第31课磁生电(学生版+解析)

第31课磁生电（学生版）目标导航目标导航课程标准课标解读1.理解电磁感应现象；2.知道产生感应电流的条件；3.了解发电机的构造和工作原理；4.会解释和判断电磁感应现象。1.知道什么是电磁感应的现象，认识常见的电磁感应的现象；2.深刻理解电磁感应产生的条件；3.发电机是根据电磁感应的现象制成的；认识发电机的构造；4.会分析和判断电磁感应的现象。知识精讲知识精讲知识点01电磁感应的现象1.电磁感应：当导体回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应。2.产生感应电流必须同时满足三个条件：（1）电路是闭合的；（2）导体要在磁场中做切割磁感线的运动；（3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反向。但是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发生改变。【知识拓展一】右手定则感应电流方向的判断：右手定则。右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。电磁学中，右手定则判断的主要是与力无关的方向。为了方便记忆，并与左手定则区分，可以记忆成：左力右电（即左手定则判断力的方向，右手定则判断电流的方向）。或者左力右感、左生力右通电。【知识拓展二】探究电磁感应的现象通电导体在磁场中受力的方向、感应电流的产生及方向都不只与一个因素有关，在研究通电导体在磁场中受力的方向、产生感应电流的条件及感应电流的方向与哪些因素有关时，我们都用到了控制变量思想。例如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。(1)本实验中，如果____，我们就认为有感应电流产生。(2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路____感应电流(选填“有”或“无”)。(3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关?”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据图示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是：__________。【对点练习1】（2021·广西贵港市）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．【对点练习2】（2021·辽宁中考真题）如图所示的风能日行灯，可安装在多种车辆上，且免接线，无需电池。车辆行驶时，风车转动使LED发光。下列说法正确的是（）。A．此装置提供电能利用了电磁感应；B．风车转动将电能转化为机械能；C．LED是由超导材料制成的；D．风车转动利用了磁场对电流的作用知识点02发电机1.发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转化为电能。2.直流电和交流电1）直流电：方向不变的电流叫做直流电。2）交流电：周期性改变电流方向的电流叫交电流。3）产生的感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数（导体的长度）有关。4）周期（T）、频率（f）：我国交流电周期是0.02s，频率为50Hz（每秒内产生的周期性变化的次数是50次），每秒电流方向改变100次。（4）发电机和电动机的区别区别电动机发电机结构有电源无电源工作原理通电线圈在磁场中受力的作用电磁感应能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能【知识详解】电磁感应与发电机学完三种电磁现象，容易混淆，为了记忆和理解，特列表如下：现象发现者能量转化判定方法电流的磁场奥斯特电能→磁能右手螺旋定则电磁感应法拉第机械能→电能右手定则磁场对电流的作用安培电能→机械能（左手定则）说明：判定方法中的右手定则和左手定则，在初中物理暂不做要求。三种电磁现象的重要应用对比如下：应用原理要点电磁铁电流的磁场通电螺线管内插入铁芯，磁场大大增强磁性有无可用通断电控制，磁性强弱可用电流大小及匝数多少控制。交流发电机电磁感应交流电：周期性改变方向的电流。

集流环（两个铜环）和一对电刷的作用。直流电动机通电线圈在磁场中受力转动用换向器（两个铜束环）和一对电刷使线圈持续转动。【知识拓展】交流发电机交流发电机发出的电为什么是交流电1.首先要明确交流发电机是利用电磁感应原理工作的。电磁感应现象中产生的感应电流的方向与磁场方向和导体做切割磁感线的运动方向都有关系。当磁场方向和导体做切割磁感线的运动方向中有一个因素改变时，感应电流的方向就发生改变。

