当前位置:首页>文档>16.5电磁感应发电机教案(解析版)_9下-初中物理苏科版(4)_9下-初中物理苏科版(旧版)赠送_04讲义_2022-2023学年九年级下册物理同步备课讲义(苏科版)(21)份

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21 页
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5 电磁感应 发电机 [学习目标] 1. 认识电磁感应现象 2. 知道产生感应电流的条件。 3. 通过探究了解感应电流的方向跟磁场方向和哪些因素有关。 一、电磁感应现象 1.电磁感应:闭合 电路里的一部分 导体在磁场中做切割磁感线 运动时,导体中 就产生电流,这种现象叫电磁感应 现象,产生的电流叫感应电流。这种现象由英国 物理学家法拉第 通过实验发现。 2.导体中感应电流的方向跟导体运动方向 和磁感线方向 有关。在电磁感应现象 中,机械能 转化成电能 。 二、发电机 1.发电机由定子 和转子 构成,实际生活中的大型发电机由于电压很高,电流很 强,一般都采用线圈不动,磁体旋转的方式来发电,而且磁场是用电磁铁代替的。 2.没有使用换向器 的发电机,产生的电流,它的方向会周期性变化,这种电流 叫交变电流,简称交流电。它每秒钟电流方向改变的次数 叫频率,单位是赫兹,简 称赫,符号为Hz。我国的交流电频率是 50Hz 。 3.使用了换向器的发电机,产生的电流,它的方向不变 ,这种电流叫直流电。 (实质上和直流电动机的构造完全一样,只是直流发电机是磁生电 ,而直流电动机是 电生磁 )。 一、知道电磁感应及应用 1.产生感应电流的条件: ① 闭合电路; ② 导体在磁场中做切割磁感线运动(正切、斜切都可以); ③ 切割磁感线运动的导体只能是闭合电路的一部分,三者缺一不可。 2.能量的转化:机械能转化为电能; 3.感应电流的方向决定因素:导体切割磁感线的方向和磁感线的方向; 4.增大感应电流的方法:一是增加磁场的磁性,二是加快运动的速度; 5.生活中的应用实例:发电机、动圈式话筒等。 注意:①区分发电机与电动机的关键是看外部电路有无电源,有电源是电动机,无 电源是发电机。②我国交流电的频率为 50Hz,周期为 0.02s,即每秒钟电流的方向 改变 100 次. 二、对电磁现象的认识 1.首先要明确电磁三现象是指:电流的磁效应、磁生电、磁场对电流的作用;2.归类明确电磁三现象在生活中的应用:A.电流的磁效应;电磁铁、电磁继电 器、电磁起重机等;B.电磁感应:发电机、动圈式话筒;C.磁场对电流的作用:电 动机、扬声器; 3.审题解题干中所涉及的是关于哪一种电磁现象的原理,然后对号入座辨别。 注意:①电流的磁效应和磁场对电流的作用的区别是磁场的数目不同,分别是一个 和两个;②电磁感应和磁场对电流的作用的区别是电路中有无电源或电流表。 三、探究电磁感应现象的条件 1.实验装置:如图。 2.设计与进行实验 ① 实验中用到的物理方法 1)转换法:一、通过观察灵敏计指针是否偏转判断电路中是否产生感应电流; 二、通过观察灵敏计指针偏转方向,判断感应电流的方向。 2)控制变量法:一、探究感应电流方向与导体运动方向关系时,控制磁场方向 不变,改变导体的运动方向;二、探究感应电流方向与磁场方向关系时,控制导体 运动方向不变,改变磁场方向;三、探究感应大小与导体运动速度关系时,控制磁 场和导体运动方向不变,改变导体运动速度。 ② 使灵敏电流计指针偏转更明显的方法:换灵敏度更高的电流计、换磁性更 强的磁体、加快导体切割磁感线的速度等。 ③ 实验中将灵敏电流计换成电源,可探究导体在磁场中受到力的作用。 3.实验结论 闭合电路的一部分在做切割磁感线运动时,会产生感应电流;感应电流的方向 跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关;感应电流的大小跟磁场强弱和导体 切割磁感线运动的速度有关,磁场越强,导体切割磁感线运动速度越快,感应电流 越大。 知识点一:电磁现象认识 【探究重点】 1.首先要明确电磁三现象是指:电流的磁效应、磁生电、磁场对电流的作用; 2.归类明确电磁三现象在生活中的应用:A.电流的磁效应;电磁铁、电磁继电 器、电磁起重机等;B.电磁感应:发电机、动圈式话筒;C.磁场对电流的作用:电 动机、扬声器;3.审题解题干中所涉及的是关于哪一种电磁现象的原理,然后对号入座辨别。 【例题精讲】 1. (2022·四川遂宁)风能作为一种清洁 新的能源,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. 【答案】C。 【解析】风力发电,消耗风能,产生电能,是将风能转化为电能的过程,所 以,原理是电磁感应。 A.图中是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合 题意; B.图中是利用电磁继电器进行控制的电路,电磁铁通电时有磁性,断电时无磁 性,电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的,故B不符合题意; C.