165电磁感应发电机（考点解读）（原卷版）

16.5电磁感应发电机（考点解读）（原卷版）1、电磁感应磁生电现象（1）电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。（2）历史意义：英国科学家法拉第首先发现的电磁感应现象，这一发现进一步揭示了电与磁之间的联系，证明了磁可以生电。（3）实验装置图：

。2、产生感应电流的条件和影响因素（1）感应电流产生的条件：（1）闭合电路；（2）一部分导体；（3）切割磁感线运动。

（2）感应产生的影响因素：磁场强弱、导体运动快慢、线圈匝数。（3）感应电流方向的影响因素：磁场方向、导体运动方向。

如图，电流表指针偏转方向不同显示电流方向的不同。

甲乙对比可以说明电流方向与磁场方向有关；甲丙对比可以说明电流方向与运动方向有关。

。3、手摇发电机的构造和原理（1）发电机的工作原理：电磁感应现象；

（2）发电机的构造：主要有线圈、磁极、铜环和电刷四个基本组成部分，概括地讲是由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成；

实际的大型发电机多采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机．有的发电机利用电磁铁来代替永磁体；

（3）交流发电机工作过程：如图所示，磁场方向水平向右，abcd是线圈，上面的铜环与b直接相连，下面的铜环与a直接相连；

线圈ab段向纸面里运动时产生电流方向向下，此时cd段向纸面外运动产生电流方向向上；当线圈所在平面运动到与磁感线方向垂直时，由于线圈不切割磁感线，不产生电流；当ab线向纸面外运动时产生向上的电流，此时cd段向纸面里运动产生向下的电流．所以流过电流表的电流方向是变化的，每当线圈所在平面与磁感线垂直时电流表指到零。

（4）发电机与电动机相对比，电动机是因电而动，工作配置中要有电源，消耗电能获得机械能；发电机则是因动而电，工作配置中没有电源，发电机本身就是电源，消耗机械能获得电能；

（5）无论是直流发电机还是交流发电机，线圈产生的都是交流电，交流发电机输出的是交流电，直流发电机是在换向器的作用下输出的是直流电。（6）交流发电机产生的感应电流的大小和方向在周期性地变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流（AC）；

（7）在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹，简称赫，符号是Hz。（8）我国家庭电路的交流电电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，每秒内电流方向变化100次．注意：方向变化100次，周期性变化50次。【考点1电磁感应

