良；
小星在原磁体上加了一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是磁体磁性不够强。
（4）若要探究线圈的转速是否与电流的大小有关，操作方法是移动滑动变阻器的滑片；
若要探究线圈的旋转方向是否与电流的方向有关，操作方法是改变电流的方向；
若要探究线圈的旋转方向是否与磁场的方向有关，操作方法是对调磁极。
12．（2026八下·婺城期中）项目化学习小组在老师的指导下设计了一款湖面上的电动游船，图甲是电门踏板的工作原理示意图，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。他们设计如下的电路，并将电流表改装成速度表。
他们制定的产品评价表如下：
电动游船评价量表 (节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 行驶速度控制 踩下电门踏板，船速变大 踩下电门踏板，船速不变 踩下电门踏板，船速反而变小
指标二 行驶方向控制 游船能前进和后退 游船只能前进或后退 游船不能运动
（1）指标一为优秀，应将甲中　 　两个接线柱接入电路；
（2）该游船中电动机是根据什么原理制成的　 　；
（3）图乙是项目化小组设计的实现电动游船前进的电路图，开关S1、S2可以分别接①和③或者②和④。结合评价表判断该模型的“指标二”评价等级并说明理由。　 　
【答案】（1）O、E
（2）通电线圈在磁场中受力转动
（3）由图乙可知，开关S1、S2分别接①和③与开关S1、S2分别接②和④通过电动机的电流方向相反，因为通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关，所以改变电流方向，电动机的转动方向发生改变，因此该电动车能够实现前进和倒退，由产品评价表知为优秀等级。
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；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】（1）根据表格可知， 指标一优秀要求踩下电门踏板（踏板向下转动）时船速变大，即电流表的示数变大，根据欧姆定律分析变阻器接入阻值的变化，弄清接入电阻丝长度的变化，最终确定选择的接线柱即可；
（2）根据电动机的工作原理解答；
（3） 改变电动机的转动方向，需要改变通过电动机的电流方向，根据图片分析开关切换时，是否能够改变流入电动机的电流方向即可。
【解答】（1） 指标一优秀要求踩下电门踏板（踏板向下转动）时船速变大，说明电路中电流需要变大，滑动变阻器接入电路的电阻需要变小。
若接O、E，踩下踏板时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，接入电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路电流变大，电动机功率变大，船速变大，符合优秀要求。
故填：O、E。
（2） 电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动（或通电导体在磁场中受到力的作用），将电能转化为机械能。 故填： 通电线圈在磁场中受力转动（或通电导体在磁场中受到力的作用） 。
（3） 改变电动机的转动方向，需要改变通过电动机的电流方向。分析题图电路：
当开关S1接①、S2接③时，电流流过电动机的方向为从左到右；当开关S1接②、S2接④时，电流流过电动机的方向为从右到左；两种接法改变了电动机两端的电流方向，因此电动机转动方向改变，游船可以实现前进和后退，符合指标中“优秀”的标准。
故填：优秀；由图乙可知，开关S1、S2分别接①和③与开关S1、S2分别接②和④通过电动机的电流方向相反，因为通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关，所以改变电流方向，电动机的转动方向发生改变，因此该电动车能够实现前进和倒退。
13．物理活动课上，莉莉和小强用一根金属铜线、一块强磁铁、一节干电池都分别成功做出了简易的电动机，如图甲、乙所示。他俩展示过程中，细心的小敏同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。由此小敏提出以下猜想：
A.是莉莉和小强做的铜线框的形状不同造成的
B.是贴近电池一侧强磁铁的极性不同造成的请你从以上猜想中，选择一个你认为合理的猜想，并写出简要的实验验方法。
【答案】猜想B验证方法如下：①按图甲组装，观察铜线框的转动方向；②改变图甲中贴近电池一侧强磁铁的极性，保持铜线框的形状不变，观察铜线框的转动方向。
【知识点】实验方案设计与评价；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】由题可知，两个铜线框的转动方向相反，即两线框所受磁场力的方向相反，由于磁场力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，由图能看出，此时电流的方向相同，所以上述现象可能是磁场的方向不同导致的，即是贴近电池一侧强磁铁的极性不同造成的，据此设计实验即可。
【解答】线圈的转动方向不同，可能是磁场的方向不同导致的，即是贴近电池一侧强磁铁的极性不同造成的，即猜想B的验证方法如下：①按图甲组装，观察铜线框的转动方向；②改变图甲中贴近电池一侧强磁铁的极性，保持铜线框的形状不变，观察铜线框的转动方向。
14．（2026九下·瑞安开学考）新能源汽车因绿色低碳逐渐取代燃油汽车，电动汽车是常见的一种新能源汽车。
（1）内燃机为燃油车提供动力，其一个工作循环一般包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中　 　冲程使汽车获得动力。
（2）电动机为电动汽车提供动力。下列实验可以演示电动机工作原理的是　 　。(填“甲”或“乙”)
【答案】（1）做功
（2）乙
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）根据四冲程内燃机中的能量转化的知识解答；
（2）根据电动机的工作原理分析。
【解答】（1）内燃机的做功冲程是内燃机将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的过程，此时活塞被高压气体推动向下运动，通过连杆带动曲轴旋转，从而为汽车提供动力，故填：做功。
（2） 电动机的工作原理是基于通电导体在磁场中受力的作用而运动。
甲实验：展示电磁感应现象（如发电机原理），与电动机无关；
乙实验：展示通电导线在磁场中受力运动，符合电动机原理。
因此能演示电动机工作原理的是乙实验。
故填：乙。
15．（2026九上·鄞州期末） 如图所示，当用导线将一个铁钉、一节电池和一个纽扣形强磁铁构成闭合回路后，铁钉会绕着电池的轴线持续旋转。
（1）该装置的工作原理与　 　（填“电动机”或“发电机”）相同。