当图中线圈在磁场中做切割磁感线运动时,灯泡会发光,这是电磁感应,与 发电机的原理相同,故C符合题意; D.图中开关闭合后,电路中有电流,通电导体受到磁场力 的作用发生运动,即 是电动机的制作原理,故D不符合题意。故选C。 【巩固训练】 2. (2022·江苏扬州)下列四幅图中,能说明微型电扇工作原理的是( )。 A. B.C. D. 【答案】C。 【解析】微型电扇工作原理的是通电导体在磁场中受力的作用。 A.图中探究的是电磁感应现象,即闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电 流的现象,故A不符合题意; BD.图中是电流磁效应现象,即通电螺线管的周围存在着磁场,故BD不符合题 意; C.图中是电动机的工作原理图,即通电导体在磁场中受力的作用,故C符合题 意。故选C。 知识点二:电磁感应应用 【探究重点】 1.区分发电机与电动机的关键是看外部电路有无电源,有电源是电动机,无电 源是发电机。 2.我国交流电的频率为 50Hz,周期为 0.02s,即每秒钟电流的方向改变 100 次. 【例题精讲】 3. (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。 【巩固训练】 4. (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。 5. (2022·四川南充)电和磁的关系可以理解为“电生磁”或“磁生电”,下列 几个装置都与这一关系有关,其中正确的说法是( )。 A. 图甲,当电磁继电器线圈通以额定电流时,接线柱AB接通; B. 图乙,绕在铁钉上的线圈通电电流越大,能吸引的回形针数量越多; C. 图丙,动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同; D. 图丁,扬声器是利用电磁感应的原理工作的 【答案】B。 【解析】A.图甲,当电磁继电器线圈通以额定电流时,电磁铁产生磁性,将衔 铁向下吸,动触点B与静触点C接通,故A错误; B .电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,图乙中,当线圈电流越 大时,电磁铁产生的磁性越强,则能吸引的回形针数量就越多,故B正确; C.动圈式话筒工作时,声音的振动带动线圈在磁场中做切割磁感线的运动,在 线圈中产生与声音变化一致的感应电流,动圈式话筒工作利用了电磁感应原理,与 发电机的工作原理相同,故C错误; D.图丁中,扬声器中通入交变电流,通电的线圈在磁场中受力而带动纸盆振动 发出声音,因此扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用而工作的,故D错误。 故选B。 知识点三:发电机与电动机区别 【探究重点】 1.电流的磁效应和磁场对电流的作用的区别是磁场的数目不同,分别是一个和 两个; 2.电磁感应和磁场对电流的作用的区别是电路中有无电源或电流表。 【例题精讲】 6. (2022·山东临沂) 我市今年投入运营的第二批“沂蒙红”新能源公交车的动 力装置是电动机。下列选项,能说明其工作原理的是( )。A. B. C. D. 【答案】B。 【解析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。 A.图中是奥斯特实验原理图,探究电流的磁效应现象,故A不符合题意; B.图中是电动机的工作原理图,即通电导体在磁场中受力作用,故B符合题 意; C.图中使发电机的工作原理图,探究的是电磁感应现象,故C不符合题意; D.图中是通电线圈切割磁感线产生感应电流的现象,是电磁感应现象,故D不 符合题意。 故选B。 【巩固训练】 7. (2022·四川成都) 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导 体中会产生感应电流,利用此原理,人们制造了( )。 A电磁铁 B电热器 C电动机 D发电机 【答案】D。 【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,导体中会产生 感应电流,即电磁感应现象。 A.电磁铁是利用电流的磁效应工作的,故A不符合题意; B.电热器是利用电流的热效应工作的,故B不符合题意; C.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C不符合题意; D.发电机的工作原理是电磁感应现象,故D符合题意。故选D。 知识点四:电磁感应现象实验 【探究重点】 导体中感应电流的方向,跟导体的运动方向和磁感线方向有关。(当导体运动方 向或磁感线方向两者中的一个发生改变时,感应电流的方向也随之改变;当导体运 动方向和磁感线方向两者同时都发生改变时,力的方向不变。)产生感应电流的条 件:①电路必须是闭合的;②部分导体在磁场中做切割磁感线运动。