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3.4电磁感应（第1课时）教学设计
——电磁感应
【核心概念】物质的运动与相互作用
【内容要求】
1.学习内容：电磁相互作用
2.内容要求：通过实验了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
【教学目标】
1.通过实验探究电磁感应。
2.知道感应电流产生的条件，运用控制变量法探究影响感应电流的方向和大小的因素。
3.培养学生运用逆向思维解决问题的能力。
4.培养学生善于在实验中发现科学知识，形成科学规律的能力。
【教学思路】
以“活动或实验演示——观察现象——分析现象——归纳总结规律”为主线，从电与磁的关系的科学史入手，我们已知电能生磁，运用逆向思维提出问题：“磁能生电吗？”然后通过实验探究电磁感应现象。逐步分析感应电流产生的条件，运用控制变量法探究影响感应电流的方向和大小的因素。培养学生善于在实验中发现科学知识，形成科学规律的能力，认识科学知识是一个不断发展的过程。
【教学过程】
【引入】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现发现了电流的磁现象。许多科学家开始探索磁能否产生电。英国物理学家法拉第敏锐地觉察到：磁与电之间也应该有类似的“感应”。为此，他进行了长达10年的艰辛探索，终于在1831年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。法拉第的这个重大发现，带来了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。
【视频】法拉第发现电磁感应现象
【探索实践】
利用磁场产生电流的条件
目标：探究导体在磁场中产生电流的条件和电流方向的变化规律。
器材：蹄形磁体，导线（说明：不用线圈，用导线更合适），灵敏电流表，导线等。
过程：如图所示，将线圈的一侧放入蹄形磁体的磁场中，导线、开关和灵敏电流表串联成一个闭合回路，电流表用来检测电路中是否有电流。
1.导线在磁场中静止。
（1）闭合开关，观察电流表指针是否偏转。
不偏转
（2）换用磁性更强的蹄形磁体，闭合开关，观察电流表指针是否偏转。
不偏转
（3）换用数量更多的导线，闭合开关，观察电流表指针是否偏转。
不偏转
2.导线在磁场中运动。
（1）闭合开关，让导线在磁场中做水平（即垂直于磁场方向）向左和向右运动，观察电流表指针是否偏转。 偏转
（2）闭合开关，让导线在磁场中做垂直（即平行于磁场方向）向上和向下运动，观察电流表指针是否偏转。 不偏转
（3）闭合开关，让导线在磁场中斜向上和向下运动，观察电流表指针是否偏转。 不偏转
3.导线静止而磁体运动。
（1）闭合开关，让磁体做水平向左和向右运动，观察电流表指针是否偏转。 偏转
（2）闭合开关，让磁体做垂直向上和向下运动，观察电流表指针是否偏转。 不偏转
（3）闭合开关，让磁体斜向上和向下运动，观察电流表指针是否偏转。 偏转
4.设计数据表格，并记录实验结果。
实验步骤 实验操作 电流表指针是否偏转 电流有无
1.导线在磁场中静止 闭合开关 不偏转 无
换用磁性更强的蹄形磁体，闭合开关 不偏转 无
换用数量更多的导线，闭合开关 不偏转 无
2.闭合开关，导线在磁场中运动 让导线在磁场中做水平（即垂直于磁场方向）向左和向右运动 偏转 有
让导线在磁场中做垂直（即平行于磁场方向）向上和向下运动 不偏转 无
让导线在磁场中斜向上和向下运动 偏转 有
3.闭合开关，导线静止而磁体运动 让磁体做水平向左和向右运动 偏转 有
让磁体做垂直向上和向下运动 不偏转 无
让磁体斜向上和向下运动 偏转 有
4.断开开关，重复上述实验 / 不偏转 无
【视频】电磁感应现象
5.分析与论证。
从该实验中归纳出在什么情况下能够产生电流，产生的电流方向与哪些因素有关。
在闭合电路中，导体作切割磁感线运动能够产生电流。电流的方向与导体切割磁感线方向、磁场方向有关。
【进一步探究】如果将直导线换成线圈，让整个线圈在磁场中作切割磁感线运动，会产生感应电流吗？
不会产生感应电流。（如果有条件的话，通过实验证明）
6.实验结论。通过这个实验，能得出什么结论？
【科学规律】电磁感应
1.内容：实验表明，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，这种现象叫作电磁感应，产生的电流叫感应电流。
2.影响感应电流的产生与方向的因素
（1）感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。改变导体的运动方向或磁场的方向，感应电流的方向会发生相应的改变。
（2）如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应电流，但在导体两端会有感应电压。如果电路闭合，当导体不做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应电流，在导体两端也不会有感应电压。
【思考与讨论】如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应电流，但在导体两端会有感应电压？
