沪科版九年级物理（全）一册课后真题特训 18.2 科学探究：怎样产生感应电流（原卷版+解析版）

沪科版九年级第十八章《电能从哪里来》18.2科学探究：怎样产生感应电流【知识梳理】1．发现者：1831年，英国科学家发现了电磁感应现象。2．内容：闭合电路的部分导体在磁场中做运动时产生电流的现象是一种电磁感应现象，电磁感应现象中产生的电流称为电流。3．产生感应电流的条件：（1）闭合电路；（2）一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。4．感应电流的方向：与和都有关。5．应用：发电机、动圈式话筒。【易错点】1.在电磁感应现象中一定要强调“闭合电路”是因为如果电路不闭合，一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时不能产生感应电流，只能产生感应电压。2.电磁感应现象中之所以强调闭合电路的“一部分导体”，是因为当整个闭合电路切割磁感线时，左右两边产生的感应电流方向分别为逆时针和顺时针，对于整个电路来讲电流抵消了。SHAPE3.导体运动的方向或磁感线方向中有一个发生改变，则感应电流的方向随之改变；若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不变。【规律总结】电动机与发电机的比较类型直流电动机交流发电机原理图原理通电导体在磁场中要受到力的作用(或磁场对电流的作用)电磁感应现象构造转子、定子，有换向器转子、定子，无换向器部件作用由两个铜制半环构成换向器，其作用是当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动交流发电机线圈的两端各接有一个铜制圆环，铜环随线圈一起转动，将线圈中产生的电流传输给外部能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能电路中的作用消耗电能，其实质为__用电器__提供电压，其实质为电源区分关键因电而动，电路中要有电源因动生电，电路中无电源【典例分析】（2021辽宁阜新中考）如图，蹄形磁铁的磁场中放置一导线，导线与电流表组成闭合回路，下列说法正确的是（）A．奥斯特用此装置发现了电流磁效应B．导体竖直方向运动时，电流表指针偏转C．导体水平方向运动时，电流表指针偏转D．导体左右运动时，电流表指针偏转方向不变【思路小结】只有闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。在本题中，先确定磁感线方向为竖直方向，然后与竖直方向相交的运动为切割磁感线运动。【真题操练】1．（2021广西玉林中考）下列科学家中，首先发现电磁感应现象的科学家是（）A．欧姆 B．奥斯特 C．伽利略 D．法拉第2．（2021湖南益阳中考）如图所示，将导体棒ab放在蹄形磁体中间，下列说法正确的是（）A．这是电动机模型B．导体棒ab向左运动，灵敏电流计指针摆动C．磁铁竖直向下运动，灵敏电流计指针摆动D．磁铁向右运动，灵敏电流计指针不摆动3．（2021四川成都三模）如图所示，学校的饭卡的内部其实是一组线圈与一个信息芯片相连，卡中没有电池。当饭卡接触感应器时，线圈给芯片供电使芯片工作，下列说法正确的是（）A．线圈就是一个电磁铁B．线圈相当于用电器C．线圈工作原理与电动机原理类似D．线圈工作原理属于电磁感应4．（2021山东威海中考）含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流。下列选项中与这一工作原理相同的是（）A． B．C． D．5．（2021福建宁德二模）如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线，若要探究发电机的工作原理，虚线方框中接入的实验器材是（）A．电源 B．电流表 C．定值电阻 D．滑动变阻器6．（2021广西贵港中考）图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，下列哪种情况不会产生感应电流（）A． B． C． D．7．下列四个选项中，跟发电机的原理相同的是（）A．电铃 B．动圈式话筒C．动圈式扬声器 D．电磁起重机8.（2020河北海港九年级期末）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，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，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，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．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈数可以增大线圈中的感应电流D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化二、填空题9．为了防止考试作弊，监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查，如图所示当探测器靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报。这种现象叫做___________现象。在生活中利用这个现象相同原理工作的物体还有___________。（填名称，只写一种）10．（2021江苏广陵九年级期末）1831年，物理学家法拉第发现：___________电路的一部分导体在磁场中做___________运动时，电路中就会产生___________，这个现象叫做电磁感应现象。根据此原理发明的___________，为人类进入电气化时代做出了重大贡献。11．（2021广西百色中考）如图所示，当导体ab在磁场中左右运动时，灵敏电流计指针会发生左右摆动。这个现象是科学家______于1831年发现的，利用此现象可以制成______（选填“电动机”或“发电机”）。12．（2021云南昭通一模）高铁列车给人们的出行带来了便利，如图所示。列车车厢内座椅下方的插座方便旅客充电，插座间的连接方式是______联；列车采用了“再生电制动”技术，即在制动时，列车仍会向前运动一段距离，带动发电机发电，发电机的工作原理是______现象。