2.如图4为交流发电机发电的原理图，图中的一组平行向右的直线表示磁场方向，abcd表示线圈的四个边框，线圈可以绕图中的虚线轴转动，与线圈下端连接在一起的两个圆环是铜滑环，它们分别通过各自的电刷与外电路连接。当线圈在图甲位置按箭头方向转动时，ab边向外运动，cd边向里运动，被切割的磁感线方向相同，故产生的感应电流方向相反（尽管ad、bc两边也在转动，但它们始终不切割磁感线，因此在讨论过程中，ad和bc两边可以不分析。），假设ab边中的感应电流方向由a向b，则cd边中的感应电流方向由c向d。由电压表、电阻组成的外电路中就有电流通过。此时线圈abcd相当于一个电源，a端相当于电源正极，d端相当于电源负极。当线圈转动1/4转，线圈平面和磁感线方向垂直。此时，ab边、cd边的运动方向都与磁感线方向平行，整个电路中无电流。

当线圈转动1/2转，如图乙，情况正好与甲相反。现在我们具体分析，磁场方向一直是水平向右，保持不变。与甲相比，ab边的运动方向正好相反（甲中ab边向外运动，乙中ab边向里运动），当磁场方向和导体做切割磁感线的运动方向中有一个因素改变时，感应电流的方向就发生改变。所以，在乙图中，ab边中的感应电流方向不再是由a向b，而是由b向a。同理cd边中的感应电流方向是由d向c。此时线圈abcd仍相当于一个电源，与甲图不同的是a端相当于电源负极，d端相当于电源正极，外电路中的电流方向正好与甲图中相反。

当线圈转动3/4转，线圈平面和磁感线方向垂直。此时，ab边、cd边的运动方向都与磁感线方向平行，整个电路中无电流。当线圈转动一周，回到甲图的状态，如此周而复始。可以看出线圈每转动一周，外电路中的电流方向改变2次。即外电路中的电流方向不是一直保持一个方向（这样的是直流电），而是一会向一个方向，一会又反过来，交互流动，所以叫交流电。3.周期性地改变方向的电流叫交流电。在交流电路中，电流发生一个周期性变化的时间叫做交流电的周期，1S内电流发生周期性变化的次数叫交流电的频率，在一个周期内，电流方向改变2次。我国供生产和生活用的交流电，周期为0.02S,频率为50Hz，电流方向每秒钟改变100次。【对点练习1】（2021·四川攀枝花市）以下设备工作时利用电磁感应原理的（）。A．洗衣机 B．发电机C．电热水器 D．电风扇【对点练习2】（2021·山东临沂市）甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成，导体棒ab和cd由导线连接，如图所示，闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右运动，关于此现象，下列判断正确的是（）。A．甲装置相当于电动机；B．乙装置相当于发电机；C．向左移动ab，cd仍向右运动；D．甲装置将机械能转化为电能分层提分分层提分题组A基础过关练1.如图所示，是将绝缘导线缠绕在指南针上而制成的简易电流计，现将导线的两端接到电源两极，磁针发生了偏转，下列关于该装置说法错误的是（）。A．该简易电流计是利用电磁感应现象制成的；B．若将电源的两极对调，则磁针会反向偏转；C．若断开电路，则磁针回到原来的位置；D．若断开电路，则磁针静止时，其S极将指向地理南极附近2．如图所示，同一条形磁铁，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁，则它穿过哪个线圈后落地时的动能最小？（所有线圈均有电阻，不计空气阻力）（）。A．线圈甲 B．线圈乙 C．线圈丙 D．线圈丁3．如今，广受欢迎的动车已经驰骋在广西大地，如图所示，动车在进站时关闭电源，由于惯性会继续向前运行，线圈随车轮一起转动并在在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，同时储存电能，下列说法中能很好解释产生感应电流的原因的是（）。A．电动机工作原理 B．磁场对电流的作用 C．发电机工作原理 D．电磁铁的工作原理4．一般大型超市出口处都装有报警器，一般是由防盗天线，检测门，检测器构成。使用时只要在商品上贴上具有磁性的软标签，即可达到保护商品的目的。正常购买时，营业员在结帐后，会将具有磁性的软标签消磁，如果商品的软标签未经消磁，当经过检测通道后，检测天线便检测到商品上的标签信号，从而转化为电信号，发出报警声，及时提醒保安人员，从而达到防盗目的。根据上述信息可以判断报警器的原理与下列哪个实验相同（）。A．B．C．D．5．如图所示，闭合开关，电动机转动，这是利用的原理，如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是，若将电池换成灵敏电流表，闭合开关，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是著名的现象。6．如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将（选填“伸长”或“缩短”）。如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是现象。7．如图所示的实验装置可以探究实验，小梦想再利用此装置探究磁场对电流的作用，需要增加的器材是。8．