1、電磁感應(yīng)以及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
（1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生電流，
這種電流叫感應(yīng)電流，這一現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
※產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有三點：①閉合電路；②一部分導體；③切割磁感線運動。
（2）歷史意義：英國科學家法拉第首先發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)進一步揭示了電與
磁之間的聯(lián)系，證明了磁可以生電。
（3）實驗裝置圖：
（4）感應(yīng)電流方向的影響因素：磁場方向、導體運動方向。
如圖，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向不同顯示電流方向的不同。
甲乙對比可以說明電流方向與磁場方向有關(guān)；甲丙對比可以說明電流方向與運動方向有關(guān)。
（5）感應(yīng)電流大小的影響因素：磁場強弱、導體運動快慢、線圈匝數(shù)。
2、動圈式話筒的構(gòu)造和原理
（1）構(gòu)造如圖所示：
（2）工作原理：電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
（3）工作過程：對著話筒說話時，產(chǎn)生的聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起
振動，線圈在磁場中的這種運動，能產(chǎn)生隨著聲音的變化而變化的電流，經(jīng)放大后，通過揚
聲器還原成聲音。
（4）話筒把聲信號轉(zhuǎn)化為電信號，揚聲器把電信號轉(zhuǎn)化為聲信號；話筒中機械能轉(zhuǎn)化為電能，揚聲器中電能轉(zhuǎn)化為機械能；話筒是電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理，揚聲器是通電導體在磁場中受力原理；
（5）發(fā)電機和動圈式話筒都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理；電動機和揚聲器都是通電導體在磁場中受力原理。
3、發(fā)電機的構(gòu)造和原理
（1）發(fā)電機的工作原理：電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
（2）發(fā)電機的構(gòu)造：主要有線圈、磁極、銅環(huán)和電刷四個基本組成部分，概括地講是由轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）和定子（固定部分）兩部分組成；
實際的大型發(fā)電機多采用線圈不動，磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電，叫旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機．有的發(fā)電機利用電磁鐵來代替永磁體；
（3）交流發(fā)電機工作過程：如圖所示，磁場方向水平向右，abcd是線圈，上面的銅環(huán)與b直接相連，下面的銅環(huán)與a直接相連；
線圈ab段向紙面里運動時產(chǎn)生電流方向向下，此時cd段向紙面外運動產(chǎn)生電流方向向上；當線圈所在平面運動到與磁感線方向垂直時，由于線圈不切割磁感線，不產(chǎn)生電流；當ab線向紙面外運動時產(chǎn)生向上的電流，此時cd段向紙面里運動產(chǎn)生向下的電流．所以流過電流表的電流方向是變化的，每當線圈所在平面與磁感線垂直時電流表指到零。
（4）發(fā)電機與電動機相對比，電動機是因電而動，工作配置中要有電源，消耗電能獲得機械能；發(fā)電機則是因動而電，工作配置中沒有電源，發(fā)電機本身就是電源，消耗機械能獲得電能；
（5）無論是直流發(fā)電機還是交流發(fā)電機，線圈產(chǎn)生的都是交流電，交流發(fā)電機輸出的是交流電，直流發(fā)電機是在換向器的作用下輸出的是直流電。
4、交流電
（1）交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向在周期性地變化，這樣的電流叫做交變電流，簡稱交流（AC）；
（2）在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率，單位是赫茲，簡稱赫，符號是Hz。
（3）我國家庭電路的交流電電壓是220V，頻率是50Hz，周期是0.02s，每秒內(nèi)電流方向變化100次．注意：方向變化100次，周期性變化50次。
5、探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，用實驗方法研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：
（1）磁場不動； 導體向上、向下運動；導體向左或向右運動。
（2）導體不動，磁場動，會不會在電路中產(chǎn)生電流。
如圖所示：
【考點1 電磁感應(yīng)以及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件】
【典例1-1】（2023?杜爾伯特縣三模）如圖所示的四個裝置，下列表述正確的是（ ）
A．圖a 可用來演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B．圖b可用來演示電動機原理
C．圖c是將機械能轉(zhuǎn)化為電能
D．圖d可用來演示電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系
【答案】D
【分析】（1）奧斯特實驗說明電流磁效應(yīng)，即電流能產(chǎn)生磁場；
（2）電磁感應(yīng)是指閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流；
（3）研究磁場對電流的作用要先給導體通電，再將其放入磁場中。根據(jù)不同實驗的特點，對照各圖進行判斷即可；
（4）比較電磁鐵磁性強弱一般用不同的電磁鐵來吸引大頭針的個數(shù)進行判斷的。
【解答】解：A、是奧斯特實驗，演示電流的磁效應(yīng)的實驗裝置，故A錯誤；
B、此圖中沒有電源，即是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置，故B錯誤；
C、此圖中有電源，是演示磁場對電流作用的實驗裝置，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故C錯誤；
D、是演示電磁鐵中線圈匝數(shù)的多少與磁性強弱的關(guān)系的實驗裝置，故D正確。
故選：D。
【典例1-2】（2023?揭陽二模）如圖甲所示的司南，靜止時它的長柄（S極）指向地理的 南 方，這是因為受到 地磁場 的作用。如圖乙所示裝置的閉合電路，當將條形磁鐵向下運動時，電路中 有 （選填“有”或“無”）感應(yīng)電流產(chǎn)生。
【答案】南；地磁場；有。
【分析】（1）指南針是根據(jù)地磁場的作用工作的，地磁的南極在地理的北極附近，而地磁的北極在地理的南極附近，再根據(jù)磁極間的作用規(guī)律，可判斷指南針的指向；
（2）閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就會產(chǎn)生電流。
【解答】解：（1）地磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用，因為指南針是根據(jù)地磁場的原理工作的，地磁的南極在地理的北極附近，而地磁的北極在地理的南極附近，根據(jù)異名磁極相互吸引，靜止時它的長柄（S極）指向地理的南方；
（2）如圖乙所示裝置的閉合電路，當將條形磁鐵向下運動時，由于線圈相對于磁體是向上運動的，切割了磁感線，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
故答案為：南；地磁場；有。
【變式1-1】（2023?遵化市二模）輪滑鞋大都裝有閃光輪，就是在輪子內(nèi)部嵌入線圈和磁體，當輪子轉(zhuǎn)動時內(nèi)部線圈車輪轉(zhuǎn)動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，把機械能轉(zhuǎn)化為電能，從而使二極管發(fā)光。下與其工作原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【分析】閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
