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人教版2024九年级上册物理同步精讲精炼学案（全国通用）
第二十章 电与磁
专题55 磁生电
物理观念：了解电磁感应现象的产生条件及其在生产生活中的应用，了解发电机的工作原理和涉及的能量转化。
科学思维：经历对实验现象进行观察、记录、分析、归纳，得出导体在磁场中运动时产生感应电流条件的过程，发展抽象概括的思维能力。
科学探究: 通过探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验，增强设计实验与制订方案、获取与处理信息、基于证据得出结论的能力。
科学态度与责任：结合磁生电在生产生活中的应用及我国的科技成就，认识科技对社会发展和人类生活的影响、增强科技强国的责任感。
贯彻本节课核心素养目标，必须完成以下精细化的学习目标
1. 知道电磁感应现象及产生条件，了解发电机的构造和工作原理。
2. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验。
3. 了解电磁感应在科技发展中的应用。
本节课重点难点
重点：产生感应电流的条件。
难点：产生感应电流的条件。
知识点1 磁生电
1. 电磁感应
（1）探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
【实验思路】尝试用磁来生电时，需要哪些器材？
磁场可以由永磁体提供，如蹄形磁体。为了获得电流，应该用导线连成闭合电路，并将电流表连入电路中，以观察电流。
尝试使导线静止在磁场中，或在磁场中运动……看看电路中是否有电流。
①用蹄形磁体提供磁场。
②用电流表检验电路中是否有电流。
③产生电流的条件可能有多个，采用控制变量法进行探究。
④在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接，如图所示。进行如下操作，注意观察电流表指针是否发生偏转。
【实验过程】
①闭合开关，让导线ab在磁场中静止，发现指针不偏转；
②让导线ab在磁场中沿竖直方向上下运动（与磁感线平行），发现指针不偏转；
③让导线ab在磁场中沿水平方向里外运动（与ab平行），发现指针不偏转；
④让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动（切割磁感线），发现指针偏转；
⑤让导线ab在磁场中斜向上运动（或斜向下），发现指针偏转；
⑥断开开关，让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动（切割磁感线），发现指针不偏转。（以上均选填“不偏转”或“偏转”）
【探究分析】
如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来可能会方便些。
（1）由实验①、②、③可知，电路闭合，导体在磁场中不做切割磁感线运动时，电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
（2）由实验④、⑤可知，电路闭合，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针偏转，表明产生了电流。
（3）由实验⑥可知，电路断开，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
【实验结论】
①闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
②导体中产生感应电流的条件：导体是闭合电路的一部分；导体在磁场中做切割磁感线运动。
（2）注意理解产生感应电流的条件
①产生感应电流的两个条件缺一不可。如果电路不闭合，导体做切割磁感线运动时，能产生感应电压，不会产生感应电流。
②对“切割磁感线运动”的理解：导体运动方向与磁感线方向垂直或有一定的角度，但不能平行。
③磁体不动，导体ab左右运动能产生感应电流；若ab不动，磁体左右运动，仍能切割磁感线产生感应电流。
（3）电磁感应现象中的能量转化
在电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。
2. 实验探究：影响感应电流方向的因素
【进行实验】
①闭合开关，让导体AB向左运动，观察实验现象，发现电流表指针向右偏转。
②闭合开关，让导体AB向右运动，观察实验现象，发现电流表指针向左偏转。
③将磁体的N、S极对调，闭合开关，让导体AB向左运动，电流表指针向左偏转。
④将磁体的N、S极对调，闭合开关，让导体AB向右运动，电流表指针向右偏转。
【探究分析】
（1）比较实验①与②或③与④的实验可知，在磁场方向不变时，导体做切割磁感线运动的方向相反，感应电流的方向相反，说明感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关。
（2）比较①与③或②与④的实验可知，在导体做切割磁感线运动的方向相同时，调换磁体N、S极的位置，感应电流的方向相反，说明感应电流的方向与磁场的方向有关。
（3）比较①与④或②与③的实验可知，磁极和导体切割磁感线的方向均发生了改变，但感应电流的方向不变，说明同时使磁场方向和导体做切割磁感线运动的方向反向时，感应电流方向不变。
【实验结论】
在电磁感应中，感应电流的方向跟导体在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。只改变磁场的方向或导体做切割磁感线运动的方向，感应电流的方向改变；若同时将磁场的方向和导体做切割磁感线运动的方向改变，则感应电流的方向不变。
知识点2 发电机
导体切割磁感线会产生电流，人们根据这一原理制造发电机。
1. 演示：手摇发电机发电
（1）观察模型式手摇发电机的构造
磁极是什么形状的？线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的？摇把是通过什么带动线圈转起来的？
观察结果：磁铁形状是蹄形磁铁；线圈是通过电刷与灯泡（或二极管）串联的；摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。
（2）观察手摇发电机转速对小灯泡亮度的影响
用不同的转速摇动转轮，观察灯泡亮度的变化情况。
慢速摇动转轮 快速摇动转轮
摇把转得快时小灯泡亮，摇把转得慢时小灯泡暗，说明电流大小与转速有关，转速越大，电流越大。
（3）检验手摇发电机电流方向的变化
①用两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联。转动摇把，观察二极管的发光情况。
②现象与分析：两个二极管交替发光，说明产生的电流方向在不断变化。
（4）探究结论：发电机产生的电流的大小和方向是变化的；电流的大小与发电机的转速有关，转速越快，电流越大。
2. 交流与直流
（1）交流：如果导线左右往复运动，电流表指针来回摆动，电路中产生的是交变电流，简称交流。
（2）直流：之前我们学习的电路用电池供电，电路中的电流从电池的正极流向负极，方向不改变。这种电流叫作直流。
（3）交变电流的频率：交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电，频率为50Hz。
3. 交流发电机
（1）发电机主要构造：磁铁、线圈abcd、铜环K与L、电刷A与B等。
（2）主要部件作用
①磁铁：用来产生磁场；
②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流；
③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路；
④电刷：感应电流通过电刷流出。
（3）交流发电机工作原理示意图
①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。
②图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次。
③线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。
4. 实际发电机的构造与能量转化
（1）实际发电机的主要构造
定子 转子
主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组成部分。概括地讲是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。实际上大型发电机多采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。
（2）发电机发电的过程是能量转化的过程
实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。