（2）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变　 　（填字母）。
A. 电池正负极 B. 磁铁的磁极 C. 铁钉的方向
（3）演示时，若要明显增加铁钉转速，可以　 　。
【答案】（1）电动机（2）A、B
（3）换用磁性更强的磁铁
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）电动机与发电机的工作原理：电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能；发电机的工作原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能。该装置中，通电铁钉在磁场中受力转动，与电动机原理一致。
（2）影响通电导体受力方向的因素：通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个因素，受力方向会改变；同时改变两个因素，受力方向不变。
（3）影响通电导体受力大小的因素：通电导体在磁场中受力的大小与电流大小和磁场强弱有关，电流越大、磁场越强，受力越大，转速越快。
【解答】（1）该装置中，通电铁钉在强磁铁的磁场中受力转动，将电能转化为机械能，工作原理与电动机相同。
（2）要改变铁钉的转动方向，可改变电流方向或磁场方向：
改变电池正负极（A），可改变电流方向；
改变磁铁的磁极（B），可改变磁场方向；
改变铁钉的方向（C）不会影响受力方向。
因此选 A、B。
（3）要明显增加铁钉转速，需增大铁钉在磁场中受到的力，可采取的方法有：换用磁性更强的磁铁（增强磁场）、换用电压更高的电池（增大电流）或换用更粗的导线（减小电阻，增大电流）等。
16．（2026九上·宁波期末）蛇年春晚《秧BOT》节目中的机器人配备了直流无刷电动机进行驱动，其内部结构如图所示，中间的永磁体可绕中心自由转动，三个螺线圈互成120度夹角固定在电动机外壳内部，它们通电后可以产生磁场。
（1）该直流无刷电动机的工作原理是　 　。
（2）电动机内部配备了一个霍尔传感器，能对转子磁极位置进行实时监测，并将位置信息传递给相关控制器，让其中的两个螺线圈通电，并控制电流方向，以达到持续转动的目的。若现在该电动机正在顺时针转动，则通电方案正确的是（ ）(填字母) 。
A． B． C． D．
【答案】（1）转子在通电线圈产生的磁场中受到力的作用
（2）D
【知识点】通电螺线管的磁场；右手螺旋定则；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）电动机工作原理是根据通电线圈在磁场中受磁场力的作用而转动的原理制成的，将电能转化为机械能。
（2）安培定则是指用右手握螺线管，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。磁极间的相互作用规律是指同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】（1）直流无刷电动机的工作原理是基于通电线圈在磁场中受到力的作用，通过控制螺线圈的通电方向来改变磁场，从而驱动转子转动。
（2）选项A中左边电磁铁根据安培定则确定上端为N极，与转子异名磁极相互吸引，转子转到一定角度后被吸引，无法继续转动，故A错误，不符合题意。
选项B中左边电磁铁根据安培定则确定上端为S极，与转子同名磁极相互排斥，无法确定转子转动方向，故B错误，不符合题意。
选项C中左边电磁铁的上端为N极，右边电磁铁的上端为S极，上边电磁铁的下端为S极，转子转到一定角度后被吸引，无法继续转动，故C错误，不符合题意。
选项D中左边电磁铁的上端为N极，右边电磁铁的上端为S极，对转子施加排斥力，使得线圈顺时针转动，故D正确，符号题意。
故正确答案为：（1）转子在通电线圈产生的磁场中受到力的作用；（2）D。
17．如图，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈 abcd，用小刀刮去两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈 abcd 放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的　 　，是根据　 　的原理制成的。若只将电源的正负极互换，则线圈的转动方向会与原来的转动方向　 　(填“相同”或“相反”)。
【答案】电动机；通电线圈在磁场中受力转动；相同
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。当线圈中有电流通过时，线圈的两边会受到磁场力的作用，这两个力方向相反，从而使线圈绕轴转动。为了让线圈持续转动，需要通过换向器（或本题中的半刮漆引线）改变线圈中的电流方向，使受力方向始终保持一致。
（2）影响线圈转动方向的因素：线圈的转动方向由电流方向和磁场方向共同决定。只改变电流方向，转动方向会反向；只改变磁场方向，转动方向也会反向；若同时改变电流方向和磁场方向，转动方向则保持不变。
【解答】该装置中有电源提供电流，线圈在磁场中受力转动，并且通过半刮漆的引线实现了电流的半周通断，模拟了换向器的作用，因此这是一个简易的电动机。
电动机的核心原理是通电线圈在磁场中受力转动。当电流通过线圈时，线圈的 ab 边和 cd 边在磁场中受到方向相反的力，使线圈绕轴转动；半刮漆的引线在线圈转动半周后自动切断半周电流，依靠惯性继续转动，从而实现连续转动。
磁场由下方的电磁铁提供，而电磁铁的磁极方向与电流方向有关。当电源正负极互换时，不仅线圈中的电流方向改变，电磁铁的电流方向也会改变，导致其磁场方向同时改变。
由于线圈的转动方向由电流方向和磁场方向共同决定，当两者同时反向时，受力方向不变，因此线圈的转动方向与原来相同。
题型02发电机
1．（2026·仙居模拟）如图所示，用手拨动微型风扇，小灯泡亮起来，该操作所涉及的原理是
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；电磁感应；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】【分析】根据题中信息可知，该装置将机械能转化为电能，与发电机的能量转化形式相同，原理是电磁感应。
区别电动机和发电机原理图的方式是：有电源的是电动机原理图，没有电源的是发电机原理图。
奥斯特实验以及电磁铁的原理是电流的磁效应。
【解答】 用手拨动微型风扇，小灯泡亮起来，将机械能转化为电能，原理是电磁感应。
A、小磁针发生偏转，原理是通电导体周围存在磁场，故A错误；
B、电路中有电源，是电动机原理图，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故B错误；
C、电磁铁的原理是通电导体周围存在磁场，故C错误；
D、发电机原理图，原理是电磁感应，故D正确。
