专题33电磁感应

专题33电磁感应考点解读考点解读1.电磁感应：闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的感应电流方向与磁场方向、导体切割磁感线的运动方向有关。2.发电机：发电机是利用电磁感应原理制成的，工作时将机械能转化为电能。动圈式话筒(麦克风)是通过电磁感应现象将声音变成电流。知识点二：发电机1.原理：电磁感应2.能量转化：机械能→电能3.电的类型：直流发电机和交流发电机4.交流电：大小和方向都随时间成周期性变化。发电机产生的电是交流电，经过整流以后可以变成直流电。5.交流电：周期性改变方向和大小的电流，电流1秒钟内周期性变化的次数叫做频率，我国交流电的频率是50Hz，周期是0.02s，电流方向每秒改变100次。（1次振动改变2次方向）6.电动机与发电机的比较直流电动机交流发电机原理利用通电线圈在磁场中受到力的作用的原理制成的利用电磁感应原理制成的原理图主要构造直流电动机主要由磁体、线圈、换向器、电刷构成交流发电机主要由转子和定子以及滑环、电刷构成能量的转化将电能转化为机械能将转化为电能机械能在电路中的作用用电器电源电磁应用上电生磁现象的应用磁生电现象的应用电磁现象的综合比较项目电生磁磁生电磁场对电流的作用实物图产生的结果产生磁产生感应电流受力的作用(运动或转动)判断方法安培定则右手定则左手定则影响因素磁场方向与电流方向有关电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关受力方向与磁场方向和电流方向有关导体中电流由电源通电提供因感应而生由电源通电提供能的转化电能→磁能机械能→电能电能→机械能应用电磁铁、电磁继电器发电机、话筒电动机8.拓展：①电生磁：无条件，只要有电流（恒定的电流周围会产生稳定的磁场；变化的电流周围会产生变化的磁场；稳定变化的磁场又会产生稳定的电场，以此类推），在其周围就存在磁场；②磁生电：有条件，有外力的参与且做切割磁感线运动；③磁场对电流的作用：有条件，电流必须在磁场中且电流方向与磁场方向不平行；④机械能和电能的相互转化离不开磁场这个媒介物，即都是在磁场中完成的。题组训练题组训练一、单选题1．在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是（）A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器 B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动的原理是电磁感应现象【答案】A【解析】用手推动甲线圈摆动时，线圈甲的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，工作时将机械能转化为电能。乙线圈随之摆动，乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器，工作时将电能转化为机械能，故A正确，BCD错误。故选A。2．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．法拉第用此装置制成了电动机B．奥斯特用此装置发现了电流磁效应C．导体竖直方向运动时，电流表指针偏转D．导体左右运动时，电流表指针偏转方向改变【答案】D【解析】A．该装置可以用来探究电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应原理制成的，电动机不是用此装置，故A错误；B．该装置是探究电磁感应现象的装置，不是探究电流磁效应的装置，故B错误；C．导体竖直方向运动时，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错误；D．导体向左或向右运动时，导体切割磁感线的方向发生了变化，产生的感应电流的方向也会发生变化，则电流表指针偏转方向会改变，故D正确。故选D。3．赤道附近的地磁场的磁感线大致为南北方向且水平，小明把安装有灵敏电流计的闭合电路中的一部分导体棒与竖直方向固定的导轨接触良好以相同的速度大小做下列运动，灵敏电流计指针发生偏转最明显的操作是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】A．地磁场的磁感线是在南北方向上。图中的导体向东运动时，导体没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，电流计指针不会发生偏转；故A不符合题意；B．图中的导体向南运动时，导体没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，电流计指针不会发生偏转；故B不符合题意；C．图中的导体向上运动，导体没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，电流计指针不会发生偏转；故C不符合题意；D．图中的导体向下运动时，导体会切割磁感线，能产生感应电流，电流计指针会发生偏转；故D符合题意。故选D。4．新型智能无线充电技术应用了电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能靠近该磁场（如图）就能产生电流，通过“磁生电”来实现充电。下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是（）A．电动机 B．发电机 C．电烙铁 D．电磁起重机【答案】B【解析】A．电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故A不符合题意；B．发电机是利用电磁感应原理来工作的，即“磁生电”，故B符合题意；C．电烙铁是利用电流热效应来工作的，故C不符合题意；D．电磁起重机是利用电流磁效应来工作的，故D不符合题意。故选B。5．小罗把两个玩具电机用导线连接在一起（如图所示），用力快速拨动甲电机上的转叶，发现乙电机上的转叶也缓慢转动起来，对这个现象的分析正确的是（）A．