第25講：磁生電試卷（原卷版+解析版）-2024-2025學年九年級全一冊物理《考點?題型 ?技巧》精講與精練高分突破專題系列（人教版）-試卷下載-教習網

考點01：電磁感應及其條件
考點02：影響磁生電大小和方向的因素
考點03：發(fā)電機的構造及其原理
考點04：交變和直流發(fā)電機的區(qū)別
考點05：動圈式話筒
考點06：磁生電的綜合問題
【知識梳理】
知識點01：磁生電
1831年，英國物理學家法拉第發(fā)現了利用磁場產生電流的條件和規(guī)律——電磁感應。
1.電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場中做切制磁感線運動時，導體中就產生電流。這種由于導體在磁場中運動而產生電流的現象叫做電磁感應。
2.感應電流：在電磁感應現象中產生的電流叫做感應電流。
3.產生感應電流的條件：
(1)導體必須是閉合電路的一部分；
(2)導體必須做切割磁感線運動。
4.影響感應電流方向的因素：磁場方向和導體切割磁感線的方向。若只改變磁場方向，或只改變導體切割磁感線的方向，感應電流的方向改變；若磁場方向和導體切割磁感線的方向同時改變，感應電流的方向不變。
5.電磁感應現象的能量轉化：機械能轉化為電能。
6.電磁感應的應用：發(fā)電機、動圈式話筒、變壓器等。
知識點02：對產生感應電流的條件的理解
①導體必須是閉合電路的一部分：如果電路不閉合，導體做切割磁感線運動時能產生感應電壓，但由于電路為斷路，因此不會產生感應電流。
②導體切割磁感線：可以理解為導體運動方向與磁感線垂直或與磁感線成一定角度。導體運動方向與磁場方向平行時，導體未切制磁感線，此時無感應電流產生。
③導體切割磁感線運動：指的是導線與磁場的相對運動，磁場不動，導線運動切割磁感線；或導線不動，磁場運動，導線也能切割磁感線。這兩種情況都能產生感應電流。
知識點03：發(fā)電機
1.原理：發(fā)電機是利用電磁感應原理制成的。
2.構造：主要由轉子(轉動部分)、定子(固定部分)兩部分組成。
(1)小型發(fā)電機一般采用磁極不動、線圈旋轉的方式發(fā)電。如手搖式發(fā)電機。
(2)大型發(fā)電機一般采用線圈不動、磁極旋轉的方式來發(fā)電，電壓很高、電流很強，這種發(fā)電方式叫旋轉磁極式發(fā)電。為了得到較強的磁場，要用電磁鐵代替永磁體。
3.發(fā)電機的能量轉化：機械能轉化為電能。
4.探究手搖發(fā)電機
(1)手搖發(fā)電機的電流與轉速的關系：如圖甲所示，把一臺手搖發(fā)電機跟燈泡連接起來，使線圈在磁場中轉動，可以看到小燈泡會發(fā)光，且轉速越快，小燈泡越亮。說明手搖發(fā)電機轉速越快，產生的電流越大。
(2)手搖發(fā)電機電流的方向：如圖乙所示，把兩個發(fā)光二極管極性相反地并聯起來，并與發(fā)電機串聯(或將發(fā)電機與一個電流計連接)。轉動搖把，可觀察到兩個二極管交替發(fā)光(或電流計指針左右擺動)，說明手搖發(fā)電機產生的電流的方向在不斷變化。
5.交變電流：大小和方向隨時間做周期性變化的電流叫交變電流，簡稱交流。
6.直流：直流電的大小和方向不隨時間變化。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值上等于電流在每秒內周期性變化的次數。
(2)單位：赫茲，簡稱“赫”，符號Hz。
(3)我國電網以交流供電，頻率為50 Hz，1s內電流方向改變100次。
知識點03直流電動機與交流發(fā)電機的辨析
知識點04：動圈式話筒
1.結構：由永久磁體、線圈和膜片等構成，如圖甲所示。
2.工作原理：電磁感應。
3.工作過程：如圖乙所示，人說話發(fā)出的聲音使膜片振動，連接在膜片上的線圈隨著膜片一起在永久磁體的磁場里振動，線圈做切割磁感線運動，從而產生感應電流。產生的感應電流的大小和方向都隨著聲音的變化而變化，這個電流信號經放大后傳給揚聲器，再通過揚聲器還原成聲音。
【題型歸納】
題型一：電磁感應及其條件
1．（24-25九年級上·河北石家莊·期中）如圖所示，甲、乙為兩個相同的裝置。閉合開關，向右移動導體棒ab，導體棒cd隨之運動。下列判斷正確的是（）
A．甲裝置相當于電動機B．乙裝置的工作原理為電磁感應
C．若豎直向上移動ab,cd一定會運動D．動圈式話筒與甲裝置工作原理相同
【答案】D
【詳解】A．向右移動導體棒ab，此時導體棒ab做切割磁感線運動，會產生感應電流，甲裝置相當于電源，故A錯誤；
B．當導體棒ab產生感應電流后，導體棒cd上通有電流，此時通電導體在磁場中會受到力的作用，因此乙裝置的工作原理為電動機原理：通電導線在磁場中受到力的作用，故B錯誤；
C．若豎直向上移動ab，此時導體棒ab不做切割磁感線運動，無法產生感應電流，因此cd不會運動，故C錯誤；
D．甲裝置工作原理是電磁感應，動圈式話筒與之原理相同，故D正確。
故選D。
2．（2024·河南信陽·三模）如圖所示，用絕緣細線分別將銅棒ab、cd水平懸掛，置于磁場方向豎直的蹄形磁體間，兩銅棒間用柔軟的細長導線連接成閉合回路。下列說法不正確的是（）
A．豎直上下移動銅棒ab，閉合回路abcd中沒有電流產生
B．左右移動銅棒ab，閉合回路abcd中有電流產生
C．銅棒ab左右移動的方向對銅棒cd的受力方向無影響
D．銅棒ab左右移動時，銅棒cd運動是因為通電導體在磁場中受力
【答案】C
【詳解】A．產生感應電流的條件是閉合回路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，豎直上下移動銅棒ab，沒有做切割磁感線運動，所以閉合回路abcd中沒有電流產生，故A正確，不符合題意；
B．左右移動銅棒ab，銅棒ab做切割磁感線運動，所以閉合回路abcd中有電流產生，故B正確，不符合題意；
C．感應電流的方向與磁場方向及導體做切割磁感線運動的方向有關，所以銅棒ab左右移動的方向對感應電流的方向有影響，銅棒cd相當于電動機，電流方向對銅棒cd受力方向有影響，故C錯誤，符合題意；
D．銅棒ab左右移動時，相當于發(fā)電機，電路中有電流通過，銅棒cd運動是因為通電導體在磁場中受力，相當于電動機，故D正確，不符合題意。
故選C。
3．（2024九年級下·江蘇常州·專題練習）如圖甲是發(fā)電機原理的示意圖，圖乙中的“O”表示圖甲中的導線ab（觀察的視線沿導線由b往a看），當它在磁場中分別轉動到1-4位置時，下列說法正確的是（）
A．在位置1時，電路中不會產生感應電流
B．在位置2時，電路中不會產生感應電流
C．由1轉到3的過程中，ab中產生的感應電流方向改變