在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在球形磁体的磁场中，再将导体棒AB，电流表及开关用导线连成一个闭合电路（如图所示）；（1）闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中（选填“有”或“无”）感应电流产生；（2）闭合开关，当导体棒AB沿（选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”）运动时，电路中有感应电流产生。题组B能力提升练1．（2021·河北中考真题）图所示是探究电磁感应的实验装置，关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）。A．奥斯特发现了电磁感应现象；B．利用电磁感应现象制作了电动机；C．导线在磁场中沿不同方向运动，导线中都会有感应电流产生；D．如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反，导线中感应电流的方向不发生改变2．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州）下列有关电和磁的说法中正确的是（）。A．动圈式话筒工作时将电能转化为机械能；B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流；C．通电导体放入磁场中一定会受到力的作用；D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关3．（2021·天津中考真题）利用图所示实验揭示的原理，可制成（）。A．发电机 B．电动机 C．电磁铁 D．电磁继电器4．（2021·重庆中考真题）三峡水电站是世界上规模最大的水电站之一，发电机组是水电站的核心部分，四个装置中符合发电机工作原理的是（）。A．B．法拉第的电磁感应现象C．奥斯特实验D．司南5．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）如图是一款带滚轮的书包，其内部没有装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的灯会发光。下图各实验装置中，能反映此现象原理的是（）。A． B．C． D．6．（2021·黑龙江绥化市）下列关于电与磁现象的描述中，不正确的是（）。A．图甲所示条形磁体两端磁性最强；B．图乙所示电流周围存在磁场；C．图丙所示通电导线在磁场中受力；D．图丁所示导线沿任意方向运动都会产生感应电流7．（2021·重庆中考真题）如图所示，开关闭合后，闭合电路的一部分导体ab左右运动时电流计指针发生摆动，这是_______现象，利用这个原理可以制成_______（选填“发电机”或“电动机”）。8．（2021·内蒙古中考真题）如图是某灵敏电流计的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连．当线圈中有电流通过时，线圈会转动，原因是________________________；若改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向将________。9．（2021·湖北十堰市）小明在用如图装置“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：（1）实验时，小明通过观察______判断电路中是否有感应电流产生；（2）闭合开关，若保持导体ab不动，要产生感应电流，小明正确的操作是______；（3）利用此实验中的能量转化原理，人们在生产生活中制成了______。题组C培优拔尖练1．（2021·湖北荆州市）学生进入初中学业水平考试考场时，监考教师会使用金属探测仪对学生进行检查，学生如果携带金属制品，探测仪就会产生电流并报警。以下器件中工作原理与此相同的是（）。A．发电机 B．电动机C．扬声器 D．电磁铁2．（2021·四川成都市）将导体、开关和灵敏电流表用导线连接，导体放置在磁极间，如图所示。下列说法正确的是（）。A．开关闭合，磁铁不动，水平向左快速移动，指针不偏转；B．磁极对调后，开关闭合，水平向右快速运动，指针要偏转；C．开关闭合，竖直上下运动，指针要偏转；D．开关断开，快速运动，指针可能偏转3．（2021·浙江湖州市）如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（）。A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电4．（2021·江苏连云港市）如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，将导线框沿图示方向拉出过程中，则（）。A．在此过程中，电能转化为机械能；B．导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源；C．