作切割磁感线运动的部分导体相当于一个电源，因此导体两端会有感应电压。
3.能量转化：
电磁感应现象中，移动导体切割磁感线时消耗了机械能，在闭合电路中产生了电能，这就实现了机械能向电能的转化。
问题讨论：实验中电流表指针偏转的幅度与哪些因素有关？
与磁场的强弱、导体作切割磁感线的快慢有关。还有与导体切割磁感线的有效长度有关。
【思考与讨论】
如何用实验方法研究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强度之间的关系？
①保持磁场强度不变，改变导体在磁场中运动快慢，观察电流表指针摆动幅度；
②保持导体切割磁感线运动的快慢不变，换用磁性更强的磁铁来做实验，观察电流表指针摆动的幅度。
【实践活动】如图所示，把一根大约 10 m长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路。两个同学摇动电线，并不断变化站立方向，电流表指针怎样变化？当两个同学沿哪个方向站立，摇动电线时，产生的电流比较大？
摇电线的两同学东西方向站立时，产生电流比较大。因为地球是一个巨大的磁体，地磁场是南北方向的。
【STSE】
电磁炉
电磁炉又称电磁灶，其原理是电磁感应现象。电磁炉中有高频交变电流，当高频交变电流通过电磁炉内的励磁线圈时，线圈会产生方向不断改变的高频交变磁场，这个磁场可穿过陶瓷灶台面；处于高频交变磁场中的导体（铁锅）内部就会产生方向不断变化的高频涡旋电流，涡旋电流的热效应使导体快速升温，从而使铁锅加热。
【课堂总结】
1.请描述电磁感应现象。
2.感应电流产生的条件是什么？
3.影响感应电流的方向和大小有哪些因素？
【随堂例题】
【例1】下列实验能呈现电磁感应现象的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】解：A、A图是发电机的原理，能呈现电磁感应现象，故A正确；
B、奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场；故B错误；
C、C图是磁极间相互作用的规律，故C错误；
D、D图是电动机原理，故D错误。
【例2】如图甲是小明自制的一款节能夜跑灯的结构图，线圈缠绕在塑料水管外壳上与LED灯构成闭合电路，磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析不合理的是（　　）
A．夜跑灯的工作原理是电磁感应现象
B．运动时加速摆臂，线圈中的感应电流大小不变
C．为提高LED灯的亮度，可换用磁性更强的磁体
D．跑步摆臂时，图甲的夜跑灯适合戴在图乙的Q处
【答案】B
【解析】A．题目中提到“线圈缠绕在塑料水管外壳上”、“磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动”。当磁体在线圈中来回移动时，穿过线圈会切割磁感线，从而在线圈和LED灯构成的闭合电路中产生感应电流。这正是法拉第电磁感应现象的典型应用，故A合理。
B．根据电磁感应定律，感应电流的大小与切割速度的快慢有关。加速摆臂意味着磁体在线圈中移动的速度变快，切割变化率增大，因此产生的感应电流会变大，而不是不变，故B不合理。
C．换用磁性更强的磁体，在相同运动速度下，穿过线圈的磁场更强，切割时变化率更大，产生的感应电流也会更大，从而使LED灯更亮，故C合理。
D．根据常理推断，这类夜跑灯需要依靠手臂的摆动来提供动力。题目中的“Q处”标示在手腕摆动幅度大、频率高的位置。戴在手腕处能最大程度地利用摆臂的动能，使磁体有足够的相对运动速度来发电，故D合理。
【例3】小明在进行项目式学习制作发电机时，利用如图甲所示的装置探究感应电流产生的条件。
（1）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，灵敏电流计的指针　 　 （选填“会”或“不会”）偏转；
（2）若想使AB的感应电流与原来方向相反，下列操作可行的是　 　 （选填字母）；
A．保持AB运动方向不变，对调磁体的磁极
B．改变导体AB运动方向的同时对调磁体的磁极
（3）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流计指针　 　 （选填“不会”或“会”）偏转；
（4）如图丙为小明制作的手摇发电机，用该发电机给小灯泡供电，想要让小灯泡亮度变亮，可采取的方法是　 　 。
【答案】（1）会；（2）A；（3）会；（4）加快摇动速度。
【解析】（1）由图甲可知，导体AB从图示位置向上运动，闭合电路的一部分做切割磁感线运动，所以电路中就有感应电流，灵敏电流计的指针会偏转；（2）A.保持AB运动方向不变，对调磁体的磁极，磁场的方向改变、导体运动的方向不变，感应电流的方向改变；
B.AB运动方向和磁体的磁极同时对调，磁场的方向、导体运动的方向同时发生了变化，感应电流方向不变；（3）由图乙可知，线圈不动，蹄形磁铁快速向左运动时，闭合电路的一部分也切割磁感线，电路中也有电流，因此电流表指针会偏转；（4）如图丙为小明制作的手摇发电机，用该发电机给小灯泡供电，想要让小灯泡亮度变亮，可采取的方法是加快摇动速度。
【板书设计】
第4节 电磁感应（第1课时）