D．由1轉到3的過程中，ab中產生的感應電流大小不變
【答案】A
【詳解】A．在位置1時，線圈沒有切割磁感線，電路中不會產生感應電流，故A正確；
B．在位置2時，線圈做切割磁感線運動，電路中會產生感應電流，故B錯誤；
C．由1轉到3的過程中，磁場方向不變，導體運動方向不變，電路中產生的感應電流方向不改變，故C錯誤；
D．由1轉到3的過程中，導體切割磁感線的速度會發(fā)生改變，電路中產生的感應電流大小將改變，故D錯誤。
故選A。
題型二：影響磁生電大小和方向的因素
4．（23-24九年級上·陜西西安·期末）如圖所示是“探究感應電流產生的條件”的實驗裝置，將一根導體的兩端用細線懸掛起來，并與靈敏電流計、開關串聯組成實驗裝置。閉合開關后，下列說法正確的是（）
A．導體上下運動時可以觀察到靈敏電流計指針偏轉
B．有感應電流產生說明機械能可以轉化為電能
C．將磁體的N、S極對調，電流計指針的偏轉方向一定改變
D．利用該實驗原理可以制成揚聲器
【答案】B
【詳解】A．閉合電路的部分導體在做切割磁感線運動時，才能產生感應電流，圖示中導體上下運動，不是做切割磁感線運動，沒有感應電流產生，電流計指針不偏轉，故A錯誤；
B．有感應電流產生時，導體運動的機械能轉化為電能，故B正確；
C．感應電流的方向與導體切割磁感線的運動方向有關，還與磁場方向有關，將磁體的N、S極對調，磁場方向發(fā)生改變，當導體運動方向不變，感應電流的方向改變，電流計指針方向改變，當導體運動方向也改變，感應電流的方向不變，電流計指針偏轉方向不變，故C錯誤；
D．揚聲器是將電信號轉換成聲信號的裝置，處于磁場的線圈通有電流時，受到磁場的作用而運動，利用通電導體在磁場中受到力的作用而工作，故D錯誤。
故選B。
5．（2023·廣東陽江·二模）小明用圖探究磁生電現象，當磁體不動，ab向右運動時，電流表指針向左偏轉。要使得電流表指針向右偏轉，以下做法正確的是（）

A．ab不動，磁體向下運動B．ab不動，磁體向上運動
C．調換磁極，ab向左運動D．調換磁極，ab向右運動
【答案】D
【詳解】在原來的操作中，磁場方向是向下，導體ab向右運動，此時電流表的指針向左偏轉；
A．在該操作中，磁場方向不變，磁體向下運動，ab相對向上運動，沒有做切割磁感線運動，不會產生感應電流，故A錯誤；
B．在該操作中，磁場方向不變，磁體向上運動，ab相對向下運動，沒有做切割磁感線運動，不會產生感應電流，故B錯誤；
C．對調磁體的磁極，ab向左運動；導體的運動方向和磁場的方向都發(fā)生了改變，感應電流的方向不變，電流表的指針仍向左偏轉，故C錯誤；
D．對調磁體的磁極，ab向右運動；導體的運動方向不變，磁場的方向發(fā)生了改變，感應電流的方向偏轉，電流表的指針向右偏轉，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線，它是閉合電路的一部分。它在磁場中按箭頭方向運動時，導線a中會產生感應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中的導線運動的方向與磁感線方向相同或相反，沒有做切割磁感線運動，所以不會產生感應電流；而③和④中的導線做切割磁感線運動且方向相反，會產生感應電流，由于感應電流的方向與磁場的方向和導體切割磁感線運動的方向有關，所以③和④中產生的電流方向相反。
故選D。
題型三：發(fā)電機的構造及其原理
7．（23-24九年級上·安徽安慶·期末）如圖所示為交流發(fā)電機的工作原理圖。當發(fā)電機的線圈ABCD繞轉軸逆時針轉動時，下列說法錯誤的是：（）
A．當線圈轉到圖甲位置時，線圈中不能產生感應電流
B．當線圈轉到圖乙位置時，線圈不會受到磁場力的作用
C．當線圈轉到圖丁位置時，線圈中的感應電流方向與圖乙相反
D．加快線圈的轉動速度，產生的感應電流會增大
【答案】B
【詳解】A．當線圈轉到圖甲位置時，線圈沒有做切割磁感線運動，線圈中不能產生感應電流，故A正確，不符合題意；
B．當線圈轉到圖乙位置時，線圈做切割磁感線運動，線圈中感應電流，會受到磁場力的作用，故B錯誤，符合題意；
C．當線圈轉到圖丁位置時，與圖乙相比，線圈切割磁感線的運動方向相反，所以圖丁線圈中的感應電流方向與圖乙相反，故C正確，不符合題意；
D．感應電流大小與線圈切割磁感線的速度有關，速度越快，感應電流越大，加快線圈的轉動速度，產生的感應電流會增大，故D正確，不符合題意。
故選B。
8．（23-24九年級上·江蘇鹽城·期末）下列示意圖或裝置圖中的現象，能用電磁感應原理解釋的是（）
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，故B不符合題意；
C．由圖可知，電動機的工作原理是通電導體在磁場中受到力的作用，故C不符合題意；
D．閉合開關，金屬棒做切割磁感線運動，產生感應電流，是電磁感應現象，故D符合題意。
故選D。
9．（23-24九年級上·山東臨沂·期末）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成一個閉合回路。用手推動甲線圈擺動時，乙線圈會隨之擺動。對于這個過程，下列說法正確的是（）
A．推動甲線圈擺動時電能轉化為機械能
B．甲線圈不動，推動左側磁鐵，乙線圈也可能擺動
C．乙線圈隨之擺動的原理和發(fā)電機原理相同
D．乙線圈擺動的方向與甲線圈擺動的方向無關
【答案】B
【詳解】A．推動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電流產生，是發(fā)電機的工作原理，所以甲線圈相當于電源，工作時將機械能轉化為電能，故A錯誤；
B．推動左側磁鐵時，同甲線圈擺動一樣，相當于甲線圈會在磁場中作切割磁感線運動，所在的閉合回路中依然會產生的感應電流，所以乙線圈也可能擺動，故B正確。
C．甲線圈作為電源給乙線圈提供電能，乙線圈相當于通電導體在磁場中受力運動，運動方向和電流方向及磁場方向有關，是電動機的工作原理，工作時電能轉化為機械能，故C錯誤；
D．由前面分析知道，甲線圈中產生了感應電流，則甲線圈相當于電源，乙線圈相當于用電器；若改變甲線圈擺動的方向，感應電流的方向發(fā)生變化，則乙線圈受力的方向也會改變，即乙線圈擺助的方向跟著改變，故D錯誤。
故選B。
題型四：交變和直流發(fā)電機的區(qū)別
10．（21-22九年級上·山東東營·期末）如圖所示為發(fā)電機模型線圈轉動過程，下列說法正確的是（）
A．線圈中產生電流的原理是電流磁效應B．通過燈泡的電流方向不變
C．通過燈泡的電流大小不變D．其他形式能量轉化為電能
【答案】D
【詳解】A．發(fā)電機的原理是電磁感應現象，故A錯誤；
