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第8章 第8.1节 电磁感应现象
课时作业
一、选择题（共7题）
1．某电厂为油田抽油机供电，从发电、输送到利用可简化为如图所示的电路。下列说法错误的是（　　）
A．发电机是一种把其他形式的能转化为电能的装置
B．变压器的工作原理是电磁感应
C．采用高压输电可以增加电能在输送线路上的损失
D．电动机工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
2．近年来，我国在太空探索和新能源开发中取得了重大成就。下列分析不正确的是（　　）
A．如图-1，贵州的“中国天眼”接收来自太空中的电磁波，并通过凹面镜进行会聚加强
B．如图-2，神舟十七号不断靠近空间站天和核心舱的过程中，两者相对静止
C．如图-3，海底扇叶被洋流推着转动，将机械能转化成电能，利用了电磁感应原理
D．如图-4，“碳中和”进农村，家家安装光伏发电屋顶，太阳能属于可再生能源
3．2026中央广播电视总台春节联欢晚会中，机器人灵活完成行走、空翻等动作，与演员默契协同表演，展现了中国智造的科技实力。关于机器人所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．机器人静止站立时，受到地面摩擦力的作用
B．机器人跳起时，重力势能增大
C．机器人腾空翻转是因为受到惯性的作用
D．机器人内部电动机的工作原理是电磁感应
4．炎热的夏天，妈妈给小晋买了一个插电使用的迷你小风扇，如图所示。下列关于小风扇的说法正确的是（　　）
A．它是利用电磁感应原理工作的
B．扇叶上容易粘灰尘与验电器的原理不同
C．工作时，小风扇周围存在磁场和磁感线
D．工作时，主要将机械能转化为电能
5．下列设备工作原理对应正确的是（　　）
A．发电机——电流的磁效应
B．电磁起重机——电磁感应
C．动圈式话筒——电流的热效应
D．电动机——通电导体在磁场中受力运动
6．下图为快递分拣机器人工作的场景，机器人M载着快递件P向东匀速行驶，下列关于该过程的说法中正确的是（　　）
A．机器人M相对于快递件P是运动的
B．快递件P相对于地面是静止的
C．若机器人撞到障碍物，快递件P可能会向东掉落
D．电动机是机器人的动力源，其工作原理是电磁感应
7．比亚迪提出“能量直通车”无线充电技术，可使充电效率达到95%。如图是充电装置的简图，当变化的电流通过发射线圈（可看成通电螺线管）时产生变化的磁场，汽车底部的接收线圈受磁场作用产生感应电流，从而给电池充电。则（　　）
A．奥斯特发现了电磁感应原理
B．发射线圈利用了电磁感应原理
C．接收线圈匝数越多磁性越弱
D．接收线圈利用了电磁感应原理
二、填空题（共3题）
8．手摇交流发电机的模型如图甲所示，摇动其手柄会看到小灯泡发光；交流发电机的原理如图乙所示。回答下列问题。
(1)发电机发电时能量转化是将______能转化为______能；
(2)图乙可用来演示发电机发出来的是交流电。演示时应______（选填“慢慢”或“快速”）摇动手柄，才能明显地观察到电流表的指针______（选填“左右摆动”或“向一侧摆动”），从而说明发出来的是交流电。
9．如图是手摇发电机。为了检验手摇发电机的电流方向变化情况，将A、B两个发光二极管极性______（选填“相同”或“相反”）地并联起来，并与发电机串联；转动摇把，使皮带在力的作用下带动线圈转动起来，从而产生感应电流。我们可以观察到A、B两个二极管交替发光，说明手摇发电机中产生的是______（选填“直流电”或“交流电”）。
10．科研人员利用三维扫描与AI技术对战国曾侯乙编钟进行数字复刻，如图所示，通过计算机模拟精准还原了编钟的原始声音。敲击编钟时，钟体______产生声音，通过空气传入麦克风，再转换为数字信号存储。声信号转化为电信号的过程，其物理原理与英国物理学家______发现的“电磁感应”现象本质上一致。
三、实验探究题（共2题）
11．如图所示是探究电磁感应现象的实验。
(1)小明闭合开关，水平移动导体AB，发现电流表的指针发生了摆动，此时______相当于电路中的电源。于是小明得出了感应电流的产生条件是：“闭合电路的一部分导体在磁场中运动。”小华认为小明的结论是不够全面、准确的，为了进一步证明小华的判断，接下来的操作是______。
(2)利用此实验揭示的原理可以制成______（选填“发电机”或“电动机”）。
12．小明用如图所示的装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)实验中通过观察______来判断是否产生感应电流；
(2)比较______两图可知，产生感应电流时电路应闭合；
(3)比较______两图可知，产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动；
(4)比较乙、丁两图可知，感应电流的方向与______方向有关；
(5)反复实验可发现：只要闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中就产生电流，这种现象叫作电磁感应；
(6)从能量转化的角度分析，产生感应电流的过程是______转化为电能的过程。
参考答案与解析
1．【答案】C
【解析】A．发电机利用电磁感应原理工作，将机械能或其他形式的能量转化为电能，A正确；B．变压器通过互感现象（电磁感应的一种）实现电压变换，工作原理是电磁感应，B正确；C．输送电功率一定时，由P=UI得输电电流I=P/U，输电线上损失的电功率P损=I R=(P/U) R，采用高压输电即增大U，可减小I，从而减小电能在输送线路上的损失，C错误；D．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，D正确。本题选择描述错误的，故选C。
2．【答案】B