①水电站：水力发电是利用水从高处流下推动水轮机转动，水轮机再带动发电机工作，把水的机械能转化为电能。
②火电站：火力发电是利用可燃物在燃烧时产生的内能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。
知识点3 磁记录
1. 软磁性材料和硬磁性材料
【回忆】
（1）磁化：铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或者与它接触时，它便有了吸引钢铁的性质，也就是被磁化了。
（2）软磁性材料：软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料。
（3）硬磁性材料：钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体，还可以用来记录信息。
2. 磁带式录音机原理
磁带式录音机的磁带上附有一层磁粉，就是由硬磁材料制成的小颗粒。
录音磁头的工作原理
（1）录音时，声音先转变成强弱和方向都变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱和方向都变化的磁场。磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被不同程度地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
（2）放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱和方向都变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，就“读”出了磁带中记录的信息。
3. 磁记录的应用
随着技术的不断进步，磁记录与人们的关系越来越密切。电脑中的磁盘，打电话的磁卡，银行的信用卡，还有磁卡式车票等等，都是用磁来记录信息的。磁记录技术提高了工作效率，给生活带来了很大的方便。
1. 感应电流产生条件误区：① 认为“闭合电路的导体在磁场中运动就会产生感应电流”（错误，必须做切割磁感线运动）；② 认为“不闭合电路的导体切割磁感线会产生感应电流”（错误，电路不闭合只会产生感应电压，不会产生感应电流）；
2. 能量转化误区：将电磁感应的能量转化记为“电能转化为机械能”（错误，应为机械能转化为电能）；
3. 应用误区：混淆发电机与电动机的工作原理（发电机用电磁感应，电动机用磁场对电流的作用）；
4. 方向影响因素误区：认为“改变导体切割速度会改变感应电流方向”（错误，速度影响感应电流大小，不影响方向）。
5.“探究什么情况下磁可以生电”和“磁场对通电导线的作用”两种现象的实验装置易混淆
要能正确区分两实验装置，关键是找出两套实验装置的不同之处。它们的不同之处是探究什么情况下磁能生电的实验装置中，没有电源，有一个灵敏电流计用来观察是否产生了感应电流；在观察磁场对通电导线的作用的实验中，有电源，但没有灵敏电流计。
理解磁生电的条件
电路是闭合的；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（1）做切割磁感线运动的导体必须是闭合电路的一部分，而不是整个电路。
（2）只要导体运动的方向与磁感线有一定角度，不是与磁感线平行，导体就会切割磁感线。
（3）“切割磁感线运动”是指导体与磁场的相对运动。当磁场不动，导体运动时能切割磁感线；当导体不动，碰场运动时也能切割磁感线。
考点1 电磁感应现象及产生的条件（含探究实验）
【例题1】（2026广东省）如图所示，两位同学沿东西方向站立，快速摇动软导线，灵敏电流计指针左右摆动。导线中产生电流的现象属于（ ）
A. 摩擦起电 B. 电磁感应
C. 电流的热效应 D. 电流的磁效应
【答案】B
【解析】地球存在沿南北方向的地磁场，两人东西方向摇动导线时，导线切割地磁场磁感线，电路中产生感应电流使灵敏电流计偏转，该现象是电磁感应；摩擦起电是摩擦产生静电现象，电流热效应、电流磁效应均需要先有电源供电，与本题无电源产生电流的条件不符。故ACD不符合题意；B符合题意。故选B。
（变式练1）如图所示是探究感应电流产生的条件的实验装置。闭合开关后，将金属杆拉至A点后
释放，金属杆向左摆动至B点，此过程中灵敏电流计指针发生了偏转。关于该实验下列说法正确的
是（　　）
A．电流计指针偏转，说明电路中产生了电流
B．金属杆向下摆动过程中，能够说明金属杆具有惯性
C．该过程电能转化成机械能
D．若改变AB的摆动方向，电流计指针偏转方向不变
【答案】A
【解析】A．金属杆在做切割磁感线运动时产生了感应电流，使灵敏电流计指针偏转，故A正确；
B．金属杆向左摆动是因为受到了重力的作用，故B错误；
C．金属杆在做切割磁感线运动时产生了感应电流，可知该过程中机械能转化为电能，故C错误；
D．未改变磁场方向的情况下，金属杆从B点向右摆动，则金属杆切割磁感线的方向发生了改变，感应电流方向也会发生改变，则灵敏电流计指针偏转方向和前一次相反，故D错误。
故选A。
（变式练2）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平光滑金属轨道，符号“×”代表垂直于金属导轨向下的磁场。现将空心铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上静止，当水平拉动铜棒EF向右运动时，会产生感应电流，铜棒和导轨组成了一个闭合电路，此时铜棒GH会向右运动。若同时改变磁场方向和铜棒EF运动方向，则铜棒GH的运动方向是（　　）
A．向右 B．向左 C．先向右再向左 D．先向左再向右
【答案】B
【解析】图中当水平拉动铜棒EF向右运动时，会产生感应电流，铜棒和导轨组成了一个闭合电路，铜棒EF提供了电能，相当于电源，此时铜棒GH会向右运动，若同时改变磁场方向和铜棒EF运动方向，则铜棒EF产生的感应电流的方向不变，但对于铜棒GH来说，由于磁场方向发生了改变，因此运动方向向左。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
（变式练3）如图甲所示，在学习“科学探究：怎样产生感应电流”问题时，教师将小电风扇插头处接上发光二极管，用手旋转叶片，二极管发光。小红同学对此实验印象深刻，她对比了课本上电动机工作原理图（图乙）和发电机工作原理图（图丁），发现结构上有很大的相似之处。结合所学知识，下列分析正确的是（　　）
A．通电后电动机线圈处于乙图位置时，线圈左右两侧受的力方向相反，是一对平衡力
B．图丙中线圈绕某一固定方向持续旋转时，通过灵敏电流计的电流方向是保持不变的
C．发电机线圈转到图丁位置时，线圈平面与磁感线垂直，此时恰好不会产生感应电流
D．图戊中电池提供直流电，通过线圈电流方向是固定的，线圈在磁场中无法持续转动
【答案】BC
【解析】A．图乙中，通电后电动机线圈左右两侧受力方向相反，但这两个力不在同一直线上，不是平衡力，故A错误；
B．图丙中有换向器，线圈绕某一固定方向持续旋转时，虽然线圈产生的电流是交流电，但换向器会在线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流方向，从而使通过灵敏电流计的电流方向保持不变，故B正确；
C．图丁中，当线圈平面与磁感线垂直时，此时线圈运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，不会产生感应电流，故C正确；
D．图戊中有电源，展示的是电动机工作原理，由于采用的是两个铜半环，能在线圈转过平衡位置时改变线圈中电流方向，使线圈持续转动，故D错误。
故选BC。
考点2 发电机构造和工作原理
【例题2】（2026四川内江）现代电动汽车都安装了能量回收装置，在汽车刹车时，将机械能转化为电能，为汽车提供后续的能量。下列四个装置中与此原理相同的是（ ）
A. 电动机 B. 验电器 C. 电磁继电器 D. 发电机
【答案】D
【解析】A．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，故A不符合题意；
B．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，与电磁感应无关，故B不符合题意；
C．电磁继电器利用的是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场，与题目原理不同，故C不符合题意；
D．发电机的工作原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能，与汽车能量回收装置的原理相同，故D符合题意。故选D。
（变式练1）如图所示是一台手摇发电机，当线圈在磁场中快速转动时，小灯泡就能发光。下列说法正确的是（　　）
A．发电机利用“电生磁”原理工作
B．线圈转动速度快慢不影响灯亮度
C．发电机发出的电能可全部转化为光能
D．发电机是将机械能转化为电能的装置
【答案】D