——电磁感应
【布置作业】1.完成作业本上相应内容
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共25张PPT)
第3章 电磁及应用
第4节 电磁感应（第1课时）
（浙教版）八年级
下
——电磁感应
【引入】
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现发现了电流的磁现象。许多科学家开始探索磁能否产生电。英国物理学家法拉第敏锐地觉察到：磁与电之间也应该有类似的“感应”。为此，他进行了长达10年的艰辛探索，终于在1831年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。法拉第的这个重大发现，带来了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。
视频：法拉第的故事
电磁感应
学习课题
【探索实践】
利用磁场产生电流的条件
目标：探究导体在磁场中产生电流的条件和电流方向的变化规律。
器材：蹄形磁体，导线，灵敏电流表，导线等。
过程：如图所示，将线圈的一侧放入蹄形磁体的磁场中，导线、开关和灵敏电流表串联成一个闭合回路，电流表用来检测电路中是否有电流。
1.导线在磁场中静止。
（1）闭合开关，观察电流表指针是否偏转。
（2）换用磁性更强的蹄形磁体，闭合开关，观察电流表指针是否偏转。
（3）换用数量更多的导线，闭合开关，观察电流表指针是否偏转。
2.导线在磁场中运动。
（1）闭合开关，让导线在磁场中做水平（即垂直于磁场方向）向左和向右运动，观察电流表指针是否偏转。
（2）闭合开关，让导线在磁场中做垂直（即平行于磁场方向）向上和向下运动，观察电流表指针是否偏转。
（3）闭合开关，让导线在磁场中斜向上和向下运动，观察电流表指针是否偏转。
3.导线静止而磁体运动。
（1）闭合开关，让磁体做水平向左和向右运动，观察电流表指针是否偏转。
（2）闭合开关，让磁体做垂直向上和向下运动，观察电流表指针是否偏转。
（3）闭合开关，让磁体斜向上和向下运动，观察电流表指针是否偏转。
4.设计数据表格，并记录实验结果。
实验步骤 实验操作 电流表指针是否偏转 电流有无
1.导线在磁场中静止 闭合开关
换用磁性更强的蹄形磁体，闭合开关 换用数量更多的导线，闭合开关 2.闭合开关， 导线在磁场中运动 让导线在磁场中做水平（即垂直于磁场方向）向左和向右运动
让导线在磁场中做垂直（即平行于磁场方向）向上和向下运动
让导线在磁场中斜向上和向下运动
3.闭合开关， 导线静止而磁体运动 让磁体做水平向左和向右运动
让磁体做垂直向上和向下运动
让磁体斜向上和向下运动
4.断开开关， 重复上述实验 /
不偏转
不偏转
不偏转
偏转
不偏转
偏转
偏转
不偏转
偏转
不偏转
无
无
无
无
有
有
有
有
【动画】电磁感应实验
5.分析与论证。
从该实验中归纳出在什么情况下能够产生电流，产生的电流方向与哪些因素有关。
在闭合电路中，导体作切割磁感线运动能够产生电流。电流的方向与导体切割磁感线方向、磁场方向有关。
【进一步探究】
如果将直导线换成线圈，让整个线圈在磁场中作切割磁感线运动，会产生感应电流吗？
不会产生感应电流。
【科学规律】电磁感应：
1.内容：实验表明，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，这种现象叫作电磁感应，产生的电流叫感应电流。
【解读】1.闭合电路；2.一部分导体；3.在磁场中做切割磁感线的运动时。
三个条件缺一不可。
2.影响感应电流的产生与方向的因素
（1）感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。改变导体的运动
方向或磁场的方向，感应电流的方向会发生相应的改变。
（2）如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应电流，但在导体两端会有感应电压。
（3）如果电路闭合，当导体不做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应电流，在导体两端也不会有感应电压。
【思考与讨论】
如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应电流，但在导体两端会有感应电压？
作切割磁感线运动的部分导体相当于一个电源，因此导体两端会有感应电压。
3.能量转化：
电磁感应现象中，移动导体切割磁感线时消耗了机械能，在闭合电路中产生了电能，这就实现了机械能向电能的转化。
问题讨论：实验中电流表指针偏转的幅度与哪些因素有关？
与磁场的强弱、导体作切割磁感线的快慢有关。还有与导体切割磁感线的有效长度有关。
【思考与讨论】
如何用实验方法研究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强度之间的关系？
①保持磁场强度不变，改变导体在磁场中运动快慢，观察电流表指针摆动幅度；
②保持导体切割磁感线运动的快慢不变，换用磁性更强的磁铁来做实验，观察电流表指针摆动的幅度。
【实践活动】