B．發(fā)電機發(fā)出的是交變電流，所以電流方向改變，故B錯誤；
C．發(fā)電機發(fā)出的是交變電流，所以電流大小改變，故C錯誤；
D．發(fā)電機是將其它形式的能量轉化為電能的裝置，故D正確。
故選D。
11．（20-21九年級上·江西贛州·期末）如圖所示L為帶動線圈轉動的搖把，圖中指針表示可來回擺動的電流表，關于此裝置下列說法正確的是（）
A．這是電動機的工作原理圖B．這是發(fā)電機的工作原理圖
C．該裝置將電能轉化為機械能D．通過電流表的電流是直流電
【答案】B
【詳解】AB．帶動線圈轉動的搖把，電流表的指針來回擺動，說明電路中產生電流，此圖是發(fā)電機的原理圖，故B正確，A錯誤；
C．該裝置，消耗機械能，產生電能，將機械能轉化為電能，故C錯誤；
D．帶動線圈轉動的搖把，電流表的指針來回擺動，說明電流的方向不斷改變，通過電流表的電流是交流電，故D錯誤。
故選B。
12．（22-23九年級上·河南平頂山·期末）如圖甲是發(fā)電機原理的示意圖，圖乙中的“〇”表示導線ab，當它在磁場中分別轉動到1~4位置時，運動方向已用箭頭標出，則沒有感應電流產生的位置是（選填“1”、“2”、“3”或“4”），該發(fā)電機產生的是（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動的一根導線，它是閉合電路的一部分；由圖知磁感線方向水平向右，而導線在位置1時的運動方向與磁感線方向平行，不切割磁感線，不能產生感應電流；導線在位置2、3、4時都切割磁感線，能產生感應電流。
[2]由于導線在不同位置時切割磁感線的方向不同，當運動的方向相反時，產生的感應電流的方向也會發(fā)生變化，因此該發(fā)電機產生的是交流電。
題型五：動圈式話筒
13．（2024·安徽·中考真題）如圖所示為動圈式話筒的簡化示意圖，磁鐵固定在適當位置，線圈與膜片相通，聲波可使膜片左右振動從而帶動線圈振動，線圈中就產生電流，實現聲信號到電信號的轉變。其工作原理是（）
A．磁場對通電導線的作用B．電流的熱效應
C．電流的磁效應D．電磁感應
【答案】D
【詳解】動圈式話筒的工作過程是：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生感應電流→經放大傳給揚聲器→產生聲音，因此動圈式話筒工作原理是電磁感應現象。故D符合題意，ABC不符合題意。
故選D。
14．（23-24九年級上·河北唐山·期末）甲、乙所示分別是動圈式話筒與動圈式揚聲器的內部構造原理圖，其中正確的是（）
A．話筒將電信號轉化為聲信號
B．話筒是利用電流的磁效應原理工作的
C．揚聲器是利用電磁感應原理工作的
D．揚聲器是利用磁場對電流的作用工作的
【答案】D
【詳解】AB．對著話筒說話，聲音使膜片振動，使線圈在磁場中做切割磁感線運動，產生感應電流，即將聲信號轉化為電信號，這是電磁感應現象，故AB錯誤；
CD．變化的電流經放大器放大后，通過揚聲器的線圈，由于通電導線在磁場中受力的作用，故能使線圈在磁場中受力來回振動，帶動紙盆也來回振動，揚聲器就能夠發(fā)聲了，即將電信號轉化為聲信號，是利用磁場對電流力的作用的原理，故D正確，C錯誤。
故選D。
15．（23-24九年級上·山東濟南·期末）下圖所示的磁力鎖，閉合開關、電路接通，磁力鎖會產生磁性，門便被緊緊吸住。當刷卡或按一下開門按鈕，即可切斷電路、磁力鎖失去磁性，人們便可將門打開。磁力鎖所利用的物理原理與下列哪一物品相同（）
A．動圈式揚聲器B．動圈式話筒
C．電鈴D．手搖式發(fā)電機
【答案】C
【詳解】磁力鎖關閉時，電路接通磁鐵有磁性吸住鐵片，大門鎖住。當刷卡或按一下開關，即可切斷電路，磁力鎖失去磁性，可將門打開，由此可知，電磁鐵的工作原理是電流的磁效應。
A．動圈式揚聲器是將電信號轉化成聲信號，是利用通電導體在磁場中受力運動的原理制成的，故A不符合題意；
B．動圈式話筒是對著話筒說話時，膜片振動引起閉合電路的一部分導體切割磁感線運動，線圈中產生感應電流，動圈式話筒是利用電磁感應現象工作的，與發(fā)電機原理相同，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，故C符合題意；
D．手搖式發(fā)電機是一種機械能轉換為電能的裝置。其工作原理基于法拉第電磁感應定律，當導線在磁場中做切割磁感線運動時，導線中就會產生感應電流。故D不符合題意。
故選C。
題型六：磁生電的綜合問題
16．（24-25九年級上·河北石家莊·期中）如圖所示，下列說法正確的是（）
A．甲圖中實驗可用來演示電磁感應，是法拉第首先發(fā)現的
B．乙圖中該裝置揭示的原理可制成電動機，它是將機械能轉化為電能
C．丙圖中可以將機械能轉化為電能
D．丁圖中模型的原理是電流的磁效應
【答案】C
【詳解】A．甲圖中實驗表明通電導體周圍存在著磁場，該裝置可用來演示電流的磁效應，是法拉第首先發(fā)現的，故A錯誤；
B．乙圖中該裝置表明通電導體在磁場中受力而運動，根據這一原理制成了電動機，電動機將電能轉化為機械能，故B錯誤；
C．話筒的原理都是電磁感應現象，在使用過程中將機械能轉化為電能，故C正確；
D．丁圖中模型表明閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，會產生感應電流，這個現象叫電磁感應，故D錯誤。
故選C。
17．（2024·江蘇蘇州·二模）下列與磁現象有關的實驗中，說法正確的是（）
A．若要使甲圖中自制電動機持續(xù)轉動就要將兩側的絕緣漆全刮掉
B．圖乙是奧斯特實驗，實驗時最好將導線東西方向放置
C．圖丙中電流表通電后指針最大偏轉往往會超過測量值，這是由于慣性造成的
D．圖丁說明了電流具有磁效應
【答案】C
【詳解】A．若要使甲圖中自制電動機持續(xù)轉動就要將兩側的絕緣漆刮掉一半，做成一個簡易換向器，故A錯誤；
B．圖乙是奧斯特實驗，實驗時最好將導線南北方向放置，減小地球磁場對實驗的影響，故B錯誤；
C．圖丙中電流表通電后指針最大偏轉往往會超過測量值，這是由于慣性造成的，故C正確；
D．圖丁說明了發(fā)電機的原理，是利用電磁感應現象來工作的，故D錯誤。
故選C。
18．（23-24九年級上·廣東江門·期末）閱讀短文，回答問題。
空氣發(fā)電機
清潔能源被認為是未來的趨勢。一種發(fā)電裝置名為“空氣發(fā)電機”，可以直接利用空氣中的水分發(fā)電，這項技術未來可能會對可再生能源、氣候變化和醫(yī)療領域產生重大影響。如圖所示，這種“空氣發(fā)電機”主要由微生物地桿菌產生的導電蛋白納米線形成了7微米的薄膜構成，薄膜的底部和頂部各有一個電極。當蛋白納米線與電極相連后，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，導致電荷在薄膜頂部聚集，利用兩個電極形成的電荷差讓電子流動，從而產生電能。