【解答】解：當輪子轉(zhuǎn)動時內(nèi)部線圈隨著車輪轉(zhuǎn)動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，把機械能轉(zhuǎn)化為電能，從而使二極管發(fā)光，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
A．圖中裝置是探究影響電磁鐵磁性大小因素的實驗，故A不符合題意；
B．圖中的裝置是探究通電導體在磁場中受力運動的實驗，是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，為電動機的原理，故B不符合題意；
C．圖中導體在磁場中切割磁感線就能在電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故C符合題意；
D．圖中的實驗為奧斯特實驗，是探究電流的磁效應(yīng)，故D不符合題意。
故選：C。
【變式1-2】（2023?門頭溝區(qū)二模）關(guān)于電和磁，下列說法中正確的是（ ）
A．導體周圍存在磁場
B．磁感線是真實存在的
C．電動機能夠把電能轉(zhuǎn)化為機械能
D．只要導體在磁場中做切割磁感線運動，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流
【答案】C
【分析】（1）奧斯特實驗證明通電導體周圍存在磁場；
（2）磁感線為人們?yōu)榱诵蜗蟮难芯看艌龅姆植记闆r及其特點，而引入的一些帶箭頭的曲線，不是真實存在的；
（3）電動機是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。
（4）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動時，導體中才會有感應(yīng)電流。
【解答】解：
A、由奧斯特實驗可知，通電導體周圍存在磁場，不通電沒有磁場，故A錯誤；
B、為了形象描述磁場的性質(zhì)而引入了磁感線，磁感線不是磁場中真實存在的，故B錯誤；
C、電動機工作時需要消耗電能，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；
D、閉合電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動時，導體中才會有感應(yīng)電流；如果電路不閉合，則不會產(chǎn)生感應(yīng)電流；故D錯誤。
故選：C。
【變式1-3】（2023?尉氏縣三模）世界上第一個發(fā)現(xiàn)電與磁之間聯(lián)系的物理學家是 奧斯特 ；科學家在電與磁的研究中，根據(jù) 通電導線在磁場中受力的作用 這一原理發(fā)明了電動機；根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)明了發(fā)電機，也制造出了 動圈式話筒 （選填“揚聲器”或“動圈式話筒”）。
【答案】奧斯特；通電導線在磁場中受力的作用；動圈式話筒。
【分析】（1）奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場，是世界上第一個發(fā)現(xiàn)電與磁之間有聯(lián)系的人；
（2）電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理制成的；
（3）根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)明了發(fā)電機；動圈式話筒的原理是電磁感應(yīng)。
【解答】解：由物理常識可知，奧斯特是世界上第一個發(fā)現(xiàn)電與磁之間有聯(lián)系的人；
根據(jù)通電導線在磁場中受力的作用這一原理發(fā)明了電動機；
動圈式揚聲器的原理是通電導體在磁場受力運動，動圈式話筒的原理是電磁感應(yīng)。
故答案為：奧斯特；通電導線在磁場中受力的作用；動圈式話筒。
【考點2 動圈式話筒的構(gòu)造和原理】
【典例2-1】（2023?萊蕪區(qū)模擬）如圖是話筒的原理圖。在彈性膜片后面粘接金屬線圈，線圈處于永久磁體的磁場中，聲波使膜片振動，將聲信號變?yōu)殡娦盘?。選項中與其工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【分析】（1）電磁起重機是利用電流的磁效應(yīng)來工作的。
（2）揚聲器是利用通電導體在磁場中受到力的作用的原理來工作的。
（3）電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理來工作的。
（4）閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機和動圈式話筒就是利用該原理制成的。
【解答】解：動圈式話筒是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來工作的。
A、電磁起重機是利用電流的磁效應(yīng)來工作的，與話筒的原理不同，故A不符合題意；
B、揚聲器是利用通電導體在磁場中受到力的作用的原理來工作的，與話筒的原理不同，故B不符合題意；
C、電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理來工作的，與話筒的原理不同，故C不符合題意；
D、發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來工作的，與話筒的原理相同，故D符合題意。
故選：D。
【變式2-1】（2023?碑林區(qū)校級模擬）小華同學通過學習物理知識認識到了很多用電器的物理原理，以下用電設(shè)備工作原理與其下方實驗所對應(yīng)原理不匹配的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【分析】（1）電飯鍋是利用電流的熱效應(yīng)來工作的。
（2）電磁起重機是利用電流的磁效應(yīng)來工作的。
（3）電風扇是利用通電導體在磁場中受力的原理來工作的。
（4）動圈式話筒是利用電磁感應(yīng)原理來工作的。
【解答】解：A、實驗裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量與電流、通電時間的關(guān)系，與電飯鍋的原理是匹配的，故A不符合題意；
B、實驗裝置說明電磁鐵的磁性強弱與電流的大小有關(guān)，與電磁起重機的原理是匹配的，故B不符合題意；
C、實驗裝置說明通電導體在磁場中要受到力的作用，與電風扇中的電動機的原理是匹配應(yīng)的，故C不符合題意；
D、實驗裝置說明通電導體的周圍存在磁場，是電流的磁效應(yīng)，而動圈式話筒是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來工作的，不是匹配的，故D符合題意。
故選：D。
【變式2-2】（2023?西城區(qū)二模）如圖所示是動圈式話筒構(gòu)造示意圖。當你對著話筒說話時，聲音使膜片振動，與膜片相連的處在磁場中的線圈也跟著一起振動，線圈中產(chǎn)生大小和方向都變化的電流。下列四個實驗中，與動圈式話筒的工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【分析】動圈式話筒工作過程是：聲波振動→引起膜片振動→帶動線圈振動→線圈切割永久磁體的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流→經(jīng)放大傳給揚聲器。由此可知其工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
【解答】解：當人對著動圈式話筒說話時，它會產(chǎn)生隨人的聲音變化而變化的電流，即：閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流。
A．此裝置有電源，通電后，磁場中的金屬棒會受力運動，說明通電導線在磁場中受力的作用，故A不符合題意；
B．此圖是奧斯特實驗，即說明了通電導線周圍存在著磁場，故B不符合題意；
C．圖中電磁繼電器，利用的是電流的磁效應(yīng)，故C不符合題意；
D．此圖中沒有電源，當ab做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D符合題意。
故選：D。
【考點3 發(fā)電機的構(gòu)造和原理】
【典例3-1】（2023?廬陽區(qū)校級三模）如圖是交流發(fā)電機的原理圖，此時線圈平面與磁感線垂直，則（ ）
A．線圈轉(zhuǎn)動到圖示位置的瞬間，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流