故答案为：D。
2．电吉他中电拾音器的基本结构如图甲所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流(如图乙)，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，电流越大声音越响。下列说法不正确的是(　　)
A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
B．增加线圈匝数可以增大声音的响度
C．弦振动过程中，线圈中的电流方向会发生变化
D．断开电路，线圈中的感应电流将消失
【答案】A
【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）电磁感应现象的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。在电吉他中，金属弦被磁化后，振动时相当于在磁场中切割磁感线，从而在线圈中产生感应电流。
（2）磁化的条件：只有铁、钴、镍等铁磁性材料才能被磁化，铜、铝等非铁磁性材料无法被磁化，因此不能作为电吉他的琴弦。
（3）影响感应电流大小的因素：感应电流的大小与线圈匝数、磁场强弱、导体切割速度等有关。线圈匝数越多，产生的感应电流越大，对应的声音响度也越大。
【解答】A、铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故A错误；
B、增加线圈匝数可以增大磁场强弱，进而增大声音的响度，故B正确；
C、弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，弦振动过程中，线圈中的电流大小不断变化，使弦振动幅度不同发出声音的大小不同，故C正确；
D、通电导线周围有磁场，断开电路，磁场消失，故D正确。
故答案为：A。
3．电磁感应现象中感应电流的方向可以用“楞次定律”来判断，楞次定律说的是当通过闭合电路的磁感线数目增加时，感应电流的磁场与磁铁的磁场方向相反，当通过闭合电路的磁感线数目减少时，感应电流的磁场与磁铁的磁场方向相同。如图所示，某条形磁铁N极朝下，向下靠近闭合线圈时（　　）
A．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从a到b
B．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从a到b
C．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从b到a
D．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从b到a
【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用；电磁感应；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】根据“楞次定律”分析感应电流的磁场方向，再根据磁极之间的相互作用规律分析磁铁与线圈的相互作用。接下来根据安培定则判断通过线圈的电流方向。
【解答】条形磁铁N极朝下，向下靠近闭合线圈时，穿过线圈的磁感线数目增加，由题中楞次定律的解释可知，感应电流的磁场与磁铁的磁场方向相反，则感应电流的磁场方向是向上的，即线圈的上端为N极，所以磁铁与线圈相互排斥，根据安培定则可知，通过R的感应电流方向从a到b，故A正确，B、C、D错误。
故选A。
4．如图所示，将一根导线AB放置在蹄形磁体的磁场区域，导线的两端跟灵敏电流表相连。下列说法正确的是（　　）
A．AB不动，磁体水平向左快速移动，指针会偏转
B．磁体不动，AB 水平向右快速移动，指针不偏转
C．磁体不动，AB 竖直向上快速移动，指针会偏转
D．磁体不动，AB 竖直向下快速移动，指针会偏转
【答案】A
【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）电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。产生感应电流的两个必要条件：一是电路必须闭合；二是导体必须做切割磁感线的运动。
（2）切割磁感线的判断：磁感线在磁体外部是从 N 极指向 S 极。当导体的运动方向与磁感线方向不平行时，就会切割磁感线；如果运动方向与磁感线方向平行，则不会切割。
【解答】A、AB不动，磁体水平向左快速移动，AB做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流表指针会偏转，故A正确；
B、磁体不动，AB水平向右快速移动，AB做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流表指针会偏转，故B错误；
CD、磁体不动，AB竖直向上、向下运动，AB没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流表指针不会偏转，故CD错误。
故答案为：A。
5．（2025八下·临海期末）在高速公路收费站，我们经常看到自动收费系统(简称ETC)。当车辆靠近收费站时，固定在车道上的路测单元(RSU)自动产生电磁场，车内的收费仪器接收到磁信号后会在线圈中产生感应电流并自动完成支付。下列选项中与车内收费仪器完成自动支付功能的原理相同的是(　　)
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）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。
（2）电流的磁效应是指任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象。
（3）通电导体在磁场中受力运动是指通电导体在磁场中会受到力的作用而运动。
【解答】A、图中是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的实验，利用的是电流的磁效应，与电磁感应原理不同，故该选项错误。
B、图中是通电导体在磁场中受力运动的实验，是电动机的原理，与电磁感应原理不同，故该选项错误。
C、图中是发电机的原理，利用的是电磁感应现象，与车内收费仪器完成自动支付功能的原理相同，故该选项正确。
D、图中是奥斯特实验，证明了电流的磁效应，与电磁感应原理不同，故该选项错误。
故答案为：C。
6．（2025八下·滨江期末）科技创新活动中，小滨的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这一现象的说法中正确的是
A．导体棒a左右摆动时，闭合回路中没有产生感应电流
B．导体棒a 左右摆动时，仅发生了电能向机械能的转化
C．导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D．用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a 不会随之摆动
