考點(diǎn)01:電磁感應(yīng)及其條件
考點(diǎn)02:影響磁生電大小和方向的因素
考點(diǎn)03:發(fā)電機(jī)的構(gòu)造及其原理
考點(diǎn)04:交變和直流發(fā)電機(jī)的區(qū)別
考點(diǎn)05:動(dòng)圈式話筒
考點(diǎn)06:磁生電的綜合問(wèn)題
【知識(shí)梳理】
知識(shí)點(diǎn)01:磁生電
1831年,英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律——電磁感應(yīng)。
1.電磁感應(yīng):閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切制磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。
2.感應(yīng)電流:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
3.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:
(1)導(dǎo)體必須是閉合電路的一部分;
(2)導(dǎo)體必須做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。
4.影響感應(yīng)電流方向的因素:磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體切割磁感線的方向。若只改變磁場(chǎng)方向,或只改變導(dǎo)體切割磁感線的方向,感應(yīng)電流的方向改變;若磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體切割磁感線的方向同時(shí)改變,感應(yīng)電流的方向不變。
5.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
6.電磁感應(yīng)的應(yīng)用:發(fā)電機(jī)、動(dòng)圈式話筒、變壓器等。
知識(shí)點(diǎn)02:對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的理解
①導(dǎo)體必須是閉合電路的一部分:如果電路不閉合,導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生感應(yīng)電壓,但由于電路為斷路,因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
②導(dǎo)體切割磁感線:可以理解為導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁感線垂直或與磁感線成一定角度。導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),導(dǎo)體未切制磁感線,此時(shí)無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。
③導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng):指的是導(dǎo)線與磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)不動(dòng),導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)切割磁感線;或?qū)Ь€不動(dòng),磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)線也能切割磁感線。這兩種情況都能產(chǎn)生感應(yīng)電流。
知識(shí)點(diǎn)03:發(fā)電機(jī)
1.原理:發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理制成的。
2.構(gòu)造:主要由轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)動(dòng)部分)、定子(固定部分)兩部分組成。
(1)小型發(fā)電機(jī)一般采用磁極不動(dòng)、線圈旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)電。如手搖式發(fā)電機(jī)。
(2)大型發(fā)電機(jī)一般采用線圈不動(dòng)、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)發(fā)電,電壓很高、電流很強(qiáng),這種發(fā)電方式叫旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電。為了得到較強(qiáng)的磁場(chǎng),要用電磁鐵代替永磁體。
3.發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
4.探究手搖發(fā)電機(jī)
(1)手搖發(fā)電機(jī)的電流與轉(zhuǎn)速的關(guān)系:如圖甲所示,把一臺(tái)手搖發(fā)電機(jī)跟燈泡連接起來(lái),使線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),可以看到小燈泡會(huì)發(fā)光,且轉(zhuǎn)速越快,小燈泡越亮。說(shuō)明手搖發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速越快,產(chǎn)生的電流越大。
(2)手搖發(fā)電機(jī)電流的方向:如圖乙所示,把兩個(gè)發(fā)光二極管極性相反地并聯(lián)起來(lái),并與發(fā)電機(jī)串聯(lián)(或?qū)l(fā)電機(jī)與一個(gè)電流計(jì)連接)。轉(zhuǎn)動(dòng)搖把,可觀察到兩個(gè)二極管交替發(fā)光(或電流計(jì)指針左右擺動(dòng)),說(shuō)明手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流的方向在不斷變化。
5.交變電流:大小和方向隨時(shí)間做周期性變化的電流叫交變電流,簡(jiǎn)稱(chēng)交流。
6.直流:直流電的大小和方向不隨時(shí)間變化。電池提供的是直流電。
7.交流電的頻率
(1)定義:交變電流的頻率在數(shù)值上等于電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)。
(2)單位:赫茲,簡(jiǎn)稱(chēng)“赫”,符號(hào)Hz。
(3)我國(guó)電網(wǎng)以交流供電,頻率為50 Hz,1s內(nèi)電流方向改變100次。
知識(shí)點(diǎn)03直流電動(dòng)機(jī)與交流發(fā)電機(jī)的辨析
知識(shí)點(diǎn)04:動(dòng)圈式話筒
1.結(jié)構(gòu):由永久磁體、線圈和膜片等構(gòu)成,如圖甲所示。
2.工作原理:電磁感應(yīng)。
3.工作過(guò)程:如圖乙所示,人說(shuō)話發(fā)出的聲音使膜片振動(dòng),連接在膜片上的線圈隨著膜片一起在永久磁體的磁場(chǎng)里振動(dòng),線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向都隨著聲音的變化而變化,這個(gè)電流信號(hào)經(jīng)放大后傳給揚(yáng)聲器,再通過(guò)揚(yáng)聲器還原成聲音。
【題型歸納】
題型一:電磁感應(yīng)及其條件
1.(24-25九年級(jí)上·河北石家莊·期中)如圖所示,甲、乙為兩個(gè)相同的裝置。閉合開(kāi)關(guān),向右移動(dòng)導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體棒cd隨之運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是( )
A.甲裝置相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)B.乙裝置的工作原理為電磁感應(yīng)
C.若豎直向上移動(dòng)ab,cd一定會(huì)運(yùn)動(dòng)D.動(dòng)圈式話筒與甲裝置工作原理相同
【答案】D
【詳解】A.向右移動(dòng)導(dǎo)體棒ab,此時(shí)導(dǎo)體棒ab做切割磁感線運(yùn)動(dòng),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,甲裝置相當(dāng)于電源,故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生感應(yīng)電流后,導(dǎo)體棒cd上通有電流,此時(shí)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用,因此乙裝置的工作原理為電動(dòng)機(jī)原理:通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用,故B錯(cuò)誤;
C.若豎直向上移動(dòng)ab,此時(shí)導(dǎo)體棒ab不做切割磁感線運(yùn)動(dòng),無(wú)法產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此cd不會(huì)運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D.甲裝置工作原理是電磁感應(yīng),動(dòng)圈式話筒與之原理相同,故D正確。
故選D。
2.(2024·河南信陽(yáng)·三模)如圖所示,用絕緣細(xì)線分別將銅棒ab、cd水平懸掛,置于磁場(chǎng)方向豎直的蹄形磁體間,兩銅棒間用柔軟的細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)線連接成閉合回路。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.豎直上下移動(dòng)銅棒ab,閉合回路abcd中沒(méi)有電流產(chǎn)生
B.左右移動(dòng)銅棒ab,閉合回路abcd中有電流產(chǎn)生
C.銅棒ab左右移動(dòng)的方向?qū)︺~棒cd的受力方向無(wú)影響
D.銅棒ab左右移動(dòng)時(shí),銅棒cd運(yùn)動(dòng)是因?yàn)橥妼?dǎo)體在磁場(chǎng)中受力
【答案】C
【詳解】A.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合回路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),豎直上下移動(dòng)銅棒ab,沒(méi)有做切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以閉合回路abcd中沒(méi)有電流產(chǎn)生,故A正確,不符合題意;
B.左右移動(dòng)銅棒ab,銅棒ab做切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以閉合回路abcd中有電流產(chǎn)生,故B正確,不符合題意;
C.感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向及導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān),所以銅棒ab左右移動(dòng)的方向?qū)Ω袘?yīng)電流的方向有影響,銅棒cd相當(dāng)于電動(dòng)機(jī),電流方向?qū)︺~棒cd受力方向有影響,故C錯(cuò)誤,符合題意;
D.銅棒ab左右移動(dòng)時(shí),相當(dāng)于發(fā)電機(jī),電路中有電流通過(guò),銅棒cd運(yùn)動(dòng)是因?yàn)橥妼?dǎo)體在磁場(chǎng)中受力,相當(dāng)于電動(dòng)機(jī),故D正確,不符合題意。
故選C。
3.(2024九年級(jí)下·江蘇常州·專(zhuān)題練習(xí))如圖甲是發(fā)電機(jī)原理的示意圖,圖乙中的“O”表示圖甲中的導(dǎo)線ab(觀察的視線沿導(dǎo)線由b往a看),當(dāng)它在磁場(chǎng)中分別轉(zhuǎn)動(dòng)到1-4位置時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.在位置1時(shí),電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
B.在位置2時(shí),電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
C.由1轉(zhuǎn)到3的過(guò)程中,ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向改變
D.由1轉(zhuǎn)到3的過(guò)程中,ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變