两个条件缺一 不可。 【例题精讲】 8. (2022·安徽省) 用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件, 实验时蹄形磁体保持静止,导体棒ab处在坚直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是( )。 A. 导体棒ab保持静止 B. 导体棒ab向左运动 C. 导体棒ab竖直向下运动 D. 导体棒ab竖直向上运动 【答案】B。 【解析】A.导体棒ab保持静止,没有切割磁感线,故不会产生感应电流,故A 不符合题意; B.导体棒ab向左运动,切割了磁感线会产生感应电流,故B符合题意; C.导体棒ab竖直向下运动,没有切割磁感线,故不会产生感应电流,故C不 符合题意; D.导体棒ab竖直向上运动,没有切割磁感线,故不会产生感应电流,故D不 符合题意。 故选B。 【巩固训练】 9. (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。 10. (2022·湖南衡阳)如图,在“探究什么情况下磁可以生电”实验中: 序 实验操作 电流表指针偏转情号 况 1 保持导体与磁体静止 不偏转 2 保持磁体静止,导体水平向左切割磁感线 向右偏转 3 保持磁体静止,导体水平向右切割磁感线 向左偏转 … (1)比较1、2(或1、3)实验想象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 ________运动时,导体中就产生电流; (2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是:___________;(选 填字母) A.使用磁性更强的磁体 B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向 C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向 (3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是___________能转化为电 能: (4)如果将电流表换成___________,可以探究磁场对通电导体的作用。 【答案】①切割磁感线;②B;③机械;④电源。 【解析】(1)[1]比较1、2(或1、3)实验现象可知,保持磁体和导体不动, 电路中不会产生感应电流,但是保持磁体不动,导体水平切割磁感线时会产生感应 电流,故可得出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就会产 生感应电流。 (2)[2]感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关,所以想要改变 感应电流的方向,可以只上下调换磁极,或者只改变导体水平运动的方向,如果上 下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向,感应电流的方向不会发生变化。 故选B。 (3)[3]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就会产生 感应电流,所以是机械能转化为电能。 (4)[4]如果将电流表换成电源,则构成一个完整的闭合回路,这样可以探究 磁场对通电导体的作用。 1. 关于磁现象,下列说法正确的是( )A.铜、铁、铝都是磁性材料 B.地磁场的S极在地理的北极附近 C.磁场是由磁感线组成的 D.导体在磁场中运动就会产生磁感应电流 【答案】B 【解析】常见的磁性材料包括铁、钴、镍等,铜、铝是非磁性材料,故A错误;地磁场 的南极在地理的北极附近,故B正确;磁场是一种看不见、摸不着的真实存在的特殊 物质,而磁感线是人们为了研究方便而假想出来的,故C错误;产生感应电流的条件是 闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,故D错误。 2. 如图所示的四个装置,下列关于它们的说法错误的是( ) A.图a可用来演示电磁感应现象 B.图b可用来演示电流的磁效应 C.图c可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系 D.图d可用来演示发电机的工作原理 【答案】D 【解析】图a没有电池,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电 磁感应实验,故选项A的说法正确;图b验证了通电导体周围存在磁场,这是奥斯特实 验,说明了电流的磁效应,故选项B中的说法正确;图c电流大小一定,匝数多的线圈吸 引较多的铁钉,验证了磁性强弱与线圈匝数的关系,选项C中的说法正确;图d有电源, 验证通电导体在磁场中受力的实验,故选项D中的说法错误。 3. (2022·四川自贡) 在如图所示的实验装置中,能够用来研究产生感应电流的 条件的是( )。 