此外，“空氣發(fā)電機”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，這與太陽能和風能等可再生能源相比，“空氣發(fā)電機”有著明顯優(yōu)勢，它不需要風力和太陽，在室內也能運行。不過這種“空氣發(fā)電機”產生的電量十分有限，單個設備只能產生約0.5V的持續(xù)電壓，電流密度約為1.7×10?2mA/cm2，需要多個設備一起運行才能實現供電。
（1）“空氣發(fā)電機”在濕度為的空氣中發(fā)電效果最好；
（2）下列關于“空氣發(fā)電機”的說法錯誤的有；
A．“空氣發(fā)電機”主要由微生物地桿菌構成
B．“空氣發(fā)電機”可以在室內運行
C．“空氣發(fā)電機”工作時將水分子分解成氫離子和氧離子
D．“空氣發(fā)電機”違背了能量守恒定律
（3）“空氣發(fā)電機”與電磁感應發(fā)電機原理（選填“相同”或“不相同”）。“空氣發(fā)電機”在發(fā)電過程中，將（選填“化學”或“機械”）能轉化為電能；
（4）若讓5個薄膜為4cm2的“空氣發(fā)電機”同時工作，在1h內產生的電能為 J，能讓標有“2.5V，0.75W”的小燈泡正常工作 s。
【答案】 45% AD 不相同化學 0.612 0.816
【詳解】（1）[1]由所給材料可知，“空氣發(fā)電機”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”主要由微生物地桿菌產生的導電蛋白納米線形成了7微米的薄膜構成，薄膜的底部和頂部各有一個電極。當蛋白納米線與電極相連后，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，導致電荷在薄膜頂部聚集，利用兩個電極形成的電荷差讓電子流動，從而產生電能?！翱諝獍l(fā)電機”有著明顯優(yōu)勢，它不需要風力和太陽，在室內也能運行，故A錯誤，符合題意，BC正確，不符合題意；
D．“空氣發(fā)電機”是利用化學能轉化為電能，沒有違背了能量守恒定律，故D錯誤，符合題意。
故選AD。
（3）[3][4]電磁感應發(fā)電機是將機械能轉化為電能，“空氣發(fā)電機”是將化學能轉化為電能，兩者原理不相同；“空氣發(fā)電機”在發(fā)電過程中，將化學能轉化為電能。
（4）[5][6]由“單個設備只能產生約0.5V的持續(xù)電壓，電流密度約為1.7×10?2mA/cm2”可知，若讓5個薄膜為4cm2的“空氣發(fā)電機”同時工作，在1h內產生的電能為
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，能讓標有“2.5V，0.75W”的小燈泡正常工作的時間為
【高分演練】
一、單選題
19．（2024·江蘇蘇州·二模）電子車票，也稱“無紙化”車票，乘客網上購票后，將身份證靠近檢驗口，機器感應電路中就會產生電流，從而識別乘客身份。下圖能說明這一原理的是（）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】A．將身份證靠近檢驗口，機器感應電路中就會產生電流，其工作原理為電磁感應，圖中有電源，其工作原理為通電導體在磁場中受到力的作用，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，故B不符合題意；
C．圖中為揚聲器的工作原理圖，揚聲器是利用通電導體在磁場中受力運動的原理工作的，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的原理工作的，故D符合題意。
故選D。
20．（24-25九年級上·江蘇南通·階段練習）如圖所示的四個裝置，關于它們分別用來演示哪個物理現象的描述中，正確的是（）
A．圖a可用來演示磁場對通電導線的作用
B．圖b可用來演示電磁鐵的極性與電流方向的關系
C．圖c可用來演示電荷間的相互作用
D．圖d可用來演示電磁感應現象
【答案】C
【詳解】A．電磁感應是指閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線運動，電路中會產生感應電流。圖a是研究電磁感應現象的實驗裝置，故A錯誤；
B．圖b是演示電流的磁效應的實驗裝置，通過移動變阻器的滑片可改變電路的電流大小，研究磁場的強弱與電流的大小有關，故B錯誤；
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)律的實驗裝置，故C正確；
D．圖d中有電源，是演示磁場對電流作用的實驗裝置，故D錯誤。
故選C。
21．（23-24九年級上·河南商丘·階段練習）如圖是小聰設計的一款小制作，圓筒A中安裝有磁鐵和可轉動的線圈。有風吹過時，扇葉帶動線圈轉動，可使接入的LED燈發(fā)光。下列設備與小制作的工作原理相同的是（）
A．電風扇B．電熨斗C．發(fā)電機D．汽油機
【答案】C
【詳解】裝置A中有磁鐵和可轉動的線圈，當有風吹向風扇時扇葉轉動，扇葉帶動線圈在磁場中轉動切割磁感線，會產生感應電流，使接入的LED燈發(fā)光，是利用電磁感應現象的原理工作的，說明磁能夠產生電；在此過程中，機械能轉化為電能。
A．電風扇的主要部件是電動機，原理是通電線圈在磁場中受力轉動，故A不符合題意；
B．電熨斗的原理是電流的熱效應，故B不符合題意；
C．發(fā)電機的原理是電磁感應現象，故C符合題意；
D．汽油機是內燃機，對外做功時將內能轉化為機械能，故D不符合題意。
故選C。
22．（2024·福建福州·三模）手機無線充電的原理如圖，當充電基座內的送電線圈兩端接上交流電后，就會在鄰近的受電線圈中產生感應電流，受電線圈連接手機電池，實現為手機電池充電。下列設備與無線充電受電線圈工作原理相同的是（）
A．電磁鐵B．電動機C．發(fā)電機D．動圈式揚聲器
【答案】C
【詳解】無線充電器是指利用電磁感應原理進行充電的設備。
A．電磁鐵是利用電流的磁效應工作的，故A不符合題意；
B．電動機利用通電導體在磁場中受力運動的原理工作的，故B不符合題意；
C．發(fā)電機是利用電磁感應原理工作的，故C符合題意；
D．動圈式揚聲器是利用通電導體在磁場中受力運動的原理工作的，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化學具。當接通電路后甲風扇轉動，其產生的風帶動乙風扇轉動，使LED燈發(fā)光。關于該學具說法正確的是（）