【答案】A
【詳解】A.在位置1時(shí),線圈沒(méi)有切割磁感線,電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;
B.在位置2時(shí),線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng),電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯(cuò)誤;
C.由1轉(zhuǎn)到3的過(guò)程中,磁場(chǎng)方向不變,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變,電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不改變,故C錯(cuò)誤;
D.由1轉(zhuǎn)到3的過(guò)程中,導(dǎo)體切割磁感線的速度會(huì)發(fā)生改變,電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小將改變,故D錯(cuò)誤。
故選A。
題型二:影響磁生電大小和方向的因素
4.(23-24九年級(jí)上·陜西西安·期末)如圖所示是“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置,將一根導(dǎo)體的兩端用細(xì)線懸掛起來(lái),并與靈敏電流計(jì)、開(kāi)關(guān)串聯(lián)組成實(shí)驗(yàn)裝置。閉合開(kāi)關(guān)后,下列說(shuō)法正確的是( )
A.導(dǎo)體上下運(yùn)動(dòng)時(shí)可以觀察到靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
B.有感應(yīng)電流產(chǎn)生說(shuō)明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能
C.將磁體的N、S極對(duì)調(diào),電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向一定改變
D.利用該實(shí)驗(yàn)原理可以制成揚(yáng)聲器
【答案】B
【詳解】A.閉合電路的部分導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),才能產(chǎn)生感應(yīng)電流,圖示中導(dǎo)體上下運(yùn)動(dòng),不是做切割磁感線運(yùn)動(dòng),沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),故A錯(cuò)誤;
B.有感應(yīng)電流產(chǎn)生時(shí),導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故B正確;
C.感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān),還與磁場(chǎng)方向有關(guān),將磁體的N、S極對(duì)調(diào),磁場(chǎng)方向發(fā)生改變,當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變,感應(yīng)電流的方向改變,電流計(jì)指針?lè)较蚋淖?,?dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向也改變,感應(yīng)電流的方向不變,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向不變,故C錯(cuò)誤;
D.揚(yáng)聲器是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)的裝置,處于磁場(chǎng)的線圈通有電流時(shí),受到磁場(chǎng)的作用而運(yùn)動(dòng),利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用而工作,故D錯(cuò)誤。
故選B。
5.(2023·廣東陽(yáng)江·二模)小明用圖探究磁生電現(xiàn)象,當(dāng)磁體不動(dòng),ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。要使得電流表指針向右偏轉(zhuǎn),以下做法正確的是( )

A.a(chǎn)b不動(dòng),磁體向下運(yùn)動(dòng)B.a(chǎn)b不動(dòng),磁體向上運(yùn)動(dòng)
C.調(diào)換磁極,ab向左運(yùn)動(dòng)D.調(diào)換磁極,ab向右運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【詳解】在原來(lái)的操作中,磁場(chǎng)方向是向下,導(dǎo)體ab向右運(yùn)動(dòng),此時(shí)電流表的指針向左偏轉(zhuǎn);
A.在該操作中,磁場(chǎng)方向不變,磁體向下運(yùn)動(dòng),ab相對(duì)向上運(yùn)動(dòng),沒(méi)有做切割磁感線運(yùn)動(dòng),不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤;
B.在該操作中,磁場(chǎng)方向不變,磁體向上運(yùn)動(dòng),ab相對(duì)向下運(yùn)動(dòng),沒(méi)有做切割磁感線運(yùn)動(dòng),不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯(cuò)誤;
C.對(duì)調(diào)磁體的磁極,ab向左運(yùn)動(dòng);導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)的方向都發(fā)生了改變,感應(yīng)電流的方向不變,電流表的指針仍向左偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;
D.對(duì)調(diào)磁體的磁極,ab向右運(yùn)動(dòng);導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向不變,磁場(chǎng)的方向發(fā)生了改變,感應(yīng)電流的方向偏轉(zhuǎn),電流表的指針向右偏轉(zhuǎn),故D正確。
故選D。
6.(2023·新疆·中考真題)如圖所示,a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線,它是閉合電路的一部分。它在磁場(chǎng)中按箭頭方向運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線a中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流且方向相反的兩種情況是( )

A.①和②B.①和③C.②和④D.③和④
【答案】D
【詳解】磁極間的磁感線是從N極指向S極,由圖可知,①和②中的導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的方向與磁感線方向相同或相反,沒(méi)有做切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流;而③和④中的導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)且方向相反,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,由于感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向和導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān),所以③和④中產(chǎn)生的電流方向相反。
故選D。
題型三:發(fā)電機(jī)的構(gòu)造及其原理
7.(23-24九年級(jí)上·安徽安慶·期末)如圖所示為交流發(fā)電機(jī)的工作原理圖。當(dāng)發(fā)電機(jī)的線圈ABCD繞轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是:( )
A.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖甲位置時(shí),線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流
B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙位置時(shí),線圈不會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用
C.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖丁位置時(shí),線圈中的感應(yīng)電流方向與圖乙相反
D.加快線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,產(chǎn)生的感應(yīng)電流會(huì)增大
【答案】B
【詳解】A.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖甲位置時(shí),線圈沒(méi)有做切割磁感線運(yùn)動(dòng),線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確,不符合題意;
B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙位置時(shí),線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng),線圈中感應(yīng)電流,會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用,故B錯(cuò)誤,符合題意;
C.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖丁位置時(shí),與圖乙相比,線圈切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向相反,所以圖丁線圈中的感應(yīng)電流方向與圖乙相反,故C正確,不符合題意;
D.感應(yīng)電流大小與線圈切割磁感線的速度有關(guān),速度越快,感應(yīng)電流越大,加快線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,產(chǎn)生的感應(yīng)電流會(huì)增大,故D正確,不符合題意。
故選B。
8.(23-24九年級(jí)上·江蘇鹽城·期末)下列示意圖或裝置圖中的現(xiàn)象,能用電磁感應(yīng)原理解釋的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【詳解】A.由圖可以解釋指南針的工作原理,故A不符合題意;
B.通電后鐵釘吸引大頭針是利用了電流的磁效應(yīng),故B不符合題意;
C.由圖可知,電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,故C不符合題意;
D.閉合開(kāi)關(guān),金屬棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故D符合題意。
故選D。
9.(23-24九年級(jí)上·山東臨沂·期末)甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個(gè)蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中,兩線圈通過(guò)導(dǎo)線連接構(gòu)成一個(gè)閉合回路。用手推動(dòng)甲線圈擺動(dòng)時(shí),乙線圈會(huì)隨之?dāng)[動(dòng)。對(duì)于這個(gè)過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( )
A.推動(dòng)甲線圈擺動(dòng)時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B.甲線圈不動(dòng),推動(dòng)左側(cè)磁鐵,乙線圈也可能擺動(dòng)
C.乙線圈隨之?dāng)[動(dòng)的原理和發(fā)電機(jī)原理相同
D.乙線圈擺動(dòng)的方向與甲線圈擺動(dòng)的方向無(wú)關(guān)
【答案】B
【詳解】A.推動(dòng)甲線圈擺動(dòng)的過(guò)程做切割磁感線運(yùn)動(dòng),閉合的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,是發(fā)電機(jī)的工作原理,所以甲線圈相當(dāng)于電源,工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯(cuò)誤;