【解析】A．发电机的工作原理是电磁感应现象，是“磁生电”，故A错误；
B．线圈转动速度越快，切割磁感线的速度就越快，根据电磁感应原理，产生的感应电流越大，则通过灯泡的电流越大，灯泡就越亮，故B错误；
C．当发电机发出的电能通过小灯泡转化为光能时，由于电流的热效应，小灯泡的灯丝会发热，即有一部分电能转化为了内能，所以电能不可能全部转化为光能，故C错误；
D．手摇发电机工作时，通过外力使线圈在磁场中转动，消耗了机械能，同时产生了电能，所以发电机是将机械能转化为电能的装置，故D正确。故选D。
（变式练2）如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是（　　）
A. 发电机是利用电流的磁效应来工作的
B. 发电机将电能转化为了机械能
C. 线圈转得越快，小灯泡越亮
D. 如果将小灯泡换成如图乙的电流表，指针一直偏向右边
【答案】C
【解析】A．发电机的工作原理是电磁感应，不是利用电流的磁效应，故A错误；
B．发电机消耗机械能获得电能，是将机械能能转化为了电能，故B错误；
C．发电机线圈转得越快，切割磁感线的速度就越大，则产生的感应电流越大，小灯泡越亮，故C正确；
D．如果将小灯泡换成如图乙的电流表，当线圈在磁场中转动做切割磁感线运动时，在前半圈和后半圈，线圈切割磁感线的方向是相反的，则产生的感应电流方向也不断交替改变，故电流表的指针会不断左右交替偏转，故D错误。故选C。
（变式练3）甘肃风力资源丰富，适合发展风电产业，2025年1～5月风力发电量为225.94亿千瓦时。如图所示风力发电机工作时，将_______能转化为电能，风速越大，产生的电流越_______（选填“强”或“弱”）。
【答案】 机械能 强
【解析】风力发电机工作时，利用风带动发电机的叶片转动，叶片的转动具有机械能，发电机将机械能转化为电能。
风速越大，线圈转动越快，切割磁感线速度越快，产生感应电流越强。
考点3 电磁感应在科技发展中的应用
【例题3】如图所示是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。下列设备与电磁炮的工作原理不同的是（　　）
A．我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置
B．唱K用的“动圈式话筒”
C．教室里的电风扇里的“电动机”
D．物理实验室里测量电压的“电压表”
【答案】B
【解析】由题意可知，炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意；
B、动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，故B符合题意；
CD、教室里的电风扇里的“电动机”、物理实验室里测量电流的“电压表”，都是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故CD不符合题意。故选：B。
（变式练1）科技馆内有一款电磁跷跷板，如图所示，当跷跷板上下跷动时，磁铁由于重力，会在线圈中左右滑动，两个二极管交替发光，下列设备的工作原理与其相同的是（ ）
A．电风扇 B．动圈式话筒 C．电磁铁 D．电铃
【答案】B
【解析】电磁跷跷板中，磁铁在线圈中滑动，线圈切割磁感线产生感应电流，使二极管发光，利用的是电磁感应原理。
A．电风扇主要利用通电导体在磁场中受力运动，故A错误；
B．动圈式话筒是声音使膜片振动，带动线圈切割磁感线产生感应电流，利用电磁感应原理，故B正确；
C．电磁铁利用电流的磁效应，故C错误；
D．电铃利用电流的磁效应，故D错误。故选B。
（变式练2）如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时，产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动，线圈1在磁场中运动，产生变化的电流；变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2，通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动，扬声器就发出声音。根据以上工作过程，判断下列说法正确的是（　　）
A．话筒将声信号转化为电信号，利用了电磁感应原理
B．话筒将电信号转化为声信号，利用了磁场对通电导体有力的作用
C．扬声器将声信号转化为电信号，利用了磁场对通电导体有力的作用
D．扬声器将电信号转化为声信号，利用了电磁感应原理
【答案】A
【解析】AB．话筒工作时，膜片振动使得线圈1在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，属于电磁感应现象，所以将声信号转换为电信号，故A正确，B错误。
CD．扬声器工作时，通电线圈在磁场中受力而振动，利用了磁场对通电导体有力的作用，但是是将电信号转换为声信号，故CD错误。故选A。
（变式练3）如图所示，是白鹤滩水电站一台正在装机的发电机，它属于大型发电机，采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电。装机完成后，正常工作过程中，它把水流的_______能转化为_______能，利用的电磁学原理是_______。
【答案】 机械 电 电磁感应
【解析】在发电过程中，消耗水流的机械能，转化为发电机的电能。
在发电过程中，线圈在磁场中做切割磁感线运动，所以发电原理是电磁感应现象。
1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁感应现象是由奥斯特首先发现的
B．只要把矩形线圈放在磁场中，线圈中就会产生感应电流
C．只要导体在磁场中做切割磁感线运动，就一定有感应电流产生
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中一定有感应电流产生
【答案】D
【解析】A．电磁感应现象是由法拉第首先发现的，故A错误；
BCD．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中一定有感应电流产生，故BC错误，D正确。故选D。
2．在信息传递比赛中，小敏同学制作了一套如图装置传递信息，闭合开关，手动将导体a沿导轨水平向右移动，导体b也随之向右运动起来。忽略导体与导轨之间的摩擦，关于此过程，下列说法中正确的是（　　）
A．a动起来是因为电流的磁效应 B．a水平向右移动的过程中，相当于发电机
C．若手动将a沿导轨水平向左移动，b会运动 D．b的能量转化是：机械能转化为电能
【答案】BC
【解析】闭合开关，导体a和b组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体a在磁场中进行切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象；电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体b，导体b成为通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理。
A．导体a是手动移动的，不是因为电流的磁效应而动起来，故A错误。
B．导体a水平向右移动的过程中，做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象，相当于发电机，故B正确。
C．若手动将a沿导轨水平向左移动，a仍然做切割磁感线运动，会产生感应电流，导体b中有电流通过，在磁场中会受到力的作用而运动，故C正确。
D．导体b中有电流通过，在磁场中受到力的作用而运动，是电能转化为机械能，故D错误。
故选BC。
3. （2026四川广元）考场上，老师通过广播室里的话筒宣布考试指令，指令同一时间通过扬声器传递给考场里的每一位同学，话筒和扬声器连接的简化图如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 扬声器工作时将机械能转化为电能 B. 扬声器的工作原理是电磁感应
C. 话筒工作时将电能转化为机械能 D. 话筒的工作原理与发电机相同
【答案】D
【解析】AB．扬声器工作时将电信号转化为声信号，原理是通电导体在磁场中受力运动，能量转化为电能转化为机械能，故AB错误；
C．话筒工作时，声音带动膜片和线圈振动，线圈切割磁感线产生感应电流，能量转化为机械能转化为电能，故C错误；
D．话筒的工作原理是电磁感应现象，发电机的工作原理也是电磁感应，二者工作原理相同，故D正确。故选D。
4. （2024安徽省）如图所示为动圈式话筒的简化示意图，磁铁固定在适当位置，线圈与膜片相通，声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动，线圈中就产生电流，实现声信号到电信号的转变。其工作原理是（　　）