如图所示，把一根大约 10 m长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路。两个同学摇动电线，并不断变化站立方向，电流表指针怎样变化？当两个同学沿哪个方向站立，摇动电线时，产生的电流比较大？
摇电线的两同学东西方向站立时，产生电流比较大。因为地球是一个巨大的磁体，地磁场是南北方向的。
【STSE】
电磁炉
电磁炉又称电磁灶，其原理是电磁感应现象。电磁炉中有高频交变电流，当高频交变电流通过电磁炉内的励磁线圈时，线圈会产生方向不断改变的高频交变磁场，这个磁场可穿过陶瓷灶台面；处于高频交变磁场中的导体（铁锅）内部就会产生方向不断变化的高频涡旋电流，涡旋电流的热效应使导体快速升温，从而使铁锅加热。
【课堂总结】
1.请描述电磁感应现象。
2.感应电流产生的条件是什么？
3.影响感应电流的方向和大小有哪些因素？
【随堂巩固】
【例1】下列实验能呈现电磁感应现象的是（　　）
A．
A
B
C
D
【答案】A
【例2】如图甲是小明自制的一款节能夜跑灯的结构图，线圈缠绕在塑料水管外壳上与LED灯构成闭合电路，磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析不合理的是（　　）
A．夜跑灯的工作原理是电磁感应现象
B．运动时加速摆臂，线圈中的感应电流大小不变
C．为提高LED灯的亮度，可换用磁性更强的磁体
D．跑步摆臂时，图甲的夜跑灯适合戴在图乙的Q处
【答案】B
例3．小明在进行项目式学习制作发电机时，利用如图甲所示的装置探究感应电流产生的条件。
（1）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，灵敏电流计的指针　 　 （选填“会”或“不会”）偏转；
（2）若想使AB的感应电流与原来方向相反，下列操作可行的是　 （选填字母）；
A．保持AB运动方向不变，对调磁体的磁极
B．改变导体AB运动方向的同时对调磁体的磁极
（3）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流计指针 （选 填“不会”或“会”）偏转；
（4）如图丙为小明制作的手摇发电机，用该发电机给小灯泡供电，想要让小灯泡亮度变亮，可采取的方法是　 　 。
【答案】（1）会；（2）A；（3）会；（4）加快摇动速度。
【解析】（1）由图甲可知，导体AB从图示位置向上运动，闭合电路的一部分做切割磁感线运动，所以电路中就有感应电流，灵敏电流计的指针会偏转；（2）A.保持AB运动方向不变，对调磁体的磁极，磁场的方向改变、导体运动的方向不变，感应电流的方向改变；
B.AB运动方向和磁体的磁极同时对调，磁场的方向、导体运动的方向同时发生了变化，感应电流方向不变；（3）由图乙可知，线圈不动，蹄形磁铁快速向左运动时，闭合电路的一部分也切割磁感线，电路中也有电流，因此电流表指针会偏转；（4）如图丙为小明制作的手摇发电机，用该发电机给小灯泡供电，想要让小灯泡亮度变亮，可采取的方法是加快摇动速度。
【板书设计】
第4节 电磁感应（第1课时）
——电磁感应
一部分导体作切割磁感线运动
影响感应电流的大小和方向的因素
闭合电路
电磁感应
产生的条件
电
磁
【布置作业】
1.完成作业本上相应内容
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
让备课更有效
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第4节 电磁感应（第1课时）同步作业
（教师版）
1．车辆无线充电技术如图所示，地面发射线圈通变化电流，发射线圈内会产生变化磁场，车辆底部的接收线圈受变化磁场作用产生感应电流给电池充电，接收线圈内产生电流的原理与下列相同的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】这个过程的核心原理是：闭合线圈中的磁场发生变化时，线圈中会产生感应电流，即电磁感应现象。
A、图为奥斯特实验装置图，说明通电导线周围存在磁场，故A错误；
B、图为探究电磁感应实验装置图，说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流，故B正确；
C、图为探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系图，说明电流一定时，匝数越多，电磁铁磁性越强，故C错误；
D、闭合开关，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故D错误。
2．如图所示，在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，闭合开关，导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转。下列说法正确的是（　　）
A．若导体ab水平向左运动，则灵敏电流计指针向右偏转
B．若导体ab竖直向上运动，则灵敏电流计指针向左偏转
C．若导体ab竖直向下运动，则灵敏电流计指针向左偏转
D．若导体ab向斜上方运动，则灵敏电流计指针不会偏转
【答案】A