B．交流發(fā)電機的基本原理是通電導體在磁場中受力的作用
C．交流發(fā)電機是將電能轉(zhuǎn)化成機械能的裝置
D．線圈勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生的電流方向改變，但大小不變
【答案】A
【分析】閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流；發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；感應(yīng)電流的大小與磁場強弱、導體運動速度有關(guān)。
【解答】解：
A、圖中所示位置，線圈與磁感線垂直，轉(zhuǎn)動時不切割磁感線，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；
BC、發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，此過程中，機械能轉(zhuǎn)化為電能，故BC錯誤；
D、線圈勻速轉(zhuǎn)動時，線圈切割磁感線的強度不同，所以產(chǎn)生的電流的大小也不同，故D錯誤。
故選：A。
【典例3-2】（2023?大冶市模擬）根據(jù)我們所學的電與磁的知識，回答下列問題：
（1）將某單向?qū)щ姷腖ED（導通狀態(tài)如圖1）接入圖2電路，線圈先后經(jīng)過甲、乙位置且LED發(fā)光，可判斷電源的左端為 B 極（A.正；B.負），兩位置導線ab所受磁場力的方向 B （A.相同；B.相反）。
（2）圖3中能體現(xiàn)發(fā)電機原理是圖 B （A.丙；B.?。?，圖丁的ab棒最好選用 AC （A.銅；B.鐵；C.鋁）材質(zhì)。
【答案】（1）B；B；
（2）B；AC。
【分析】（1）圖中LED具有單向?qū)щ娦?，?jù)此判斷電源正負極；
通電導線在磁場中受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)，即只要改變一個量，其受力的方向就會改變。根據(jù)圖示分析流過導線的電流方向，即可判斷受力方向；
（2）讀圖，通過判斷電路中有無電源這一主要特征，可得出兩圖中到底是發(fā)電機原理還是電動機的原理。
閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。
【解答】解：（1）因為圖中LED具有單向?qū)щ姷奶匦?，電流方向由A到B，因此與B腳相連的為電源正極，即電源的左端為負極，右端為正極；
由于電流從電源的正極出發(fā)，故圖甲中a導線的電流方向是由內(nèi)到外；在圖乙中，a導線中的電流方向是由外到內(nèi)，與圖甲的電流方向相反；由于磁場方向不變，導線中的電流方向改變，則a導線的受力方向改變，a導線所受磁場力的方向相反；
（2）讀圖可知，丙圖中給線圈通電，使其在磁場中受力轉(zhuǎn)動，是通電導體在磁場中受力，是電動機的原理，圖丁中沒有電源，是閉合線圈在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，使電流表指針偏轉(zhuǎn)，是發(fā)電機的原理；
鐵是磁性材料，在電磁感應(yīng)實驗中被磁化后會影響實驗效果，所以最好選用非磁性導體材料銅或鋁比較好。
故答案為：（1）B；B；
（2）B；AC。
【變式3-1】（2023?秦都區(qū)校級三模）小明以塑料為連接軸將自己家的兩個玩具電機的轉(zhuǎn)軸連接起來，如圖，開關(guān)S閉合后，燈泡發(fā)光，下列說法正確的是（ ）
A．甲相當于發(fā)電機，乙相當于電動機
B．燈泡發(fā)光是有電流通過連接軸
C．增加電池的節(jié)數(shù)，小燈泡亮度不變
D．將電源正負極對調(diào)，燈泡亮度發(fā)生改變
【答案】A
【分析】（1）電動機是利用通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動的原理制成的。發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)的原理制成的。
（2）感應(yīng)電流的大小與線圈的轉(zhuǎn)動方向無關(guān)。
【解答】解：
AB、閉合開關(guān)，乙中的通電導體在磁場中受力運動，所以乙相當于電動機；通過連接軸，使甲中的線圈轉(zhuǎn)動，甲中的線圈在磁場中做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流流經(jīng)過小燈泡，小燈泡會發(fā)光，所以甲相當于發(fā)電機，故A正確、B錯誤；
C、增加電池的節(jié)數(shù)，通過乙的電流變大，乙轉(zhuǎn)動變快，則甲中的線圈切割磁感線的速度變大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流變大，通過小燈泡的電流變大，小燈泡實際功率變大，小燈泡變亮，故C錯誤；
D、將電源正負極對調(diào)，通過乙的電流不變，乙的轉(zhuǎn)速不變，甲的轉(zhuǎn)速不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變，燈泡亮度不變，故D錯誤。
故選：A。
【變式3-2】（2023?天山區(qū)校級模擬）無鏈條電動自行車因省力、靈活、安靜等優(yōu)點，成為城市中一種理想的交通工具。
（1）車身是由航空鋁合金制造，由于航空鋁合金的 密度 小（選填“密度”或“體積”），使得整車質(zhì)量小，慣性 小 ，比較靈活：整車產(chǎn)生的最大噪聲小于30dB，這是從 聲源處 減弱噪聲。
（2）此車可以通過騎行者踩腳踏板獲得能量，踩腳踏板獲得的能量存儲在自行車框架中的鋰電池內(nèi)，這個過程相當于 發(fā)電機 （選填“發(fā)電機”或“電動機”）的工作原理。為保證電動車續(xù)航能力，該車采用了能量密度大的鋰電池，其能量密度達180W?h/kg，若鋰電池的質(zhì)量為2kg，電池充滿電時電能為 1.296×106 J；若車行駛中受到的阻力均為50N，這些能量有80%轉(zhuǎn)化為動能，則車可以行駛 20736 m。
【答案】（1）密度；?。宦曉刺?；（2）發(fā)電機；1.296×106；20736
【分析】（1）材料的密度越小，與同體積的其它物質(zhì)相比，質(zhì)量小，慣性小；減弱噪聲可以在聲源處減弱、在傳播過程中減弱、在人耳處減弱。
（2）發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)原理來工作的；根據(jù)W＝Fs和效率公式進行計算。
【解答】解：（1）車身是由航空鋁合金制造，由于航空鋁合金的密度小，根據(jù)m＝ρV，使得整車質(zhì)量小，慣性小，比較靈活：整車產(chǎn)生的最大噪聲小于30dB，這是從聲源處減弱噪聲。
（2）鋰電池的能量密度達180W?h/kg，若鋰電池的質(zhì)量為2kg，電池充滿電時電能為：W＝180W?h/kg×2kg＝360W?h＝360×3600s＝1.296×106J；
根據(jù)得到：W有＝ηW＝Fs＝fs，所以車行駛的路程為：。
故答案為：（1）密度；??；聲源處；（2）發(fā)電機；1.296×106；20736。
【考點4 探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗】
【典例4-1】（2022?大慶）某同學利用如圖所示的實驗裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，實驗時開關(guān)S始終閉合且磁體保持靜止，下列探究過程及結(jié)論均合理的是（ ）
A．導線ab保持靜止，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明磁不能生電
B．導線ab上下運動，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導體在磁場中運動不會產(chǎn)生感應(yīng)電流
C．導線ab分別向左、向右運動，觀察到靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向不同，說明感應(yīng)電流的方向與導線運動方向有關(guān)
D．磁體的S極在上時，使導線ab向左運動；N極在上時，使導線ab向右運動。觀察到兩次靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相同，說明感應(yīng)電流的方向與磁場方向無關(guān)
【答案】C
【分析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩個：電路是閉合的；導體在磁場中做切割磁感線運動；
感應(yīng)電流的方向與導體運動的方向和磁場的方向有關(guān)。