B.推動(dòng)左側(cè)磁鐵時(shí),同甲線圈擺動(dòng)一樣,相當(dāng)于甲線圈會(huì)在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng),所在的閉合回路中依然會(huì)產(chǎn)生的感應(yīng)電流,所以乙線圈也可能擺動(dòng),故B正確。
C.甲線圈作為電源給乙線圈提供電能,乙線圈相當(dāng)于通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向和電流方向及磁場(chǎng)方向有關(guān),是電動(dòng)機(jī)的工作原理,工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C錯(cuò)誤;
D.由前面分析知道,甲線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,則甲線圈相當(dāng)于電源,乙線圈相當(dāng)于用電器;若改變甲線圈擺動(dòng)的方向,感應(yīng)電流的方向發(fā)生變化,則乙線圈受力的方向也會(huì)改變,即乙線圈擺助的方向跟著改變,故D錯(cuò)誤。
故選B。
題型四:交變和直流發(fā)電機(jī)的區(qū)別
10.(21-22九年級(jí)上·山東東營(yíng)·期末)如圖所示為發(fā)電機(jī)模型線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( )
A.線圈中產(chǎn)生電流的原理是電流磁效應(yīng)B.通過(guò)燈泡的電流方向不變
C.通過(guò)燈泡的電流大小不變D.其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能
【答案】D
【詳解】A.發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;
B.發(fā)電機(jī)發(fā)出的是交變電流,所以電流方向改變,故B錯(cuò)誤;
C.發(fā)電機(jī)發(fā)出的是交變電流,所以電流大小改變,故C錯(cuò)誤;
D.發(fā)電機(jī)是將其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故D正確。
故選D。
11.(20-21九年級(jí)上·江西贛州·期末)如圖所示L為帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的搖把,圖中指針表示可來(lái)回?cái)[動(dòng)的電流表,關(guān)于此裝置下列說(shuō)法正確的是( )
A.這是電動(dòng)機(jī)的工作原理圖B.這是發(fā)電機(jī)的工作原理圖
C.該裝置將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.通過(guò)電流表的電流是直流電
【答案】B
【詳解】AB.帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的搖把,電流表的指針來(lái)回?cái)[動(dòng),說(shuō)明電路中產(chǎn)生電流,此圖是發(fā)電機(jī)的原理圖,故B正確,A錯(cuò)誤;
C.該裝置,消耗機(jī)械能,產(chǎn)生電能,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故C錯(cuò)誤;
D.帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的搖把,電流表的指針來(lái)回?cái)[動(dòng),說(shuō)明電流的方向不斷改變,通過(guò)電流表的電流是交流電,故D錯(cuò)誤。
故選B。
12.(22-23九年級(jí)上·河南平頂山·期末)如圖甲是發(fā)電機(jī)原理的示意圖,圖乙中的“〇”表示導(dǎo)線ab,當(dāng)它在磁場(chǎng)中分別轉(zhuǎn)動(dòng)到1~4位置時(shí),運(yùn)動(dòng)方向已用箭頭標(biāo)出,則沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的位置是 (選填“1”、“2”、“3”或“4”),該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的是 (選填“交流電”或“直流電”)。
【答案】 1 交流電
【詳解】[1]小圓圈“〇”表示垂直于紙面、繞垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的一根導(dǎo)線,它是閉合電路的一部分;由圖知磁感線方向水平向右,而導(dǎo)線在位置1時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向平行,不切割磁感線,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流;導(dǎo)線在位置2、3、4時(shí)都切割磁感線,能產(chǎn)生感應(yīng)電流。
[2]由于導(dǎo)線在不同位置時(shí)切割磁感線的方向不同,當(dāng)運(yùn)動(dòng)的方向相反時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向也會(huì)發(fā)生變化,因此該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的是交流電。
題型五:動(dòng)圈式話筒
13.(2024·安徽·中考真題)如圖所示為動(dòng)圈式話筒的簡(jiǎn)化示意圖,磁鐵固定在適當(dāng)位置,線圈與膜片相通,聲波可使膜片左右振動(dòng)從而帶動(dòng)線圈振動(dòng),線圈中就產(chǎn)生電流,實(shí)現(xiàn)聲信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)變。其工作原理是( )
A.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用B.電流的熱效應(yīng)
C.電流的磁效應(yīng)D.電磁感應(yīng)
【答案】D
【詳解】動(dòng)圈式話筒的工作過(guò)程是:聲波振動(dòng)→引起膜片振動(dòng)→帶動(dòng)線圈振動(dòng)→線圈切割永久磁體的磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流→經(jīng)放大傳給揚(yáng)聲器→產(chǎn)生聲音,因此動(dòng)圈式話筒工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
14.(23-24九年級(jí)上·河北唐山·期末)甲、乙所示分別是動(dòng)圈式話筒與動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的內(nèi)部構(gòu)造原理圖,其中正確的是( )
A.話筒將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào)
B.話筒是利用電流的磁效應(yīng)原理工作的
C.揚(yáng)聲器是利用電磁感應(yīng)原理工作的
D.揚(yáng)聲器是利用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用工作的
【答案】D
【詳解】AB.對(duì)著話筒說(shuō)話,聲音使膜片振動(dòng),使線圈在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,即將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故AB錯(cuò)誤;
CD.變化的電流經(jīng)放大器放大后,通過(guò)揚(yáng)聲器的線圈,由于通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用,故能使線圈在磁場(chǎng)中受力來(lái)回振動(dòng),帶動(dòng)紙盆也來(lái)回振動(dòng),揚(yáng)聲器就能夠發(fā)聲了,即將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào),是利用磁場(chǎng)對(duì)電流力的作用的原理,故D正確,C錯(cuò)誤。
故選D。
15.(23-24九年級(jí)上·山東濟(jì)南·期末)下圖所示的磁力鎖,閉合開(kāi)關(guān)、電路接通,磁力鎖會(huì)產(chǎn)生磁性,門(mén)便被緊緊吸住。當(dāng)刷卡或按一下開(kāi)門(mén)按鈕,即可切斷電路、磁力鎖失去磁性,人們便可將門(mén)打開(kāi)。磁力鎖所利用的物理原理與下列哪一物品相同( )
A.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器B.動(dòng)圈式話筒
C.電鈴D.手搖式發(fā)電機(jī)
【答案】C
【詳解】磁力鎖關(guān)閉時(shí),電路接通磁鐵有磁性吸住鐵片,大門(mén)鎖住。當(dāng)刷卡或按一下開(kāi)關(guān),即可切斷電路,磁力鎖失去磁性,可將門(mén)打開(kāi),由此可知,電磁鐵的工作原理是電流的磁效應(yīng)。
A.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器是將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成聲信號(hào),是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的,故A不符合題意;
B.動(dòng)圈式話筒是對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí),膜片振動(dòng)引起閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng),線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,動(dòng)圈式話筒是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的,與發(fā)電機(jī)原理相同,故B不符合題意;
C.電鈴的主要部件是電磁鐵,利用了電流的磁效應(yīng),故C符合題意;
D.手搖式發(fā)電機(jī)是一種機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。其工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。故D不符合題意。
故選C。
題型六:磁生電的綜合問(wèn)題
16.(24-25九年級(jí)上·河北石家莊·期中)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲圖中實(shí)驗(yàn)可用來(lái)演示電磁感應(yīng),是法拉第首先發(fā)現(xiàn)的
B.乙圖中該裝置揭示的原理可制成電動(dòng)機(jī),它是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
C.丙圖中可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
D.丁圖中模型的原理是電流的磁效應(yīng)
【答案】C
【詳解】A.甲圖中實(shí)驗(yàn)表明通電導(dǎo)體周?chē)嬖谥艌?chǎng),該裝置可用來(lái)演示電流的磁效應(yīng),是法拉第首先發(fā)現(xiàn)的,故A錯(cuò)誤;
B.乙圖中該裝置表明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng),根據(jù)這一原理制成了電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B錯(cuò)誤;
C.話筒的原理都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,在使用過(guò)程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故C正確;
D.丁圖中模型表明閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這個(gè)現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),故D錯(cuò)誤。
故選C。
17.(2024·江蘇蘇州·二模)下列與磁現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,說(shuō)法正確的是( )
A.若要使甲圖中自制電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)就要將兩側(cè)的絕緣漆全刮掉