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】 根据电磁感应原理和通电导体在磁场中受力的作用来对图中的装置进行分析。
【解答】 AB.导体棒a左右摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，工作时将机械能转化为电能，故AB错误；
C.左边作为电源给右边提供电能，右边导体棒b随之摆动相当于通电导体在磁场中受力运动，与图乙所示装置的原理相同，故C正确；
D.用手推动导体棒b左右摆动的过程中，导体棒做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，导体棒a也会随之摆动，故D错误。
故选C。
7．（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。
8．（2026·瑞安模拟）图1是一种轮子会发光的滑板车及其车轮结构。滑动时，车轮转动产生电流，使LED灯发光。
（1）滑行过程中，以地面为参照物，滑板车处于　 　(填“静止”或“运动”)状态。
（2）图2中与滑板车滑行时车轮发光原理相同的是　 　。
（3）若图1中滑板车质量为5kg，车轮与地面接触面积共 ，小朋友质量为22kg，当他站立在滑板上时，滑板车对地面的压强为　 　帕。
【答案】（1）运动
（2）B
（3）9×105
【知识点】参照物及其选择；压强的大小及其计算；电磁感应
【解析】【分析】（1）判断物体运动状态的依据是：物体相对于参照物的位置是否发生变化。
（2）A.根据电流的热效应判断；
B.根据电磁感应现象判断；
C.根据通电导体在磁场中受力判断；
D.根据奥斯特实验的本质判断。
（3）滑板车对地面的压力等于人和车的总重力，根据计算滑板车对地面的压强。
【解答】（1） 滑行过程中，以地面为参照物，滑板车相对于地面的位置不断发生改变，因此滑板车处于运动状态。 故填：运动。
（2） 根据题意可知，滑板车车轮发光的原理是车轮转动时，切割磁感线产生感应电流，使LED发光，本质是电磁感应现象。
A.闭合开关后，灯泡发光，原理是电流的热效应，故A不合题意；
B. 闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，是发电机的工作原理， 故B符合题意；
C.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，故C不合题意；
D. 奥斯特实验说明电流的磁效应，证明通电导体周围存在磁场，故D不合题意。
故选B。
（3）滑板车对地面的压力等于人和车的总重力，即F=G总=m总g=（5kg+22kg）×10N/kg=270N；
则滑板车对地面的压强：。
故填：9×105。
9．（2026·浙江模拟）如图，手机无线充电时需要有一个充电底座（内有充电器线圈，可接电源通电）和手机（内部有手机线圈）两大部分。
（1）当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生　 　
（2）无线充电时，手机线圈中会产生感应电流，其原理是利用了　 　现象。
（3）手机无线充电时，将电能转化为　 　能，储存在手机电池中。
【答案】（1）磁场
（2）电磁感应
（3）化学
【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）通电导体周围会产生磁场，这是电流的磁效应现象；
（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象；
（3）手机充电的过程中，电能被转化为电池内部的化学能储存起来，需要对外供电时再将化学能转化为电能；
【解答】（1）当充电器线圈接通电源后，该线圈会产生磁场；
（2）无线充电时，手机线圈切割充电器线圈产生的磁场的磁感线，从而产生感应电流，原理就是电磁感应现象；
（3）无线充电时，是将电能转化为化学能储存在手机电池中；
故答案为：（1）磁场；（2）电磁感应；（3）化学；
10．（2026九下·杭州月考）电动汽车以其环保经济的优点逐步被人们喜爱。如图是某品牌的电动汽车出厂前，利用风洞模拟高速运动时的情况。
（1）汽车风洞测试时，以高速气流为参照物，汽车是　 　(选填“运动”或“静止”)的。
（2）该款电动汽车有一个动能回收装置，可以在汽车减速时将汽车的动能转化为电能，其工作原理与下列哪幅图一致 ____
A． B． C．
（3）汽车在风洞检测过程中，对地面的压力　 　(选填“大于”、“等于”或“小于”)车的重力。
【答案】（1）运动
（2）A
（3）小于
【知识点】参照物及其选择；流体压强与流速的关系；发电机的构造和原理
【解析】【分析】（1）根据参照物的知识分析；
（2）发电机的工作原理为电磁感应，将机械能转化为电能，据此对各个选项分析判断；
（3）流体流速越大气压越小，据此分析汽车对地面的压力变化。
【解答】（1） 汽车风洞测试时， 以高速气流为参照物，汽车与气流之间有相对运动，因此汽车是运动的。故填：运动。
（2） 根据题意可知，动能回收装置的工作原理是将机械能转化为电能，这与发电机的工作原理一致。
A.当导体在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计的指针偏转，这是电磁感应现象，为发电机的工作原理，故A符合题意；
B.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理，故B不合题意；
C.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C不合题意。
故选A。
（3） 在风洞测试中，高速气流从汽车上方流过，根据流体压强和流速的关系可知，气流速度大导致上方气压减小，从而产生向上的升力，因此汽车对地面的压力会小于车的重力。
11．发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出。如图所示，将两个二极管与线圈连成电路。使磁铁在线圈中左右移动，此时会看见两个发光二极管轮流发光。
（1）该装置是根据　 　原理制成的。
（2）实验中要用两个二极管，是因为可以探究　 　的关系。
【答案】（1）电磁感应
（2）感应电流的方向与导体切割磁感线的方向
【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，或磁体相对于闭合电路的导体运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应。该装置中，磁铁在线圈中左右移动，使线圈切割磁感线，从而产生感应电流，使二极管发光。