A. 磁场对通电导线的作用 B. 电流的热效应
C. 电流的磁效应 D. 电磁感应
【答案】D
【解析】动圈式话筒的工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器→产生声音，因此动圈式话筒工作原理是电磁感应现象。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
5. 下列实验操作能使灵敏电流计指针偏转的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】BCD
【解析】根据电磁感应原理，闭合电路的一部分导体只有在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，才能使灵敏电流计指针偏转。
A．线圈向右运动，与磁感线平行，没有切割磁感线，故A错误，不符合题意；
B．线圈向上运动，切割磁感线，故B正确，符合题意；
CD．CD两图采用线圈不动，磁体上下运动的方式，磁感线也被切割，故CD正确，符合题意。
故选BCD。
6.如图，小花和小梅用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。下列说法正确的是（ ）
A.导线中产生了感生电流
B.摇绳发电将机械能转化为电能。
C.摇绳发内能转化为电能。
D.地球不存在磁场
【答案】AB
【解析】用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，而且电流方向随时间发生变化，属于交流电，根据此原理可制成发电机，在工作过程中将机械能转化为电能。地球存在磁场。
7.科技创新活动中，小雅的作品“隔板植物”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球形磁铁的磁场中，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不正确的是（　　）
A.导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时，实现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也会随之摆动
【答案】B
【解析】AB.导体棒a左右摆动时切割磁感线，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，机械能转化为电能，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C.导体棒a左右摆动时做切割磁感线，闭合的回路中有感应电流产生，导体棒b有电流通过并位于磁场中，在磁场中会受到力的作用，导体棒b随之摆动，图乙中闭合开关后，导体棒有电流通过，在磁场中受力的作用而运动，故C正确，不符合题意；
D.用手推动导体棒b左右摆动时切割磁感线，闭合的回路中有感应电流产生，导体棒a有电流通过并位于磁场中，在磁场中会受到力的作用而摆动，故D正确，不符合题意。故选B。
8.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，下列关于该实验的说法不正确的是（ ）
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是否有关
C．动圈式话筒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不一定会产生感应电流
【答案】A
【解析】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，符合题意；
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，可以探究感应电流方向跟导体运动方向是否有关，故B正确，不符合题意；
C．动圈式话筒是把声信号转化为电信号，其工作原理是电磁感应现象，故C正确，不符合题意；
D．根据电磁感应现象可知，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正确，不符合题意。故选A。
9.对于下列四个实验的描述正确的是（　　）
A．图甲是动圈式话筒的原理
B．图乙中司南指示南北方向是由于受到地磁场的作用
C．图丙实验中的“电生磁”是英国的法拉第最早发现的
D．丁实验中开关闭合后导体向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体将向右运动
【答案】AB
【解析】A．图甲表示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现象，发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的，故A正确；
B．图乙中由于受到地磁场的作用，所以司南的指向为南北方向，故B正确；
C．图丙为奥斯特实验，该实验说明通电导体的周围存在磁场，电磁铁就是利用该原理制成的，故C错误；
D．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，若同时改变电流方向和磁场方向，导体运动方向不变，仍然向左运动，故D错误。
故选AB。
10．金属探测仪是当前各类考试防电子作弊的一种常规检查工具，当金属探测仪经过各类金属上方时，金属探测仪上的线圈会产生电流，触发报警器达到提醒目的。下列装置与金属探测仪工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】当线圈靠近金属物体时，在金属物体中产生电流，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，故在金属中会产生电流，故探测器应采用了电磁感应原理。
A．图中是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故A不符合题意；
B．装置中导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是电磁感应现象，故B符合题意；
C．该装置是研究通电导体在磁场中受力运动的实验，故C不符合题意；
D．该装置是电铃，其原理是电流的磁效应，故D不符合题意。故选B。
11. 小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动。若要改变电动机转动的方向，下列做法可行的是（　　）
A．换用磁性更强的磁体
B．同时对调磁铁和电源的两极
C．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
D．增加电池的节数
【答案】C
【解析】A．换用磁性更强的磁体，改变磁场作用力大小，方向不变，故A错误；
B．同时对调磁铁和电源的两极，受力方向不变，则电动机转向不变，故B错误；
C．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，线圈中的电流的方向发生了改变，受力运动方向改变，电动机转动方向改变，故C正确；
D．增加电池的节数，改变了电流大小，改变电动机转速，转向不变，故D错误。故选C。
12．甲、乙所示分别是动圈式话筒与动圈式扬声器的内部构造原理图，其中正确的是（ ）
A．话筒将电信号转化为声信号
B．话筒是利用电流的磁效应原理工作的
C．扬声器是利用电磁感应原理工作的
D．扬声器是利用磁场对电流的作用工作的
【答案】D
【解析】AB．对着话筒说话，声音使膜片振动，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，即将声信号转化为电信号，这是电磁感应现象，故AB错误；
CD．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，将电信号转化为声信号，是利用磁场对电流力的作用原理，故D正确，C错误。故选D。
13.（2026四川阿坝）图示是探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置，通过观察________来判断是否有电流产生（选填“电表指针偏转”或“导体ab移动”）。若磁体不动，导体ab向右移动，电路________电流产生（选填“有”或“无”）。
【答案】 电表指针偏转 有
【解析】在探究产生感应电流条件的实验中，由于感应电流非常微弱，肉眼无法直接观察，因此需要通过观察灵敏电流计的电表指针偏转来判断电路中是否有电流产生，而“导体ab移动”是人为施加的机械运动，不是判断电流产生的依据。
磁体不动，导体ab向右移动，此时导体ab切割了磁感线，满足了产生感应电流的条件，因此电路中有电流产生。
14．小明用如图所示的装置探究“什么情况下磁可以生电”。