13．（2021安徽瑶海三模）磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼烧病人，重则危及生命。其中划线部分涉及的物理知识与______（选填“电动机”、“发电机”或“电磁起重机”）的工作原理相同。三、实验题14．（2021山东东明九年级期末）小明同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。（1）实验时应将电流表、导线ab串联起来组成___________回路。（2）小明同学进行以下尝试，能使电流表指针偏转的是___________（填字母标号）。A．导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体B．导线ab在磁场中静止，但不用单根导线ab，而用匝数很多的线圈C．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动D．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动（3）通过实验得出磁生电的条件后，小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：___________。15．（2021广东英德二模）如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成闭合电路。（1）该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中有无电流和判断______。（2）确认灵敏电流计能正常工作后，若无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不偏转，其原因可能是______（填一个即可）。序号磁体放置方式导体AB运动情况电流计指针偏转情况1上N下S静止不偏转2竖直向上运动不偏转3竖直向下运动不偏转4上N下S向左运动向右偏转5向右运动向左偏转6上S下N向左运动向左偏转7向右运动向右偏转（3）某小组对实验进行完善后，观察到现象如表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做______现象。（4）比较第4、6（或5、7）次实验可以得出______。（5）利用上述实验原理可制成______，若将灵敏电流计换成______，则可探究磁场对电流的作用。16．（2021江西南昌九年级期末）如图所示，导体棒ab在蹄形磁铁中静止时，小磁针N极指向下（如图甲）；导体棒ab向右运动时，小磁针N极指向右（如图乙）（1）当ab棒竖直向上运动时，小磁针N极指向______（选填“上”、“下”或“右”）；（2）当ab棒水平向左运动时，棒内电流方向__________（选填“由a到b”或“由b到a”），小磁针N极指向__________（选填“上”“下”、“左”或“右”）；（3）在此实验过程中，能量转化情况是____。利用这一原理，人们在生产生活中制成了_____；（4）本实验涉及到不少电和磁方面的物理原理，请你写出两个①_______②________。沪科版九年级第十八章《电能从哪里来》18.2科学探究：怎样产生感应电流【知识梳理】1．发现者：1831年，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象。2．内容：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象是一种电磁感应现象，电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。3．产生感应电流的条件：（1）闭合电路；（2）一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。4．感应电流的方向：与磁场方向和导体运动方向都有关。5．应用：发电机、动圈式话筒。【易错点】1.在电磁感应现象中一定要强调“闭合电路”是因为如果电路不闭合，一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时不能产生感应电流，只能产生感应电压。2.电磁感应现象中之所以强调闭合电路的“一部分导体”，是因为当整个闭合电路切割磁感线时，左右两边产生的感应电流方向分别为逆时针和顺时针，对于整个电路来讲电流抵消了。SHAPE3.导体运动的方向或磁感线方向中有一个发生改变，则感应电流的方向随之改变；若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不变。【规律总结】电动机与发电机的比较类型直流电动机交流发电机原理图原理通电导体在磁场中要受到力的作用(或磁场对电流的作用)电磁感应现象构造转子、定子，有换向器转子、定子，无换向器部件作用由两个铜制半环构成换向器，其作用是当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动交流发电机线圈的两端各接有一个铜制圆环，铜环随线圈一起转动，将线圈中产生的电流传输给外部能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能电路中的作用消耗电能，其实质为__用电器__提供电压，其实质为电源区分关键因电而动，电路中要有电源因动生电，电路中无电源【典例分析】（2021辽宁阜新中考）如图，蹄形磁铁的磁场中放置一导线，导线与电流表组成闭合回路，下列说法正确的是（）A．奥斯特用此装置发现了电流磁效应B．导体竖直方向运动时，电流表指针偏转C．导体水平方向运动时，电流表指针偏转D．导体左右运动时，电流表指针偏转方向不变【答案】C【解析】英国科学家法拉第用此装置发现了电磁感应现象，故A错误；导体竖直方向运动时，没有切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故B错误；导体水平方向运动时，切割磁感线，会产生感应电流，电流表指针偏转，故C正确；导体左右运动时，切割磁感线的方向不同，产生感应电流的方向不同，电流表指针偏转方向不同，故D错误。故选C。【思路小结】只有闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。