A．裝置中LED發(fā)光是靠電池直接提供電能
B．LED燈是由超導材料制成的
C．該裝置中甲風扇轉動與發(fā)電機的原理相似
D．該裝置用到了電磁感應的原理
【答案】D
【詳解】A．裝置中LED發(fā)光是靠乙風扇轉動產生的電能來提供電能的，故A錯誤；
B．LED燈是由半導體材料制成的，故B錯誤；
CD．該裝置中甲風扇轉動與電動機的原理相似，乙風扇轉動與發(fā)電機的原理相似，發(fā)電機的原理是電磁感應，故C錯誤，D正確。
故選D。
24．（2024·江蘇蘇州·一模）圖示為我國新型反潛巡邏機，其機尾的“棍子”叫做磁異探測器，它能將潛艇經過海域引起的磁場強弱變化轉化為大小變化的電流（）
A．B．
C．D．
【答案】C
【詳解】A．由題意可知，磁異探測器能將潛艇經過海域引起的磁場強弱變化轉化為大小變化的電流，符合磁生電的特點，可判斷其利用了電磁感應的原理，A選項圖示為奧斯特實驗，故A不符合題意；
B．圖示是通電導體在磁場中受力運動，是電動機的原理圖，故B不符合題意；
C．圖中開關閉合后，切割磁感應線，靈敏電流計的指針偏轉，說明此時有感應電流產生，是發(fā)電機的工作原理，故C符合題意；
D．圖中有電源，說明通電導體在磁場中受力轉動，故D不符合題意。
故選C。
25．（23-24九年級上·山東濟寧·期末）以下關于電與磁的描述中，說法正確的是（）
A．如圖甲所示，可以研究電磁鐵磁性的強弱與電流大小的關系
B．如圖乙所示，與發(fā)電機工作原理相同
C．如圖丙所示，與手機無線充電原理相同
D．如圖丁所示，小磁針發(fā)生偏轉是電磁感應現象
【答案】C
【詳解】A．如圖甲所示，兩個電磁鐵串聯在一起，通過它們的電流相等，而它們的線圈匝數不同，可以研究電磁鐵磁性的強弱與線圈匝數的關系，故A錯誤；
B．如圖乙所示，通電導體在磁場中受到力的作用，與電動機工作原理相同，故B錯誤；
C．如圖丙所示，閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，會有感應電流產生，與手機無線充電原理相同，故C正確；
D．如圖丁所示，小磁針發(fā)生偏轉說明電流周圍存在磁場，故D錯誤。
故選C。
26．（23-24九年級上·新疆烏魯木齊·期末）對于如圖中情境，下列說法正確的是（）
A．圖①是探究磁生電的實驗
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是探究磁生電的實驗
【答案】A
【詳解】A．圖①是探究電磁感應的實驗，也是探究磁生電的實驗，金屬導體ab切割磁感線產生感應電流，故A正確；
B．圖②是電動機的工作原理圖，給導線通電，通電導體在磁場中受力的作用而運動，而話筒的工作原理是電磁感應。故B錯誤；
C．圖③是探究電磁鐵磁性強弱的實驗，通過電磁鐵的電流相同時，線圈匝數越多，電磁鐵磁性越強，電磁繼電器的原理是電流具有磁效應。故C錯誤；
D．圖④是探究磁鐵磁極間相互作用力的實驗，故D錯誤。
故選A。
27．（23-24九年級上·湖南婁底·期末）關于如圖所示的實驗，下列說法正確的是（）
A．該裝置是用于探究“磁場對通電導線的作用”
B．導線ab運動時將電能轉化為機械能
C．導線ab運動時，靈敏電流計指針不一定偏轉
D．該實驗現象揭示了電動機的原理
【答案】C
【詳解】A．導體在磁場中運動，用電流計檢驗電路中是否有電流，這是在探究感應電流產生的條件。故A錯誤；
BC．導體只有在切割磁感線時，電路中才有電流產生，此時機械能轉化為電能。當導體運動時沒有切割磁感線，電路中不會產生感應電流。故B錯誤，C正確；
D．電磁感應是發(fā)電機的工作原理。故D錯誤。
故選C。
28．（23-24九年級上·山東菏澤·期末）電流表是電學實驗中的重要儀器，如圖所示是電流表的內部結構簡圖。將線圈置于兩磁極之間，線圈上固定有一指針，有電流通過線圈時，線圈會帶動指針一起偏轉，線圈中電流越大，指針偏轉角度越大。則電流表的工作原理與下列說法相符的是（）
A．通電線圈在磁場中受到了力的作用
B．同名磁極相互吸引，異名磁極相互排斥
C．與發(fā)電機工作原理相同
D．電流表工作過程中，機械能轉化為電能
【答案】A
【詳解】A．電流表的工作原理是通電導體在磁場中受到力的作用而使指針偏轉。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，與電流無關，故B不符合題意；
C．發(fā)電機的工作原理是電磁感應現象，電動機的工作原理才是通電導體在磁場中受到力的作用，故C不符合題意；
D．電流表在工作時，有電流通過指針偏轉，是電能轉化為機械能，故D不符合題意。
故選A。
二、填空題
29．（24-25九年級上·全國·課后作業(yè)）小西和小安把一條大約10m長電線的兩端連在靈敏電流計的兩個接線柱上，形成閉合導體回路，如圖所示，然后他們沿某一方向站立并迅速搖動這條電線，發(fā)現靈敏電流計的指針擺動。實驗中，靈敏電流計的作用是用來檢測。你認為小西和小安是沿（選填“東西”或“南北”）方向站立的。
【答案】是否有電流產生東西
【解析】略
30．（24-25九年級上·江蘇南通·階段練習）小明同學做了一個如圖所示的裝置，閉合開關，用外力使導體棒ab水平向右運動，發(fā)現導體棒cd也隨之運動起來，則實驗裝置中甲部分應用的物理原理是；實驗裝置中的乙部分，是將電能轉化成能；其中（選填“甲”或“乙”）部分產生的現象與電動機的工作原理相似。
【答案】電磁感應現象/電磁感應機械乙
【詳解】[1][2][3]由題圖可知，閉合開關，使導體棒ab水平向右移動，此時閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中會有感應電流產生，這是利用電磁感應現象的原理實現的，此時導體棒ab相當于電源；此裝置中的cd相當于放入磁場中的通電導體，通電導體在磁場中會受到力的作用，故cd棒受力運動，這是將電能轉化為機械能的過程；電動機是利用通電導體在磁場中受力的作用工作的，故與裝置中乙部分產生的現象是相似的。
31．（24-25九年級上·湖北黃岡·階段練習）小明乘坐爸爸駕駛的以汽油機為動力的汽車外出游玩，觀察到儀表指示發(fā)動機轉速為3000r/min，則這臺汽油機每秒對外做功次。利用兩種或兩種以上能源的汽車稱為混合動力型汽車，如圖所示為“并聯混合動力型汽車”的原理圖，這種汽車在制動減速時，電動機的飛輪與汽車輪子摩擦，電動機作為發(fā)電機使用，把動能轉化成了能，實現了對電池的充電，既節(jié)約了汽油，又減少了尾氣排放。
