第5节磁生电（原卷版）

浙教版8年级下册第一章第5节磁生电同步培优讲练【学习目标】1.了解电磁感应现象，掌握电磁感应的条件、能量转化关系2.掌握感应电流的大小和方向的影响因素3.掌握交流发电机原理、能量的转化、发电过程的电流和力的方向关系4.掌握交流电和直流电的异同点5.掌握电动机和发电机之间的异同点【知识精讲】一、电磁感应现象1、电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。2、电磁感应（1）实验操作：如图所示．将一根导体放入磁场中，导体和电流表串联成一个闭合回路。观察下列情况下电流表中有无电流。=1\*GB3①导体在磁场中不动；=2\*GB3②导体在磁场中做垂直于磁场方向的运动；=3\*GB3③导体在磁场中做平行于磁场方向的运动；=4\*GB3④电路断开时，重复第3步实验。（2）实验现象：实验步骤试验现象说明导体在磁场中不动指针不偏转无电流导体向上运动指针不偏转无电流导体向下运动指针不偏转无电流导体向右运动指针偏转有电流导体向左运动指针偏转,方向与上面相反有电流电路断开，导体向右、左运动指针不偏转无电流（3）实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。产生的电流叫做感应电流。如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应电流，但导体两端会有感应电压。3、电路中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。4、右手定则：伸开右手，使大拇指跟四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体运动的方向，那么，其余伸开的四指所指的方向就是感应电流的方向。5、感应电流的大小的影响因素（1）导线切割磁感线运动的速度大，电流大；（2）永磁铁的磁场强度大，电流大；（3）切割导线的条数多，电流大；（4）切割磁感线的导线的有效长度长，电流大。二、交流发电机的工作原理1、发电机：利用电磁感应原理，将动能转变为电能的机械，可分为交流发电机和直流发电机两类，基本构造如下：2、发电机的工作过程：（1）过程图：（2）工作过程：甲：ab和cd边的运动方向与磁场平行（不切割磁感线），线圈中没有电流。乙：ab和cd边的运动方向与磁场垂直（切割磁感线），线圈中有电流，外部电流方向从A电刷到B电刷。丙：ab和cd边的运动方向与（a）中相反，与磁场平行（不切割磁感线），线圈中没有电流。丁：ab和cd边的运动方向与（b）中相反，与磁场垂直（切割磁感线），线圈中有电流，外部电流方向从B电刷到A电刷。3、交流电：从以上图示分析可知，线圈转动一周。电流方向改变两次。这种周期性改变方向的电流叫做交流电。（1）周期：完成一次周期性变化需要的时间（秒）。（2）频率：1秒内完成周期性变化的次数（赫兹）。我国交流电周期是0.02秒,频率为50赫兹。每秒电流方向改变100次。4、电动机和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里发生转动的原理制成利用电磁感应原理制成构造与电刷接触的是换向器与电刷接触的是两个铜环能量转化电能机械能机械能电能在电路中的作用用电器电源【培优训练】一、单选题1.若地磁场在某区域的磁场强弱和方向处处相同，小明在该区域某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方，如图，则能使线圈中产生感应电流的操作是（

）A.

南北移动线圈

B.

将线圈转至水平

C.

东西移动线圈

D.

上下移动线圈2.如图，课外探究小组的同学，把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合回路．两个同学迅速摇动这条电线，可以发电使电流表发生偏转．你认为这两个同学朝哪个方向站立时，发电的可能性比较大？（

）A.

朝东西方向站立

B.

朝南略偏东方向站立

C.

朝南北方向站立

D.

朝北略偏东方向站立3.如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线．当线框从位置A向右匀速移动到位置B时，线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是（

）A.

无→有→无→有→无

B.

无→有→无

C.

没有感应电流

D.

一直有感应电流4.关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是（

）A.

任何导体在磁场中运动，都能产生感应电流

B.

当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，一定能产生感应电流

C.

当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时，就能产生感应电流

D.

当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就能产生感应电流5.（2021八下·仙居期末）无线充电是一种增加续航时间的方式(如图甲)。无线充电的技术原理是：电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时，由于电磁感应就会产生电流，给智能充电(如图乙)。下列设备工作原理与受电线圈相同的是(

)A.

电磁铁

B.

电水壶

C.

直流电动机

D.