在本题中，先确定磁感线方向为竖直方向，然后与竖直方向相交的运动为切割磁感线运动。【真题操练】1．（2021广西玉林中考）下列科学家中，首先发现电磁感应现象的科学家是（）A．欧姆 B．奥斯特 C．伽利略 D．法拉第【答案】D【解析】欧姆发现了电流、电压、电阻三者之间的关系，即欧姆定律，故A不符合题意；奥斯特证明了电流周围存在磁场，故B不符合题意；伽利略证实了物体的运动不需要力来维持，故C不符合题意；法拉第发现了电磁感应现象，人们根据这个原理制成了发电机，故D符合题意。故选D。2．（2021湖南益阳中考）如图所示，将导体棒ab放在蹄形磁体中间，下列说法正确的是（）A．这是电动机模型B．导体棒ab向左运动，灵敏电流计指针摆动C．磁铁竖直向下运动，灵敏电流计指针摆动D．磁铁向右运动，灵敏电流计指针不摆动【答案】B【解析】这是发电机的模型，而不是电动机模型，故A错误；当导体棒ab做切割磁感线运动时，即向左或者向右运动，就会产生感应电流，此时灵敏电流计指针就会摆动；当向上或者向下运动时，不做切割磁感线运动，就不会产生感应电流，此时灵敏电流计指针就不会摆动，故B正确，CD错误。故选B。3．（2021四川成都三模）如图所示，学校的饭卡的内部其实是一组线圈与一个信息芯片相连，卡中没有电池。当饭卡接触感应器时，线圈给芯片供电使芯片工作，下列说法正确的是（）A．线圈就是一个电磁铁B．线圈相当于用电器C．线圈工作原理与电动机原理类似D．线圈工作原理属于电磁感应【答案】D【解析】当饭卡接触感应器时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中有感应电流产生，线圈给芯片供电使芯片工作，这是电磁感应现象，线圈相当于电源，故D正确，ABC错误。故选D。4．（2021山东威海中考）含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流。下列选项中与这一工作原理相同的是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流，门禁卡切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象。A图是通电导线的周围存在磁场，是奥斯特实验的原理图，故A不符合题意；B图是通电导线在磁场中受力的作用，与电动机的工作原理图相同，故B不符合题意；C图是通电线圈在磁场中受力的作用，与电动机的工作原理图相同，故C不符合题意；D图是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故D符合题意。故选D。5．（2021福建宁德二模）如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线，若要探究发电机的工作原理，虚线方框中接入的实验器材是（）A．电源 B．电流表 C．定值电阻 D．滑动变阻器【答案】B【解析】由图知道，电路中无电源，闭合电路中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，所以，在虚线框中应接入电流表，判断是否产生感应电流，即探究电磁感应现象，故B符合题意。故选B。6．（2021广西贵港中考）图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，下列哪种情况不会产生感应电流（）A． B． C． D．【答案】A【解析】磁极间的磁感线从N极指向S极，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，故A符合题意；磁极间的磁感线从N极指向S极，导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流，故BCD不符合题意。故选A。7．下列四个选项中，跟发电机的原理相同的是（）A．电铃 B．动圈式话筒C．动圈式扬声器 D．电磁起重机【答案】B【解析】发电机的制作原理是电磁感应现象；电铃的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故A错误。动圈式话筒和发电机原理相同，都是根据电磁感应现象工作的，故B正确。动圈式扬声器和电动机原理相同，工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故C错误。电磁起重机的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故D错误。故选B。8.（2020河北海港九年级期末）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，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，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，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．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈数可以增大线圈中的感应电流D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化【答案】A【解析】铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误，符合题意；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B正确，不符合题意；增加线圈匝数，可增加电磁感应所产生的电压，在电路的总电阻不变时，可以增大线圈中的感应电流，故C正确，不符合题意；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，故D正确，不符合题意。故选A。二、填空题9．为了防止考试作弊，监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查，如图所示当探测器靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报。