【答案】 25 電
【詳解】[1]汽油機在一個工作循環(huán)中，飛輪轉動兩圈，對外做功一次，3000r/min，即50r/s，則每秒做功的次數為25次，并完成100個沖程。
[2]發(fā)電機是將機械能轉化為電能的裝置，電動機作為發(fā)電機使用，把動能轉化成電能，對電池充電。
32．（24-25九年級上·全國·課后作業(yè)）某幼兒園游樂室里有一塊能發(fā)電的地板，當小朋友們在上面跳躍時，小燈泡便會一閃一閃，地板下方鋪設的結構如圖所示，當踩踏地板時，固定在地板下方的磁鐵往復運動，使固定在地面上的彈簧線圈做磁感線運動，閉合電路中產生；小燈泡發(fā)光的過程，其能量轉化是能轉化成電能。
【答案】切割感應電流機械
【詳解】[1][2][3]如圖所示，固定在地板下方的磁鐵位于線圈內部，當磁鐵上下往復運動時，線圈就會切割磁感線運動，根據電磁感應現象可知，當閉合線圈中的部分導體切割磁感線運動時，線圈中就會產生感應電流，使小燈泡發(fā)光；使小燈泡發(fā)光的電能是由機械能轉化的，所以其能量轉化是機械能轉化成電能。
33．（2024·重慶南川·模擬預測）如圖所示的裝置可以把機械能轉換為電能，與其工作原理相同的產品（選填“電動機”或“發(fā)電機”），它的基本原理是：閉合電路的部分導體在磁場中做運動，產生感應電流。
【答案】發(fā)電機切割磁感線
【詳解】[1]圖中裝置將機械能轉換為電能。電動機的工作原理是通電導體在磁場中受到力的作用，從而運動起來。這是電能轉換為機械能的過程。發(fā)電機的工作原理則是利用電磁感應現象，將機械能轉換為電能。因此，圖中的裝置與發(fā)電機的工作原理相同。
[2]發(fā)電機的基本原理：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，從而產生感應電流。
34．（2024·江蘇無錫·三模）如圖所示是動圈式話筒（麥克風）和揚聲器（喇叭）的構造示意圖，當人對著話筒說話時，產生的聲音使膜片及與之相連的線圈一起振動，線圈在磁場中的這種運動，能產生隨著聲音變化而變化的電流，它的工作原理是。變化的電流經放大器放大后通過揚聲器的線圈，通電線圈就在磁場中來回振動，帶動紙盆發(fā)出聲音，揚聲器就發(fā)出聲音。當揚聲器中的線圈通過的電流方向如圖所示時，線圈向左運動，那么當電流方向改變時，線圈將向運動，話筒在電路中相當于（選填“電源”或“用電器”）。
【答案】電磁感應現象右電源
【詳解】[1]當人對著話筒說話時，產生的聲音使膜片及與之相連的線圈一起振動，線圈在磁場中的這種運動，能產生隨著聲音變化而變化的電流，將聲信號轉化成電信號。其工作原理利用了電磁感應現象。
[2]線圈的運動方向與磁場方向和電流方向有關，磁場方向不變，電流方向改變時，線圈的運動方向改變，因此當揚聲器中的線圈通過的電流方向如圖所示時，線圈向左運動，那么當電流方向改變時，受力方向改變，線圈將向右運動。
[3]揚聲器的工作原理為通電導線的部分導體在磁場中受到力的作用，相當于電動機，需要電源，因此話筒在電路中相當于電源。
35．（23-24九年級上·江蘇南通·期末）如圖所示，質量和形狀完全相同的金屬線框A和塑料線框B，從同一高度同時自由落下（“×”表示磁場方向垂直紙面向里）。不計空氣阻力，由于現象，線框（選填“A”、“B”）會有電流產生，使該線框的一部分重力勢能轉化為能，導致線框A落到地面所需時間tA 線框B落到地面所需時間tB（選填“＞”、“＜”或“＝”）
【答案】電磁感應 A 電大于
【詳解】[1][2][3][4]不計空氣阻力，塑料線框自由下落，而金屬線圈由于電磁感應現象，會有電流產生，使該線框的一部分重力勢能轉化為電能，轉化的動能減小，速度變慢，導致線框A落到地面所需時間tA大于線框B落到地面所需時間tB。
36．（23-24九年級上·廣東惠州·期末）探究電磁關系如圖所示，立志考一中的徐明瑋同學把甲、乙裝置中的導體棒ab、cd組成電路。施加動力使懸掛的導體棒cd沿水平方向向右運動時，看到導體棒ab在導軌上也向右運動。
（1）在ab、cd組成電路中，（選填“ab”或“cd”）相當于電源，在cd棒運動過程中，實現的能量轉化是：能轉化為能；
（2）若使導體棒cd沿水平方向向左運動（其他條件不變），則導體棒ab將向運動（選填“左”或“右”）；
（3）若使導體棒cd沿豎直方向上下運動，則導體棒ab將；（選填“靜止不動”或“運動”）
（4）某些公交車上安裝的“車窗爆破器”的工作原理是：當爆破器中的線圈有電流通過時，爆破器中的“鎢鋼頭”會產生一個瞬間的沖擊力?！败嚧氨破鳌惫ぷ髟砼c圖裝置中（選填“甲”或“乙”）部分相同。
【答案】 cd 機械電左靜止不動甲
【詳解】（1）[1]在ab、cd組成電路中，導體棒cd切割磁感線，產生感應電流，提供了電能，相當于電源。
[2][3]在cd棒運動過程中，消耗了機械能，得到了電能，實現的能量轉化是機械能轉化為電能。
（2）[4]若使導體棒cd沿水平方向向左運動，其他條件不變，則會改變電路中電流的方向，所以導體棒ab在磁場中受力運動的方向也會改變，將向左運動。
（3）[5]若使導體棒cd沿豎直方向上下運動，導體棒cd沒有切割磁感線，電路中不會產生感應電流，則導體棒ab將靜止不動。
（4）[6]公交車上安裝的“車窗爆破器”的工作原理是，當爆破器中的線圈有電流通過時，爆破器中的“鎢鋼頭”會產生一個瞬間的沖擊力，是利用通電導體在磁場中受到力的作用，將電能轉化為機械能，故圖甲部分與這一過程是相同的。
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體，它是閉合電路的一部分，當導體以圖甲所示方向運動時，電路中可產生感應電流。如果要改變電路感應電流的方向，請在圖乙中畫出導體的運動方向，并標出磁極的N、S極位置。
【答案】
【詳解】如圖甲a表示垂直于紙面的一根導體，它是閉合電路的一部分，若導體a向下做切割磁感線運動，會產生感應電流；若改變導體a中的感應電流方向，可以改變磁場方向即在保持導體切割磁感線方向不變，對調N、S極或保持磁場方向不變，改變導體a切割磁感線方向，如圖
38．（21-22九年級上·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線，當在磁場中運動時回路中能產生感應電流，請用箭頭標出的運動方向（只畫一個），并畫出一條磁感線。
【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體在磁場中作切割磁感線運動時，導體中就產生感應電流，只要a的運動能切割磁感線，回路中就能產生感應電流。如圖
四、實驗題