(1)他发现，如果开关处于 状态，无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针均不偏转，这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件；
(2)如图所示，电路闭合后，下列实验操作能使灵敏电流计指针发生偏转的有___________；
A．磁体不动，导体棒水平向右运动； B．磁体不动，导体棒向斜上方运动；
C．导体棒不动，磁体竖直向下运动； D．导体棒不动，磁体水平向左运动；
(3)闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体相当于电路中的 （填电路元件名称）；
(4)生活中应用该实验结论工作的设备是 。
【答案】(1)断开 (2)ABD (3)切割磁感线 电源 (4)发电机
【解析】（1）他发现，如果开关处于断开状态，即电路是断路，电路中没有电流，无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针均不偏转，这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件。
（2）由电磁感应现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才能产生感应电流；
A．磁体不动，导体棒水平向右运动，导体做切割磁感线运动，产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转，故A符合题意；
B．磁体不动，导体棒向斜上方运动，导体做切割磁感线运动，产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转，故B符合题意；
C．导体棒不动，磁体竖直向下运动，导体不切割磁感线，不产生感应电流，灵敏电流计指针不发生偏转，故C不符合题意；
D．导体棒不动，磁体水平向左运动，相当于磁体不动，导体棒向右运动，导体做切割磁感线运动，产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转，故D符合题意。故选ABD。
（3）闭合开关后，根据实验可知：当满足闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流；电路中提供电能的装置叫电源，导体切割磁感线，产生感应电流向外提供电能，因此导体相当于电路中的电源。
（4）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，生活中应用该实验结论工作的设备是发电机。
15.小明用如图所示的装置探究产生感应电流的条件。
(1)实验中通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
(2)比较 两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；分析乙、丙两图，要使图乙中灵敏电流计指针偏转，可进行的操作是
(3)小明进一步实验：保持磁场强弱和方向不变，让AB棒以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察到灵敏电流计指针偏转幅度不同，请你就此提出一个可探究的科学问题： 。
【答案】(1)灵敏电流计的指针是否偏转 (2) 甲、丙 见详解 (3)见详解
【解析】（1）在探究产生感应电流的实验中，感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来判断的。因为感应电流通过电路时，会使灵敏电流计的指针发生偏转，从而直观地显示出电路中是否有电流产生。
（2）要探究产生感应电流时电路要闭合这一条件，需要控制其他因素相同，只改变电路的闭合状态。观察可知，甲图中开关断开，电路不闭合，无论导体怎样运动，灵敏电流计指针都不偏转；丙图中开关闭合，且导体做切割磁感线运动（与甲相同）时，灵敏电流计指针偏转。所以比较甲、丙两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合。
分析乙、丙两图，丙图中导体左右运动能产生感应电流，乙图中导体上下运动不产生感应电流。要使图乙中灵敏电流计指针偏转，根据产生感应电流的条件“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动”，可进行的操作是蹄形磁体不动，让导体AB左右运动或者导体AB不动，蹄形磁体左右运动。
（3）小明进一步实验中，保持磁场强弱和方向不变，让AB棒以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察到灵敏电流计指针偏转幅度不同。这表明感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关，所以可探究的科学问题是：感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度是否有关？
16. 小明学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣利用如题图所示装置，探究电磁感应现象。
（1）他应在M、N之间接入________ ；
（2）闭合开关，让导体棒AB从图示位置上下运动时，电路中______（选填“有”或“没有”）感应电流产生；若导体棒AB不动，左右移动磁铁，电路中_____（选填“有”或“没有”）感应电流产生；
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，在不增加器材的前提下，请提出一条改进措施：_________；
（4）从能量的角度分析，产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程，生活中利用电磁感应原理的实例有________（列举1个）。
【答案】（1）灵敏电流计；（2）没有，有；（3）增大导体AB切割磁感线的速度；（4）动圈式话筒。
【解析】（1）为显示电路中有无电流，他应在M、N之间接入灵敏电流计。
（2）闭合开关，让导体棒AB从图示位置上下运动时，因此时导体没有切割磁感线，故感应电路中没有感应电流产生；若导体棒AB不动，左右移动磁铁，相当于磁铁不动，导体棒AB向右向左移动，导体切割切割磁感线，电路中有感应电流产生。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，说明产生的感应电流过小，为增大感应电流，在不增加器材的前提下，改进措施：可以增大导体AB切割磁感线的速度。
（4）动圈式话筒：线圈随声音的振动在磁场中做切割磁感运动时产生感应电流，将声信号转化为电信号，工作原理是电磁感应现象。生活中利用电磁感应原理的实例有动圈式话筒。
英国物理学家法拉第1831年首先用实验的方法发现了电磁感应现象，这一重大发现使人类实现了将机械能转化为电能的愿望。
迈克尔·法拉第(Michael Faraday，1791年9月22日~1867年8月25日)英国物理学家、化学
迈克尔·法拉第家，也是著名的自学成才的科学家。生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。1831年，他作出了关于电力场的关键性突破，永远改变了人类文明。[法拉第和威廉·休艾尔发明了许多如"电极"、"离子"等耳熟能详的字。迈克尔·法拉第是英国著名化学家戴维的学生和助手，他的发现奠定了电磁学的基础，是麦克思韦的先导。1831年10月17日，法拉第首次发现电磁感应现象，在电磁学方面做出了伟大贡献。法拉第发明的是第一台发电机，是第一台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋，但它却是今天世界上使用的所有发电机的祖先。
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人教版2024九年级上册物理同步精讲精炼学案（全国通用）
第二十章 电与磁
专题55 磁生电
物理观念：了解电磁感应现象的产生条件及其在生产生活中的应用，了解发电机的工作原理和涉及的能量转化。
科学思维：经历对实验现象进行观察、记录、分析、归纳，得出导体在磁场中运动时产生感应电流条件的过程，发展抽象概括的思维能力。
科学探究: 通过探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验，增强设计实验与制订方案、获取与处理信息、基于证据得出结论的能力。
科学态度与责任：结合磁生电在生产生活中的应用及我国的科技成就，认识科技对社会发展和人类生活的影响、增强科技强国的责任感。
贯彻本节课核心素养目标，必须完成以下精细化的学习目标
1. 知道电磁感应现象及产生条件，了解发电机的构造和工作原理。
2. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验。
3. 了解电磁感应在科技发展中的应用。
本节课重点难点
重点：产生感应电流的条件。
难点：产生感应电流的条件。
知识点1 磁生电
1. 电磁感应
（1）探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
【实验思路】尝试用磁来生电时，需要哪些器材？
磁场可以由永磁体提供，如蹄形磁体。为了获得电流，应该用导线连成闭合电路，并将电流表连入电路中，以观察电流。
尝试使导线静止在磁场中，或在磁场中运动……看看电路中是否有电流。
①用蹄形磁体提供磁场。
②用电流表检验电路中是否有电流。
③产生电流的条件可能有多个，采用控制变量法进行探究。
④在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接，如图所示。进行如下操作，注意观察电流表指针是否发生偏转。
【实验过程】
①闭合开关，让导线ab在磁场中静止，发现指针不偏转；
②让导线ab在磁场中沿竖直方向上下运动（与磁感线平行），发现指针不偏转；
③让导线ab在磁场中沿水平方向里外运动（与ab平行），发现指针不偏转；
④让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动（切割磁感线），发现指针偏转；
⑤让导线ab在磁场中斜向上运动（或斜向下），发现指针偏转；
⑥断开开关，让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动（切割磁感线），发现指针不偏转。（以上均选填“不偏转”或“偏转”）
【探究分析】
如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来可能会方便些。
（1）由实验①、②、③可知，电路闭合，导体在磁场中不做切割磁感线运动时，电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
（2）由实验④、⑤可知，电路闭合，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针偏转，表明产生了电流。
（3）由实验⑥可知，电路断开，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
【实验结论】
①闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
②导体中产生感应电流的条件：导体是闭合电路的一部分；导体在磁场中做切割磁感线运动。
（2）注意理解产生感应电流的条件
①产生感应电流的两个条件缺一不可。如果电路不闭合，导体做切割磁感线运动时，能产生感应电压，不会产生感应电流。
②对“切割磁感线运动”的理解：导体运动方向与磁感线方向垂直或有一定的角度，但不能平行。
③磁体不动，导体ab左右运动能产生感应电流；若ab不动，磁体左右运动，仍能切割磁感线产生感应电流。
（3）电磁感应现象中的能量转化
在电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。
2. 实验探究：影响感应电流方向的因素
【进行实验】
①闭合开关，让导体AB向左运动，观察实验现象，发现电流表指针向右偏转。
②闭合开关，让导体AB向右运动，观察实验现象，发现电流表指针向左偏转。
③将磁体的N、S极对调，闭合开关，让导体AB向左运动，电流表指针向左偏转。
④将磁体的N、S极对调，闭合开关，让导体AB向右运动，电流表指针向右偏转。
【探究分析】
（1）比较实验①与②或③与④的实验可知，在磁场方向不变时，导体做切割磁感线运动的方向相反，感应电流的方向相反，说明感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关。
（2）比较①与③或②与④的实验可知，在导体做切割磁感线运动的方向相同时，调换磁体N、S极的位置，感应电流的方向相反，说明感应电流的方向与磁场的方向有关。
（3）比较①与④或②与③的实验可知，磁极和导体切割磁感线的方向均发生了改变，但感应电流的方向不变，说明同时使磁场方向和导体做切割磁感线运动的方向反向时，感应电流方向不变。
【实验结论】
在电磁感应中，感应电流的方向跟导体在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。只改变磁场的方向或导体做切割磁感线运动的方向，感应电流的方向改变；若同时将磁场的方向和导体做切割磁感线运动的方向改变，则感应电流的方向不变。
知识点2 发电机
导体切割磁感线会产生电流，人们根据这一原理制造发电机。
1. 演示：手摇发电机发电
（1）观察模型式手摇发电机的构造
磁极是什么形状的？线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的？摇把是通过什么带动线圈转起来的？
观察结果：磁铁形状是蹄形磁铁；线圈是通过电刷与灯泡（或二极管）串联的；摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。
（2）观察手摇发电机转速对小灯泡亮度的影响
用不同的转速摇动转轮，观察灯泡亮度的变化情况。
慢速摇动转轮 快速摇动转轮
摇把转得快时小灯泡亮，摇把转得慢时小灯泡暗，说明电流大小与转速有关，转速越大，电流越大。
（3）检验手摇发电机电流方向的变化
①用两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联。转动摇把，观察二极管的发光情况。
②现象与分析：两个二极管交替发光，说明产生的电流方向在不断变化。
（4）探究结论：发电机产生的电流的大小和方向是变化的；电流的大小与发电机的转速有关，转速越快，电流越大。
2. 交流与直流
（1）交流：如果导线左右往复运动，电流表指针来回摆动，电路中产生的是交变电流，简称交流。
（2）直流：之前我们学习的电路用电池供电，电路中的电流从电池的正极流向负极，方向不改变。这种电流叫作直流。
（3）交变电流的频率：交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电，频率为50Hz。
3. 交流发电机
（1）发电机主要构造：磁铁、线圈abcd、铜环K与L、电刷A与B等。
（2）主要部件作用
①磁铁：用来产生磁场；
②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流；
③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路；
④电刷：感应电流通过电刷流出。
（3）交流发电机工作原理示意图
①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。
②图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次。
③线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。
4. 实际发电机的构造与能量转化
（1）实际发电机的主要构造
定子 转子
主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组成部分。概括地讲是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。实际上大型发电机多采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。
（2）发电机发电的过程是能量转化的过程
实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。
①水电站：水力发电是利用水从高处流下推动水轮机转动，水轮机再带动发电机工作，把水的机械能转化为电能。
②火电站：火力发电是利用可燃物在燃烧时产生的内能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。
知识点3 磁记录
1. 软磁性材料和硬磁性材料
【回忆】
（1）磁化：铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或者与它接触时，它便有了吸引钢铁的性质，也就是被磁化了。
（2）软磁性材料：软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料。
（3）硬磁性材料：钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体，还可以用来记录信息。
2. 磁带式录音机原理
磁带式录音机的磁带上附有一层磁粉，就是由硬磁材料制成的小颗粒。
录音磁头的工作原理