A. B. C. D.【答案】A。 【解析】A.闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感 应电流产生,这种现象是电磁感应现象,根据电磁感应现象制成发电机,故A 符合 题意; B.如图是奥斯特实验,证明通电导体周围存在磁场,故B不符合题意; C.如图,电路中有电源,通电导体在磁场中受力运动,根据这个原理制成电动 机,故C不符合题意; D.如图,通过电磁铁的电流相同,电磁铁匝数不同,该实验是探究电磁铁的磁 性与匝数的关系的,故D不符合题意。故选A。 4. (2022·四川乐山)下列说法正确的是( )。 A图①电磁起重机通入的电流越小磁性越强; B图②发电机的工作原理是电生磁; C图③电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力; D图④法拉第发现了电流具有磁效应 【答案】C。 【解析】A电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强,所以图①电磁起重机 通入的电流越小磁性越弱,故A错误; B图②发电机的工作原理是磁生电,即电磁感应现象,故B错误; C通电导线在磁场中受力的作用,由此发明了电动机,故C正确; D.奥斯特发现了电流具有磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故D错误。故 选C。 5. (2022·云南省)1831年,英国物理学家法拉第发现了___________现象,该 发现进一步解释了电与磁的联系,开辟了人类的电气化时代。如图所示,通电螺线 管右端为N极,可判定电源右端是___________极(选填“正”或“负”)。 【答案】①电磁感应现象;②负。 【解析】[1] 法拉第发现了电磁感应现象,进一步揭示了电和磁的联系,导致 了发电机的发明。[2] 根据螺线管的N极和线圈的绕向,利用右手螺旋定则可以确定电流是从螺 线管的左端流入、右端流出。从而可以确定电源的右端为负极。 6. (2020·广东广州市·九年级一模)如图所示,线圈 位于磁场中,当K与1 接通时, 段导线中电流方向为__(选填“ “或“ ”), 段导线受 磁场力 的方向竖直向上,请在图中画出此时 段导线受到的磁场力 __;当K 改为与2接通时, 段导线受磁场力方向__。 【答案】 竖直向下 【解析】[1]当K与1接通时, 段导线中电流方向为 。 [2]图中 的电流的方向是从 到 ,与 的电流方向相反,所以受到的力的方向 是竖直向下的,作图如下: [3]当K改为与2接通时, 段导线中的电流方向改变,则受到的力的方向也会发生 变化,即竖直向下。 7. (2022·四川内江)要改变通电导线在磁场中的受力方向,可以通过改变电流 方向或改变______方向来实现;发电机的出现是人类历史上一次重大革命,发电机 是利用______现象制成的。 【答案】①磁场;②电磁感应。 【解析】[1]通电导线在磁场中的受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关, 故改变改变电流方向或改变磁场的方向可以改变通电导线在磁场中的受力的方向。 [2]发电机是利用电磁感应原理制成的,即闭合电路的部分导体在切割磁感线时 会产生感应电流。 8. (2021·湖北十堰市·中考真题)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,可见消耗 的是机械能,所以实验过程中是机械能转化成电能,其重要应用是发电机的发明。 9. (2022·河北)图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。 (1)实验时,小明通过观察___________来判断电路中是否产生感应电流; (2)小明进行了如图所示的5次操作,其中能产生感应电流的是___________ (选填所有符合要求的操作序号); (3)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: ___________; (4)利用“磁生电”工作的装置有___________(选填“电铃”“扬声 器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”)。 【答案】①灵敏电流计的指针是否偏转;②①③④;③将导体AB换成多匝线圈; ④动圈式话筒。 【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]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,①导体棒AB水平向右运动,导体棒AB做切割磁感线运动,产生感应电 流;③导体棒AB斜向上运动,导体棒AB做切割磁感线运动,产生感应电流;④磁 体水平向左运动,导体棒AB切割磁感线,产生感应电流。②导体棒AB竖直运动, 没有切割磁感线运动,不产生感应电流;⑤磁体竖直向上运动,磁感线没有被导体 切割,不产生感应电流。