手摇发电机6.（2021八下·杭州期末）商场和超市门口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结帐后，会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁，经过检测通道时，检测天线便检测到商品上标签的磁性，从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上，达到防盗目的。由此可见，报警器的原理与下列图中原理相同的是（

）A.

机的话筒

B.

扬声器

C.

磁悬浮列车

D.

电流表7.（2021八下·乐清期末）如下图所示，清清在转轴上绕细线，然后用力拉线使转轴带动线圈转动，在转动过程中小灯泡发光。下列选项中的工作原理与其一致的是（

）A.

B.

C.

D.

8.（2021八下·绍兴期中）下列对电磁实验现象相应的解释不正确的是（

）A.甲图中，闭合开关，小磁针的N极会发生偏转

B.乙图中，线圈匝数多的电磁铁，磁性强

C.丙图中，磁铁放在水平面上，导体ab竖直向上运动，电流表指针会偏转

D.丁图中，水平向右移动铁棒，弹簧测力计示数有变化，说明铁棒具有磁性9.（2021八下·武义期中）对以下实验装置所研究物理问题的描述，正确的是（

）A.图a用来演示磁场对通电导线的作用

B.图b用来演示电磁感应现象

C.图c用来演示电磁铁的极性与电流方向的关系

D.图d用来演示电荷间的相互作用规律10.（2020八下·拱墅期末）下列四幅图对应的说法正确的是(

)A.

如图①是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系

B.

如图②，通电导线周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失

C.

如图③，此实验装置原理与电动机原理相同

D.

如图④为扬声器的内部结构，此时发生的能量转换是电能转化为机械能11.（2020八下·鄞州期末）如图所示是我国高新6(代号：GX6)反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下图能解释磁异探测器工作原理的是（

）A.

B.

C.

D.

12.（2020八下·金华期中）文文在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是(

)A.

丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电

B.

若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反

C.

若导体AB沿磁感线方向向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转

D.

发电机是利用磁生电的原理工作的13.（2019八下·慈溪期末）在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图甲所示，示意图如图乙。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，科拉顿把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是（

）A.

该实验过程中没有发生电磁感应现象

B.

通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象

C.

科拉顿没看到小磁针偏转，是因为线圈中没有产生电流，所以看不到小磁针偏转

D.

科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针已停止偏转14.（2019八下·余杭期末）小乐以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并安装如图所示的电路。开关S闭合后，灯泡发光，则下列说法错误的是（

）A.

甲、乙电机都转动

B.

甲电机相当于发电机

C.

乙电机相当于电动机

D.

将电源正、负极对调，灯泡亮度发生改变15.（2019八下·滨江期末）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.

增加线圈匝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16.（2021八上·温州期中）某同学自制了如图所示的装置,在有机玻璃管上绕着带有绝方向缘层的导线，线圈两端连接着小功率灯泡，管内放人条形磁铁,用橡向皮塞堵住管口两端，当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡就会发光。该装置发电的原理是

，在此过程中将

能转化为

能。17.（2021八下·丽水期末）2021年4月，“中国好声音”云和赛区的海选现场，吉他手用他弹奏乐曲。电吉他发音是通过拾音器(如图所示)来实现的。磁体产生的磁场会使某些金属弦被磁化。当金属弦被拨动而产生振动时，相当于线圈相对金属弦作运动，使线圈产生电流，此电流通过放大器和扬声器发出声音。（1）电吉他拾音器的工作原理是________；（2）若选用________材质的金属弦(填“铜质弦”或“铁质弦”)，无论如何拨动金属弦，扬声器都不能发音。18.（2021八下·余姚竞赛）小科学习了“电现象”、“磁现象”知识之后，对生活中各种电、磁现象产生了浓厚的兴趣。（1）小科发现爸爸的电脑使用的是无线鼠标,该鼠标竟然可以悬浮在鼠标垫上,如图甲所示。对于这一神奇的现象,可用________(填“同名磁极相互排斥”或“异名磁极相互吸引”)来解释。（2）小科同学将数枚一元硬币放在两根平行的条形磁铁上,搭成了一座漂亮的“硬币桥”.如图乙所示。小科的“硬币桥”是利用了硬币被________而搭成的。（3）小科发现如图丙可以支持无线充电技术;在发送端和接收端各有一个线圈，在发送端线圈通上一定频率的交流电时，接收端线圈会产生一定的电流。接收端线圈中产生电流可能是利用________原理。19.（2021八下·瓯海期中）同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之向右运动起来。可知：实验装置左侧运用的原理是