【解答】解：
A、導線ab保持靜止，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是因為導體沒有做切割磁感線運動，不能說明磁不能生電，故A錯誤；
B、導線ab上下運動，導體沒有做切割磁感線運動，并不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當導體在磁場中做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；
C、導線ab分別向左、向右運動，導體運動方向發(fā)生了變化，觀察到靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向不同，說明感應(yīng)電流的方向與導線運動方向有關(guān)，故C正確；
D、磁體的S極在上時，使導線ab向左運動；N極在上時，使導線ab向右運動；導體運動方向和磁場方向同時發(fā)生了變化，觀察到兩次靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相同，不能說明感應(yīng)電流的方向與磁場方向無關(guān)，故D錯誤。
故選：C。
【典例4-2】（2023?碑林區(qū)校級模擬）在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”實驗中：
（1）實驗裝置如圖所示，AB棒的材料可能是 鋁 （選填“塑料”、“鋁”或“陶瓷”）。
（2）閉合開關(guān)，讓導體AB在蹄形磁體中向右運動，電流表指針 會 偏轉(zhuǎn)（選填“會”或“不會”），說明電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
（3）保持AB棒運動方向不變，僅將磁體N、S極對調(diào)，重復上述實驗，是為了探究感應(yīng)電流方向與 磁場方向 的關(guān)系。在這個實驗中機械能轉(zhuǎn)化為了電能，但這些電能卻無法再自發(fā)地轉(zhuǎn)化為AB棒的機械能，這說明能量的轉(zhuǎn)化有 方向 性。
【答案】（1）鋁；（2）會；（3）磁場方向；方向。
【分析】（1）鋁是導體，塑料、陶瓷是絕緣體，據(jù)此分析；
（2）閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
（3）感應(yīng)電流方向與導體切割磁感線的運動方向和磁場的方向有關(guān)；電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，主要是將機械能轉(zhuǎn)化為電能；能量在轉(zhuǎn)化的過程中具有方向性，很多能量轉(zhuǎn)化的實例都說明了這一點。
【解答】解：（1）在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中，我們必須保證處于磁場中的這部分是導體，三種物質(zhì)中，塑料、陶瓷是絕緣體，鋁是導體，所以我們應(yīng)選擇鋁棒；
（2）閉合開關(guān)，讓導體AB在蹄形磁體中向右運動，導體AB切割磁感線，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此電流表指針會偏轉(zhuǎn)；
（3）保持AB棒運動方向不變，僅將磁體N、S極對調(diào)，重復上述實驗時，只有磁場的方向發(fā)生了改變，因此是為了探究感應(yīng)電流的方向與磁場方向的關(guān)系；在此過程中，主要是將機械能轉(zhuǎn)化為電能；電能可以使電動機轉(zhuǎn)動，同時產(chǎn)生內(nèi)能散失在空氣中，但這些能量卻無法自動轉(zhuǎn)化為機械能。該現(xiàn)象說明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。
故答案為：（1）鋁；（2）會；（3）磁場方向；方向。
【變式4-1】（2023?禪城區(qū)二模）（1）如圖甲所示，電能表的讀數(shù)是 2021.3 kW?h，如圖乙所示，冰墩墩的高度為 3.70 cm。
（2）如圖丙是探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”的裝置。實驗中通過觀察U形管中液面 高度差 的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，這種實驗研究的方法叫 轉(zhuǎn)換 法。
（3）圖丁是“探究什么情況下磁可以生電”的裝置。導體AB用棉線懸掛起來，AB棒材料應(yīng)選擇 銅 （選填“塑料”或“銅”）。閉合開關(guān)后，AB棒向 左右 （選填“左右”或“上下”）運動時，靈敏電流計的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。為了得到更大的感應(yīng)電流，可以 增強磁場或加快切割磁感線的速度 （填一個做法即可）。
【答案】（1）2021.3；3.70；（2）高度差；轉(zhuǎn)換；（3）銅；左右；增強磁場或加快切割磁感線的速度。
【分析】（1）電能表是測量用戶在某段時間內(nèi)用電器消耗電能的儀表，單位是千瓦時，最后一位是小數(shù)?？潭瘸咴谧x數(shù)時要估讀到分度值的下一位。
（2）在探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”的實驗中，采用轉(zhuǎn)換法。
（3）閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機和動圈式話筒就是利用該原理制成的。要得到更大的電流，可以增強磁場或加快切割磁感線的速度。
【解答】解：（1）如圖甲所示，電能表的讀數(shù)是2021.3kW?h，如圖乙所示，該刻度尺的分度值是1mm，冰墩墩的高度為3.70cm。
（2）如圖丙是探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”的裝置。實驗中通過觀察U形管中液面高度差的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，這種實驗研究的方法叫轉(zhuǎn)換法。
（3）圖丁是“探究什么情況下磁可以生電”的裝置。導體AB用棉線懸掛起來，AB棒材料應(yīng)選擇銅（導體）。閉合開關(guān)后，AB棒向左右運動時，靈敏電流計的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。為了得到更大的感應(yīng)電流，可以增強磁場或加快切割磁感線的速度。
故答案為：（1）2021.3；3.70；（2）高度差；轉(zhuǎn)換；（3）銅；左右；增強磁場或加快切割磁感線的速度。
【變式4-2】（2023?石景山區(qū)二模）某同學利用如圖甲所示的實驗裝置探究“閉合電路中的導體在磁場中做怎樣的運動會產(chǎn)生感應(yīng)電流”，圖中N、S是磁極，在兩極中間區(qū)域，前后相對位置放置一對“米”字鏤空塑料板，如圖乙所示，輔助導體在磁場中沿①②③三個方向做直線運動。用圖丙可以描述圖甲中的導體ab位置、運動軌跡和磁感線，其中虛線代表導體運動軌跡。實驗時開關(guān)S1始終閉合且磁體保持靜止。實驗結(jié)果如下表：
?（1）根據(jù)以上信息，判斷下列說法正確的是 BC 。
A.導體ab保持靜止，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明磁不能生電
B.導體ab豎直上下運動，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明此時沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流
C.磁體的N極在下時，導體ab分別沿水平向左、水平向右運動，觀察到靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向不同，說明感應(yīng)電流的方向與導體運動方向有關(guān)
D.磁體的N極在下時，使導體ab水平向右運動；N極在上時，使導體ab水平向左運動，觀察到兩次靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相同，說明感應(yīng)電流方向與磁場方向無關(guān)
（2）在以上實驗的基礎(chǔ)上進一步分析得出：“切割磁感線運動”時可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，據(jù)此可以推理，圖中垂直于紙面放置的導體ab在以下幾種分布情況的磁場中沿虛線運動時，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流的是： D 。（注意選填字母）
?