（2）感应电流方向的影响因素：感应电流的方向与导体切割磁感线的方向（或磁体运动方向）以及磁场方向有关。当磁铁在线圈中向不同方向移动时，线圈切割磁感线的方向改变，感应电流的方向也随之改变。由于发光二极管具有单向导电性，两个方向相反的二极管可以分别让不同方向的电流通过并发光，从而探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系。
【解答】（1）线圈做切割磁感线运动，就会产生感应电流，使二极管发光，故该装置是根据电磁感应原理制成的。
（2）磁铁的运动方向发生改变时，相当于导体切割磁感线的方向发生改变，产生的感应电流的方向会发生改变，从而使图中两个发光二极管轮流发光，即用两个二极管可以探究感应电流的方向与导体切割磁感线的方向的关系。
12．（2025九上·慈溪开学考）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置是　 　（选填“甲”或“乙”），如果要使甲的转动方向与原来相反，可采取的措施是　 　。
【答案】甲；将电源正负极对调
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中受力而运动，将电能转化为机械能，其实际应用是电动机；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，这种现象叫电磁感应，该过程中机械能转化为电能，其实际应用是发电机；
（2）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。
【解答】在此过程中，将电能转化为机械能的装置是甲，其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。
通电导体受到的磁力方向与磁场方向、电流方向有关。如果要使甲的转动方向与原来相反，可采取的措施是将电源正负极对调，改变电流中的电流方向。
13．（2026八下·义乌月考）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、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯（图甲， LED灯具有单向导电性， 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) 等。
【方案设计】乙图为小柯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】小柯用磁性相同的磁体，以正常跑步时甩臂的速度切割磁感线。
【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） 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）如图丙，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
（3）根据评价表，小科设计的夜跑灯“发光情况”一项评分为1分。请在图丁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
（3）
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；半导体和超导体
【解析】【分析】（1）机械能转化为电能，与发电机的能量转化形式相同，原理是电磁感应。
（2）根据感应电流大小与磁场强度以及切割磁感线的速度进行分析。
（3）根据“ LED灯具有单向导电性， 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) ”以及感应电流大小与磁场方向以及切割磁感线的方向有关进行分析。
【解答】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这个现象是电磁感应现象，该过程中机械能转化为电能，和本题中夜跑灯的能量转化过程一致。
（2）夜跑时，手臂甩动会让夜跑灯中的磁体和线圈发生相对运动，从而切割磁感线产生感应电流。观察图丙，B位置是手臂处，跑步时B位置的甩动幅度更大，更满足磁体相对线圈移动切割磁感线的条件，更容易产生感应电流使LED发光；A位置躯干处甩动幅度很小，不易让磁体移动产生感应电流。
故答案为：B。
（3）目前评分为1分，说明只有一盏LED灯发光，要达到5分“两盏LED灯交替发光”，需要结合LED的单向导电性分析：当磁体向左运动时和向右运动时，线圈切割磁感线的方向相反，产生感应电流的方向相反。如果把两个LED灯反向并联在线圈两端：电流正向时，一个LED导通发光；电流反向时，另一个LED导通发光，最终实现磁体来回移动时，两灯交替发光，如图所示
。
15．（2025八下·杭州八县期末）小明用图甲中实验装置探究“怎样产生感应电流”，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。根据表格信息完成下列问题：
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1、2可知，闭合开关，导体AB竖直运动 　 　(填“会”或“不会”)产生感应电流；
（2）由实验次数3、4可推测，导体产生感应电流的方向与　 　有关；如果固定导体AB，水平向右移动磁体，灵敏电流计的指针向　 　偏转；
（3）图乙中的“ ”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。则导体中会产生感应电流的位置有____。
A．Ⅰ位置 B．Ⅱ位置 C．Ⅲ位置 D．Ⅳ位置
【答案】（1）不会
（2）导体切割磁感线运动的方向；向右
（3）B；C；D
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】（1） 闭合电路的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，这种现象叫电磁感应。
（2）感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
（3）注意分析哪种运动会切割磁感线即可。
【解答】 （1）由第1、2两次实验可知，导体棒AB竖直向上或竖直向下平行于磁感线运动时，灵敏电流计指针不偏转，说明闭合回路中不会产生感应电流；
（2）由第3、4两次实验可知，导体棒AB切割磁感线运动的方向改变时，导体棒AB中感应电流的方向也发生了改变，说明导体棒AB中感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关；
如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，此时相当于导体棒AB水平向左运动，由表格中的信息可知，灵敏电流计的指针将向右偏转；