所以①③④可以产生感应电流。 (3)[3]电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关;将导 体AB换成多匝线圈(或换磁性更强的磁体,增大导体AB切割磁感线的运动速 度)。(4)[4]扬声器是把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受力原理; 电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁,利用电流的磁效应;动圈式话筒是把声信 号转变成电信号的,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应 原理 1. 关于图甲、乙所示的实验,下列说法正确的是( ) A.甲可以研究通电导体在磁场中的受力情况 B.甲的实验过程,其他形式能转化 为电能 C.乙可以研究电磁感应现象 D.乙的实验过程,其他形式能转 化为电能 【答案】B 【解析】题图甲研究的是电磁感应现象,将机械能转化为电能,所以选项A错误,选项B 正确。图乙研究的通电导体在磁场中的受力情况,实验过程中,电能转化为机械能,故 选项C和D错误。 2. 图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“〇”表示图甲中的导线ab(观察的视线 沿导线由b往a看),当它在磁场中分别转动到1-4位置时,运动方向己用箭头标 出,下列说法正确的是( ) A.在位置1时,电路中不会产生感应电流 B.在位置2时,电路中不会产生感应电流 C.在位置3时,电路中不会产生感应电流 D.在位置4时,电路中不会产生感应电流 【答案】A 【解析】由图可知,由图磁感线方向水平向右,1的运动方向与磁感线方向平行,不 切割磁感线,不能产生感应电流;2、3、4的运动方向切割磁感线,能产生感应电 流。 故选:A。3. (2022·四川凉山)图中a表示垂直于纸面的一条导线,它是闭合电路的一部 分,当它在磁场中按箭头方向运动是,不能产生感应电流的情况是()。 A B C D 【答案】D。 【解析】由A图知导体是闭合电路中的导体,导体斜着做切割磁感线运动,所 以会产生感应电流,故A正确; 由B图知导体是闭合电路中的导体,导体做切割磁感线运动,所以会产生感应 电流,故B正确; 由C图知导体是闭合电路中的导体,并且导体做切割磁感线运动,所以会产生 感应电流,故C正确; 由D图知导体是闭合电路中的导体,且导体的运动方向与磁感线平行,即没有 做切割磁感线运动,所以不会产生感应电流,故D错误,故选D。 4. (2022·江苏苏州) 图所示,在探究产生感应电流条件的实验中,把马蹄型磁 铁竖直放置在水平桌面上。闭合开关,当导体AB___________(竖直/水平)运动 时,回路中有感应电流;当磁铁沿平行于AB的方向运动时,回路中___________感 应电流。 【答案】①竖直;②无。 【解析】[1][2]产生感应电流的条件是导体在磁场中做切割磁感线运动,蹄形 磁铁按图示方向放置时,导体只有在竖直运动时才能够产生感应电流,沿平行于AB 方向运动时不会产生感应电流。 5. (2020·江苏盐城市·九年级其他模拟)动圈式话筒的工作原理如图所示,当声 波使金属膜片振动时,连接在膜片上的线圈(叫做音圈)随着一起在磁铁的磁场里振 动,产生电流(电信号),它的工作原理是_____;扩音机的作用是增大声音的 _____;声音_____(能或不能)在固体或在液体中传播。【答案】电磁感应 响度 能 【解析】[1]与膜片相连的线圈在磁场中振动时,切割磁感线,根据电磁感应现象可 知,此时电路中产生了感应电流,所以动圈式话筒工作的原理是电磁感应。 [2]声音经过扩音机后响度变大,所以它的主要目的是为了改变声音的响度; [3]声音能在固体或在液体中传播。 6. (2021·湖北武汉市·中考真题)某同学用下图所示的装置研究电磁感应。 (1)如图甲所示,保持蹄形磁体竖直放置,使导体AB从图示位置向上运动,电路中 ______(填“无”或“有”)感应电流; (2)如图乙所示,保持线圈不动,使蹄形磁体快速向左运动,电流表指针 ______(填“不会”或“会”)偏转; (3)利用电磁感应原理工作的装置有______(填“电铃”“扬声器”“电磁起重 机”或“动圈式话筒”)。 【答案】有;会;动圈式话筒。 【解析】(1)[1]磁体磁感线的方向由 N极指向S极,如图甲所示,保持蹄形磁体竖 直放置,使导体AB从图示位置向上运动,此时导体棒有做切割磁感线运动,所以电 路中有感应电流。 (2)[2]磁体磁感线的方向由 N极指向S极,如图乙所示,保持线圈不动,使蹄形磁 体快速向左运动,此时导体棒切割磁感线,电路中有感应电流,电流表指针会偏 转。 [3]导体棒在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流的现象为电磁感应现 象, 动圈式话筒工作时,当人对着话筒讲话时,膜片就随着声音颤动,从而带动连 在一起的线圈在磁场中作垂直切割磁感线的运动,从而产生感应电流,所以利用电 磁感应原理工作的装置有动圈式话筒。 