甲电机是根据电磁感应原理工作的B．乙电机的工作原理与发电机的相同C．甲电机工作时将电能转化为机械能D．乙电机工作时将机械能转化为电能【答案】A【解析】A．用力快速拨动甲电机上的转叶，发现乙电机上的转叶也缓慢转动起来，甲将机械能转化为电能，故甲是发电机，是利用电磁感应现象，产生了感应电流，故A正确；B．乙是将电能转化为机械能，故乙是电动机，故B错误；C．甲是发电机，将机械能转化为电能，故C错误；D．乙是电动机，将电能转化为机械能，故D错误。故选A。6．物理制作小组用两块扁圆强磁铁分别吸在一节干电池两端，做成一个“小火车”，再用铜导线（没有绝缘层）绕成直径略大于磁铁的弹簧状螺线圈（导线互不接触）隧道，把“小火车”全部置于隧道一端内部时，就会神奇的从螺线管另外一端跑出。如图所示是“小火车”运动时的原理图，下列说法正确的是（）A．图中的“小火车”周围线圈左端是N极B．图中的“小火车”正在向左运动C．图中电池正负极调换安装，“小火车”运动方向不变D．图中“小火车”运动原理与动圈式话筒原理相同【答案】B【解析】A．根据图中电流方向，由右手螺旋定则可知，图中的“小火车”周围线圈右端是N极，故A错误；B．因为“小火车”是放在螺线管内部，“小火车”左侧磁铁的N极被螺线管左侧S极吸引，吸引力方向向左，“小火车”右侧磁铁的N极被螺线管右侧N极排斥，排斥方向向左，所以“小火车”所受力的合力方向向左，所以图中的“小火车”正在向左运动，故B正确；C．图中电池正负极调换安装，则螺线管中的电流方向改变，即螺线管产生的磁场方向相反，所以“小火车”受到的力方向相反，运动方向改变，故C错误；D．图中“小火车”运动是原理磁极之间的相互作用力，动圈式话筒原理是电磁感应现象，所以图中“小火车”运动原理与动圈式话筒原理不相同，故D错误。故选B。7．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【答案】A【解析】A．线圈振动，切割永磁体的磁感线产生电流，属于电磁感应现象，故A符合题意；B．通电导体在磁场中受力是电动机的原理，故B不符合题意；C．这里是没有利用电流的磁效应，故C不符合题意；D．振膜上的线圈左右振动，电流方向改变，不是直流电，故D不符合题意。故选A。8．如图所示，下列说法中正确的是（）

A．由图甲可知∶低功率用电器使用两孔插座而大功率的使用三孔插座供电B．由图乙可知∶通电导体在磁场中受力的作用C．由图丙可知∶动圈式扬声器利用了该原理D．由图丁可知∶只要导体在磁场中运动，闭合电路中就会产生电流【答案】C【解析】A．与家用电器金属外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生，即使是低功率用电器也不能用两孔插座替代，故A错误；B．该图是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故B错误；C．图丙中通电导体在磁场中受力运动；当扬声器的线圈有电流通过时，扬声器中的永磁体会对线圈有作用力，与图丙的原理相同，故C正确；D．闭合电路中的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，故D错误。故选C。9．如图为某兴趣小组制作的“神奇转框”，转框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，该转框可以绕电池及柱形物持续转动，图中所示的四个实验中，能说明该神奇转框工作原理的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】在本实验中，铜线框之所以能够转动，是由于通电线框在磁场中受力，同电动机的原理相同；A．图中由电源，是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受到力的作用做成的，故A符合题意；B．图中没有电源，是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故B不符合题意；C．是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故C不符合题意；D．是电磁铁的原理图，是根据电流的磁效应制成的，故D不符合题意。故选A。10．如图甲、乙分别是动圈式话筒的实物图和构造示意图，当你对着话筒说话时，声音使膜片振动与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈处在磁场中。把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到你说话的声音。以下四幅图中，与动圈式话筒工作原理相同的是（）

A．B．C．D．【答案】B【解析】当你对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，而线圈处在磁场中，线圈振动时切割磁感线，能产生随着声音变化而变化的电流，感应电流经过放大后，通过扬声器还原成声音。话筒运用的是电磁感应的原理，即闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动，产生的感应电流。A．图中电磁铁通电产生磁性，能够吸引小铁钉，利用的是电流周围存在着磁场，故A不符合题意；B．图中导体ab切割磁感线，产生感应电流，是电磁感应现象，与与动圈式话筒工作原理相同，故B符合题意；C．图中闭合开关，导体在磁场中受力而运动，与扬声器原理相同，故C不符合题意；D．此图给导体通电，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在着磁场，故D不符合题意。故选B。二、填空题11．无线充电不仅在行业，在电动汽车上也很热门，这给人类带来很大的便捷；人们还打算将无线充电的技术应用到高速公路上，在公路的柏油层下方，按一定的距离布置初级线圈，当电动汽车从上面经过时，线圈产生磁场，并对汽车充电；这种无线充电过程涉及的科学知识用了如图所示______实验原理。