?A．①②③
B．②③
C．②④
D．①③④
【答案】BC；D。
【分析】閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象；結(jié)合控制變量法進行解答。
【解答】解：（1）A、導體ab保持靜止，導體ab在磁場中未做切割磁感線的運動，導體中就不會產(chǎn)生電流，所以，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不能說明磁不能生電，故A錯誤；
B、導體ab豎直上下運動，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明此時沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；
C、磁體的N極在下時，導體ab分別沿水平向左、水平向右運動，觀察到靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向不同，說明感應(yīng)電流的方向與導體運動方向有關(guān)，故C正確；
D、根據(jù)控制變量法，應(yīng)控制磁體的N極位置相同，改變導體ab水平運動方向，觀察靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向是否相同，來說明感應(yīng)電流方向與磁場方向是否有關(guān)，故D錯誤；
故選：BC；
（2）圖①③④中導體ab在磁場中做切割磁感線的運動，導體中會產(chǎn)生電流，圖②中導體ab在磁場中未做切割磁感線的運動，導體中就不會產(chǎn)生電流；
故選：D。
故答案為：BC；D。
一、選擇題。
1．（2023?本溪二模）如圖是一款能自動發(fā)電的健身車，蹬車時車輪帶動內(nèi)部的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，為車上的蓄電池充電，蓄電池又可為健身車上的用電設(shè)備供電。關(guān)于該健身車，下列說法正確的是（ ）
A．健身車放在水平地面上時對地面的壓力約為2.5N
B．健身車的高度約為12dm
C．車輪轉(zhuǎn)動一段時間后，用手觸摸會感到溫熱，其溫度約為100℃
D．健身車發(fā)電時的工作原理與揚聲器的工作原理相同
【答案】B
【分析】不同物理量的估算，有的需要憑借生活經(jīng)驗，有的需要簡單的計算，有的要進行單位的換算，最后判斷不符合實際的是哪一個。
發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
【解答】解：
A、健身車放在水平地面上時對地面的壓力等于其自身的重力，約為400N，故A錯誤；
B、健身車的高度在1m左右，約為12dm＝1.2m，故B正確；
C、車輪轉(zhuǎn)動一段時間后，用手觸摸會感到溫熱，其溫度約為45℃，故C錯誤；
D、健身車發(fā)電時的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；揚聲器的工作原理是通電導體在磁場中受力運動，兩者原理不相同，故D錯誤。
故選：B。
2．（2023?秦淮區(qū)二模）下列關(guān)于電磁現(xiàn)象的說法，正確的是（ ）
A．圖甲：a為磁體s極
B．圖乙：P向右滑動能吸引更多鐵釘
C．圖丙：該裝置中導體AB 豎直向上運動，電流表指針偏轉(zhuǎn)
D．圖?。褐粚φ{(diào)電源正負極，線圈轉(zhuǎn)動方向就會發(fā)生改變
【答案】D
【分析】（1）磁體周圍的磁感線總是從N極發(fā)出，回到S極；
（2）當線圈的匝數(shù)一定時，電磁鐵中的電流越大，磁性越強；
（3）閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生電流，這種電流叫感應(yīng)電流，這一現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
（4）通電線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動方向與磁場方向和電流方向有關(guān)。
【解答】解：A．由磁感線的方向可得，a為磁體的N極，b為磁體的S極，故A錯誤；
B．P向右滑動，接入電路的電阻阻值變大，電流變小，磁性變?nèi)酰荒芪噼F釘，故B錯誤；
C．導體AB 豎直向上運動，運動方向與磁感線方向平行，不能切割磁感線，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；
D．只對調(diào)電源正負極，電流的方向發(fā)生改變，故線圈受到力的方向發(fā)生改變，故線圈轉(zhuǎn)動方向就會發(fā)生改變，故D正確。
故選：D。
3．（2023?柘城縣一模）如圖是正在工作的風力發(fā)電機，下列能反映其工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【分析】閉合電路的一部分導體在磁場中進行切割磁感線運動時，導體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)用于發(fā)電機。
【解答】解：從圖中可以看到，該風力發(fā)電機是把風能轉(zhuǎn)化為機械能，再轉(zhuǎn)化為電能，其工作原理是電磁感應(yīng)，發(fā)電機的工作原理。
A．有電流流過導體時，導體附近的小磁針，會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電導體周圍存在磁場，這是電流的磁效應(yīng)，故A不正確；
B．通電直導線，在磁場中會受到力的作用，這是電動機的工作原理，故B不正確；
C．在電流大小相等時，線圈的匝數(shù)越多，吸引的大頭針越多，這是電流的磁效應(yīng)，故C不正確；
D．這是一個風扇，通過人手轉(zhuǎn)動扇葉，從而產(chǎn)生電流，燈泡發(fā)光，其工作原理是電磁感應(yīng)，發(fā)電機的工作原理，故D正確。
故選：D。
4．（2023?灌云縣校級一模）如圖所示的四個裝置，關(guān)于它們的說法正確的是（ ）
A．圖a可用來演示電流的磁效應(yīng)
B．圖b可用來演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C．圖c可用來演示磁場對電流的作用
D．圖d可用來演示電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關(guān)系
【答案】C
【分析】（1）電磁感應(yīng)是指閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流；
（2）電流磁效應(yīng)是指電流能產(chǎn)生磁場；奧斯特實驗證明了通電導線周圍存在磁場；
（3）研究磁場對電流的作用要先給導體通電，再將其放入磁場中；
（4）比較電磁鐵磁性強弱一般用不同的電磁鐵來吸引大頭針；
根據(jù)不同實驗的特點，對照各圖進行判斷即可。
【解答】解：A、圖a是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置，故A錯誤；
B、圖b是奧斯特實驗，是電流的磁效應(yīng)的實驗裝置，故B錯誤；