导线框中会产生感应电流，整个导线框都是电源；D．导线框中会产生感应电流，导线ab段相当于电源5．（2021·江苏中考真题）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁场中，回路中是否有感应电流产生？______；让导体AB做切割磁感线运动，回路中是否有感应电流产生？______；当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向是否改变？______。第31课磁生电（教师版）目标导航目标导航课程标准课标解读1.理解电磁感应现象；2.知道产生感应电流的条件；3.了解发电机的构造和工作原理；4.会解释和判断电磁感应现象。1.知道什么是电磁感应的现象，认识常见的电磁感应的现象；2.深刻理解电磁感应产生的条件；3.发电机是根据电磁感应的现象制成的；认识发电机的构造；4.会分析和判断电磁感应的现象。知识精讲知识精讲知识点01电磁感应的现象1.电磁感应：当导体回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应。2.产生感应电流必须同时满足三个条件：（1）电路是闭合的；（2）导体要在磁场中做切割磁感线的运动；（3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反向。但是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发生改变。【知识拓展一】右手定则感应电流方向的判断：右手定则。右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。电磁学中，右手定则判断的主要是与力无关的方向。为了方便记忆，并与左手定则区分，可以记忆成：左力右电（即左手定则判断力的方向，右手定则判断电流的方向）。或者左力右感、左生力右通电。【知识拓展二】探究电磁感应的现象通电导体在磁场中受力的方向、感应电流的产生及方向都不只与一个因素有关，在研究通电导体在磁场中受力的方向、产生感应电流的条件及感应电流的方向与哪些因素有关时，我们都用到了控制变量思想。例如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。(1)本实验中，如果____，我们就认为有感应电流产生。(2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路____感应电流(选填“有”或“无”)。(3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关?”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据图示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是：__________。【解析】(1)有微弱的电流通过灵敏电流计，其指针就会摆动。(2)由图知，导体不动，磁铁左右水平运动。此时也相当于导体做切割磁感线运动，会产生感应电流。(3)本实验设计要应用控制变量法。在其他条件不变的情况下，只改变导体切割磁感线运动的速度，然后观察电流计指针的偏转程度。【答案】(1)灵敏电流计的指针偏转

(2)有(3)闭合开关，保持其他条件不变，只改变导体切割磁感线运动的速度，观察灵敏电流计的指针偏转程度。【对点练习1】（2021·广西贵港市）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】A．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；BCD．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。【对点练习2】（2021·辽宁中考真题）如图所示的风能日行灯，可安装在多种车辆上，且免接线，无需电池。车辆行驶时，风车转动使LED发光。下列说法正确的是（）。A．此装置提供电能利用了电磁感应；B．风车转动将电能转化为机械能；C．LED是由超导材料制成的；D．风车转动利用了磁场对电流的作用【答案】A。【解析】A．此装置免接线、无需电池，车辆行驶时，风车转动使LED发光，说明风车带动发电机给LED供电，发电机的原理是电磁感应，故A正确；B．风车转动带动发电机发电，将机械能转化为电能，故B错误；C．LED是发光二极管，二极管具有单向导电性，是由半导材料制成的，故C错误；D．风车转动带动发电机发电，是利用了电磁感应原理，故D错误。故选A。知识点02发电机1.发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转化为电能。2.直流电和交流电1）直流电：方向不变的电流叫做直流电。2）交流电：周期性改变电流方向的电流叫交电流。