（1）录音时，声音先转变成强弱和方向都变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱和方向都变化的磁场。磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被不同程度地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
（2）放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱和方向都变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，就“读”出了磁带中记录的信息。
3. 磁记录的应用
随着技术的不断进步，磁记录与人们的关系越来越密切。电脑中的磁盘，打电话的磁卡，银行的信用卡，还有磁卡式车票等等，都是用磁来记录信息的。磁记录技术提高了工作效率，给生活带来了很大的方便。
1. 感应电流产生条件误区：① 认为“闭合电路的导体在磁场中运动就会产生感应电流”（错误，必须做切割磁感线运动）；② 认为“不闭合电路的导体切割磁感线会产生感应电流”（错误，电路不闭合只会产生感应电压，不会产生感应电流）；
2. 能量转化误区：将电磁感应的能量转化记为“电能转化为机械能”（错误，应为机械能转化为电能）；
3. 应用误区：混淆发电机与电动机的工作原理（发电机用电磁感应，电动机用磁场对电流的作用）；
4. 方向影响因素误区：认为“改变导体切割速度会改变感应电流方向”（错误，速度影响感应电流大小，不影响方向）。
5.“探究什么情况下磁可以生电”和“磁场对通电导线的作用”两种现象的实验装置易混淆
要能正确区分两实验装置，关键是找出两套实验装置的不同之处。它们的不同之处是探究什么情况下磁能生电的实验装置中，没有电源，有一个灵敏电流计用来观察是否产生了感应电流；在观察磁场对通电导线的作用的实验中，有电源，但没有灵敏电流计。
理解磁生电的条件
电路是闭合的；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（1）做切割磁感线运动的导体必须是闭合电路的一部分，而不是整个电路。
（2）只要导体运动的方向与磁感线有一定角度，不是与磁感线平行，导体就会切割磁感线。
（3）“切割磁感线运动”是指导体与磁场的相对运动。当磁场不动，导体运动时能切割磁感线；当导体不动，碰场运动时也能切割磁感线。
考点1 电磁感应现象及产生的条件（含探究实验）
【例题1】（2026广东省）如图所示，两位同学沿东西方向站立，快速摇动软导线，灵敏电流计指针左右摆动。导线中产生电流的现象属于（ ）
A. 摩擦起电 B. 电磁感应
C. 电流的热效应 D. 电流的磁效应
【答案】B
【解析】地球存在沿南北方向的地磁场，两人东西方向摇动导线时，导线切割地磁场磁感线，电路中产生感应电流使灵敏电流计偏转，该现象是电磁感应；摩擦起电是摩擦产生静电现象，电流热效应、电流磁效应均需要先有电源供电，与本题无电源产生电流的条件不符。故ACD不符合题意；B符合题意。故选B。
（变式练1）如图所示是探究感应电流产生的条件的实验装置。闭合开关后，将金属杆拉至A点后
释放，金属杆向左摆动至B点，此过程中灵敏电流计指针发生了偏转。关于该实验下列说法正确的
是（　　）
A．电流计指针偏转，说明电路中产生了电流
B．金属杆向下摆动过程中，能够说明金属杆具有惯性
C．该过程电能转化成机械能
D．若改变AB的摆动方向，电流计指针偏转方向不变
（变式练2）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平光滑金属轨道，符号“×”代表垂直于金属导轨向下的磁场。现将空心铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上静止，当水平拉动铜棒EF向右运动时，会产生感应电流，铜棒和导轨组成了一个闭合电路，此时铜棒GH会向右运动。若同时改变磁场方向和铜棒EF运动方向，则铜棒GH的运动方向是（　　）
A．向右 B．向左 C．先向右再向左 D．先向左再向右
（变式练3）如图甲所示，在学习“科学探究：怎样产生感应电流”问题时，教师将小电风扇插头处接上发光二极管，用手旋转叶片，二极管发光。小红同学对此实验印象深刻，她对比了课本上电动机工作原理图（图乙）和发电机工作原理图（图丁），发现结构上有很大的相似之处。结合所学知识，下列分析正确的是（　　）
A．通电后电动机线圈处于乙图位置时，线圈左右两侧受的力方向相反，是一对平衡力
B．图丙中线圈绕某一固定方向持续旋转时，通过灵敏电流计的电流方向是保持不变的
C．发电机线圈转到图丁位置时，线圈平面与磁感线垂直，此时恰好不会产生感应电流
D．图戊中电池提供直流电，通过线圈电流方向是固定的，线圈在磁场中无法持续转动
考点2 发电机构造和工作原理
【例题2】（2026四川内江）现代电动汽车都安装了能量回收装置，在汽车刹车时，将机械能转化为电能，为汽车提供后续的能量。下列四个装置中与此原理相同的是（ ）
A. 电动机 B. 验电器 C. 电磁继电器 D. 发电机
【答案】D
【解析】A．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，故A不符合题意；
B．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，与电磁感应无关，故B不符合题意；
C．电磁继电器利用的是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场，与题目原理不同，故C不符合题意；
D．发电机的工作原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能，与汽车能量回收装置的原理相同，故D符合题意。故选D。
（变式练1）如图所示是一台手摇发电机，当线圈在磁场中快速转动时，小灯泡就能发光。下列说法正确的是（　　）
A．发电机利用“电生磁”原理工作
B．线圈转动速度快慢不影响灯亮度
C．发电机发出的电能可全部转化为光能
D．发电机是将机械能转化为电能的装置
（变式练2）如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是（　　）
A. 发电机是利用电流的磁效应来工作的
B. 发电机将电能转化为了机械能
C. 线圈转得越快，小灯泡越亮
D. 如果将小灯泡换成如图乙的电流表，指针一直偏向右边
（变式练3）甘肃风力资源丰富，适合发展风电产业，2025年1～5月风力发电量为225.94亿千瓦时。如图所示风力发电机工作时，将_______能转化为电能，风速越大，产生的电流越_______（选填“强”或“弱”）。
考点3 电磁感应在科技发展中的应用
【例题3】如图所示是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。下列设备与电磁炮的工作原理不同的是（　　）
A．我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置
B．唱K用的“动圈式话筒”
C．教室里的电风扇里的“电动机”
D．物理实验室里测量电压的“电压表”
【答案】B
【解析】由题意可知，炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意；
B、动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，故B符合题意；
CD、教室里的电风扇里的“电动机”、物理实验室里测量电流的“电压表”，都是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故CD不符合题意。故选：B。
（变式练1）科技馆内有一款电磁跷跷板，如图所示，当跷跷板上下跷动时，磁铁由于重力，会在线圈中左右滑动，两个二极管交替发光，下列设备的工作原理与其相同的是（ ）
A．电风扇 B．动圈式话筒 C．电磁铁 D．电铃
（变式练2）如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时，产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动，线圈1在磁场中运动，产生变化的电流；变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2，通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动，扬声器就发出声音。根据以上工作过程，判断下列说法正确的是（　　）
A．话筒将声信号转化为电信号，利用了电磁感应原理
B．话筒将电信号转化为声信号，利用了磁场对通电导体有力的作用
C．扬声器将声信号转化为电信号，利用了磁场对通电导体有力的作用
D．扬声器将电信号转化为声信号，利用了电磁感应原理