【解析】A、由图知，当导线ab水平向右运动，则灵敏电流计指针向左偏转，若导线ab水平向左运动，切割磁感线的方向发生了变化，所以电流方向发生变化，则灵敏电流计指针应向右偏转，所以A正确；
B、若导线ab竖直向上运动，与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电流指针不偏转，所以B错误；
C、若导线ab竖直向下运动，与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电流指针不偏转，所以C错误；
D、若导线ab斜向上运动，此时切割磁感线，电路中会产生感应电流，所以电流表指针偏转，所以D错误。
3．新能源汽车的创新技术之一就是能量回收，即能利用某部件在车辆刹车时将机械能转化为电能。能量回收的原理是图中的（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】新能源汽车在刹车或滑行时，驱动电机从“电动机”模式切换为“发电机”模式。此时，车轮的惯性带动电机转子在磁场中旋转，切割磁感线，从而产生感应电流。这个过程中，车辆的机械能被转化为了电能。
A、图为奥斯特实验装置图，说明通电导线周围存在磁场，故A错误；
B、图为电动机工作原理图，故B错误；
C、闭合开关，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故C错误；
D、图为探究电磁感应实验装置图，说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流，故D正确。
4．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法中不正确的是（　　）
A．将磁体换成铁棒，电吉他不能正常工作
B．电吉他要正常工作，金属弦不仅能用铁丝，还有别的金属丝可代替
C．线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工作原理相同
D．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电流
【答案】C
【解析】A、将磁体换成铁棒，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正确；
B、铁，钴，镍等物质都可以被磁化，选用能被磁化的物质做弦，电吉他仍能正常工作，故B正确；
C、电磁继电器是利用电流的磁效应工作，而拾音器是电磁感应原理，二者原理不同，故C错误；
D、增加线圈匝数可以增大感应电动势从而增大感应电流，故D正确。
5．同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来，与该实验装置左侧运动原理相同的装置是（　　）
A．电风扇 B．电磁起重机 C．扬声器 D．动圈式话筒
【答案】D
【解析】闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，是电磁感应现象，此时导体ab相当于电源；cd相当于放入磁场中的通电导体，故cd受力运动；
A．电风扇主要部件是电动机，它是通电能转动的机器，即利用通电导线在磁场中受力运动，与该实验装置左侧运动原理不相同，故A不正确；
B．电磁起重机是利用电流的磁效应的原理工作的，与该实验装置左侧运动原理不相同，故B不正确；
C．扬声器，原理是利用通电导线在磁场中受力运动，与该实验装置左侧运动原理不相同，故C不正确；
D．动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的，与该实验装置左侧运动原理相同，故D正确。
故选：D。
6．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
B．线圈不动，磁铁快速向下
C．磁铁不动，线圈快速向上
D．线圈和磁铁同时同速向上
【答案】D
【解析】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。
7．如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
A．如图反映的是，电流周围存在着磁场，是电流的磁效应，故A错误；
B．如图电路，当闭合开关时，导体棒中有电流流过，在磁场中受到力的作用而运动，故B错误；
C．当螺线管通电时，在周围产生磁场，这是电流的磁效应，故C错误；
D．如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象。故D正确。
8．如图甲所示为发光二极管（LED）及其符号，它具有单向导电性，当电流从“+”极流入时会发光，当电流从“﹣”极流入时不会发光。小乐利用两个相同的发光二极管设计了如图乙所示装置来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”其实验步骤及现象如表所示：
实验步骤 实验现象
① 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧，S极向右快速插入玻璃管 A发光，B不发光
② 将插入玻璃管中的条形磁铁，快速向左拉出 A不发光，B发光