7. 小亮在学习了“电和磁”的知识后,用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的 装置,闭合开关S后甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡光。在此过程 中,将电能转化为机械能的装置是___________(选填“甲”或“乙”)乙的工作 原理是___________,生活中应用这一原理工作的还有___________(选填“动圈 式扬声器”或“动圈式话筒”),如果要使甲的转动方向与原来相反,则应采取的 措施是___________。【答案】甲 电磁感应 动圈式话筒 对调电源正负极 【解析】 [1]甲装置闭合开关,电路有电流,通电线圈在磁场中受力转动,将电能转化为机械 能。 [2]甲转动时带动乙转动,乙装置这个闭合回路的线圈在磁场中转动时做切割磁感线 运动,电路中产生感应电流,使灯泡发光,将机械能转化为电能,这个现象叫电磁 感应现象。 [3]动圈式扬声器将电信号转化为声信号。动圈式话筒将声信号转化为电信号,利用 发声时的振动带动线圈振动从而切割磁感线产生强弱不同的电流,所以动圈式话筒 利用了电磁感应原理。 [4]通电导体在磁场中受到力的作用,受到的力的方向与电流方向和磁感线方向有 关,如果要使甲的转动方向与原来相反,则可以对调电源的正负极,让电路中电流 的方向相反。 8. (2022·湖北武汉)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。 在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路。 (1)让导线AB在磁场中静止,观察到电流表指针______;让导线AB在磁场中 静止,换用磁性更强的蹄形磁体,观察到电流表指针______;保持蹄形磁体静止让 导线AB从图中所示位置水平向右运动,观察到电流表指针______。(填“偏 转”或“不偏转”) (2)图乙中的a表示垂直于纸面的-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,会产生感应电流的是______(填标号)。 【答案】①不偏转;②不偏转;③偏转;④CD。 【解析】(1)[1]让导线AB在磁场中静止,导线没有做切割磁感线运动,不会 产生感应电流,观察到电流表指针不偏转。 [2]让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,导线没有做切割磁感 线运动,不会产生感应电流,观察到电流表指针不偏转。[3]持蹄形磁体静止让导线AB从图中所示位置水平向右运动,导体做切割磁感 线运动,会产生感应电流,观察到电流表指针偏转。 (2)[4]AB.图AB中导体运动的方向与磁感线平行,导线没有做切割磁感线运 动,不会产生感应电流,故AB不符合题意; CD.图CD中,导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,故CD符合题意。 故选CD。 1. 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】 A.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; B.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; C.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; D.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。 2. (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。 3. 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 【答案】D 【解析】 A.向外拉的过程中,消耗机械能,同时导线切割磁感线产生电能,所以是机械能 转化为电能,故A不符合题意; BCD.产生感应电流需要两个条件一个是闭合回路,一个是切割磁感线,图中所示 导线框为闭合回路,往外拉的过程中,闭合回路中的ab部分切割磁感线,所以会产 生感应电流,且导线 ab相当于电源,故BC不符合题意,D符合题意。 故选D。 4. (2020·广州市·广东实验中学九年级三模)“通电导体在磁场中受到力的作 用”也称为“磁场 对电流的作用”,而这个力其实是导体内电荷运动时受到的力的合力。如图所示, 是一段通电导体在磁场中受到的力的示意图,则以下关于对带电粒子在均匀磁场中 运动时的受力方向描述正确的是(“×”表示磁感线垂直纸面向里,“ ”表示磁感 线垂直纸面向外)( )A. B. C. D. 