磁生电现象】【典例11】（2023•庐阳区校级一模）超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的。下图中能反映出安检门工作原理的是（）A． B． C． D．【典例12】（2023•渝中区校级模拟）《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图甲所示，“柢”即握柄，是磁体的（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的（选填“南”或“北”）极。如图乙所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈，戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁在管内往返运动时线圈中会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数，此过程利用了原理。【典例13】（2022秋•阳泉期末）小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中，用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题：（1）悬挂金属棒AB静置于U形磁铁的磁场中，此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向（填“上”或“下”）；（2）该实验中，灵敏电流计的作用是：和；（3）若闭合开关后并未发现电流计指针偏转，经检查器材均完好，各器材间连接无误，接下来应该如何操作可以让电流计指针偏转：（写出最应该进行的一步操作）；（4）在此实验过程中，导线运动的机械能转化为能。利用这一原理人们在生产生活中制成了。【变式11】（2023•花山区二模）如图所示，放在磁场中的闭合矩形线圈abcd在外力的作用下，使线圈自图示位置（即线圈平面平行磁感线位置）开始绕OO'逆时针匀速转动，下列说法正确的是（）A．该装置的工作原理是磁场对通电导体有力的作用 B．线圈在转动过程中，每时每刻都有感应电流产生 C．线圈在转动的过程中，将机械能主要转化为电能 D．线圈在转动的过程中，其一定不受磁场力的作用【变式12】（2023•罗庄区二模）无线充电是一种新型的充电方式，其充电原理是当电流流过充电底座发射线圈时会产生磁场，电池接收线圈靠近该磁场时就会产生电流，从而给智能充电，如图所示。下列与接收线圈工作原理一致的是（）A．门吸 B．电铃 C．扬声器D．动圈式话筒【变式13】（2023•徐州模拟）利用如图所示的装置研究电磁感应现象时，应在a、b之间接入（选填“灵敏电流计”或“电源”），根据该原理可制成，当金属棒在磁场中左右运动时，产生的是电流方向不断变化的电流。【变式14】（2023春•明水县期末）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁A、B，并设计了甲图所示的电路。（1）实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来判定其磁性强弱的，所使用的物理研究方法是。（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引大头针的个数（填“增加”或“减少”），说明电流越，电磁铁磁性越强。（3）根据图示的情境可知，（填“A”或“B”）的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数多，电磁铁的磁性越。（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是。（5）小明又利用乙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”①磁铁不动，闭合开关，导体棒沿（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。②导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动电流表指针（选填“会”或“不会”）发生偏转。③断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：的一部分导体在磁场中做运动时，电路中就产生感应电流。【考点2产生感应电流的条件和影响因素】【典例21】（2023•威海）下列实验操作不能使灵敏电流计指针偏转的是（）A． B． C． D．【典例22】（2023•安徽）图示为探究产生感应电流条件的装置。某次实验时，若导体AB不动，磁体沿图中箭头所示方向运动，则闭合回路中（选填“能”或“不能”）产生感应电流。【变式21】（2022秋•天桥区期末）如图所示，是“探究产生感应电流的条件”的实验装置，要使灵敏电流计指针发生偏转，可以（）A．断开开关，让导体ab向上运动 B．断开开关，让导体ab向左运动 C．闭合开关，让导体ab向右运动 D．闭合开关，让导体ab向下运动【变式22】（2023•淮阴区模拟）如图所示的是有关“电和磁”的实验，下列说法中正确的是（）A．图甲中导体AB在磁场中只有水平方向运动时，电流表指针才会偏转 B．图乙中电流方向和磁场方向同时改变时，导体ab的运动方向不变 C．图丙中扬声器的工作原理与图甲的相同，都是将机械能转化为电能 D．电铃的工作原理是磁场对电流的作用【变式23】（2023•锦江区模拟）探究“感应电流产生的条件”应选用如图（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。在这个装置中若仅改变磁场方向，则产生的感应电流方向（选填“会”或“不会”）发生改变。【考点3手摇发电机的构造和原理】【典例31】（2023春•招远市期中）下列探究实验体现的工作原理与发电机相同的是（）A．B．C．D．【典例32】（2023•硚口区模拟）把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，我们可以通过这一现象来判断电路中有电流，如图甲所示，手摇发电机的工作原理是。