（3）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。则导体会产生感应电流的位置有BCD，因为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ这三个位置导体都可以切割磁感线，甲位置导体不切割磁感线。
16．（2025九上·义乌月考）2025年，第四批052D 驱逐舰的飞行甲板上，全新涂装的Z·20F 舰载反潜直升机揭开面纱。如图甲，这款代号“黑旋风”的国产机型，其机尾有根“棍子”，叫做舰载磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转为相应的变化电流，从而发现潜艇的存在。那么，感应电流是如何产生的呢 下面是小明的探究过程，如图乙所示。请帮他解答相应问题。
（1）小明进行了如图丙中的1-5五次操作，在1-5主次操作中电流表指针能发生偏转的是1、3、4；小明分析实验现象，得出了产生感应电流的条件：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 　 时，导体中就会产生感应电流。在此装置中，　 　相当于电源；
（2）在探究实验中，小明发现每次电流表指针摆动的角度不同，猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关。小明为了验证自己的猜想，再次利用如图乙装置进行多次实验(导体运动区域的磁场强弱相同)。如表所示是实验测得的数据，分析数据可得出结论：在磁场强弱相同时，　 　；
实验次数 1 2 3 4 5
速度v/ cm/s 1 2 3 4 5
电流 I/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2
（3）图中实验现象与 　 　(选填“动圈式话筒”或“扬声器”)的工作原理相同。
【答案】（1）切割磁感线运动；导线AB
（2）导体切割磁感线速度越大，感应电流越大
（3）动圈式话筒
【知识点】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】（1）根据图像进行分析，可知闭合回路中部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。
（2）根据表中数据进行分析，得出电流大小与导体运动速度大小的关系。
（3）扬声器将电能转化为机械能，原理与电动机相同；动圈式话筒，将机械能转化为电能，原理是发电机相同。
【解答】（1）由图可知，1、3、4导体做切割磁感线运动，产生感应电流，可知产生感应电流的条件是闭合回路中部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体AB的运动产生了感应电流，可知AB相当于电源。
（2）由表中数据可知，在磁场强度相同时，导体切割磁感线速度越大，感应电流越大。
（3）动圈式话筒的原理是电磁感应，与图中实验原理相同。
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专题12电动机与发电机
题型01 电动机
1．（2025·舟山模拟）小浙按人类对磁的认识历程，对“电与磁”的知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是
A．赫兹 B．电动机
C．电磁起重机 D．电磁感应现象
2．（2026八下·婺城期中）小科以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列哪个实验装置图与电机甲所反映的原理一致 (　　)
A． B． C． D．
（2题图） （3题图）
3．（2026八下·婺城期中）如图所示，放在U形磁铁两极之间的铝盘的下边缘浸在液态水银中，闭合开关S，铝盘会绕水平轴O转动。下列说法正确的是 (　　)
A．铝盘转动的原理与电动机的工作原理相同
B．将磁铁的磁极对调后，铝盘的转动方向不变
C．将电源的正负极对调后，铝盘的转动方向不变
D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘的转动方向改变
4．如图所示，在光滑的水平面上固定一螺线管，螺线管与灵敏电流计组成闭合回路。有一轻质小车，车上放一条形磁铁，车可以在水平面左右运动，开关闭合后，在小车靠近或远离螺线管的过程中 (　　)
A．小车只有朝右运动螺线管中才有电流
B．小车左右运动，螺线管中都有电流
C．小车运动越快灵敏电流计指针偏转角度越小
D．小车运动方向改变，灵敏电流计指针偏转方向不变
（4题图） （5题图）
5．如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（　　）
A．线圈不动，磁铁快速向上运动 B．线圈不动，磁铁快速向下运动
C．磁铁不动，线圈快速向上运动 D．线圈和磁铁同时同速向上运动
6．如图是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针，铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极。下列说法正确的是(　　)
A．通电螺线管的A端为 N极
B．通电螺线管静止时 B 端指向地理南方
C．通电螺线管外C 点的磁场方向向左
D．增加线圈的匝数可以减小通电螺线管的磁性
7．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。下列说法正确的是 (　　)
A．要使血液流出“血泵”电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
B．要使血液流入“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
C．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
D．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则S1会开启，S2会关闭
8．如图是电动机的结构示意图，两个铜半环E 和 F 跟线圈两端相连，随线圈一起顺时针转动。M和N是电刷，它们跟铜半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。以下说法正确的是(　　)
A．不能用石墨材料来制作电刷M、N
B．电流的方向始终由电刷N到电源“+”极
C．只对调电源正、负极，线圈将逆时针转动
D．电动机是把机械能转化为电能的装置
9．（2026九下·鄞州月考）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：
（1）实验中欧姆是通过　 　来反映电流大小的。
（2）根据欧姆的实验数据，控制A、B中水银温度分别为20℃和50℃，可推测磁针偏转的方向为　 　及偏转的角度大小为　 　。
（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　 　。