C、圖c是演示磁場對電流作用的實驗裝置，故C正確；
D、圖d是演示電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)關(guān)系的實驗裝置，故D錯誤。
故選：C。
5．（2022?新?lián)釁^(qū)模擬）圖中是模仿中國科技館“電磁感應(yīng)擺”組裝的實驗裝置，甲、乙兩個線圈用導線連接起來，構(gòu)成閉合電路，分別放入磁場中，讓甲線圈在磁場中做切割磁感線運動，乙線圈就會隨之擺動。關(guān)于這個現(xiàn)象，下列說法正確的是（ ）
A．甲線圈運動過程中，把電能轉(zhuǎn)化為機械能
B．乙線圈擺動過程中，把機械能轉(zhuǎn)化為電能
C．根據(jù)乙線圈擺動的原理可以制成電動機
D．只改變甲線圈切割磁感線的方向，乙線圈擺動方向不變
【答案】C
【分析】根據(jù)通電導體在磁場中受力和電磁感應(yīng)的原理來對圖中的裝置進行分析，電動機的工作原理是通電導體在磁場中受力，發(fā)電機的原理是電磁感應(yīng)，電動機工作時消耗電能，得到機械能；發(fā)電機工作時將機械能轉(zhuǎn)化為電能。
【解答】解：A．由題知，當甲線圈在磁場中做切割磁感線運動時，閉合的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，是發(fā)電機的工作原理，該過程中將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；
BC．乙線圈擺動的原理是通電導體在磁場中受力的作用，是電動機的工作原理，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤，C正確；
D．改變甲線圈切割磁感線的方向，感應(yīng)電流的方向會發(fā)生改變，乙線圈擺動方向隨著改變，故D錯誤。
故選：C。
6．（2023?新鄉(xiāng)三模）（多選）如圖所示，ab、cd兩銅棒分別懸掛在兩個蹄形磁鐵的磁場中，兩銅棒通過導線連接構(gòu)成一個閉合回路，用手推動銅棒ab水平擺動時，銅棒cd也會隨之擺動。對于這個過程，下列說法正確的是（ ）
A．銅棒ab相當于電源，銅棒cd相當于用電器
B．豎直上下移動銅棒ab，銅棒cd也會隨之擺動
C．銅棒cd運動時是發(fā)電機的工作原理
D．僅調(diào)換右側(cè)蹄形磁鐵的上下磁極，銅棒cd擺動方向與原來相反
【答案】AD
【分析】（1）閉合電路的一部分導體在磁場做切割磁感線運動，導體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
（2）電動機是根據(jù)通電導體在磁場中受力而運動的原理工作的；
（3）通電導體在磁場中運動方向跟電流方向和磁場方向有關(guān)。
【解答】解：ABC、閉合開關(guān)，ab和cd組成一個閉合電路，閉合電路的一部分銅棒ab在磁場中進行切割磁感線運動，即銅棒ab水平擺動時，閉合電路中有了感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；豎直上下移動銅棒ab，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流；
電路中有了感應(yīng)電流之后，感應(yīng)電流經(jīng)過銅棒cd，銅棒cd成為通電導體在磁場中受力而運動，這是電動機的工作原理；所以，銅棒ab相當于電源，銅棒cd相當于用電器，故A正確、BC錯誤；
D、通電導體在磁場中運動方向跟電流方向和磁場方向有關(guān)，僅調(diào)換右側(cè)蹄形磁鐵的上下磁極，銅棒cd擺動方向與原來相反，故D正確。
故選：AD。
7．（2023?濰坊模擬）（多選）如圖所示是小明設(shè)計的一個簡易電流表，圖中N、S為永磁體的兩個磁極，線圈和指針成一定的角度固定在一起，指針下端配有重球，a、b是簡易電流表的接線柱（ ）
A．簡易電流表能夠工作的主要原理是電磁感應(yīng)
B．如圖所示，指針所指的位置應(yīng)該是簡易電流表的0刻度線
C．如果b為正接線柱，正確使用電流表時指針會向左側(cè)偏轉(zhuǎn)
D．通過線圈的電流不變，指針下端的重球質(zhì)量越大，指針偏轉(zhuǎn)角度越小
【答案】BD
【分析】（1）利用圖示的裝置分析出其制成原理；
（2）根據(jù)線圈的平衡狀態(tài)分析；
（3）磁極間的作用規(guī)律：同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引；
（4）指針下端的重球質(zhì)量越大，使指針偏轉(zhuǎn)時需要的力就越大。
【解答】解：A．由題意可知，簡易電流表能夠工作的主要原理是通電導體在磁場中受力運動，故A錯誤；
B．如圖所示，線圈處于平衡位置，所以指針所指的位置是簡易電流表的0刻度線，故B正確；
C．如果b為正接線柱，電流從b到a，由安培定則可知，線圈左端為N，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，通電后電流表時指針會向右側(cè)偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；
D．通過線圈的電流不變，線圈與磁鐵之間的磁力不變，如果指針下端的重球質(zhì)量越大，需要的使指針偏轉(zhuǎn)的作用力就越大，所以電流不變時，指針偏轉(zhuǎn)角度越小，故D正確。
故選：BD。
二、填空題。
8．（2023?海州區(qū)校級三模）如圖是一款能發(fā)電的魔方充電器，轉(zhuǎn)動魔方即可產(chǎn)生電能。產(chǎn)生的電能儲存于魔方內(nèi)并通過USB端口給移動設(shè)備充電。
（1）此魔方根據(jù) 電磁感應(yīng) 的原理發(fā)電，這個過程 機械 能轉(zhuǎn)化為電能；
（2）給移動設(shè)備充電時，魔方相當于電路中的 電源 （選填“電源”或“用電器”）。
【答案】（1）電磁感應(yīng)；機械；（2）電源。
【分析】（1）（2）利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象可以產(chǎn)生感應(yīng)電流；在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中機械能轉(zhuǎn)化為電能；在對外供電的過程中，電源會提供電能。
【解答】解：（1）轉(zhuǎn)動魔方時，閉合電路的導體做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；在發(fā)電的過程中，電能轉(zhuǎn)化為機械能；
（2）魔方給移動設(shè)備充電時，魔方提供電能，相當于電路中的電源。
故答案為：（1）電磁感應(yīng)；機械；（2）電源。
9．（2023?單縣二模）（1）如圖甲，線圈上方有一鐵片，通電后，線圈A端是 S 極，鐵片B端是 N 極。
（2）如圖乙，將C、D兩個微型電動機的轉(zhuǎn)軸對接并固定在一起，閉合開關(guān)后，兩電動機一起轉(zhuǎn)動，小燈泡（與C固定在一起）發(fā)光，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 C （選填“C”或“D”）電機，另一個電機為它提供機械能。
?