3）产生的感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数（导体的长度）有关。4）周期（T）、频率（f）：我国交流电周期是0.02s，频率为50Hz（每秒内产生的周期性变化的次数是50次），每秒电流方向改变100次。（4）发电机和电动机的区别区别电动机发电机结构有电源无电源工作原理通电线圈在磁场中受力的作用电磁感应能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能【知识详解】电磁感应与发电机学完三种电磁现象，容易混淆，为了记忆和理解，特列表如下：现象发现者能量转化判定方法电流的磁场奥斯特电能→磁能右手螺旋定则电磁感应法拉第机械能→电能右手定则磁场对电流的作用安培电能→机械能（左手定则）说明：判定方法中的右手定则和左手定则，在初中物理暂不做要求。三种电磁现象的重要应用对比如下：应用原理要点电磁铁电流的磁场通电螺线管内插入铁芯，磁场大大增强磁性有无可用通断电控制，磁性强弱可用电流大小及匝数多少控制。交流发电机电磁感应交流电：周期性改变方向的电流。

集流环（两个铜环）和一对电刷的作用。直流电动机通电线圈在磁场中受力转动用换向器（两个铜束环）和一对电刷使线圈持续转动。【知识拓展】交流发电机交流发电机发出的电为什么是交流电1.首先要明确交流发电机是利用电磁感应原理工作的。电磁感应现象中产生的感应电流的方向与磁场方向和导体做切割磁感线的运动方向都有关系。当磁场方向和导体做切割磁感线的运动方向中有一个因素改变时，感应电流的方向就发生改变。

2.如图4为交流发电机发电的原理图，图中的一组平行向右的直线表示磁场方向，abcd表示线圈的四个边框，线圈可以绕图中的虚线轴转动，与线圈下端连接在一起的两个圆环是铜滑环，它们分别通过各自的电刷与外电路连接。当线圈在图甲位置按箭头方向转动时，ab边向外运动，cd边向里运动，被切割的磁感线方向相同，故产生的感应电流方向相反（尽管ad、bc两边也在转动，但它们始终不切割磁感线，因此在讨论过程中，ad和bc两边可以不分析。），假设ab边中的感应电流方向由a向b，则cd边中的感应电流方向由c向d。由电压表、电阻组成的外电路中就有电流通过。此时线圈abcd相当于一个电源，a端相当于电源正极，d端相当于电源负极。当线圈转动1/4转，线圈平面和磁感线方向垂直。此时，ab边、cd边的运动方向都与磁感线方向平行，整个电路中无电流。

当线圈转动1/2转，如图乙，情况正好与甲相反。现在我们具体分析，磁场方向一直是水平向右，保持不变。与甲相比，ab边的运动方向正好相反（甲中ab边向外运动，乙中ab边向里运动），当磁场方向和导体做切割磁感线的运动方向中有一个因素改变时，感应电流的方向就发生改变。所以，在乙图中，ab边中的感应电流方向不再是由a向b，而是由b向a。同理cd边中的感应电流方向是由d向c。此时线圈abcd仍相当于一个电源，与甲图不同的是a端相当于电源负极，d端相当于电源正极，外电路中的电流方向正好与甲图中相反。

当线圈转动3/4转，线圈平面和磁感线方向垂直。此时，ab边、cd边的运动方向都与磁感线方向平行，整个电路中无电流。当线圈转动一周，回到甲图的状态，如此周而复始。可以看出线圈每转动一周，外电路中的电流方向改变2次。即外电路中的电流方向不是一直保持一个方向（这样的是直流电），而是一会向一个方向，一会又反过来，交互流动，所以叫交流电。3.周期性地改变方向的电流叫交流电。在交流电路中，电流发生一个周期性变化的时间叫做交流电的周期，1S内电流发生周期性变化的次数叫交流电的频率，在一个周期内，电流方向改变2次。我国供生产和生活用的交流电，周期为0.02S,频率为50Hz，电流方向每秒钟改变100次。【对点练习1】（2021·四川攀枝花市）以下设备工作时利用电磁感应原理的（）。A．洗衣机 B．发电机C．电热水器 D．电风扇【答案】B。【解析】A．洗衣机工作时把电能转化为机械能，利用了通电导线在磁场中受力运动，故A不符合题意；B．发电机的原理是电磁感应现象，故B符合题意；C．电热水器利用的是电流的热效应，故C不符合题意；D．电风扇利用了通电导线在磁场中受力运动，故D不符合题意。故选B。【对点练习2】（2021·山东临沂市）甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成，导体棒ab和cd由导线连接，如图所示，闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右运动，关于此现象，下列判断正确的是（）。A．甲装置相当于电动机；B．乙装置相当于发电机；C．向左移动ab，cd仍向右运动；D．甲装置将机械能转化为电能【答案】D。【解析】A．甲装置中导体棒ab向右运动，切割磁感线产生感应电流，相当于发电机，故A错误；B．感应电流流过导体棒cd，在磁场作用下，导体棒cd向右运动，乙装置相当于电动机，故B错误；C．向左移动ab，会切割磁感线产生感应电流，由右手定则得，产生的感应电流方向为b到a。感应电流流过cd，在磁场作用下，cd会运动。