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
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
11．如图甲为同学们安装的直流电动机模型。
（1）其中①是　 　，②是　 　，③是　 　，④是　 　。(填写部件名称)
（2）请将图乙中的电动机模型、开关S、滑动变阻器及电源串联起来，连接成实验电路。
（3）在某次安装直流电动机模型的活动中，小孙、小金、小星分别把各自安装好的电动机模型接入电路，闭合开关，线圈均不转。若小孙用手轻轻推一下转子，线圈就转动起来，则他的电动机模型中线圈不转的原因是　 　；若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下，线圈就转动起来，则他的电动机模型中线圈不转的原因是　 　；若小星在原磁体上加了一块磁体，线圈就转动起来，则他的电动机模型中线圈不转的原因是　 　。
（4）线圈正常转动后，若要探究线圈的转速是否与电流的大小有关，操作方法是　 　；若要探究线圈的旋转方向是否与电流的方向有关，操作方法是　 　；若要探究线圈的旋转方向是否与磁场的方向有关，操作方法是　 　。
12．（2026八下·婺城期中）项目化学习小组在老师的指导下设计了一款湖面上的电动游船，图甲是电门踏板的工作原理示意图，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。他们设计如下的电路，并将电流表改装成速度表。
他们制定的产品评价表如下：
电动游船评价量表 (节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 行驶速度控制 踩下电门踏板，船速变大 踩下电门踏板，船速不变 踩下电门踏板，船速反而变小
指标二 行驶方向控制 游船能前进和后退 游船只能前进或后退 游船不能运动
（1）指标一为优秀，应将甲中　 　两个接线柱接入电路；
（2）该游船中电动机是根据什么原理制成的　 　；
（3）图乙是项目化小组设计的实现电动游船前进的电路图，开关S1、S2可以分别接①和③或者②和④。结合评价表判断该模型的“指标二”评价等级并说明理由。　 　
13．物理活动课上，莉莉和小强用一根金属铜线、一块强磁铁、一节干电池都分别成功做出了简易的电动机，如图甲、乙所示。他俩展示过程中，细心的小敏同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。由此小敏提出以下猜想：
A.是莉莉和小强做的铜线框的形状不同造成的
B.是贴近电池一侧强磁铁的极性不同造成的请你从以上猜想中，选择一个你认为合理的猜想，并写出简要的实验验方法。
14．（2026九下·瑞安开学考）新能源汽车因绿色低碳逐渐取代燃油汽车，电动汽车是常见的一种新能源汽车。
（1）内燃机为燃油车提供动力，其一个工作循环一般包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中　 　冲程使汽车获得动力。
（2）电动机为电动汽车提供动力。下列实验可以演示电动机工作原理的是　 　。(填“甲”或“乙”)
15．（2026九上·鄞州期末） 如图所示，当用导线将一个铁钉、一节电池和一个纽扣形强磁铁构成闭合回路后，铁钉会绕着电池的轴线持续旋转。
（1）该装置的工作原理与　 　（填“电动机”或“发电机”）相同。
（2）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变　 　（填字母）。
A. 电池正负极 B. 磁铁的磁极 C. 铁钉的方向
（3）演示时，若要明显增加铁钉转速，可以　 　。
16．（2026九上·宁波期末）蛇年春晚《秧BOT》节目中的机器人配备了直流无刷电动机进行驱动，其内部结构如图所示，中间的永磁体可绕中心自由转动，三个螺线圈互成120度夹角固定在电动机外壳内部，它们通电后可以产生磁场。
（1）该直流无刷电动机的工作原理是　 　。
（2）电动机内部配备了一个霍尔传感器，能对转子磁极位置进行实时监测，并将位置信息传递给相关控制器，让其中的两个螺线圈通电，并控制电流方向，以达到持续转动的目的。若现在该电动机正在顺时针转动，则通电方案正确的是（ ）(填字母) 。
A． B． C． D．
17．如图，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈 abcd，用小刀刮去两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈 abcd 放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的　 　，是根据　 　的原理制成的。若只将电源的正负极互换，则线圈的转动方向会与原来的转动方向　 　(填“相同”或“相反”)。
题型02发电机
1．（2026·仙居模拟）如图所示，用手拨动微型风扇，小灯泡亮起来，该操作所涉及的原理是
A． B． C． D．
2．电吉他中电拾音器的基本结构如图甲所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流(如图乙)，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，电流越大声音越响。下列说法不正确的是(　　)
A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
B．增加线圈匝数可以增大声音的响度
C．弦振动过程中，线圈中的电流方向会发生变化
D．断开电路，线圈中的感应电流将消失
3．电磁感应现象中感应电流的方向可以用“楞次定律”来判断，楞次定律说的是当通过闭合电路的磁感线数目增加时，感应电流的磁场与磁铁的磁场方向相反，当通过闭合电路的磁感线数目减少时，感应电流的磁场与磁铁的磁场方向相同。如图所示，某条形磁铁N极朝下，向下靠近闭合线圈时（　　）
A．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从a到b
B．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从a到b
C．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从b到a
D．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从b到a
4．如图所示，将一根导线AB放置在蹄形磁体的磁场区域，导线的两端跟灵敏电流表相连。下列说法正确的是（　　）
A．AB不动，磁体水平向左快速移动，指针会偏转
B．磁体不动，AB 水平向右快速移动，指针不偏转
C．磁体不动，AB 竖直向上快速移动，指针会偏转
D．磁体不动，AB 竖直向下快速移动，指针会偏转