B.圖乙是奧斯特實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)最好將導(dǎo)線東西方向放置
C.圖丙中電流表通電后指針最大偏轉(zhuǎn)往往會(huì)超過(guò)測(cè)量值,這是由于慣性造成的
D.圖丁說(shuō)明了電流具有磁效應(yīng)
【答案】C
【詳解】A.若要使甲圖中自制電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)就要將兩側(cè)的絕緣漆刮掉一半,做成一個(gè)簡(jiǎn)易換向器,故A錯(cuò)誤;
B.圖乙是奧斯特實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)最好將導(dǎo)線南北方向放置,減小地球磁場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,故B錯(cuò)誤;
C.圖丙中電流表通電后指針最大偏轉(zhuǎn)往往會(huì)超過(guò)測(cè)量值,這是由于慣性造成的,故C正確;
D.圖丁說(shuō)明了發(fā)電機(jī)的原理,是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來(lái)工作的,故D錯(cuò)誤。
故選C。
18.(23-24九年級(jí)上·廣東江門(mén)·期末)閱讀短文,回答問(wèn)題。
空氣發(fā)電機(jī)
清潔能源被認(rèn)為是未來(lái)的趨勢(shì)。一種發(fā)電裝置名為“空氣發(fā)電機(jī)”,可以直接利用空氣中的水分發(fā)電,這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)可能會(huì)對(duì)可再生能源、氣候變化和醫(yī)療領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。如圖所示,這種“空氣發(fā)電機(jī)”主要由微生物地桿菌產(chǎn)生的導(dǎo)電蛋白納米線形成了7微米的薄膜構(gòu)成,薄膜的底部和頂部各有一個(gè)電極。當(dāng)?shù)鞍准{米線與電極相連后,就可以利用薄膜從空氣中吸收水分,水分子被分解成氫離子和氧離子,導(dǎo)致電荷在薄膜頂部聚集,利用兩個(gè)電極形成的電荷差讓電子流動(dòng),從而產(chǎn)生電能。
此外,“空氣發(fā)電機(jī)”在濕度為45%的空氣中效果最好,但即便在極度干燥的地方,比如撒哈拉沙漠,一樣能發(fā)電,這與太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源相比,“空氣發(fā)電機(jī)”有著明顯優(yōu)勢(shì),它不需要風(fēng)力和太陽(yáng),在室內(nèi)也能運(yùn)行。不過(guò)這種“空氣發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電量十分有限,單個(gè)設(shè)備只能產(chǎn)生約0.5V的持續(xù)電壓,電流密度約為1.7×10?2mA/cm2,需要多個(gè)設(shè)備一起運(yùn)行才能實(shí)現(xiàn)供電。
(1)“空氣發(fā)電機(jī)”在濕度為 的空氣中發(fā)電效果最好;
(2)下列關(guān)于“空氣發(fā)電機(jī)”的說(shuō)法錯(cuò)誤的有 ;
A.“空氣發(fā)電機(jī)”主要由微生物地桿菌構(gòu)成
B.“空氣發(fā)電機(jī)”可以在室內(nèi)運(yùn)行
C.“空氣發(fā)電機(jī)”工作時(shí)將水分子分解成氫離子和氧離子
D.“空氣發(fā)電機(jī)”違背了能量守恒定律
(3)“空氣發(fā)電機(jī)”與電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)原理 (選填“相同”或“不相同”)?!翱諝獍l(fā)電機(jī)”在發(fā)電過(guò)程中,將 (選填“化學(xué)”或“機(jī)械”)能轉(zhuǎn)化為電能;
(4)若讓5個(gè)薄膜為4cm2的“空氣發(fā)電機(jī)”同時(shí)工作,在1h內(nèi)產(chǎn)生的電能為 J,能讓標(biāo)有“2.5V,0.75W”的小燈泡正常工作 s。
【答案】 45% AD 不相同 化學(xué) 0.612 0.816
【詳解】(1)[1]由所給材料可知,“空氣發(fā)電機(jī)”在濕度為45%的空氣中效果最好。
(2)[2]ABC.所給材料信息可知,這種“空氣發(fā)電機(jī)”主要由微生物地桿菌產(chǎn)生的導(dǎo)電蛋白納米線形成了7微米的薄膜構(gòu)成,薄膜的底部和頂部各有一個(gè)電極。當(dāng)?shù)鞍准{米線與電極相連后,就可以利用薄膜從空氣中吸收水分,水分子被分解成氫離子和氧離子,導(dǎo)致電荷在薄膜頂部聚集,利用兩個(gè)電極形成的電荷差讓電子流動(dòng),從而產(chǎn)生電能?!翱諝獍l(fā)電機(jī)”有著明顯優(yōu)勢(shì),它不需要風(fēng)力和太陽(yáng),在室內(nèi)也能運(yùn)行,故A錯(cuò)誤,符合題意,BC正確,不符合題意;
D.“空氣發(fā)電機(jī)”是利用化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,沒(méi)有違背了能量守恒定律,故D錯(cuò)誤,符合題意。
故選AD。
(3)[3][4]電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,“空氣發(fā)電機(jī)”是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,兩者原理不相同;“空氣發(fā)電機(jī)”在發(fā)電過(guò)程中,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
(4)[5][6]由“單個(gè)設(shè)備只能產(chǎn)生約0.5V的持續(xù)電壓,電流密度約為1.7×10?2mA/cm2”可知,若讓5個(gè)薄膜為4cm2的“空氣發(fā)電機(jī)”同時(shí)工作,在1h內(nèi)產(chǎn)生的電能為
1.7×10?2mA/cm2=1.7×10?5A/cm2
W=nUIt=5×0.5V×4cm2×1.7×10?5A/cm2×1×3600s=0.612J
由可得,能讓標(biāo)有“2.5V,0.75W”的小燈泡正常工作的時(shí)間為
【高分演練】
一、單選題
19.(2024·江蘇蘇州·二模)電子車(chē)票,也稱(chēng)“無(wú)紙化”車(chē)票,乘客網(wǎng)上購(gòu)票后,將身份證靠近檢驗(yàn)口,機(jī)器感應(yīng)電路中就會(huì)產(chǎn)生電流,從而識(shí)別乘客身份。下圖能說(shuō)明這一原理的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】A.將身份證靠近檢驗(yàn)口,機(jī)器感應(yīng)電路中就會(huì)產(chǎn)生電流,其工作原理為電磁感應(yīng),圖中有電源,其工作原理為通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,故A不符合題意;
B.圖中為電鈴,其工作原理為電流的磁效應(yīng),故B不符合題意;
C.圖中為揚(yáng)聲器的工作原理圖,揚(yáng)聲器是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理工作的,故C不符合題意;
D.圖中為話筒的工作原理圖,話筒是利用電磁感應(yīng)的原理工作的,故D符合題意。
故選D。
20.(24-25九年級(jí)上·江蘇南通·階段練習(xí))如圖所示的四個(gè)裝置,關(guān)于它們分別用來(lái)演示哪個(gè)物理現(xiàn)象的描述中,正確的是( )
A.圖a可用來(lái)演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
B.圖b可用來(lái)演示電磁鐵的極性與電流方向的關(guān)系
C.圖c可用來(lái)演示電荷間的相互作用
D.圖d可用來(lái)演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象
【答案】C
【詳解】A.電磁感應(yīng)是指閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng),電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。圖a是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置,故A錯(cuò)誤;
B.圖b是演示電流的磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,通過(guò)移動(dòng)變阻器的滑片可改變電路的電流大小,研究磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān),故B錯(cuò)誤;
C.同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,圖c是研究電荷間作用規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置,故C正確;
D.圖d中有電源,是演示磁場(chǎng)對(duì)電流作用的實(shí)驗(yàn)裝置,故D錯(cuò)誤。
故選C。
21.(23-24九年級(jí)上·河南商丘·階段練習(xí))如圖是小聰設(shè)計(jì)的一款小制作,圓筒A中安裝有磁鐵和可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈。有風(fēng)吹過(guò)時(shí),扇葉帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng),可使接入的LED燈發(fā)光。下列設(shè)備與小制作的工作原理相同的是( )
A.電風(fēng)扇B.電熨斗C.發(fā)電機(jī)D.汽油機(jī)
【答案】C
【詳解】裝置A中有磁鐵和可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈,當(dāng)有風(fēng)吹向風(fēng)扇時(shí)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng),扇葉帶動(dòng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,使接入的LED燈發(fā)光,是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理工作的,說(shuō)明磁能夠產(chǎn)生電;在此過(guò)程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
A.電風(fēng)扇的主要部件是電動(dòng)機(jī),原理是通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),故A不符合題意;
B.電熨斗的原理是電流的熱效應(yīng),故B不符合題意;
C.發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故C符合題意;
D.汽油機(jī)是內(nèi)燃機(jī),對(duì)外做功時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D不符合題意。
故選C。
22.(2024·福建福州·三模)手機(jī)無(wú)線充電的原理如圖,當(dāng)充電基座內(nèi)的送電線圈兩端接上交流電后,就會(huì)在鄰近的受電線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,受電線圈連接手機(jī)電池,實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。下列設(shè)備與無(wú)線充電受電線圈工作原理相同的是( )
A.電磁鐵B.電動(dòng)機(jī)C.發(fā)電機(jī)D.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器
【答案】C
【詳解】無(wú)線充電器是指利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行充電的設(shè)備。
A.電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)工作的,故A不符合題意;
B.電動(dòng)機(jī)利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理工作的,故B不符合題意;
C.發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的,故C符合題意;