把两个发光二极管极性地并联起来（填“相同”或“相反”），并与发电机串联，如图乙所示。转动摇把，发现两个二极管交替发光，说明电路中产生的是电流，简称交流。【变式31】（2023•邹城市一模）风能作为一种清洁的新能源，越来越受到世界各国的重视。风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列选项中与风力发电机原理相同的是（）A． B． C． D．【变式32】（2023•聊城三模）关于如图四幅图，说法正确的是（）A．图甲：条形磁铁的磁感线疏密程度不同，并且磁感线是真实存在的 B．图乙：电流方向如果沿蚂蚁向前爬行的方向，N极在蚂蚁的左边 C．图丙：电动机能够持续运转，是换向器改变了线圈的转动方向 D．图丁：手摇发电机将电能转化为机械能【变式33】（2023•陇县三模）我国北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中，将指南针分为“旱针”和“水针”两类。如图所示，条形磁铁正上方悬挂的是“旱针”，左边的水盆中悬浮的是“水针”，“水针”在静止时其N极指向（选填“左”或“右”）；丹麦物理学家奥斯特证实电流的周围存在着，发现了电与磁之间的联系；电磁的应用非常广泛，发电机是利用原理工作的装置。1．（2023•天长市校级模拟）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，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。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（）A．B．C．D．2．（2023•镇雄县一模）市面上有一款不需要电池的自发电门铃，如图所示。当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，发声元件便可以发出声音。这种门铃发电的原理是（）A．电磁感应现象 B．电流的磁效应 C．磁极间的相互作用 D．通电导体在磁场中受力运动3．（2020•甘孜州）如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图，将实验装置放在水平桌面上。在下列四种情形中，能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（）A．蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向下运动时 B．蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向上运动时 C．导体棒不动，蹄形磁铁沿水平方向左右运动时 D．导体棒不动，蹄形磁铁沿竖直方向上下运动时4．（2023•福建）经过十年的不懈探索，法拉第发现了电磁感应现象。图中可以探究产生感应电流条件的装置是（）A． B． C． D．5．（2023春•思明区校级期中）如图的四个实验中，反映发电机工作原理的是（）A． B． C． D．6．（2023•南海区校级三模）如图所示，下列有关电与磁的知识，说法正确的是（）A．甲图中使用验电笔时，手应接触笔尾金属体 B．乙图的连接方式符合家庭电路安全用电要求 C．丙图是电动机的原理图，最早是由德国科学家欧姆提出 D．丁图是发电机的原理图，工作时将机械能主要转化为电能7．（2023•雨花区校级二模）小华拆解动圈式话筒，构造示意图如图，查询资料明白了其工作过程：当对着话筒说话或者唱歌时，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声音，图中与动圈式话筒原理相同的是（）A．B．C．D．8．（2023•潮阳区校级二模）如图所示，导体棒ab和cd分别置于左、右两个蹄形磁铁的磁场中，两导体棒和灵敏电流表通过导线串联，构成一个闭合回路。将导体棒cd快速在（选填“东西”或“南北”）方向运动时；可观察到灵敏电流表发生了摆动，该现象蕴含的物理原理是；同时左侧蹄形磁铁的导体棒ab也发生了移动，该现象蕴含的物理原理可以制成（选填“发电机”或“电动机”）。9．（2023•江门三模）（1）如图1，某同学用天平测量块鹅卵石的质量，天平的读数为g。当他从托盘中取下鹅卵石和所有砝码后，发现天平仍保持平衡，可知鹅卵石的实际质量g。（2）用电流表测量前应先估计待测电流的大小，如果不能估计，可以先用量程进行快速试触。如图2所示，电流表的示数为A。（3）电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器，图3所示电阻箱的读数是Ω。（4）如图4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，回路中产生感应电流（填“能”或“不能”）；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（填“改变”或“不改变”）。10．（2023•镇雄县一模）如图所示，动车采用了“再生电制动”技术，即在制动时，列车由于惯性仍会向前运动一段距离，带动发电机发电，将能转化为电能，车厢内座椅下方的插座方便了旅客充电的需求，插座间的连接方式是联。11．（2023•高安市二模）宁宁从科普书上得知：将两种不同的导体互相焊接成闭合回路，当两个接点温度不同时，回路中就会产生电流。宁宁想验证这个说法，于是设计了如图所示的装置进行探究。【进行实验】（1）把一根铁丝的两端分别与两根相同的铜丝两端相连，再与一只灵敏电流计（指针向电流流入一侧偏转）串联成闭合电路；（2）把接点A放在盛有冰水混合物的烧杯中，用酒精灯对接点B加热时，发现电流计的指针向右偏转。【实验分析】（1）电流计的指针向右偏转，表明闭合电路中产生了电流且铁丝中电流的方向是从（选填“A到B”或“B到A”）。此时虚线框中的装置相当于电路中的，将能转化电能；（2）对换烧杯和火焰的位置，重复上述实验，他们发现电流计指针向左发生了偏转，这说明电路中电流的方向与两接点的高低有关；【拓展】宁宁想进一步探究该装置提供的电压与两接点间的温度差是否有关，于是将灵敏电流计换成电