【答案】B 【解析】根据题意可知,磁场方向垂直于纸面向里,电流的方向向右,则导体会向 上运动; A.正电荷向右定向运动,电流方向向右,磁场方向垂直于纸面向外,则导体运动的 方向是向下的,故A错误;B.负电荷向右定向运动,电流方向向左,磁场方向垂直 于纸面向外,则导体运动的方向是向上的,故B正确;C.正电荷向右定向运动,电 流方向向右,磁场方向垂直于纸面向里,则导体运动的方向是向上的,故C错误; D.负电荷向右定向运动,电流方向向左,磁场方向垂直于纸面向里,则导体运动的 方向是向下的,故D错误; 5. 如图甲所示,让一条形磁铁由静止从高处释放,当磁铁穿过金属线圈时,线圈中 有电流产生,不计空气阻力,而乙图中的金属线圈有一处断开了,则( ) A.甲图中以条形磁铁为参照物,线圈向下运动 B.甲图中机械能不守恒,乙图中机械能守恒 C.甲图中对应的是电动机的工作原理 D.两图中磁铁落地瞬间的速度是 > 【答案】B 【解析】 A.物理中,把一个物体相对于另一个物体(参照物)的位置发生变化叫机械运 动。甲图中以向下运动的条形磁铁为参照物,线圈向上运动,故A不符合题意; BC.甲图中,条形磁铁磁铁穿过闭合的金属线圈时,线圈中有电流产生,即发生了 电磁感应现象,对应的是发电机的工作原理,这个过程中,机械能转化为电能,甲图中机械能不守恒;而乙图中,因金属线圈有一处断开了,当条形磁铁磁铁穿过金 属线圈时,不能产生感应电流,即机械能没有转化成电能,因此机械能守恒,故B 符合题意,C不符合题意; D.原来两图中形磁铁的机械能相同,因乙图中机械能守恒,而甲图中机械能转化 为电能,两图中磁铁落地时重力势能为0,故乙图中磁铁落地时的动能较大,根据 影响动能大小的因素,瞬间的速度是 < ,故D不符合题意。 故选B。 6. (2022·黄冈、孝感、咸宁)有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池, 但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程 中,发生了电磁感应现象,产生了_________,LED灯相当于___________(选 填“电源”或“用电器”)。___________(选填“发电机”或“电动机”)就是 根据电磁感应的原理制成的。 【答案】①感应电流;②用电器;③发电机。 【解析】[1][2][3]旱冰鞋内部虽然没有电池,但存在着磁场,旱冰鞋的轮子滚 动时做切割磁感线的运动,使得旱冰鞋的内部产生了感应电流,这一现象叫做法拉 第电磁感应现象,发电机就是根据这一原理制成的。而 LED灯在发光的过程中消耗 了电能,所以是用电器。 7. (2022·湖北十堰)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,小华做了甲、 乙、丙三次实验。实验中通过观察 _____来判断电路中是否产生感应电流,如图的 三次实验中,_____(选填“甲”“乙”或“丙”)图中有感应电流产生。 _____ (选填“电动机”或“发电机”)应用了这一原理。 【答案】①电流表指针是否偏转;②甲、丙;③发电机。 【解析】[1]实验时,通过观察电流表指针是否偏转,来确定电路中是否有感应 电流产生。 [2]闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感 应电流,这就是电磁感应现象。如图的三次实验中,甲、丙中的导体都切割了磁感 线,能产生感应电流,而乙中导体没有切割磁感线,不会产生感应电流。 [3]电磁感应现象中,消耗了机械能,得到了电能,利用电磁感应原理制成了发 电机。 8. (2022·广东广州)某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图 1(1)该LED在两次实验中发光情况如图2所示,两次实验线圈均在转动,线圈 1烦时针转动,由此可知线圈2___________转动(选填“顺时针”“逆时针”)。 (2)如图3,导体棒a与该LED相连;在某磁场中,使a垂直于纸面左右往复 运动(虚线为运动轨迹),LED交替发出红、黄光,则该过程a中电流方向 _________(选填“不变”“变化”),该磁场可能的分布包括图4中哪些选项 _____? 【答案】①顺时针;②变化;③①③④。 【解析】(1)[1]某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图 1,电流 方向不同,LED灯发光颜色不同,由图可知,两次灯光颜色不同,证明线圈中的电 流方向不同,而电流方向和磁场方向和线圈转动方向有关,两图中磁场方向不同, 故线圈转动方向相同,这样会导致电流方向不同。故线圈也顺时针转动。 (2)[2]电流方向不同,LED灯发光颜色不同,LED交替发出红、黄光,则该过 程a中电流方向变化。 [3]由电磁感应现象可知,闭合电路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①③④符合题意,②不符合题意。 故选①③④。