③ 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧，N极向右快速插入玻璃管 　 　
（1）实验中，将两个相同的发光二极管反向并联的目的是　 　 。
（2）根据①②可得出：感应电流的方向与　 　 有关。
（3）若根据①③可得出：感应电流的方向与磁场方向有关。补全③的实验现象。
【答案】（1）判断感应电流的方向；（2）磁铁的运动方向；（3）A不发光，B发光。
【解析】（1）因为LED具有单向导电性，反向并联后，无论感应电流方向如何，总有一个二极管会导通发光，从而直观地显示电流方向。
（2）①：S极插入（切割磁感线）→A发光，②：S极拔出（切割磁感线）→B发光，两次实验中，磁场方向相同（都是S极朝右），但磁铁运动方向相反（插入和拔出），导致感应电流方向相反。所以结论是：感应电流的方向与导体（或磁铁）的运动方向有关。
（3）③的操作是：条形磁铁N极向右快速插入玻璃管（与①相比，磁场方向相反，但运动方向相同——都是“插入”）。
根据法拉第电磁感应定律：①是S极插入→沿某一方向切割磁感线→感应电流使A发光；③是N极插入→相反方向的切割磁感线→感应电流方向相反→应为B发光，A不发光。所以③的实验现象是：A不发光，B发光。
9．图1是小明“探究磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，可通过观察 　 　 来判断电路中是否有感应电流产生。
（2）小明做了图2所示4次操作，其中不能产生感应电流的是 　 　 （选填操作序号）。
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：　 　 。
【答案】（1）灵敏电流表指针是否偏转；（2）②；（3）增大磁场的强度。
【解析】（1）实验时，由转换法，可通过观察通过灵敏电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生。
（2）小明做了图2所示4次操作，②中，导体没有切割磁感线，不产生感应电流，其中不能产生感应电流的是②。
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，可知感应电流太小，改进措施：增大磁场的强度。
10．电吉他的发音是通过“电磁拾音装置”连接扬声器来实现的。拾音装置的基本结构如图甲所示。被磁化的弦振动时，拾音装置的线圈中会产生感应电流，电流经放大后传送到音箱（扬声器）发出声音，电流越大，扬声器中线圈带动纸盆振动的幅度越大，则声音越响。图乙是用电流检测仪器测得的某一次拨弦的电流随时间的变化情况。
（1）金属吉他的弦可以用 　 　 材料制成，丁图中的金属棒用 　 　 材料制成。
A．铜 B．铁 C．铝 D．镍
（2）观察图乙可知，电流方向在不断变化，引起电流方向变化的原因是 　 　 。
（3）扬声器工作过程中，运用的工作原理与图 　 　 （填丙或丁）相同。
（4）在弹奏情况（包括弹奏的力度和频率等）不变的情况下，要使响度变大，可对图甲中装置进行改进的一种方法是 　 　 。（合理即可）
【答案】（ 1 ） BD；AC；（2）弦的运动方向不断变化；（3）丁；（4）在弹奏情况不变时，要使响度变大，需增大感应电流。可以换用磁性更强的磁体，增强磁场强度，从而增大感应电流；也可以增加线圈匝数，来增大感应电流。
【解析】（1）金属吉他的弦需要能被磁化，铁和镍是磁性材料能被磁化，铜和铝不能被磁化，所以弦可用铁、镍材料制成，故选BD；
丁图中金属棒要在磁场中受力运动，不需要是磁性材料，所以选 AC。
（2）在电磁感应现象中，感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关，磁场方向不变，被磁化的弦振动时，弦的运动方向不断变化，所以引起电流方向变化的原因是弦的运动方向不断变化。
（3）扬声器工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，丙图是电磁感应现象（发电机原理），丁图是通电导体在磁场中受力运动（电动机原理），所以扬声器工作原理与丁图相同。
（4）在弹奏情况不变时，要使响度变大，需增大感应电流。可以换用磁性更强的磁体，增强磁场强度，从而增大感应电流；也可以增加线圈匝数，来增大感应电流。
11．某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方铺设的结构如图所示。当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈做
　 　 运动，闭合电路中产生 　 　 ，小灯泡发光。若其他条件不变，再增加几个小朋友一起跳跃，则小灯泡的亮度 　 　 （填“不变”“变暗”或“变亮”）。
【答案】（1）切割磁感线；（2）（感应）电流；（3）变亮。
【解析】当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，小灯泡发光，这是电磁感应现象；若其他条件不变，再增加几个小朋友一起跳跃，切割磁感线的速度加快，产生的电流变大，灯泡变亮。
12．小明同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：