D.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理工作的,故D不符合題意。
故選 C。
23.(2024·廣東佛山·二模)題圖是小明自制的能量轉(zhuǎn)化學(xué)具。當(dāng)接通電路后甲風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng),其產(chǎn)生的風(fēng)帶動(dòng)乙風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng),使LED燈發(fā)光。關(guān)于該學(xué)具說(shuō)法正確的是( )
A.裝置中LED發(fā)光是靠電池直接提供電能
B.LED燈是由超導(dǎo)材料制成的
C.該裝置中甲風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)與發(fā)電機(jī)的原理相似
D.該裝置用到了電磁感應(yīng)的原理
【答案】D
【詳解】A.裝置中LED發(fā)光是靠乙風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電能來(lái)提供電能的,故A錯(cuò)誤;
B.LED燈是由半導(dǎo)體材料制成的,故B錯(cuò)誤;
CD.該裝置中甲風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)與電動(dòng)機(jī)的原理相似,乙風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)與發(fā)電機(jī)的原理相似,發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng),故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
24.(2024·江蘇蘇州·一模)圖示為我國(guó)新型反潛巡邏機(jī),其機(jī)尾的“棍子”叫做磁異探測(cè)器,它能將潛艇經(jīng)過(guò)海域引起的磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為大小變化的電流( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【詳解】A.由題意可知,磁異探測(cè)器能將潛艇經(jīng)過(guò)海域引起的磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為大小變化的電流,符合磁生電的特點(diǎn),可判斷其利用了電磁感應(yīng)的原理,A選項(xiàng)圖示為奧斯特實(shí)驗(yàn),故A不符合題意;
B.圖示是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng),是電動(dòng)機(jī)的原理圖,故B不符合題意;
C.圖中開(kāi)關(guān)閉合后,切割磁感應(yīng)線,靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明此時(shí)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,是發(fā)電機(jī)的工作原理,故C符合題意;
D.圖中有電源,說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),故D不符合題意。
故選C。
25.(23-24九年級(jí)上·山東濟(jì)寧·期末)以下關(guān)于電與磁的描述中,說(shuō)法正確的是( )
A.如圖甲所示,可以研究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系
B.如圖乙所示,與發(fā)電機(jī)工作原理相同
C.如圖丙所示,與手機(jī)無(wú)線充電原理相同
D.如圖丁所示,小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象
【答案】C
【詳解】A.如圖甲所示,兩個(gè)電磁鐵串聯(lián)在一起,通過(guò)它們的電流相等,而它們的線圈匝數(shù)不同,可以研究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系,故A錯(cuò)誤;
B.如圖乙所示,通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,與電動(dòng)機(jī)工作原理相同,故B錯(cuò)誤;
C.如圖丙所示,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,與手機(jī)無(wú)線充電原理相同,故C正確;
D.如圖丁所示,小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說(shuō)明電流周?chē)嬖诖艌?chǎng),故D錯(cuò)誤。
故選C。
26.(23-24九年級(jí)上·新疆烏魯木齊·期末)對(duì)于如圖中情境,下列說(shuō)法正確的是( )
A.圖①是探究磁生電的實(shí)驗(yàn)
B.圖②是話筒的工作原理
C.圖③是電磁繼電器的原理
D.圖④是探究磁生電的實(shí)驗(yàn)
【答案】A
【詳解】A.圖①是探究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn),也是探究磁生電的實(shí)驗(yàn),金屬導(dǎo)體ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;
B.圖②是電動(dòng)機(jī)的工作原理圖,給導(dǎo)線通電,通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用而運(yùn)動(dòng),而話筒的工作原理是電磁感應(yīng)。故B錯(cuò)誤;
C.圖③是探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn),通過(guò)電磁鐵的電流相同時(shí),線圈匝數(shù)越多,電磁鐵磁性越強(qiáng),電磁繼電器的原理是電流具有磁效應(yīng)。故C錯(cuò)誤;
D.圖④是探究磁鐵磁極間相互作用力的實(shí)驗(yàn),故D錯(cuò)誤。
故選A。
27.(23-24九年級(jí)上·湖南婁底·期末)關(guān)于如圖所示的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是( )
A.該裝置是用于探究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”
B.導(dǎo)線ab運(yùn)動(dòng)時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.導(dǎo)線ab運(yùn)動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)指針不一定偏轉(zhuǎn)
D.該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象揭示了電動(dòng)機(jī)的原理
【答案】C
【詳解】A.導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),用電流計(jì)檢驗(yàn)電路中是否有電流,這是在探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。故A錯(cuò)誤;
BC.導(dǎo)體只有在切割磁感線時(shí),電路中才有電流產(chǎn)生,此時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有切割磁感線,電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。故B錯(cuò)誤,C正確;
D.電磁感應(yīng)是發(fā)電機(jī)的工作原理。故D錯(cuò)誤。
故選C。
28.(23-24九年級(jí)上·山東菏澤·期末)電流表是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要儀器,如圖所示是電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。將線圈置于兩磁極之間,線圈上固定有一指針,有電流通過(guò)線圈時(shí),線圈會(huì)帶動(dòng)指針一起偏轉(zhuǎn),線圈中電流越大,指針偏轉(zhuǎn)角度越大。則電流表的工作原理與下列說(shuō)法相符的是( )
A.通電線圈在磁場(chǎng)中受到了力的作用
B.同名磁極相互吸引,異名磁極相互排斥
C.與發(fā)電機(jī)工作原理相同
D.電流表工作過(guò)程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
【答案】A
【詳解】A.電流表的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用而使指針偏轉(zhuǎn)。故A符合題意;
B.同名磁極相互吸引,異名磁極相互排斥,是磁極間的相互作用,與電流無(wú)關(guān),故B不符合題意;
C.發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,電動(dòng)機(jī)的工作原理才是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,故C不符合題意;
D.電流表在工作時(shí),有電流通過(guò)指針偏轉(zhuǎn),是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D不符合題意。
故選A。
二、填空題
29.(24-25九年級(jí)上·全國(guó)·課后作業(yè))小西和小安把一條大約10m長(zhǎng)電線的兩端連在靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接線柱上,形成閉合導(dǎo)體回路,如圖所示,然后他們沿某一方向站立并迅速搖動(dòng)這條電線,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針擺動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中,靈敏電流計(jì)的作用是用來(lái)檢測(cè) 。你認(rèn)為小西和小安是沿 (選填“東西”或“南北”)方向站立的。
【答案】 是否有電流產(chǎn)生 東西
【解析】略
30.(24-25九年級(jí)上·江蘇南通·階段練習(xí))小明同學(xué)做了一個(gè)如圖所示的裝置,閉合開(kāi)關(guān),用外力使導(dǎo)體棒ab水平向右運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒cd也隨之運(yùn)動(dòng)起來(lái),則實(shí)驗(yàn)裝置中甲部分應(yīng)用的物理原理是 ;實(shí)驗(yàn)裝置中的乙部分,是將電能轉(zhuǎn)化成 能;其中 (選填“甲”或“乙”)部分產(chǎn)生的現(xiàn)象與電動(dòng)機(jī)的工作原理相似。
【答案】 電磁感應(yīng)現(xiàn)象/電磁感應(yīng) 機(jī)械 乙
【詳解】[1][2][3]由題圖可知,閉合開(kāi)關(guān),使導(dǎo)體棒ab水平向右移動(dòng),此時(shí)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理實(shí)現(xiàn)的,此時(shí)導(dǎo)體棒ab相當(dāng)于電源;此裝置中的cd相當(dāng)于放入磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)體,通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用,故cd棒受力運(yùn)動(dòng),這是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程;電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用工作的,故與裝置中乙部分產(chǎn)生的現(xiàn)象是相似的。
31.(24-25九年級(jí)上·湖北黃岡·階段練習(xí))小明乘坐爸爸駕駛的以汽油機(jī)為動(dòng)力的汽車(chē)外出游玩,觀察到儀表指示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min,則這臺(tái)汽油機(jī)每秒對(duì)外做功 次。利用兩種或兩種以上能源的汽車(chē)稱(chēng)為混合動(dòng)力型汽車(chē),如圖所示為“并聯(lián)混合動(dòng)力型汽車(chē)”的原理圖,這種汽車(chē)在制動(dòng)減速時(shí),電動(dòng)機(jī)的飛輪與汽車(chē)輪子摩擦,電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用,把動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了 能,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池的充電,既節(jié)約了汽油,又減少了尾氣排放。