39．（24-25九年級上·全國·課后作業(yè)）如圖甲所示為發(fā)光二極管（LED）及其符號，它具有單向導電性，當電流從“”極流入時會發(fā)光，當電流從“”極流入時不會發(fā)光。小樂利用兩個相同的發(fā)光二極管設計了如圖乙所示裝置來研究“感應電流的方向與哪些因素有關”，其實驗步驟及現象如表所示：
(1)實驗中，將兩個相同的發(fā)光二極管反向并聯的目的是；
(2)根據①②可得出：感應電流的方向與有關；
(3)若根據①③可得出：感應電流的方向與磁場方向有關。補全③的實驗步驟；
(4)分析實驗結果，通電螺線管產生的磁場對條形磁體的運動會產生（選填“推動”或“阻礙”）作用；
拓展設問
(5)小丹做了一個有趣的實驗，她將兩個相同的玩具電機A、B的轉軸用塑料管連接起來，如圖所示。
當電機B中線圈轉動方向改變時，電機A中線圈的轉動方向也隨之改變，通過小燈泡的電流方向（選填“會”或“不會”）改變。在電機A所在電路中添加（一種器材），用來判斷電路中電流方向是否改變。
【答案】(1)判斷感應電流的方向
(2)導體切割磁感線的方向
(3)N
(4)阻礙
(5) 會電流表（或二極管、電壓表、靈敏電流計等）
【詳解】（1）LED燈具有單向導電性，實驗中選用LED燈是為了判斷感應電流的方向。
（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，導體切割磁感線的方向不同，產生的感應電流方向不同，可以得出：感應電流的方向與導體切割磁感線的方向有關。
（3）若想要證明“感應電流的方向與磁場方向有關”，在做了上述操作①后，還應該補做的實驗操作是條形磁鐵水平放置在玻璃管左側，N極向右快速插入玻璃管，觀察兩燈的發(fā)光情況。
（4）通電螺線管產生的磁場方向和外界磁場的變化是相反，通電螺線管產生的磁場對條形磁體的運動產生阻礙作用。
（5）[1]當電機B中線圈轉動方向改變時，電機A中線圈的轉動方向也隨之改變，切割磁感線的方向發(fā)生改變，則通過小燈泡的電流方向會改變。
[2]在電機A所在電路中添加電流表、電壓表、二極管、靈敏電流計等具有明確的正負接線柱的元件均可，可以用來判斷電路中電流方向是否改變。
40．（23-24九年級上·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，用棉線將一段導體AB懸掛起來，放置于蹄形磁體的磁場中，再用導線把導體AB和靈敏電流計連接起來，組成閉合電路。
(1)該實驗中，靈敏電流計的作用是判斷電路中有無電流和判斷；
(2)在選擇導體AB的材料時，最好選擇（選填“銅棒”或“鐵棒”）；
(3)某小組對實驗進行完善后，觀察并記錄數據，可知閉合電路的一部分導體在磁場中做運動時，電路中會產生感應電流；
(4)若將靈敏電流計換成，則可探究磁場對電流的作用。
【答案】(1)電流的大小和方向
(2)銅棒
(3)切割磁感線運動
(4)電源
【詳解】（1）該實驗中，當電路有電流時，靈敏電流計指針發(fā)生偏轉，而當電路中電流方向不同時，指針的偏轉方向則不同，當電路中電流大小不同時，指針偏轉的角度則不同，所以，實驗中靈敏電流計的作用是判斷電路中是否有電流、判斷產生感應電流的方向和大小。
（2）在選擇AB材料時要求是導體且不能被磁化，鐵棒易被磁化，影響實驗結果，最好選擇銅棒。
（3）通過分析實驗數據可知，在電路閉合時，只有導體在磁場中做切割磁感線運動時，靈敏電流計指針才偏轉，說明此時電路中產生電流，由此可知：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中會產生感應電流，這種現象叫做電磁感應現象。
（4）若將靈敏電流計換成電源，則電路中會有電流，所以，可探究磁場對電流的作用。
41．（2024·江西九江·模擬預測）【探究名稱】探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件
【問題】小明同學課堂上觀察了物理老師演示的實驗，發(fā)現金屬棒左右運動時，靈敏電流計的指針會偏轉，上下運動時不會偏轉，他還想知道若利用條形磁體代替蹄形磁體，如何能產生感應電流，于是他利用金屬棒及導線、條形磁體、靈敏電流計等器材進行了如下實驗探究。
【證據】
（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。金屬棒上下運動時，靈敏電流計的指針沒有偏轉；金屬棒左右運動時，靈敏電流計的指針幾乎沒有偏轉；
（2）如圖乙所示，將金屬棒垂直于條形磁體的軸線放置，金屬棒前后運動時，靈敏電流計的指針偏轉；
【解釋】圖甲實驗中，金屬棒沿著條形磁體的軸線上下運動時，對照圖丙可知，此時金屬棒切割磁感線，所以未能產生感應電流；圖乙實驗中，將金屬棒垂直于條形磁體的軸線前后運動時，此時金屬棒切割磁感線，所以能產生感應電流。（均選填“有”或“沒有”）
【交流】
（1）經過同學們討論，用線圈來代替金屬棒（如圖?。?，相當于增加了（選填“金屬棒根數”或“磁場強度”），左右運動時，靈敏電流計的指針（選填“會”或“不會”）偏轉；
（2）實驗中發(fā)現，往相同的方向運動時，速度越快，指針偏轉的角度越大，說明了感應電流的大小與導體做切割磁感線運動的有關；
（3）將條形磁體插入線圈內的過程中，發(fā)現靈敏電流計的指針也會偏轉，拔出來時，發(fā)現指針的偏轉方向發(fā)生了改變，說明了感應電流的方向與導體做切割磁感線運動的有關；換用磁場強度更大的磁體，用相同的速度插入或拔出條形磁體，發(fā)現指針的偏轉角度更大，說明了產生感應電流的大小與有關。
【答案】沒有有金屬棒根數會速度方向磁場的強度
【詳解】【解釋】
[1]由圖丙給出的條形磁體的磁感線分布可知，當金屬棒沿著條形磁體的軸線上下運動時，它的運動方向是與磁感線平行的，不能切割磁感線，所以不會產生感應電流。
[2]由圖丙可知，將金屬棒垂直于條形磁體的軸線前后運動時，它能夠較為明顯地切割磁感線，所以產生的感應電流也比較明顯，靈敏電流計會產生明顯地偏轉。
【交流】
（1）[3]線圈相當于是很多金屬棒疊在一起，所以是相當于增加了金屬棒根數。
[4]當線圈左右運動時，相當于很多個金屬棒并聯在一起切割磁感線，產生的感應電流較為明顯，所以靈敏電流計的指針會發(fā)生明顯偏轉。
（2）[5]根據實驗現象可知，當導體向同一方向運動的速度越大時，靈敏電流計指針偏轉的角度越大，說明感應電流越大，故可知感應電流的大小與導體做切割磁感線運動的速度有關。
（3）[6]將條形磁體插入線圈內和從線圈內拔出的過程中，線圈切割磁感線運動的方向發(fā)生了改變，而靈敏電流計指針偏轉的方向也隨之改變，這說明了感應電流的方向與導體做切割磁感線運動時的方向有關。