由左手定则得，cd向左运动，故C错误；D．甲装置中导体棒ab向右运动，切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，故D正确。故选D。分层提分分层提分题组A基础过关练1.如图所示，是将绝缘导线缠绕在指南针上而制成的简易电流计，现将导线的两端接到电源两极，磁针发生了偏转，下列关于该装置说法错误的是（）。A．该简易电流计是利用电磁感应现象制成的；B．若将电源的两极对调，则磁针会反向偏转；C．若断开电路，则磁针回到原来的位置；D．若断开电路，则磁针静止时，其S极将指向地理南极附近【答案】A。【解析】A、图中简易电流计是利用通电导体在磁场中受力制成的，不是电磁感应现象，故A错误；B、通电导体受力的方向与电流方向有关，若电源的两极对调，导体受力方向改变，磁针会反向偏转，故B正确；CD、断开电路，电路中无电流，指南针仍指示南北回到原来的位置，其S极将指向地理南极附近，故CD正确。故选：A。2．如图所示，同一条形磁铁，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁，则它穿过哪个线圈后落地时的动能最小？（所有线圈均有电阻，不计空气阻力）（）。A．线圈甲 B．线圈乙 C．线圈丙 D．线圈丁【答案】C。【解析】条形磁铁由静止开始下落穿过闭合金属线圈，线圈中产生电流，由楞次定律的第二种表述：“来拒去留”可知，线圈与磁铁应是相互排斥的，所以线圈对条形磁铁一直做负功，条形磁铁的动能之在减少，也是克服阻力做功的过程，据此分析C符合要求；AB选项中是塑料线圈不会产生感应电流，AB不符合要求；D选项中的金属线圈断开的，也不会产生感应电流，D不符合要求。故选：C。3．如今，广受欢迎的动车已经驰骋在广西大地，如图所示，动车在进站时关闭电源，由于惯性会继续向前运行，线圈随车轮一起转动并在在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，同时储存电能，下列说法中能很好解释产生感应电流的原因的是（）。A．电动机工作原理 B．磁场对电流的作用 C．发电机工作原理 D．电磁铁的工作原理【答案】C。【解析】动车到站前先停止供电，由于惯性，动车会继续向前运行，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动，进而产生感应电流，即在该过程中消耗机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的过程，因此该过程与发电机的原理相同。故选：C。4．一般大型超市出口处都装有报警器，一般是由防盗天线，检测门，检测器构成。使用时只要在商品上贴上具有磁性的软标签，即可达到保护商品的目的。正常购买时，营业员在结帐后，会将具有磁性的软标签消磁，如果商品的软标签未经消磁，当经过检测通道后，检测天线便检测到商品上的标签信号，从而转化为电信号，发出报警声，及时提醒保安人员，从而达到防盗目的。根据上述信息可以判断报警器的原理与下列哪个实验相同（）。A．B．C．D．【答案】B。【解析】据原题中“从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上”可知，该过程是将机械能转化为电能的过程；A、通电导体在磁场中运动，故是电动机原理，将电能转化为机械能，故错误；B、该实验是电磁感应实验，将机械能转化为电能，故正确；C、该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验，故错误；D、该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故错误。故选：B。5．如图所示，闭合开关，电动机转动，这是利用的原理，如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是，若将电池换成灵敏电流表，闭合开关，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是著名的现象。【答案】通电线圈在磁场里受力转动；改变电流的方向；电磁感应。【解析】（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是：改变电流的方向或改变磁场的方向；（2）将电池换成灵敏电流表，闭合开关，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是电磁感应现象，它在生活中的应用有发电机等。故答案为：通电线圈在磁场里受力转动；改变电流的方向；电磁感应。6．如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将（选填“伸长”或“缩短”）。如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是现象。【答案】N；缩短；电磁感应。