5．（2025八下·临海期末）在高速公路收费站，我们经常看到自动收费系统(简称ETC)。当车辆靠近收费站时，固定在车道上的路测单元(RSU)自动产生电磁场，车内的收费仪器接收到磁信号后会在线圈中产生感应电流并自动完成支付。下列选项中与车内收费仪器完成自动支付功能的原理相同的是(　　)
A． B． C． D．
6．（2025八下·滨江期末）科技创新活动中，小滨的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这一现象的说法中正确的是
A．导体棒a左右摆动时，闭合回路中没有产生感应电流
B．导体棒a 左右摆动时，仅发生了电能向机械能的转化
C．导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D．用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a 不会随之摆动
7．（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
8．（2026·瑞安模拟）图1是一种轮子会发光的滑板车及其车轮结构。滑动时，车轮转动产生电流，使LED灯发光。
（1）滑行过程中，以地面为参照物，滑板车处于　 　(填“静止”或“运动”)状态。
（2）图2中与滑板车滑行时车轮发光原理相同的是　 　。
（3）若图1中滑板车质量为5kg，车轮与地面接触面积共 ，小朋友质量为22kg，当他站立在滑板上时，滑板车对地面的压强为　 　帕。
9．（2026·浙江模拟）如图，手机无线充电时需要有一个充电底座（内有充电器线圈，可接电源通电）和手机（内部有手机线圈）两大部分。
（1）当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生　 　
（2）无线充电时，手机线圈中会产生感应电流，其原理是利用了　 　现象。
（3）手机无线充电时，将电能转化为　 　能，储存在手机电池中。
10．（2026九下·杭州月考）电动汽车以其环保经济的优点逐步被人们喜爱。如图是某品牌的电动汽车出厂前，利用风洞模拟高速运动时的情况。
（1）汽车风洞测试时，以高速气流为参照物，汽车是　 　(选填“运动”或“静止”)的。
（2）该款电动汽车有一个动能回收装置，可以在汽车减速时将汽车的动能转化为电能，其工作原理与下列哪幅图一致 ____
A． B． C．
（3）汽车在风洞检测过程中，对地面的压力　 　(选填“大于”、“等于”或“小于”)车的重力。
11．发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出。如图所示，将两个二极管与线圈连成电路。使磁铁在线圈中左右移动，此时会看见两个发光二极管轮流发光。
（1）该装置是根据　 　原理制成的。
（2）实验中要用两个二极管，是因为可以探究　 　的关系。
12．（2025九上·慈溪开学考）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置是　 　（选填“甲”或“乙”），如果要使甲的转动方向与原来相反，可采取的措施是　 　。
13．（2026八下·义乌月考）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、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯（图甲， LED灯具有单向导电性， 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) 等。
【方案设计】乙图为小柯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】小柯用磁性相同的磁体，以正常跑步时甩臂的速度切割磁感线。
【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） 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）如图丙，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
（3）根据评价表，小科设计的夜跑灯“发光情况”一项评分为1分。请在图丁所示虚线框内画出改进后的设计图，使该指标达到5分。
15．（2025八下·杭州八县期末）小明用图甲中实验装置探究“怎样产生感应电流”，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。根据表格信息完成下列问题：
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1、2可知，闭合开关，导体AB竖直运动 　 　(填“会”或“不会”)产生感应电流；
（2）由实验次数3、4可推测，导体产生感应电流的方向与　 　有关；如果固定导体AB，水平向右移动磁体，灵敏电流计的指针向　 　偏转；
（3）图乙中的“ ”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。则导体中会产生感应电流的位置有____。
A．Ⅰ位置 B．Ⅱ位置 C．Ⅲ位置 D．Ⅳ位置
16．（2025九上·义乌月考）2025年，第四批052D 驱逐舰的飞行甲板上，全新涂装的Z·20F 舰载反潜直升机揭开面纱。如图甲，这款代号“黑旋风”的国产机型，其机尾有根“棍子”，叫做舰载磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转为相应的变化电流，从而发现潜艇的存在。那么，感应电流是如何产生的呢 下面是小明的探究过程，如图乙所示。请帮他解答相应问题。
（1）小明进行了如图丙中的1-5五次操作，在1-5主次操作中电流表指针能发生偏转的是1、3、4；小明分析实验现象，得出了产生感应电流的条件：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 　 时，导体中就会产生感应电流。在此装置中，　 　相当于电源；
（2）在探究实验中，小明发现每次电流表指针摆动的角度不同，猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关。小明为了验证自己的猜想，再次利用如图乙装置进行多次实验(导体运动区域的磁场强弱相同)。如表所示是实验测得的数据，分析数据可得出结论：在磁场强弱相同时，　 　；
实验次数 1 2 3 4 5
速度v/ cm/s 1 2 3 4 5
电流 I/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2
（3）图中实验现象与 　 　(选填“动圈式话筒”或“扬声器”)的工作原理相同。
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