【解析】A．“中国天眼”FAST是射电望远镜，利用抛物面反射信号，将来自太空的电磁波会聚到焦点位置以便接收，属于凹面镜的应用，A正确；B．当神舟十七号不断靠近空间站天和核心舱时，两者间的距离在持续缩短，二者相对运动，B错误；C．海底叶片受洋流推动转动，把机械能转变为电能，是发电机的过程，利用了电磁感应原理，C正确；D．太阳能能够从自然界持续获取，符合可再生能源的定义，属于可再生能源，D正确。本题选择不正确的，故选B。
3．【答案】B
【解析】A．机器人静止站立时，在水平方向上不受力（与地面之间没有相对运动趋势），A错误；B．机器人跳起时，高度增加，重力势能增大，B正确；C．机器人腾空翻转是因为受到了力的作用，力可以改变物体的运动状态；惯性是物体的固有属性，不能说“受到惯性的作用”，C错误；D．电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，电磁感应是发电机的工作原理，D错误。故选B。
4．【答案】B
【解析】A．小风扇的核心部件是电动机，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，A错误；B．扇叶转动时和空气摩擦起电，带电体会吸引轻小的灰尘，原理是带电体吸引轻小物体；验电器的原理是同种电荷相互排斥，两者原理不同，B正确；C．小风扇工作时电流周围存在真实的磁场，但磁感线是为了描述磁场引入的假想物理模型，不是真实存在的线，C错误；D．电动机工作时，主要将电能转化为机械能，D错误。故选B。
5．【答案】D
【解析】A．发电机的工作原理是电磁感应，A错误；B．电磁起重机的核心是电磁铁，利用电流的磁效应工作，B错误；C．动圈式话筒靠振动带动线圈切割磁感线产生感应电流，原理是电磁感应，C错误；D．电动机的工作原理就是通电导体在磁场中受力运动，D正确。故选D。
6．【答案】C
【解析】A．机器人M与快递件P一起向东匀速运动，二者相对位置没有发生变化，即机器人M相对于快递件P是静止的，A错误；B．快递件P随机器人一起向东匀速运动时，相对于地面的位置不断发生变化，即快递件P相对于地面是运动的，B错误；C．若机器人撞到障碍物，机器人的运动状态会迅速改变，而快递件P由于自身具有的惯性，会保持原来的运动状态，可能向东掉落，C正确；D．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而电磁感应是发电机的工作原理，D错误。故选C。
7．【答案】D
【解析】A．奥斯特发现了电流的磁效应，电磁感应原理是法拉第发现的，A错误；B．发射线圈中变化的电流产生变化的磁场，利用的是电流的磁效应，不是电磁感应原理，B错误；C．对于通电线圈，电流大小相同时，匝数越多磁性越强，C错误；D．接收线圈在变化的磁场中产生感应电流，利用的是电磁感应原理，D正确。故选D。
8．【答案】(1)机械　电　(2)慢慢　左右摆动
【解析】(1)发电机的工作原理是电磁感应现象，摇动手柄，线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流使小灯泡发光，将机械能转化为电能。(2)图乙中电流表的指针左右摆动，这表明该发电机发出的电是交流电；若快速摇动手柄，电流表的指针摆动过快，慢慢摇动手柄，才能明显地观察到电流表指针的左右摆动情况，从而说明发出来的是交流电。
9．【答案】相反　交流电
【解析】因为发光二极管具有单向导电性，所以把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇发电机串联；转动线圈，两个二极管交替发光，表明手摇发电机产生的电流的方向是变化的，产生的是交流电。
10．【答案】振动　法拉第
【解析】声音是由物体振动产生的，敲击编钟时，钟体振动产生声音；麦克风将声信号转化为电信号，正是利用了英国物理学家法拉第最早发现的电磁感应原理。
11．【答案】(1)导体AB　让导体AB在磁场中沿平行于磁感线的方向运动，观察电流表指针是否偏转　(2)发电机
【解析】(1)闭合开关水平移动导体AB时，导体AB切割磁感线产生感应电流，此时导体AB相当于电路中的电源。小明的结论不全面，因为感应电流的产生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，而不是单纯的运动，操作是：让导体AB在磁场中沿平行于磁感线的方向运动（不切割磁感线），观察电流表指针是否偏转，以此证明只有切割磁感线才有电流。(2)电磁感应现象的原理可以制成发电机（发电机利用电磁感应将机械能转化为电能）。
12．【答案】(1)灵敏电流计指针是否偏转　(2)甲、乙　(3)乙、丙　(4)磁场　(5)切割磁感线　(6)机械能
【解析】(1)探究实验中，是否有感应电流产生是通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断的。(2)比较甲、乙两实验：当导体AB都向左运动时，甲实验开关断开，灵敏电流计指针不偏转；乙实验开关闭合，灵敏电流计指针偏转，说明产生感应电流时电路应闭合。(3)比较乙、丙两实验：开关都闭合，磁场的方向相同，乙实验导体AB向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针偏转，有感应电流产生；丙实验导体AB运动方向与磁场方向平行，没有做切割磁感线运动，灵敏电流计指针不偏转，说明产生感应电流时导体要做切割磁感线运动。(4)比较乙、丁两图可知，感应电流的方向与磁场方向有关。(5)反复实验可发现：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，这种现象叫作电磁感应。(6)从能量转化的角度分析，产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程。

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