【答案】 25 電
【詳解】[1]汽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中,飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈,對(duì)外做功一次,3000r/min,即50r/s,則每秒做功的次數(shù)為25次,并完成100個(gè)沖程。
[2]發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用,把動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能,對(duì)電池充電。
32.(24-25九年級(jí)上·全國(guó)·課后作業(yè))某幼兒園游樂(lè)室里有一塊能發(fā)電的地板,當(dāng)小朋友們?cè)谏厦嫣S時(shí),小燈泡便會(huì)一閃一閃,地板下方鋪設(shè)的結(jié)構(gòu)如圖所示,當(dāng)踩踏地板時(shí),固定在地板下方的磁鐵往復(fù)運(yùn)動(dòng),使固定在地面上的彈簧線圈做 磁感線運(yùn)動(dòng),閉合電路中產(chǎn)生 ;小燈泡發(fā)光的過(guò)程,其能量轉(zhuǎn)化是 能轉(zhuǎn)化成電能。
【答案】 切割 感應(yīng)電流 機(jī)械
【詳解】[1][2][3]如圖所示,固定在地板下方的磁鐵位于線圈內(nèi)部,當(dāng)磁鐵上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈就會(huì)切割磁感線運(yùn)動(dòng),根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象可知,當(dāng)閉合線圈中的部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,使小燈泡發(fā)光;使小燈泡發(fā)光的電能是由機(jī)械能轉(zhuǎn)化的,所以其能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。
33.(2024·重慶南川·模擬預(yù)測(cè))如圖所示的裝置可以把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能,與其工作原理相同的產(chǎn)品 (選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”),它的基本原理是:閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做 運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流。
【答案】 發(fā)電機(jī) 切割磁感線
【詳解】[1]圖中裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,從而運(yùn)動(dòng)起來(lái)。這是電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的過(guò)程。發(fā)電機(jī)的工作原理則是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象,將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。因此,圖中的裝置與發(fā)電機(jī)的工作原理相同。
[2]發(fā)電機(jī)的基本原理:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。
34.(2024·江蘇無(wú)錫·三模)如圖所示是動(dòng)圈式話筒(麥克風(fēng))和揚(yáng)聲器(喇叭)的構(gòu)造示意圖,當(dāng)人對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí),產(chǎn)生的聲音使膜片及與之相連的線圈一起振動(dòng),線圈在磁場(chǎng)中的這種運(yùn)動(dòng),能產(chǎn)生隨著聲音變化而變化的電流,它的工作原理是 。變化的電流經(jīng)放大器放大后通過(guò)揚(yáng)聲器的線圈,通電線圈就在磁場(chǎng)中來(lái)回振動(dòng),帶動(dòng)紙盆發(fā)出聲音,揚(yáng)聲器就發(fā)出聲音。當(dāng)揚(yáng)聲器中的線圈通過(guò)的電流方向如圖所示時(shí),線圈向左運(yùn)動(dòng),那么當(dāng)電流方向改變時(shí),線圈將向 運(yùn)動(dòng),話筒在電路中相當(dāng)于 (選填“電源”或“用電器”)。
【答案】 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 右 電源
【詳解】[1]當(dāng)人對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí),產(chǎn)生的聲音使膜片及與之相連的線圈一起振動(dòng),線圈在磁場(chǎng)中的這種運(yùn)動(dòng),能產(chǎn)生隨著聲音變化而變化的電流,將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。其工作原理利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
[2]線圈的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān),磁場(chǎng)方向不變,電流方向改變時(shí),線圈的運(yùn)動(dòng)方向改變,因此當(dāng)揚(yáng)聲器中的線圈通過(guò)的電流方向如圖所示時(shí),線圈向左運(yùn)動(dòng),那么當(dāng)電流方向改變時(shí),受力方向改變,線圈將向右運(yùn)動(dòng)。
[3]揚(yáng)聲器的工作原理為通電導(dǎo)線的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,相當(dāng)于電動(dòng)機(jī),需要電源,因此話筒在電路中相當(dāng)于電源。
35.(23-24九年級(jí)上·江蘇南通·期末)如圖所示,質(zhì)量和形狀完全相同的金屬線框A和塑料線框B,從同一高度同時(shí)自由落下(“×”表示磁場(chǎng)方向垂直紙面向里)。不計(jì)空氣阻力,由于 現(xiàn)象,線框 (選填“A”、“B”)會(huì)有電流產(chǎn)生,使該線框的一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為 能,導(dǎo)致線框A落到地面所需時(shí)間tA 線框B落到地面所需時(shí)間tB(選填“>”、“<”或“=”)
【答案】 電磁感應(yīng) A 電 大于
【詳解】[1][2][3][4]不計(jì)空氣阻力,塑料線框自由下落,而金屬線圈由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,會(huì)有電流產(chǎn)生,使該線框的一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能,轉(zhuǎn)化的動(dòng)能減小,速度變慢,導(dǎo)致線框A落到地面所需時(shí)間tA大于線框B落到地面所需時(shí)間tB。
36.(23-24九年級(jí)上·廣東惠州·期末)探究電磁關(guān)系如圖所示,立志考一中的徐明瑋同學(xué)把甲、乙裝置中的導(dǎo)體棒ab、cd組成電路。施加動(dòng)力使懸掛的導(dǎo)體棒cd沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí),看到導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌上也向右運(yùn)動(dòng)。
(1)在ab、cd組成電路中, (選填“ab”或“cd”)相當(dāng)于電源,在cd棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是: 能轉(zhuǎn)化為 能;
(2)若使導(dǎo)體棒cd沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)(其他條件不變),則導(dǎo)體棒ab將向 運(yùn)動(dòng)(選填“左”或“右”);
(3)若使導(dǎo)體棒cd沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng),則導(dǎo)體棒ab將 ;(選填“靜止不動(dòng)”或“運(yùn)動(dòng)”)
(4)某些公交車(chē)上安裝的“車(chē)窗爆破器”的工作原理是:當(dāng)爆破器中的線圈有電流通過(guò)時(shí),爆破器中的“鎢鋼頭”會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間的沖擊力。“車(chē)窗爆破器”工作原理與圖裝置中 (選填“甲”或“乙”)部分相同。
【答案】 cd 機(jī)械 電 左 靜止不動(dòng) 甲
【詳解】(1)[1]在ab、cd組成電路中,導(dǎo)體棒cd切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,提供了電能,相當(dāng)于電源。
[2][3]在cd棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,消耗了機(jī)械能,得到了電能,實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
(2)[4]若使導(dǎo)體棒cd沿水平方向向左運(yùn)動(dòng),其他條件不變,則會(huì)改變電路中電流的方向,所以導(dǎo)體棒ab在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向也會(huì)改變,將向左運(yùn)動(dòng)。
(3)[5]若使導(dǎo)體棒cd沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒cd沒(méi)有切割磁感線,電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,則導(dǎo)體棒ab將靜止不動(dòng)。
(4)[6]公交車(chē)上安裝的“車(chē)窗爆破器”的工作原理是,當(dāng)爆破器中的線圈有電流通過(guò)時(shí),爆破器中的“鎢鋼頭”會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間的沖擊力,是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故圖甲部分與這一過(guò)程是相同的。
三、作圖題
37.(2023·廣東廣州·一模)圖甲中的a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)體,它是閉合電路的一部分,當(dāng)導(dǎo)體以圖甲所示方向運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中可產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果要改變電路感應(yīng)電流的方向,請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向,并標(biāo)出磁極的N、S極位置。
【答案】
【詳解】如圖甲a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)體,它是閉合電路的一部分,若導(dǎo)體a向下做切割磁感線運(yùn)動(dòng),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流;若改變導(dǎo)體a中的感應(yīng)電流方向,可以改變磁場(chǎng)方向即在保持導(dǎo)體切割磁感線方向不變,對(duì)調(diào)N、S極或保持磁場(chǎng)方向不變,改變導(dǎo)體a切割磁感線方向,如圖
38.(21-22九年級(jí)上·廣東·期末)如題圖所示,表示閉合回路中垂直于紙面的一根導(dǎo)線,當(dāng)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,請(qǐng)用箭頭標(biāo)出的運(yùn)動(dòng)方向(只畫(huà)一個(gè)),并畫(huà)出一條磁感線。
【答案】