【答案】丙【解析】在公路的柏油层下方，按一定的距离布置初级线圈，当电动汽车从上面经过时，线圈产生磁场，并对汽车充电，是利用电磁感应原理工作的。甲．图中是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故甲不符合题意；乙．图中给线圈通电，线圈会运动，说明通电线圈受到磁场力的作用，故乙不符合题意；丙．图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，能够产生感应电流，是电磁感应现象，故丙符合题意；丁．图中给导体通电，导体会运动，说明通电导体受到磁场力的作用，故丁不符合题意。故选丙。12．图是实验室用的手摇发电机，把这台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光，用不同的速度摇动发电机的转轮，发现灯泡的亮度随之变化。请你根据以上实验现象，提出一个可以探究的科学问题：______。【答案】见解析【解析】根据“用不同的速度摇动发电机的转轮，发现灯泡的亮度随之变化”可以提出“灯泡的亮度与发电机转轮的速度是否有关？”。13．如图所示，矩形闭合线圈所在平面与磁感线（“×”表示磁感线垂直纸面向里）垂直，并从左向右通过匀强磁场（磁场强度均匀的磁场），当经过位置Ⅰ的时候，线圈中______感应电流；当经过位置Ⅱ的时候，线圈中______感应电流。（均选填“有”或“无”）【答案】有无【解析】[1]由题可知，矩形闭合线圈与磁感线垂直，从左向右通过匀强磁场；当经过位置Ⅰ时，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故线圈中有感应电流。[2]当经过位置Ⅱ时，左右两段导体都做切割磁感线运动，相当于两个电源并联，所以线圈中无感应电流。14．如图甲所示，伸开右手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向，如图乙所示，磁感线垂直纸面向里，用“×”表示，导体棒ab在磁场中沿金属导轨向右做切割磁感线运动，导体棒cd静止在导轨上，则导体棒cd中的电流方向是从______（选填“c到d”或“d到c”）。【答案】c到d【解析】导体棒ab在磁场中沿金属导轨向右做切割磁感线运动，伸开右手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向，则电流的方向是从b到a，故cd中的电流方向是从c到d。15．如图所示，是探究“让通电导线在磁场中动起来”的实验装置。当闭合开关后，导体棒ab在轨道上向右运动，交换磁极方向后，闭合开关，导体棒ab向左运动，这说明磁场中通电导线受力方向和______有关；从能量角度来看，磁场对电流有力的作用，表明电能可以转化为______。______（选填“扬声器”或“麦克风”）就是根据上述原理工作的。【答案】磁场方向机械能扬声器【解析】[1]当闭合开关后，导体棒ab在轨道上向右运动，交换磁极方向后，闭合开关，导体棒ab向左运动，这说明磁场的方向发生变化时，导体棒所受磁场力方向也发生了变化，说明导体棒ab在磁场中的受力方向与磁场方向有关。[2]磁场对电流有力的作用，表明电能可以转化为机械能。[3]扬声器是将电信号转化成声信号，即其内部有磁铁和线圈，当线圈中通过变化的电流时，该线圈会在磁场中受力而有规律的振动，进而产生声音，故受利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，麦克风（话筒）是声信号转化为电信号的机器，即是利用电磁感应现象的原理制成的。三、简答题16．如图所示装置，“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线。在弹簧秤下挂一个重为G的软铁块。软铁块下方有一螺线管，螺线管两端导线与金属导轨、相连。导体棒平放在导轨上，当它向右滑动时，请猜测弹簧秤示数将______G（选填“大于”“小于”“等于”），请写出你的理由______。【答案】大于见解析【解析】[1][2]当它向右滑动时，导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生了感应电流。电磁铁就有了磁性，从而吸引软铁块。弹簧测力计的示数原来等于铁块的重力，现在，测力计的示数等于铁块的重力加上通电螺线管对软铁块的吸引力，所以测力计的示数变大。17．根据提供的材料，找出一条物理信息，并写出一条相关的物理知识：电磁灶是一种用来加热的厨房电器在电磁灶内部，由整流电路将的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁感线通过金属器皿导磁又导电材料底部，金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西．物理信息______；

物理知识______．【答案】高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁感线通过金属器皿导磁又导电材料底部，金属体内产生无数的小涡流电磁感应现象【解析】物理信息：高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿底部金属体内产生无数的小涡流；物理知识：电磁灶利用了电磁感应现象的原理．物理信息：铁质锅；物理知识：材料的导磁性和导电性．物理信息：器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西；物理知识：热传递选其一作为答案即可18．自从发现了电流周围存在磁场，许多科学家都在逆向思考：既然电能生磁，那么磁也能生电。1825年，科学家科拉顿也用实验探索如何磁生电。科拉顿用条形磁铁在线圈中插入和拔出进行实验时，为了排除磁铁对“电流表”的影响，把“电流