【答案】（1）S；N；（2）C
【分析】（1）根據(jù)安培定則和磁極間的相互作用規(guī)律分析；
（2）通電導體在磁場中受到磁力的作用而運動，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，其實際應(yīng)用是電動機；閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，該過程中機械能轉(zhuǎn)化為電能，其實際應(yīng)用是發(fā)電機。
【解答】解：（1）通電后，電流從螺線管的右端流入，根據(jù)安培定則可知，線圈的A端為S極，鐵皮被磁化，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，B端為N極；
（2）閉合開關(guān)，電源與D電動機接通，電流通過D電動機，D電動機轉(zhuǎn)動，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，其原理是通電導體在磁場中受力而運動；
D電動機帶動C電動機一起轉(zhuǎn)動，C電動機內(nèi)部的線圈在磁場中切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，小燈泡發(fā)光，此時C電動機相當于發(fā)電機，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，其工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
故答案為：（1）S；N；（2）C。
10．（2023?從化區(qū)二模）某個LED發(fā)光的顏色與通過其電流方向的關(guān)系如圖1所示。
（1）如圖2是實驗室用的手搖發(fā)電機簡易圖，閉合開關(guān)后，甲圖線圈順時針轉(zhuǎn)動，LED發(fā)光；乙圖線圈順時針轉(zhuǎn)動，LED發(fā) 紅 （選填“紅”或“黃”）光。
（2）如圖3所示，圖中的a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合回路的一部分。如果它在四個磁場中水平運動時，圖4中哪種情況不會產(chǎn)生感應(yīng)電流？ ② （填寫序號）。
【答案】（1）紅；（2）②。
【分析】（1）感應(yīng)電流的方向與導體運動方向、磁場的方向有關(guān)；
（2）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動時，導體中才會有感應(yīng)電流。
【解答】解：（1）閉合開關(guān)后，甲圖線圈順時針轉(zhuǎn)動，由圖可知，LED發(fā)黃光；乙圖中磁場的方向發(fā)生了改變，線圈順時針轉(zhuǎn)動，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向會發(fā)生改變，所以LED發(fā)紅光。
（2）a在四個磁場中水平運動時，圖4中只有②中沒有做切割磁感線運動，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。
故答案為：（1）紅；（2）②。
11．（2023?長春一模）在碼頭附近的海面上，放置一些藍色鐵板，就可以源源不斷獲取電力。如圖所示，裝置中有液壓馬達、蓄電池和發(fā)電機，發(fā)電機是根據(jù) 電磁感應(yīng) 原理制成的；藍色鐵板依據(jù)海洋的潮起潮落，把海水中的 機械 能轉(zhuǎn)化為 電 能。
【答案】電磁感應(yīng)；機械；電
【分析】發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能。
【解答】解：發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在該過程中，藍色鐵板依據(jù)海洋的潮起潮落，將機械能轉(zhuǎn)化為電能。
故答案為：電磁感應(yīng)；機械；電。
12．（2023?宜興市模擬）為了探究導體在磁場中怎樣運動，才能在電路中產(chǎn)生電流，采用了圖中所示的實驗裝置：
（1）斷開開關(guān)，讓導體ab在蹄形磁體中左右運動，電流計指針 不會 （會/不會，下同）偏轉(zhuǎn)；閉合開關(guān)，讓導體在蹄形磁場中豎直上下運動，電流計指針 不會 偏轉(zhuǎn)。
（2）閉合開關(guān)，將導體ab向左運動，發(fā)現(xiàn)電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，如果將導體ab向右運動，則電流計指針向 右 （左/右，下同）偏轉(zhuǎn)，如果將此磁體磁極上下對調(diào)，將導體ab向左運動，則電流計指針向 右 偏轉(zhuǎn)。
【答案】（1）不會；不會；（2）右；右。
【分析】（1）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動；
（2）感應(yīng)電流的方向與磁場的方向和切割磁感線的方向有關(guān)。
【解答】解；（1）將細導線懸掛的導體放入蹄形磁體中，斷開開關(guān)，讓導體在蹄形磁體中左右運動，雖然導體切割磁感線，但由于開關(guān)是斷開的，所以電路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計指針不會偏轉(zhuǎn)；
閉合開關(guān)，讓導體在蹄形磁場中豎直上下運動，導體沒有做切割磁感線運動，電流計指針不會偏轉(zhuǎn)；
（2）感應(yīng)電流方向與導體運動的方向和磁場方向有關(guān)，閉合開關(guān)后，使導體ab水平向左運動，電流表指針向左發(fā)生偏轉(zhuǎn)；那么ab向右運動時，保持磁極不變，靈敏電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；如果將磁體兩極上下對調(diào)，將導體ab向左運動，靈敏電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。
故答案為：（1）不會；不會；（2）右；右。
13．（2022秋?瀘縣校級月考）對人體來說，安全電壓一般不高于 36 V；我國家庭使用的交流電頻率為 50 Hz，周期 0.02 s，交流電的方向每周期改變2次，則10min電流方向改變 60000 次。
【答案】36；50；0.02；60000。
【分析】（1）知道交流電的頻率，根據(jù)T＝求出周期。
（2）交流電的頻率是50Hz表示電流在1s內(nèi)要經(jīng)過50個周期，1s內(nèi)電流方向改變100次。
（3）交流電每經(jīng)過一個周期，電流要改變2次。
【解答】解：人體安全電壓≤36V，即不高于36V。
我國使用的交流電的電壓為220V，發(fā)電機線圈在磁場中1s轉(zhuǎn)50圈，即1s內(nèi)有50個周期，頻率為50Hz；一個周期的時間為：，
交流電1s內(nèi)有50個周期，則10min等于600s，有30000個周期；交流電的方向每周期改變2次，故10min電流方向改變60000次。
故答案為：36；50；0.02；60000。
14．（2022?姜堰區(qū)校級模擬）科技活動中，小明所在的科技小組展示了一個“隔板推物”的節(jié)目，其原理如圖所示.甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個蹄形磁鐵的磁場中，兩線圈通過導線連接構(gòu)成一個閉合回路.用手推動左側(cè)甲線圈擺動時，右側(cè)乙線圈會隨之擺動.其中隔板左側(cè)裝置應(yīng)用的原理是 電磁感應(yīng) ，隔板右側(cè)裝置產(chǎn)生的現(xiàn)象與 電動機 工作原理類似，把 電 能主要轉(zhuǎn)化為 機械 能。
【答案】電磁感應(yīng)；電動機；電；機械。
【分析】根據(jù)電磁感應(yīng)原理和通電導體在磁場中受力運動來對圖中的裝置進行分析；發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)，工作時將機械能轉(zhuǎn)化為電能；電動機的工作原理是通電導體在磁場中受力運動，電動機工作時消耗電能，得到機械能。
【解答】解：甲線圈擺動的過程做切割磁感線運動，閉合的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，是發(fā)電機的工作原理，所以甲線圈相當于電源，工作時將機械能轉(zhuǎn)化為電能；乙線圈表示的是通電導體在磁場中受力運動，是電動機的工作原理，其能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機械能。