【詳解】磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到S極的。閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流,只要a的運(yùn)動(dòng)能切割磁感線,回路中就能產(chǎn)生感應(yīng)電流。如圖
四、實(shí)驗(yàn)題
39.(24-25九年級(jí)上·全國(guó)·課后作業(yè))如圖甲所示為發(fā)光二極管(LED)及其符號(hào),它具有單向?qū)щ娦?,?dāng)電流從“”極流入時(shí)會(huì)發(fā)光,當(dāng)電流從“”極流入時(shí)不會(huì)發(fā)光。小樂(lè)利用兩個(gè)相同的發(fā)光二極管設(shè)計(jì)了如圖乙所示裝置來(lái)研究“感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)”,其實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象如表所示:
(1)實(shí)驗(yàn)中,將兩個(gè)相同的發(fā)光二極管反向并聯(lián)的目的是 ;
(2)根據(jù)①②可得出:感應(yīng)電流的方向與 有關(guān);
(3)若根據(jù)①③可得出:感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)。補(bǔ)全③的實(shí)驗(yàn)步驟 ;
(4)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)條形磁體的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生 (選填“推動(dòng)”或“阻礙”)作用;
拓展設(shè)問(wèn)
(5)小丹做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn),她將兩個(gè)相同的玩具電機(jī)A、B的轉(zhuǎn)軸用塑料管連接起來(lái),如圖所示。
當(dāng)電機(jī)B中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí),電機(jī)A中線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向也隨之改變,通過(guò)小燈泡的電流方向 (選填“會(huì)”或“不會(huì)”)改變。在電機(jī)A所在電路中添加 (一種器材),用來(lái)判斷電路中電流方向是否改變。
【答案】(1)判斷感應(yīng)電流的方向
(2)導(dǎo)體切割磁感線的方向
(3)N
(4)阻礙
(5) 會(huì) 電流表(或二極管、電壓表、靈敏電流計(jì)等)
【詳解】(1)LED燈具有單向?qū)щ娦?,?shí)驗(yàn)中選用LED燈是為了判斷感應(yīng)電流的方向。
(2)由①②可知,條形磁鐵先是S極向右快速插入玻璃管,然后快速向左拉出,導(dǎo)體切割磁感線的方向不同,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不同,可以得出:感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向有關(guān)。
(3)若想要證明“感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)”,在做了上述操作①后,還應(yīng)該補(bǔ)做的實(shí)驗(yàn)操作是條形磁鐵水平放置在玻璃管左側(cè),N極向右快速插入玻璃管,觀察兩燈的發(fā)光情況。
(4)通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向和外界磁場(chǎng)的變化是相反,通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)條形磁體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用。
(5)[1]當(dāng)電機(jī)B中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí),電機(jī)A中線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向也隨之改變,切割磁感線的方向發(fā)生改 變,則通過(guò)小燈泡的電流方向會(huì)改變。
[2]在電機(jī)A所在電路中添加電流表、電壓表、二極管、靈敏電流計(jì)等具有明確的正負(fù)接線柱的元件均可,可以用來(lái)判斷電路中電流方向是否改變。
40.(23-24九年級(jí)上·河北石家莊·期末)如圖是“探究什么情況下磁可以生電”的裝置,用棉線將一段導(dǎo)體AB懸掛起來(lái),放置于蹄形磁體的磁場(chǎng)中,再用導(dǎo)線把導(dǎo)體AB和靈敏電流計(jì)連接起來(lái),組成閉合電路。
(1)該實(shí)驗(yàn)中,靈敏電流計(jì)的作用是判斷電路中有無(wú)電流和判斷 ;
(2)在選擇導(dǎo)體AB的材料時(shí),最好選擇 (選填“銅棒”或“鐵棒”);
(3)某小組對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行完善后,觀察并記錄數(shù)據(jù),可知閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做 運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流;
(4)若將靈敏電流計(jì)換成 ,則可探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用。
【答案】(1)電流的大小和方向
(2)銅棒
(3)切割磁感線運(yùn)動(dòng)
(4)電源
【詳解】(1)該實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電路有電流時(shí),靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),而當(dāng)電路中電流方向不同時(shí),指針的偏轉(zhuǎn)方向則不同,當(dāng)電路中電流大小不同時(shí),指針偏轉(zhuǎn)的角度則不同,所以,實(shí)驗(yàn)中靈敏電流計(jì)的作用是判斷電路中是否有電流、判斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向和大小。
(2)在選擇AB材料時(shí)要求是導(dǎo)體且不能被磁化,鐵棒易被磁化,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最好選擇銅棒。
(3)通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,在電路閉合時(shí),只有導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)指針才偏轉(zhuǎn),說(shuō)明此時(shí)電路中產(chǎn)生電流,由此可知:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(4)若將靈敏電流計(jì)換成電源,則電路中會(huì)有電流,所以,可探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用。
41.(2024·江西九江·模擬預(yù)測(cè))【探究名稱(chēng)】探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
【問(wèn)題】小明同學(xué)課堂上觀察了物理老師演示的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)金屬棒左右運(yùn)動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針會(huì)偏轉(zhuǎn),上下運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)偏轉(zhuǎn),他還想知道若利用條形磁體代替蹄形磁體,如何能產(chǎn)生感應(yīng)電流,于是他利用金屬棒及導(dǎo)線、條形磁體、靈敏電流計(jì)等器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。
【證據(jù)】
(1)如圖甲所示,連接好電路,將金屬棒沿著條形磁體的軸線放置。金屬棒上下運(yùn)動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針沒(méi)有偏轉(zhuǎn);金屬棒左右運(yùn)動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針幾乎沒(méi)有偏轉(zhuǎn);
(2)如圖乙所示,將金屬棒垂直于條形磁體的軸線放置,金屬棒前后運(yùn)動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn);
【解釋】圖甲實(shí)驗(yàn)中,金屬棒沿著條形磁體的軸線上下運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)照?qǐng)D丙可知,此時(shí)金屬棒 切割磁感線,所以未能產(chǎn)生感應(yīng)電流;圖乙實(shí)驗(yàn)中,將金屬棒垂直于條形磁體的軸線前后運(yùn)動(dòng)時(shí),此時(shí)金屬棒 切割磁感線,所以能產(chǎn)生感應(yīng)電流。(均選填“有”或“沒(méi)有”)
【交流】
(1)經(jīng)過(guò)同學(xué)們討論,用線圈來(lái)代替金屬棒(如圖丁),相當(dāng)于增加了 (選填“金屬棒根數(shù)”或“磁場(chǎng)強(qiáng)度”),左右運(yùn)動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針 (選填“會(huì)”或“不會(huì)”)偏轉(zhuǎn);
(2)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),往相同的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),速度越快,指針偏轉(zhuǎn)的角度越大,說(shuō)明了感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的 有關(guān);
(3)將條形磁體插入線圈內(nèi)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針也會(huì)偏轉(zhuǎn),拔出來(lái)時(shí),發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生了改變,說(shuō)明了感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的 有關(guān);換用磁場(chǎng)強(qiáng)度更大的磁體,用相同的速度插入或拔出條形磁體,發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度更大,說(shuō)明了產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小與 有關(guān)。
【答案】 沒(méi)有 有 金屬棒根數(shù) 會(huì) 速度 方向 磁場(chǎng)的強(qiáng)度
【詳解】【解釋】
[1]由圖丙給出的條形磁體的磁感線分布可知,當(dāng)金屬棒沿著條形磁體的軸線上下運(yùn)動(dòng)時(shí),它的運(yùn)動(dòng)方向是與磁感線平行的,不能切割磁感線,所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
[2]由圖丙可知,將金屬棒垂直于條形磁體的軸線前后運(yùn)動(dòng)時(shí),它能夠較為明顯地切割磁感線,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流也比較明顯,靈敏電流計(jì)會(huì)產(chǎn)生明顯地偏轉(zhuǎn)。
【交流】
(1)[3]線圈相當(dāng)于是很多金屬棒疊在一起,所以是相當(dāng)于增加了金屬棒根數(shù)。
[4]當(dāng)線圈左右運(yùn)動(dòng)時(shí),相當(dāng)于很多個(gè)金屬棒并聯(lián)在一起切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電流較為明顯,所以靈敏電流計(jì)的指針會(huì)發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)。