；实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是

（举一个实例）；若要使cd棒向左运动，请你写出一条可行的操作方法：

。20.（2021八下·长兴月考）如图甲是广泛应用于银行、超市的POS刷卡机。当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息。它的原理是

，这与

(选填“电动机”或“发电机”)的原理是一样的；如图乙是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属两部分组成，该金属能被磁铁吸引，是因为可能含有以下材料的

。A．银B．铁C．铝D．锌21.在探究“产生感应电流的条件”实验中。（1）观察________判断电路中是否有感应电流。（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中________(选填“有”或“无”)感应电流。（3）如果将小量程电流表换成________，可以探究磁场对通电导体的作用。22.（2020八下·新昌期末）用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。（1）实验中，若观察到________(选填“电流表指针偏转”或“导体棒ab移动”)，则电路中产生了感应电流。（2）某同学按图完整地连接好各元件后，分别向水平方向和竖直方向移动导体棒，能够产生感应电流的是________(选填“甲”或“乙”)。三、实验探究题23.（2021八下·滨江期中）信息：电磁炉是加热、烹调食物的家用电热炊具。它具有无明火加热，热效率高的特点。如图甲为一种常见的电磁炉，如图乙是原理示意图。它主要由线圈、铁芯、石英玻璃灶面、金属锅体、工作电路和控制电路等组成，线圈绕在铁芯上。电磁炉工作电路中的主要器件是变换器，它能变换交流电和直流电。

电磁炉工作时，变换器将家庭电路交流电变换成直流电，再逆变成高频交流电流过线圈，线圈产生变化的磁场，该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流而发热。锅底产生的感应电流具有邻近效应，即锅底靠近线圈时，锅底的感应电流最大，且感应电流随锅体离线圈距离增大而显著减小。

在电磁炉上使用的锅体担负着能量转化的任务，故对锅体的材料有一定的要求，一般采用磁性的金属材料制成。（1）下列材料适宜制作电磁炉的烹饪锅的是_________A.铝B.铜C.铁D.陶（2）电磁炉的工作过程中没有运用的工作原理是____________；A.电流的磁效应B.磁场对电流的作用C.电磁感应原理（3）小明为防止石英玻璃灶面温度过高，将燃气灶的支架垫在电磁炉的灶面上，将锅放在支架上。你认为小明的做法是否合理，并简要说明理由________。24.

小勇利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”，他将实验中观察到的现象记录在下表中．

次数开关磁场方向导体AB的运动方向电流表指针的偏转方向1断开上N下S向右运动不偏转2闭合上N下S向右运动向左偏转3闭合上N下S向左运动向右偏转4闭合上N下S向上运动不偏转5闭合上S下N向下运动不偏转6闭合上S下N向右运动向右偏转7闭合上S下N向左运动向左偏转（1）分析得出：________

电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流（2）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与________

有关（3）比较实验________

可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关（4）这个现象在生产和生活中的重要应用是________

（5）针对这个实验，小勇进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想，于是他设计了如下的实验方案：①保持磁场强弱不变，让导体AB以________

（填“相同”或“不同”）的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小．②如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度________

（填“有关”或“无关”）25.（2021八下·上虞期末）阅读下述材料，回答问题。

电与磁的发展历程电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，人类对电与磁现象的认识促进了科学技术的快速进步，改变了人们的生活方式和世界的面貌。（1）公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中写到“司南之杓，投之于地，其柢指南”。其原理是________。（2）奥斯特实验中，当直导线通电时，你能观察到的现象是________。（3）下列有关法拉第发电机的说法正确的是

。A.发电机实现了机械能向电能的转化

B.感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关

C.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强弱有关26.（2021八下·下城期末）小金用如图甲所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。小金将滑动变阻器的滑片移到合适位置,闭合开关，发现金属导体ab向左运动。（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是________，再闭合开关观察现象。预期应该观察到的现象是________。（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用，________(选填“发电机“电动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的。（3）微型电扇通电工作时，它是电动机。如图乙所示，小金在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光。微型电扇能产生电流是利用了________的原理。27.（2021八下·嘉兴期末）如图甲所示，ab