故答案為：電磁感應(yīng)；電動機；電；機械。
三、實驗探究題。
15．（2023?越秀區(qū)校級二模）如圖所示，小彤同學利用兩塊磁鐵、一個線圈等材料制作了一臺小型發(fā)電機，并用一個LED燈和開關(guān)（發(fā)光二極管）連接了圖中電路。
（1）二極管具有單向?qū)щ娦裕斠砸欢ǖ乃俣冗B續(xù)轉(zhuǎn)動線圈，當線圈轉(zhuǎn)動到如圖所示位置時，LED恰好發(fā)光，則當線圈轉(zhuǎn)到圖b位置時，LED 不能 發(fā)光（選填“能”或“不能”）；
（2）閉合電路中的感應(yīng)電流與磁場方向、導線運動方向有關(guān)。在實驗圖C中，發(fā)光的是LED 乙 （選填“甲”或“乙”）；線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動時，LED燈甲和乙 同時發(fā)光 （選填“同時發(fā)光”或“交替發(fā)光”）。
【答案】（1）不能；（2）乙；同時發(fā)光
【分析】（1）二極管具有單向?qū)щ娦?；線圈轉(zhuǎn)動過程中，產(chǎn)生的是交流電；
（2）根據(jù)二極管的發(fā)光情況分析電流的方向是否發(fā)生變化。
【解答】解：（1）線圈在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的是交流電，當線圈轉(zhuǎn)動到如圖所示位置時，LED恰好發(fā)光，則當線圈轉(zhuǎn)到圖b位置時，電流方向發(fā)生了改變，所以LED不發(fā)光；
（2）實驗圖C和實驗圖a相比較，電流的方向是相同的，所以發(fā)光的是LED乙；線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動時，電流的方向發(fā)生了改變，兩燈的連接方式相同，所以甲和乙同時發(fā)光。
故答案為：（1）不能；（2）乙；同時發(fā)光。
四、解答題。
16．（2023?河南二模）近日，周口東服務(wù)區(qū)分布式光伏發(fā)電項目正式并網(wǎng)發(fā)電，標志著目前全省規(guī)模最大的高速公路服務(wù)區(qū)分布式光伏發(fā)電項目建設(shè)成功（如圖所示）。
（1）光伏發(fā)電是將光能直接轉(zhuǎn)化為 電 能的一種技術(shù)。光伏路面提前預留了電磁感應(yīng)線圈，可以讓以后的電動汽車邊跑邊充電，這和 發(fā)電機 的原理相同。
（2）一質(zhì)量為400kg的電動汽車靜止在這段水平路面時，車輪與地面的總接觸面積為200cm2，則電動汽車對地面的壓強為多少Pa？（g取10N/kg）
（3）光伏高速公路太陽能發(fā)電，預計年發(fā)電量將達106kW?h，若這些能量由汽油完全燃燒放出的熱量的30%轉(zhuǎn)化而來，要消耗汽油約多少噸？（結(jié)果保留整數(shù)，q汽油＝4.6×107J/kg）
【答案】（1）電；發(fā)電機；（2）2×105Pa；（3）261t。
【分析】（1）光伏發(fā)電是將光能直接轉(zhuǎn)化為電能；電動汽車邊跑邊充電，電動汽車首先要先發(fā)電，再充電，發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)，這與發(fā)電機的工作原理一致。
（2）電動汽車靜止在水平路面時對路面的壓力等與其重力，利用G＝mg求出，然后利用p＝計算汽車對地面的壓強；
（3）已知預計年發(fā)電量，根據(jù)η＝＝求出消耗汽油的質(zhì)量。
【解答】解：（1）光伏發(fā)電將光能直接轉(zhuǎn)化為電能；由電動汽車邊跑邊充電可知，其原理為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即與發(fā)電機的原理相同；
（2）電動汽車靜止在水平路面時對路面的壓力：
F壓＝G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N，
則汽車對地面的壓強：
p＝＝＝2×105Pa；
（3）光伏高速公路太陽能發(fā)電，預計年發(fā)電量將達：
W′＝106kW?h＝106×3.6×106J＝3.6×1012J；
這些能量由汽油完全燃燒放出的熱量的30%轉(zhuǎn)化而來，
由η＝＝得，要消耗汽油的質(zhì)量：
m＝＝≈2.61×105kg＝261t。
故答案為：（1）電；發(fā)電機；（2）2×105Pa；（3）261t。
17．（2022?建華區(qū)二模）如圖所示，油電混合動力型汽車主要由汽油發(fā)動機、電動機和動力電池組成。汽車的內(nèi)置電腦可以自動選擇牽引方式帶動車輛運行。其中發(fā)動機牽引方式能發(fā)揮純發(fā)動機汽車在除霜、制冷、爬坡、續(xù)航里程長等方面的優(yōu)勢；而電動機牽引方式則具有噪音小、零排放、頻繁啟動和制動時能耗小等純電動汽車的優(yōu)勢。這種汽車不需要像純電動汽車一樣將它的動力電池接到電源插座上去充電，因為它在減速制動時電動機作為發(fā)電機使用，將一部分動能轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)對電池的充電。這種汽車還整合了發(fā)動機和電動機的工作優(yōu)勢，熱效率提高了10%左右，廢氣排放量可改善30%以上。
（1）通常在出遠門高速公路上行駛時，內(nèi)置電腦會將車輛自動切換到 發(fā)動機 牽引方式（選填“電動機”或“發(fā)動機”），這種方式的優(yōu)點之一是 續(xù)航里程長 ；
（2）在減速制動時，混合動力型汽車的動能轉(zhuǎn)化為 內(nèi) 能和電能；此時，電動機作為發(fā)電機使用，它發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)，這個原理是物理學家 法拉第 發(fā)現(xiàn)的。
（3）這種新式汽車整合了發(fā)動機和電動機的工作優(yōu)勢，熱效率提高了、廢氣排放量少了。這樣給人們生活帶來的好處有 環(huán)保 （寫出一點即可）。
【答案】（1）發(fā)動機；續(xù)航里程長；
（2）內(nèi)；法拉第；
（3）環(huán)保。
【分析】（1）發(fā)動機牽引方式能發(fā)揮純發(fā)動機汽車在除霜、制冷、爬坡、續(xù)航里程長等方面的優(yōu)勢；而電動機牽引方式則具有噪音小、零排放、頻繁啟動和制動時能耗小等純電動汽車的優(yōu)勢。
（2）在減速制動時，混合動力型汽車消耗了動能，得到了內(nèi)能和電能；發(fā)電機的原理是物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
（3）新式汽車熱效率提高了、廢氣排放量少了，節(jié)約能源、環(huán)保。
【解答】解：（1）發(fā)動機牽引方式能發(fā)揮純發(fā)動機汽車在除霜、制冷、爬坡、續(xù)航里程長等方面的優(yōu)勢；而電動機牽引方式則具有噪音小、零排放、頻繁啟動和制動時能耗小等純電動汽車的優(yōu)勢。因此通常在出遠門高速公路上行駛時，內(nèi)置電腦會將車輛自動切換到發(fā)動機牽引方式，這種方式的優(yōu)點之一是續(xù)航里程長；
（2）在減速制動時，混合動力型汽車的動能一部分克服摩擦做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能；此時，電動機作為發(fā)電機使用，它發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)，這個原理是物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)的。
（3）這種新式汽車整合了發(fā)動機和電動機的工作優(yōu)勢，熱效率提高了、廢氣排放量少了。這樣給人們生活帶來的好處是環(huán)保。
故答案為：（1）發(fā)動機；續(xù)航里程長；
（2）內(nèi)；法拉第；
（3）環(huán)保。用電器
電飯鍋
電磁起重機
電風扇
動圈式話筒
實驗裝置
A
B
C
D
磁場情況
導體ab在磁場中的運動情況
靈敏電流計偏轉(zhuǎn)情況
N極在下
靜止
不偏轉(zhuǎn)
N極在下
沿①做豎直上、下運動
不偏轉(zhuǎn)
N極在下
沿②做水平向左運動
向左偏轉(zhuǎn)
N極在下
沿②做水平向右運動
向右偏轉(zhuǎn)
N極在上
沿②做水平向左運動
向右偏轉(zhuǎn)
N極在上或在下
③做傾斜方向運動均
有偏轉(zhuǎn)

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