（1）实验装置中的甲部分，应用的原理是　 　 。
（2）实验装置中的乙部分，在cd棒运动过程中，是将电能转化成　 　 能。
【答案】（1）电磁感应； （2）机械
【解析】（1）由题干图可知：闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体ab相当于电源；
（2）此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体，据通电导体在磁场中受力的作用，故cd受力运动，它是将电能转化为机械能的过程。
13．如图甲所示是游乐室里孩子们喜爱的设备——“跳跳乐”。当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡会一闪一闪地发光。小姚想对“跳跳乐”发光的原理进行探究。于是找来说明书，其原理如图乙所示。为了探究什么情况下磁可以生电，小姚按图丙所示将AB铜棒放在蹄形磁体的磁场中，用导线将AB铜棒的两端跟灵敏电流计连接。
序号 AB棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 不动 不偏转
2 向上运动 不偏转
3 向下运动 不偏转
4 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
（1）实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如表所示。
①分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做　 　 运动时，导体中就产生感应电流；
②根据　 　 的两次实验现象可以研究“感应电流的方向是否与导体运动的方血有关？”
（2）根据探究结论解释“跳跳乐”的发光原理：当踩踏地板时，　 　，使小灯泡发光。
（3）爱思考的小姚想：
①如果小朋友站住不动，原先有光的“跳跳乐”的灯光会　 　 （填“变亮”、“变暗”或“熄灭”）。
②“跳跳乐”发光的原理和发电机原理相同，实现了把　 　 转化为电能。
【答案】（1）①切割磁感线；②4、5；（2）内部磁体与线圈发生相对运动，切割磁感线产生感应电流；（3）①熄灭；②机械能。
【解析】（1）①对比表格中的实验现象，当AB棒不动或沿着磁感线方向上下运动时（实验1、2、3），电流计指针不偏转；而当AB棒向左或向右运动（实验4、5）时，指针发生偏转。这说明只有当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。
②要研究“感应电流的方向是否与导体运动的方向有关”，必须采用控制变量法，即保持磁场方向不变，只改变导体的运动方向。实验4（向左运动，向右偏转）和实验5（向右运动，向左偏转）完美符合这一条件，因此选4、5。
（2）“跳跳乐”内部装有磁铁和线圈。当小朋友踩踏地板上下跳跃时，会带动内部的磁体或线圈发生相对运动，使得线圈切割磁感线，从而在闭合电路中产生感应电流，让小灯泡发光。
（3）①产生感应电流的必要条件是导体做“切割磁感线运动”。如果小朋友站住不动，内部的磁体和线圈之间就没有相对运动，无法切割磁感线，也就不会产生感应电流，所以灯光会熄灭。
②“跳跳乐”发光的过程，本质上是小朋友跳跃的动能（机械能）转化为电能的过程。这与发电机的工作原理完全相同，都是将机械能转化为电能。
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第4节 电磁感应（第1课时）同步作业
（教师版）
1．车辆无线充电技术如图所示，地面发射线圈通变化电流，发射线圈内会产生变化磁场，车辆底部的接收线圈受变化磁场作用产生感应电流给电池充电，接收线圈内产生电流的原理与下列相同的是（　　）
A．B．C．D．
2．如图所示，在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，闭合开关，导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转。下列说法正确的是（　　）
A．若导体ab水平向左运动，则灵敏电流计指针向右偏转
B．若导体ab竖直向上运动，则灵敏电流计指针向左偏转
C．若导体ab竖直向下运动，则灵敏电流计指针向左偏转
D．若导体ab向斜上方运动，则灵敏电流计指针不会偏转
3．新能源汽车的创新技术之一就是能量回收，即能利用某部件在车辆刹车时将机械能转化为电能。能量回收的原理是图中的（　　）
A． B． C． D．
4．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法中不正确的是（　　）
A．将磁体换成铁棒，电吉他不能正常工作
B．电吉他要正常工作，金属弦不仅能用铁丝，还有别的金属
丝可代替
C．线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工作原理相同
D．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电流
5．同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来，与该实验装置左侧运动原理相同的装置是（　　）