（变式练3）如图所示，是白鹤滩水电站一台正在装机的发电机，它属于大型发电机，采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电。装机完成后，正常工作过程中，它把水流的_______能转化为_______能，利用的电磁学原理是_______。
1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁感应现象是由奥斯特首先发现的
B．只要把矩形线圈放在磁场中，线圈中就会产生感应电流
C．只要导体在磁场中做切割磁感线运动，就一定有感应电流产生
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中一定有感应电流产生
2．在信息传递比赛中，小敏同学制作了一套如图装置传递信息，闭合开关，手动将导体a沿导轨水平向右移动，导体b也随之向右运动起来。忽略导体与导轨之间的摩擦，关于此过程，下列说法中正确的是（　　）
A．a动起来是因为电流的磁效应 B．a水平向右移动的过程中，相当于发电机
C．若手动将a沿导轨水平向左移动，b会运动 D．b的能量转化是：机械能转化为电能
3. （2026四川广元）考场上，老师通过广播室里的话筒宣布考试指令，指令同一时间通过扬声器传递给考场里的每一位同学，话筒和扬声器连接的简化图如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 扬声器工作时将机械能转化为电能 B. 扬声器的工作原理是电磁感应
C. 话筒工作时将电能转化为机械能 D. 话筒的工作原理与发电机相同
4. （2024安徽省）如图所示为动圈式话筒的简化示意图，磁铁固定在适当位置，线圈与膜片相通，声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动，线圈中就产生电流，实现声信号到电信号的转变。其工作原理是（　　）
A. 磁场对通电导线的作用 B. 电流的热效应
C. 电流的磁效应 D. 电磁感应
5. 下列实验操作能使灵敏电流计指针偏转的是（ ）
A． B． C． D．
6.如图，小花和小梅用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。下列说法正确的是（ ）
A.导线中产生了感生电流
B.摇绳发电将机械能转化为电能。
C.摇绳发内能转化为电能。
D.地球不存在磁场
7.科技创新活动中，小雅的作品“隔板植物”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球形磁铁的磁场中，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不正确的是（　　）
A.导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时，实现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也会随之摆动
8.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，下列关于该实验的说法不正确的是（ ）
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是否有关
C．动圈式话筒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不一定会产生感应电流
9.对于下列四个实验的描述正确的是（　　）
A．图甲是动圈式话筒的原理
B．图乙中司南指示南北方向是由于受到地磁场的作用
C．图丙实验中的“电生磁”是英国的法拉第最早发现的
D．丁实验中开关闭合后导体向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体将向右运动
10．金属探测仪是当前各类考试防电子作弊的一种常规检查工具，当金属探测仪经过各类金属上方时，金属探测仪上的线圈会产生电流，触发报警器达到提醒目的。下列装置与金属探测仪工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
11. 小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动。若要改变电动机转动的方向，下列做法可行的是（　　）
A．换用磁性更强的磁体
B．同时对调磁铁和电源的两极
C．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
D．增加电池的节数
12．甲、乙所示分别是动圈式话筒与动圈式扬声器的内部构造原理图，其中正确的是（ ）
A．话筒将电信号转化为声信号
B．话筒是利用电流的磁效应原理工作的
C．扬声器是利用电磁感应原理工作的
D．扬声器是利用磁场对电流的作用工作的
13.（2026四川阿坝）图示是探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置，通过观察________来判断是否有电流产生（选填“电表指针偏转”或“导体ab移动”）。若磁体不动，导体ab向右移动，电路________电流产生（选填“有”或“无”）。
14．小明用如图所示的装置探究“什么情况下磁可以生电”。
(1)他发现，如果开关处于 状态，无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针均不偏转，这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件；
(2)如图所示，电路闭合后，下列实验操作能使灵敏电流计指针发生偏转的有___________；
A．磁体不动，导体棒水平向右运动； B．磁体不动，导体棒向斜上方运动；
C．导体棒不动，磁体竖直向下运动； D．导体棒不动，磁体水平向左运动；
(3)闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体相当于电路中的 （填电路元件名称）；
(4)生活中应用该实验结论工作的设备是 。
15.小明用如图所示的装置探究产生感应电流的条件。
(1)实验中通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
(2)比较 两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；分析乙、丙两图，要使图乙中灵敏电流计指针偏转，可进行的操作是
(3)小明进一步实验：保持磁场强弱和方向不变，让AB棒以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察到灵敏电流计指针偏转幅度不同，请你就此提出一个可探究的科学问题： 。
16. 小明学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣利用如题图所示装置，探究电磁感应现象。
（1）他应在M、N之间接入________ ；
（2）闭合开关，让导体棒AB从图示位置上下运动时，电路中______（选填“有”或“没有”）感应电流产生；若导体棒AB不动，左右移动磁铁，电路中_____（选填“有”或“没有”）感应电流产生；
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，在不增加器材的前提下，请提出一条改进措施：_________；
（4）从能量的角度分析，产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程，生活中利用电磁感应原理的实例有________（列举1个）。
英国物理学家法拉第1831年首先用实验的方法发现了电磁感应现象，这一重大发现使人类实现了将机械能转化为电能的愿望。
迈克尔·法拉第(Michael Faraday，1791年9月22日~1867年8月25日)英国物理学家、化学
迈克尔·法拉第家，也是著名的自学成才的科学家。生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。1831年，他作出了关于电力场的关键性突破，永远改变了人类文明。[法拉第和威廉·休艾尔发明了许多如"电极"、"离子"等耳熟能详的字。迈克尔·法拉第是英国著名化学家戴维的学生和助手，他的发现奠定了电磁学的基础，是麦克思韦的先导。1831年10月17日，法拉第首次发现电磁感应现象，在电磁学方面做出了伟大贡献。法拉第发明的是第一台发电机，是第一台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋，但它却是今天世界上使用的所有发电机的祖先。
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