这种现象叫做___________现象。在生活中利用这个现象相同原理工作的物体还有___________。（填名称，只写一种）【答案】电磁感应发电机【解析】金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了感应电流，探测器发出警报，这是利用电磁感应原理制成的。发电机是根据电磁感应原理工作的。10．（2021江苏广陵九年级期末）1831年，物理学家法拉第发现：___________电路的一部分导体在磁场中做___________运动时，电路中就会产生___________，这个现象叫做电磁感应现象。根据此原理发明的___________，为人类进入电气化时代做出了重大贡献。【答案】闭合切割磁感线电流（或感应电流）发电机【解析】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，这个现象叫作电磁感应现象；根据电磁感应现象发明了发电机，为人类进入电气化时代做出了重大贡献。11．（2021广西百色中考）如图所示，当导体ab在磁场中左右运动时，灵敏电流计指针会发生左右摆动。这个现象是科学家______于1831年发现的，利用此现象可以制成______（选填“电动机”或“发电机”）。【答案】法拉第发电机【解析】当导体ab在磁场中左右运动时，灵敏电流计指针会发生左右摆动，属于电磁感应现象，是科学家法拉第发现的，发电机就是根据这一原理制成的。12．（2021云南昭通一模）高铁列车给人们的出行带来了便利，如图所示。列车车厢内座椅下方的插座方便旅客充电，插座间的连接方式是______联；列车采用了“再生电制动”技术，即在制动时，列车仍会向前运动一段距离，带动发电机发电，发电机的工作原理是______现象。【答案】并电磁感应【解析】车厢内座椅下方的各个插座互不影响，是并联的。列车制动时带动发电机发电，发电机将机械能转化为电能，是利用电磁感应原理工作的。13．（2021安徽瑶海三模）磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼烧病人，重则危及生命。其中划线部分涉及的物理知识与______（选填“电动机”、“发电机”或“电磁起重机”）的工作原理相同。【答案】发电机【解析】根据题意知道，划线部分涉及的物理知识是：变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，即电磁感应（磁生电），是发电机的工作原理相同。三、实验题14．（2021山东东明九年级期末）小明同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。（1）实验时应将电流表、导线ab串联起来组成___________回路。（2）小明同学进行以下尝试，能使电流表指针偏转的是___________（填字母标号）。A．导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体B．导线ab在磁场中静止，但不用单根导线ab，而用匝数很多的线圈C．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动D．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动（3）通过实验得出磁生电的条件后，小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：___________。【答案】闭合D保持导体运动快慢相同，方向不变，改变磁场强弱，观察电流表指针的偏转角度【解析】（1）根据产生感应电流的条件可知，电路要闭合，即实验时应将电流表、导线ab串联起来组成闭合回路；（2）导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故A不符合题意；导线ab在磁场中静止，但不用单根导线ab，而用匝数很多的线圈，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故B不符合题意；蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故C不符合题意；蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表指针偏转，故D符合题意；故选D。（3）为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，根据控制变量法应该保持导体运动快慢相同，方向不变，改变磁场强弱，观察电流表指针的偏转角度。15．（2021广东英德二模）如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成闭合电路。（1）该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中有无电流和判断______。（2）确认灵敏电流计能正常工作后，若无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不偏转，其原因可能是______（填一个即可）。序号磁体放置方式导体AB运动情况电流计指针偏转情况1上N下S静止不偏转2竖直向上运动不偏转3竖直向下运动不偏转4上N下S向左运动向右偏转5向右运动向左偏转6上S下N向左运动向左偏转7向右运动向右偏转（3）某小组对实验进行完善后，观察到现象如表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做______现象。（4）比较第4、6（或5、7）次实验可以得出______。（5）利用上述实验原理可制成______，若将灵敏电流计换成______，则可探究磁场对电流的作用。【答案】电流的大小和方向电路不是闭合回路切割磁感线电磁感应闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中感应电流的方向与磁场的方向有关发电机电源/电池【解析】（1）灵敏电流计指针偏转与否可以判断电路中是否有电流，偏转的方向可以说明电流的方向，同时偏转角度大小可以判断电流大小，故在“探究产生感应电流的条件”的实验中，实验中灵敏电流计的作用是判断电路中是否有电流、判