(2)[5]根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,當(dāng)導(dǎo)體向同一方向運(yùn)動(dòng)的速度越大時(shí),靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度越大,說(shuō)明感應(yīng)電流越大,故可知感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。
(3)[6]將條形磁體插入線圈內(nèi)和從線圈內(nèi)拔出的過(guò)程中,線圈切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生了改變,而靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向也隨之改變,這說(shuō)明了感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)的方向有關(guān)。
[7]換用磁場(chǎng)強(qiáng)度更大的磁體后,還是用相同的速度插入或拔出條形磁體即導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度不變,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)的角度比之前更大,所以由控制變量法可知,導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)的強(qiáng)度有關(guān)。
五、綜合題
42.(24-25九年級(jí)上·遼寧沈陽(yáng)·期中)如圖甲所示,是小明家里的魚(yú)缸和底濾過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)圖。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的電路學(xué)習(xí),小明對(duì)自己家的魚(yú)缸中需要的電路設(shè)備進(jìn)行了更加合理的改造。
(1)任務(wù)1:改造水位控制器電路
為了防止魚(yú)缸下水管道堵塞的情況下,水泵抽水產(chǎn)生魚(yú)缸溢水的現(xiàn)象,小明在魚(yú)缸上方安裝一個(gè)自動(dòng)水位控制器,當(dāng)水面高于設(shè)定的高度,水泵自動(dòng)斷電。小明需要將水泵和自動(dòng)水位控制器 (選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”);
(2)任務(wù)2:節(jié)能減排
小明將電動(dòng)機(jī)的前端轉(zhuǎn)子部分固定一個(gè)水車(chē),然后將電動(dòng)機(jī)和照明燈連接成一個(gè)閉合電路(如圖乙所示)。當(dāng)下水口排水時(shí)沖刷水車(chē)使電動(dòng)機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng),照明燈(發(fā)光二極管)就能發(fā)光,下列表述正確的是( );
A.在該閉合電路中,電動(dòng)機(jī)部分將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能
B.二極管是利用超導(dǎo)體材料制成的
C.在該閉合電路中,電動(dòng)機(jī)是用電器
D.二極管具有單向?qū)щ娦?br>(3)任務(wù)3:底濾槽水位監(jiān)控
①如圖丙所示,這是底濾槽水位監(jiān)控器。其中是一個(gè)定值電阻,a是金屬球,ab之間是絕緣的,R是滑動(dòng)變阻器的電阻片(b、c為電阻片的兩端),滑動(dòng)變阻器的滑片跟滑桿連接,滑桿可以繞固定軸0轉(zhuǎn)動(dòng),另一端固定著一個(gè)浮子。當(dāng)水面升高時(shí),電流表示數(shù)會(huì) ;
②如果水槽中的水面過(guò)低,滑片滑到金屬球a點(diǎn)時(shí),電鈴響(提示應(yīng)該給魚(yú)缸加水了)。請(qǐng)根據(jù)條件將電鈴連接在電路中 (要求電鈴響時(shí)電流表有示數(shù),并且起到保護(hù)電路的作用)。
【答案】(1)串聯(lián)
(2)AD
(3) 變大
【詳解】(1)為了防止下水管道堵塞導(dǎo)致水泵抽水使魚(yú)缸溢水,需要確保當(dāng)水面高于設(shè)定高度時(shí),水泵能自動(dòng)斷電。為了實(shí)現(xiàn)這一功能,水泵和自動(dòng)水位控制 器應(yīng)該串聯(lián)連接。因?yàn)榇?lián)電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)(在這 里是自動(dòng)水位控制器)斷開(kāi)時(shí),整個(gè)電路就會(huì)斷開(kāi),水泵就會(huì)停止工作。
(2)A.根據(jù)題意,當(dāng)下水口排水時(shí)沖刷水車(chē)使電動(dòng)機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng),照明燈(發(fā)光二極管)就能發(fā)光,說(shuō)明該過(guò)程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故A正確;
BD.二極管是由半導(dǎo)體材料制成,具有單向?qū)щ娦?,故B錯(cuò)誤,D正確;
C.根據(jù)題意,排水時(shí)沖刷水車(chē)使電動(dòng)機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng),發(fā)電,說(shuō)明該過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)充當(dāng)電源,故C錯(cuò)誤。
故選AD。
(3)[1]當(dāng)水面升高時(shí),浮子上升,杠桿左端上升,右端下降,導(dǎo)致變阻器接入電路中的電阻變小,電流變大,即電流表的示數(shù)變大。
[2]滑片滑到金屬球a點(diǎn)時(shí),電鈴響,說(shuō)明電鈴左端與a點(diǎn)串在一起,右端與下發(fā)導(dǎo)線接在一起,正?;谧冏杵魃蠒r(shí),電鈴處于斷路,電鈴不響,只有當(dāng)滑片與a點(diǎn)連接的時(shí)候,電鈴才會(huì)響,如下圖所示:
43.(24-25九年級(jí)上·江蘇蘇州·階段練習(xí))閱讀短文,回答問(wèn)題:
2024年5月28日,比亞迪第五代DM技術(shù)發(fā)布暨LDM-i、海豹06DM-i發(fā)布會(huì)在陜西西安舉行。作為插電式混合動(dòng)力的研發(fā)成果,比亞迪第五代DM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)最高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高達(dá)46%、最低百公里虧電油耗3L和最長(zhǎng)綜合續(xù)航2100公里,這些數(shù)據(jù)在全球汽車(chē)市場(chǎng)首屈一指。
DM-i5.0是比亞迪最新一代的雙?;旌蟿?dòng)力技術(shù),該動(dòng)力系統(tǒng)的汽車(chē),在電池電量充足的情況下,電池為電動(dòng)機(jī)供電。當(dāng)電池電量不足時(shí),系統(tǒng)便啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)電池進(jìn)行充電。為節(jié)約能源,該混合動(dòng)力汽車(chē)采用再生制動(dòng)器,開(kāi)啟時(shí)它把汽車(chē)剎車(chē)制動(dòng)時(shí)消耗的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在蓄電池中,同時(shí)產(chǎn)生汽車(chē)所需的制動(dòng)力,從而有效減少了汽車(chē)的燃油消耗和制動(dòng)器摩擦片的磨損。儲(chǔ)能效率是指汽車(chē)正常行駛時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),開(kāi)啟再生制動(dòng)器,直至汽車(chē)停止的過(guò)程中,通過(guò)發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率。其驅(qū)動(dòng)原理如圖甲所示:行駛動(dòng)力可由電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)提供,也可以由二者同時(shí)提供。
(1)當(dāng)電池電量充足,汽車(chē)行駛過(guò)程中 能轉(zhuǎn)化為 能;
(2)汽車(chē)上坡時(shí),將擋位切換為低速擋,以減小行駛的速度,這樣做的目的是___________;
A.增大能耗效率B.省電C.減小摩擦力D.增大爬坡的牽引力
(3)在測(cè)試儲(chǔ)能效率中,先讓汽車(chē)正常行駛,然后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),分別測(cè)出開(kāi)啟和關(guān)閉再生制動(dòng)器兩種情況下,汽車(chē)通過(guò)的路程s與對(duì)應(yīng)的速度大小v,計(jì)算出動(dòng)能Ek,畫(huà)出Ek隨s變化的圖像如下圖所示。則圖中表示開(kāi)啟再生制動(dòng)器的圖線是 ,在本次測(cè)試過(guò)程中的儲(chǔ)能效率為 。
【答案】(1) 電 機(jī)械
(2)D
(3) ② 40%
【詳解】(1)[1][2]電池電量充足的情況下,電池為電動(dòng)機(jī)供電。消耗電能,從而驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛,產(chǎn)生機(jī)械能,所以汽車(chē)行駛過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(2)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一定,由可知,將擋位切換為低速擋,通過(guò)減小行駛的速度,來(lái)獲得更大的牽引力,故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
(3)[1]關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,關(guān)閉再生制動(dòng)器,汽車(chē)克服摩擦力做功,動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,開(kāi)啟再生制動(dòng)器,有部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,克服摩擦力做功的能量減少,摩擦力大小不變,因此汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離減小,所以開(kāi)啟再生制動(dòng)器的圖線是②。
[2]由圖像可以看出正常行駛的情況下,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后行駛
開(kāi)啟再生制動(dòng)器行駛的距離為
因此動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率為
所以?xún)?chǔ)能效率
直流電動(dòng)機(jī)
交流發(fā)電機(jī)
裝置圖
原理圖
原理
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)
電磁感應(yīng)
構(gòu)造
轉(zhuǎn)子、定子、換向器、電刷等
轉(zhuǎn)子、定子、銅環(huán)、電刷等
電流的性質(zhì)
外部電路提供直流電,換向器改變線圈中電流的方向,線圈中為交流電
外部電路和線圈中都是交流電
能量轉(zhuǎn)化
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
在電路中的作用
消耗電能(用電器)
提供電能(電源)
辨別方法
(1)從外部電路區(qū)分:外部電路有電源的是電動(dòng)機(jī),外部電路無(wú)電源的是發(fā)電機(jī);
(2)從能量轉(zhuǎn)化的角度區(qū)分:電動(dòng)機(jī)是“因電而動(dòng)”,是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;發(fā)電機(jī)是“因動(dòng)而電”,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

條形磁鐵水平放置在玻璃管左側(cè),S極向右快速插入玻璃管
A發(fā)光,B不發(fā)光

將插入玻璃管中的條形磁鐵,快速向左拉出
A不發(fā)光,B發(fā)光

條形磁鐵水平放置在玻璃管左側(cè),______極向右快速插入玻璃管
A不發(fā)光,B發(fā)光

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第5節(jié) 磁生電

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