【解析】电流从电源的正极流出，回到负极，由此可知：通电螺线管中的电流是从正面向右，背面向左的，根据安培定则（右手握住通电螺线管，四指弯曲指向电流方向，大拇指所指的方向就是通电螺线管的北极），可以判断出通电螺线管的上端为N极；异名磁极相互吸引，通电螺线管会对上方的条形磁铁产生向下的吸引力，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，对上方磁铁的吸引力减小，弹簧就会变短；将条形磁铁迅速插入线圈中，条形磁铁和线圈发生了相对运动，线圈做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，与之相连的电流表指针就会发生偏转，这是电磁感应现象。故答案为：N；缩短；电磁感应。7．如图所示的实验装置可以探究实验，小梦想再利用此装置探究磁场对电流的作用，需要增加的器材是。【答案】感应电流产生的条件；电源。【解析】（1）由图所示实验装置可知，电路由电流计、导体棒组成，导体棒可以在磁场中运动，通过电流计指针是否偏转可以判断是否有感应电流产生，可以探究电磁感应现象；（2）如果闭合开关后，磁场中的导体棒中有电流通过时运动，说明导体棒受到力的作用，因此由装置中要有电源。故答案为：感应电流产生的条件；电源。8．在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在球形磁体的磁场中，再将导体棒AB，电流表及开关用导线连成一个闭合电路（如图所示）；（1）闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中（选填“有”或“无”）感应电流产生；（2）闭合开关，当导体棒AB沿（选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”）运动时，电路中有感应电流产生。【答案】（1）无；（2）水平方向左右。【解析】（1）闭合开关，让导体棒AB保持静止，AB没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；（2）闭合开关，当导体棒AB沿水平方向左右运动时，会切割磁感线，电路中有感应电流产生。故答案为：（1）无；（2）水平方向左右。题组B能力提升练1．（2021·河北中考真题）图所示是探究电磁感应的实验装置，关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）。A．奥斯特发现了电磁感应现象；B．利用电磁感应现象制作了电动机；C．导线在磁场中沿不同方向运动，导线中都会有感应电流产生；D．如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反，导线中感应电流的方向不发生改变【答案】D。【解析】A．法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；B．利用电磁感应现象制作了发电机，故B错误；C．导线在磁场中沿与磁感线平行的方向运动，导线中不会有感应电流产生，故C错误；D．如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反，由右手定则得，导线中感应电流的方向不发生改变，故D正确。故选D。2．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州）下列有关电和磁的说法中正确的是（）。A．动圈式话筒工作时将电能转化为机械能；B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流；C．通电导体放入磁场中一定会受到力的作用；D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关【答案】B。【解析】A．动圈式话筒工作时将机械能转化为电能，故A错误；B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流是正确的，闭合电路的部分导体切割磁感线才会产生电流，螺线管可能不通电，也可能不是一部分导体切割磁感线，故不一定产生感应电流，故B正确；C．通电导体放入磁场中不一定会受到力的作用，当电流的方向与电磁场的方向平行时，不受力，故C错误；D．电磁铁磁性的强弱与电流的大小和磁场的强弱有关，故D错误。故选B。3．（2021·天津中考真题）利用图所示实验揭示的原理，可制成（）。A．发电机 B．电动机 C．电磁铁 D．电磁继电器【答案】A。【解析】分析图可知，图中将闭合回路的一部分导线放在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象，该过程将机械能转化为电能，人们利用这个原理制成了发电机，故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。4．（2021·重庆中考真题）三峡水电站是世界上规模最大的水电站之一，发电机组是水电站的核心部分，四个装置中符合发电机工作原理的是（）。A．