A．电风扇 B．电磁起重机 C．扬声器 D．动圈式话筒
6．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 B．线圈不动，磁铁快速向下
C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上
7．如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】D
8．如图甲所示为发光二极管（LED）及其符号，它具有单向导电性，当电流从“+”极流入时会发光，当电流从“﹣”极流入时不会发光。小乐利用两个相同的发光二极管设计了如图乙所示装置来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”其实验步骤及现象如表所示：
实验步骤 实验现象
① 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧，S极向右快速插入玻璃管 A发光，B不发光
② 将插入玻璃管中的条形磁铁，快速向左拉出 A不发光，B发光
③ 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧，N极向右快速插入玻璃管 　 　
（1）实验中，将两个相同的发光二极管反向并联的目的是　 　 。
（2）根据①②可得出：感应电流的方向与　 　 有关。
（3）若根据①③可得出：感应电流的方向与磁场方向有关。补全③的实验现象。
9．图1是小明“探究磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，可通过观察 　 　 来判断电路中是否有感应电流产生。
（2）小明做了图2所示4次操作，其中不能产生感应电流的是 　 　 （选填操作序号）。
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：　 　 。
10．电吉他的发音是通过“电磁拾音装置”连接扬声器来实现的。拾音装置的基本结构如图甲所示。被磁化的弦振动时，拾音装置的线圈中会产生感应电流，电流经放大后传送到音箱（扬声器）发出声音，电流越大，扬声器中线圈带动纸盆振动的幅度越大，则声音越响。图乙是用电流检测仪器测得的某一次拨弦的电流随时间的变化情况。
（1）金属吉他的弦可以用 　 　 材料制成，丁图中的金属棒用 　 　 材料制成。
A．铜 B．铁 C．铝 D．镍
（2）观察图乙可知，电流方向在不断变化，引起电流方向变化的原因是 　 　 。
（3）扬声器工作过程中，运用的工作原理与图 　 　 （填丙或丁）相同。
（4）在弹奏情况（包括弹奏的力度和频率等）不变的情况下，要使响度变大，可对图甲中装置进行改进的一种方法是 　 　 。（合理即可）
11．某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方铺设的结构如图所示。当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈做
　 　 运动，闭合电路中产生 　 　 ，小灯泡发光。若其他条件不变，再增加几个小朋友一起跳跃，则小灯泡的亮度 　 　 （填“不变”“变暗”或“变亮”）。
12．小明同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：
（1）实验装置中的甲部分，应用的原理是　 　 。
（2）实验装置中的乙部分，在cd棒运动过程中，是将电能转化成　 　 能。
13．如图甲所示是游乐室里孩子们喜爱的设备——“跳跳乐”。当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡会一闪一闪地发光。小姚想对“跳跳乐”发光的原理进行探究。于是找来说明书，其原理如图乙所示。为了探究什么情况下磁可以生电，小姚按图丙所示将AB铜棒放在蹄形磁体的磁场中，用导线将AB铜棒的两端跟灵敏电流计连接。
序号 AB棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 不动 不偏转
2 向上运动 不偏转
3 向下运动 不偏转
4 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
（1）实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如表所示。
①分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做　 　 运动时，导体中就产生感应电流；
②根据　 　 的两次实验现象可以研究“感应电流的方向是否与导体运动的方血有关？”
（2）根据探究结论解释“跳跳乐”的发光原理：当踩踏地板时，　 　，使小灯泡发光。
（3）爱思考的小姚想：
①如果小朋友站住不动，原先有光的“跳跳乐”的灯光会　 　 （填“变亮”、“变暗”或“熄灭”）。
②“跳跳乐”发光的原理和发电机原理相同，实现了把　 　 转化为电能。
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