[7]換用磁場強度更大的磁體后，還是用相同的速度插入或拔出條形磁體即導體做切割磁感線運動的速度不變，發(fā)現靈敏電流計的指針偏轉的角度比之前更大，所以由控制變量法可知，導體做切割磁感線運動產生的感應電流的大小與磁場的強度有關。
五、綜合題
42．（24-25九年級上·遼寧沈陽·期中）如圖甲所示，是小明家里的魚缸和底濾過濾器的結構圖。經過一段時間的電路學習，小明對自己家的魚缸中需要的電路設備進行了更加合理的改造。
(1)任務1：改造水位控制器電路
為了防止魚缸下水管道堵塞的情況下，水泵抽水產生魚缸溢水的現象，小明在魚缸上方安裝一個自動水位控制器，當水面高于設定的高度，水泵自動斷電。小明需要將水泵和自動水位控制器（選填“串聯”或“并聯”）；
(2)任務2：節(jié)能減排
小明將電動機的前端轉子部分固定一個水車，然后將電動機和照明燈連接成一個閉合電路（如圖乙所示）。當下水口排水時沖刷水車使電動機線圈轉動，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，電動機部分將機械能轉化成電能
B．二極管是利用超導體材料制成的
C．在該閉合電路中，電動機是用電器
D．二極管具有單向導電性
(3)任務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。其中是一個定值電阻，a是金屬球，ab之間是絕緣的，R是滑動變阻器的電阻片（b、c為電阻片的兩端），滑動變阻器的滑片跟滑桿連接，滑桿可以繞固定軸0轉動，另一端固定著一個浮子。當水面升高時，電流表示數會；
②如果水槽中的水面過低，滑片滑到金屬球a點時，電鈴響（提示應該給魚缸加水了）。請根據條件將電鈴連接在電路中（要求電鈴響時電流表有示數，并且起到保護電路的作用）。
【答案】(1)串聯
(2)AD
(3) 變大
【詳解】（1）為了防止下水管道堵塞導致水泵抽水使魚缸溢水，需要確保當水面高于設定高度時，水泵能自動斷電。為了實現這一功能，水泵和自動水位控制器應該串聯連接。因為串聯電路中，當開關(在這里是自動水位控制器)斷開時，整個電路就會斷開，水泵就會停止工作。
（2）A．根據題意，當下水口排水時沖刷水車使電動機線圈轉動，照明燈（發(fā)光二極管）就能發(fā)光，說明該過程中將機械能轉化為電能，故A正確；
BD．二極管是由半導體材料制成，具有單向導電性，故B錯誤，D正確；
C．根據題意，排水時沖刷水車使電動機線圈轉動，發(fā)電，說明該過程中，電動機充當電源，故C錯誤。
故選AD。
（3）[1]當水面升高時，浮子上升，杠桿左端上升，右端下降，導致變阻器接入電路中的電阻變小，電流變大，即電流表的示數變大。
[2]滑片滑到金屬球a點時，電鈴響，說明電鈴左端與a點串在一起，右端與下發(fā)導線接在一起，正?；谧冏杵魃蠒r，電鈴處于斷路，電鈴不響，只有當滑片與a點連接的時候，電鈴才會響，如下圖所示：
43．（24-25九年級上·江蘇蘇州·階段練習）閱讀短文，回答問題：
2024年5月28日，比亞迪第五代DM技術發(fā)布暨LDM-i、海豹06DM-i發(fā)布會在陜西西安舉行。作為插電式混合動力的研發(fā)成果，比亞迪第五代DM技術可實現最高發(fā)動機熱效率高達46%、最低百公里虧電油耗3L和最長綜合續(xù)航2100公里，這些數據在全球汽車市場首屈一指。
DM-i5.0是比亞迪最新一代的雙?；旌蟿恿夹g，該動力系統(tǒng)的汽車，在電池電量充足的情況下，電池為電動機供電。當電池電量不足時，系統(tǒng)便啟動發(fā)動機帶動發(fā)電機對電池進行充電。為節(jié)約能源，該混合動力汽車采用再生制動器，開啟時它把汽車剎車制動時消耗的一部分動能轉化為電能儲存在蓄電池中，同時產生汽車所需的制動力，從而有效減少了汽車的燃油消耗和制動器摩擦片的磨損。儲能效率是指汽車正常行駛時關閉發(fā)動機，開啟再生制動器，直至汽車停止的過程中，通過發(fā)電機將動能轉化為電能的效率。其驅動原理如圖甲所示：行駛動力可由電動機或發(fā)動機單獨提供，也可以由二者同時提供。
(1)當電池電量充足，汽車行駛過程中能轉化為能；
(2)汽車上坡時，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)在測試儲能效率中，先讓汽車正常行駛，然后關閉發(fā)動機，分別測出開啟和關閉再生制動器兩種情況下，汽車通過的路程s與對應的速度大小v，計算出動能Ek，畫出Ek隨s變化的圖像如下圖所示。則圖中表示開啟再生制動器的圖線是，在本次測試過程中的儲能效率為。
【答案】(1) 電機械
(2)D
(3) ② 40%
【詳解】（1）[1][2]電池電量充足的情況下，電池為電動機供電。消耗電能，從而驅動汽車行駛，產生機械能，所以汽車行駛過程中電能轉化為機械能。
（2）汽車發(fā)動機的輸出功率一定，由可知，將擋位切換為低速擋，通過減小行駛的速度，來獲得更大的牽引力，故D符合題意，ABC不符合題意。
故選D。
（3）[1]關閉發(fā)動機后，關閉再生制動器，汽車克服摩擦力做功，動能全部轉化為內能，開啟再生制動器，有部分動能轉化為電能，克服摩擦力做功的能量減少，摩擦力大小不變，因此汽車運動的距離減小，所以開啟再生制動器的圖線是②。
[2]由圖像可以看出正常行駛的情況下，關閉發(fā)動機后行駛
開啟再生制動器行駛的距離為
因此動能轉化為內能的效率為
所以儲能效率
直流電動機
交流發(fā)電機
裝置圖
原理圖
原理
通電導體在磁場中受力運動
電磁感應
構造
轉子、定子、換向器、電刷等
轉子、定子、銅環(huán)、電刷等
電流的性質
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
能量轉化
電能轉化為機械能
機械能轉化為電能
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機，外部電路無電源的是發(fā)電機；
(2)從能量轉化的角度區(qū)分：電動機是“因電而動”，是電能轉化為機械能；發(fā)電機是“因動而電”，是機械能轉化為電能
實驗步驟
實驗現象
①
條形磁鐵水平放置在玻璃管左側，S極向右快速插入玻璃管
A發(fā)光，B不發(fā)光
②
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
③
條形磁鐵水平放置在玻璃管左側，______極向右快速插入玻璃管
A不發(fā)光，B發(fā)光

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