B．法拉第的电磁感应现象C．奥斯特实验D．司南【答案】B。【解析】发电机是利用电磁感应现象的原理工作的。A．图中有电源，导体通电后，会受力运动，是电动机的原理图，说明通电导线在磁场中受力的作用，故A不符合题意；B．图中没有电源，当磁场中的金属棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，故电磁感应现象，该现象就是发电机的原理，故B符合题意；C．该图是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，与发电机无关，故C不符合题意；D．司南是天然的磁体，由于受地磁场的影响，磁体具有指南北的性质，故D不符合题意。故选B。5．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）如图是一款带滚轮的书包，其内部没有装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的灯会发光。下图各实验装置中，能反映此现象原理的是（）。A． B．C． D．【答案】A。【解析】一款带滚轮的书包，其内部没有装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的灯会发光，是机械能转化为电能。A．图中电磁感应实验，闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，机械能转化为电能，故A符合题意；B．图中是奥斯特实验，证明电流周围存在磁场，故B不符合题意；C．图中实验探究磁极间的相互作用，故C不符合题意；D．图中实验说明通电导体在磁场中会受到磁力的作用，是电动机的原理，故D不符合题意。故选A。6．（2021·黑龙江绥化市）下列关于电与磁现象的描述中，不正确的是（）。A．图甲所示条形磁体两端磁性最强；B．图乙所示电流周围存在磁场；C．图丙所示通电导线在磁场中受力；D．图丁所示导线沿任意方向运动都会产生感应电流【答案】D。【解析】A．如图甲所示，条形磁铁两端吸引的铁屑较多，中间吸引的铁屑最少，可以说明条形磁体两端磁性最强，故A正确，A不符合题意；B．如图乙所示，是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故B正确，B不符合题意；C．如图丙所示，闭合开关，通电导体在磁场中受力会运动，故C正确，C不符合题意；D．如图丁所示，只有闭合电路中的一段导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流，故D不正确，D符合题意。故选D。7．（2021·重庆中考真题）如图所示，开关闭合后，闭合电路的一部分导体ab左右运动时电流计指针发生摆动，这是_______现象，利用这个原理可以制成_______（选填“发电机”或“电动机”）。【答案】电磁感应；发电机。【解析】[1][2]导体ab左右运动时，导体切割磁感线运动，所以导体中有感应电流，电流计指针左右摆动，这种现象是电磁感应，利用这个原理可以制作发电机。8．（2021·内蒙古中考真题）如图是某灵敏电流计的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连．当线圈中有电流通过时，线圈会转动，原因是________________________；若改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向将________。【答案】通电线圈在磁场中受力；改变。【解析】灵敏电流计是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，因此当线圈中有电流通过时，线圈会转动，原因是通电线圈在磁场中受力；通电线圈在磁场中受力的方向与导体电流方向、磁场方向有关，当改变导体电流方向或磁场方向，指针的偏转方向将改变。9．（2021·湖北十堰市）小明在用如图装置“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：（1）实验时，小明通过观察______判断电路中是否有感应电流产生；（2）闭合开关，若保持导体ab不动，要产生感应电流，小明正确的操作是______；（3）利用此实验中的能量转化原理，人们在生产生活中制成了______。【答案】灵敏电流计的指针是否偏转；拉动磁体左右运动；发电机。【解析】（1）[1]感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流。（2）[2]如图磁体上端是N极，下端是S极，则磁感线方向是上下方向的，当闭合开关，要使电路中有感应电流，必须让导体在磁场中做切割磁感线运动，如保持ab不运动，则可以拉动磁体左右运动，导体ab此时也可以切割磁感线产生感应电流。（3）[3]闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动切割磁感线而产生的，可