資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
【大單元整體教學】物理學科人教版九年級全一冊
第二十章 分課時設計
課題 磁生電
課型 新授課 √ 復習課 試卷講評課 其他課
1.教學內容分析 本節內容包含“什么情況下磁能生電”和“發電機”兩部分內容。“磁生電”是前面“電生磁”的逆向思維的產物，其中電生磁建立了電與磁之間的聯系，進而提出磁能否生電呢？通過實驗探究什么情況下磁能生電，認識電磁感應現象，總結出感應電流產生的條件：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就會產生感應電流；感應電流的方向與磁場方向、導線切割磁感線的運動方向有關，建立磁與電之間的聯系，是知識的自然延續。發電機就是電磁感應在實際中的應用，為學生以后學習能的轉化和守恒提供前置認識。
2.學習者分析 學生剛掌握電生磁的理論并了解電動機的工作原理，所以在教授時采用逆向思維的方式，使得學生了解磁生電的現象以及發電機的原理。由于學生的邏輯思維能力還不嚴密，所以設計實驗探究“電磁感應”是缺乏全面思考，教師要注重引導學生完善設計方案，培養學生全面思考的能力。
3.學習目標確定與教學重難點 （1）能描述電磁感應現象，概括產生感應電流的條件。（2）能指出感應電流方向與磁場的方向、切割磁感線的運動方向有關，并能夠運用右手定則判斷感應電流的方向；（3）能運用電磁感應現象解釋發電機的原理；能通過例舉生活中的發電機，例如：水力發電，風力發電等，歸納發電機工作過程的能量轉化；（4）能復述什么是交流電，能區分直流電和交流電，能識別我國供生產和生活用的交流電頻率是50HZ。本節教學的重點是通過實驗探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件以及影響感應電流大小的因素，發電機的工作原理以及發電機的工作過程中把機械能轉化為電能。教學難點是發電機的工作原理。
4.評價量表 《磁生電》的評價量表任務列表任務要求（滿分：10分）學生自評同學互評教師評價任務一：什么情況下磁能生電通過實驗知道磁生電的條件，知道電磁感應現象（5分）任務二：發電機知道發電機的結構、原理以及能量轉化。知道交流電（5分）
5.學習活動設計
教師活動 學生活動 設計意圖/學習評價
任務一：引入新課
在PPT上展示奧斯特實驗，帶領學生們一起回顧奧斯特實驗，知道電流周圍存在磁場，也就是電能生磁。讓學生們利用逆向思維的方法，在電能生磁的基礎上，提出新的問題。 介紹法拉第探究磁可以生電的歷程，引導學生們思考：法拉第探究出是在什么情況下磁可以產生電的呢？讓同學們也做一次法拉第一起來探究一下。 跟老師一起回顧奧斯特實驗的相關內容，獨立思考，利用逆向思維的方法，在電能生磁的基礎上，提出問題：磁能生電嗎？跟著老師一起去了解法拉第在磁生電這條路上的歷程。 了解科學家的探究過程，培養科學態度與精神。引出實驗“探究在什么情況下磁能生電”。
任務二：什么情況下磁能生電
提出問題：什么情況下磁可以生電？猜想與假設：通過引出電動機原理：電流+導體+磁場=運動，進一步帶領同學們根據電動機的原理猜想得出：導體+磁場+運動在什么情況下會產生電流呢？根據這一猜想讓學生們閱讀教材、小組討論，做出猜想與假設。老師在學生做出猜想與假設以后，總結學生們的猜想與假設。實驗器材：根據猜想與假設，準備實驗器材：用蹄形磁鐵來獲得磁場，用靈敏電流表來顯示有無電流，用導線來形成閉合回路，從而形成電流。實驗裝置：將實驗器材串聯起來，如下圖所示。設計實驗：讓同學們分組討論，根據所做的猜想與假設設計實驗，討論完畢后請學生分享自己的設計方案。在學生分享完畢后，結合學生的設計方案，設計出一套完整的設計方案：與磁鐵的磁場強度有關；讓導線在磁場中靜止，換用不同強度的磁鐵。與線圈的匝數有關；讓導線在磁場中靜止，不用單根導線，用匝數很多的線圈。與導線在磁場中運動方向有關；讓導線在磁場中做上、下、左、右、斜上、寫下等方向運動。進行實驗：根據設計的實驗方案，進行演示實驗。并將實驗所得的實驗現象寫在事先設計好的表格里。實驗分析：根據實驗現象讓學生們自主分析：為什么導線只有在向左右，斜上下的時候才會產生電流，上下運動時不會產生電流？根據學生的回答，總結得出：把磁感線想象成一根根線，導線想象成一把刀，當刀上下運動時，線沒有變化；當左、右、斜上、斜下運動時，刀就會切割磁感線。實驗結論：根據實驗表格信息以及閱讀課本，引導學生思考并小組討論，得出實驗結論。在總結完實驗結論以后，詢問學生在觀看實驗的過程中有沒有發現電流表的偏轉方向不斷在變化，學生回答以后，說明產生的電流方向在發生變化。進一步提出問題：感應電流方向與什么因素有關？1.根據在實驗過程中導線水平向左運動時，電流表向右擺動，導線水平向右運動時，電流表向左擺動。引導學生推出：可能與導體切割磁感線的運動方向有關。2.根據在實驗中只有導體切割磁感線和磁場有方向，引導學生得出猜想：可能與磁場的方向有關。對這兩個實驗的實驗的實結論進行總結，在總結的過程中采用一問一答的方式，加深學生的印象，總結如下：1.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫做電磁感應現象，產生的電流叫做感應電流。2.產生感應電流的條件：電路是閉合的和閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動。3.感應電流的方向與導體切割磁感線的運動方向和磁場方向有關。如果兩者同時改變感應電流的方向則不變。4.在電磁感應現象中，機械能轉化為電能。 與老師一起回顧電動機的原理：電流+導體+磁場=運動；學會運用逆向思維的方法猜想得出：導體+磁場+運動在什么情況下會產生電流呢？閱讀教材、小組討論，得出猜想與假設：1、可能與磁鐵的磁場強度有關；2、可能與線圈的匝數有關；3、可能與導線在磁場中運動方向有關。分組討論，確定設計方案：與磁鐵的磁場強度有關；換用不同強度的磁鐵。與線圈的匝數有關；換用匝數很多的線圈。與導線在磁場中運動方向有關；讓導線在磁場中做不同方向的運動。觀察老師做的演示實驗，試著發現其中的奧秘。把結論寫在事先設計好的表格里。自主思考并分析，得出并回答:當導線上下運動時，導線沒有切割磁感線，當左右、斜上下運動時，切割了磁感線。思考并討論，得出：當閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生電流。根據老師的引導得出猜想：1.可能與導體切割磁感線的運動方向有關；2.可能與磁場的方向有關。思考討論，并根據猜想與假設設計實驗：觀察實驗現象。小組討論，得出結論：感應電流的方向與導體切割磁感線的運動方向和磁場方向有關。 培養學生嚴謹的科學態度，以事實為依據做出猜想。培養學生的動手操作能力。【評價標準】通過實驗知道磁生電的條件，知道電磁感應現象（5分）
任務三：發電機
向同學們介紹手搖發電機，播放手搖發電機使小燈泡亮起來的視頻，從而提出問題：它是怎樣使發電機運動起來的。向同學們介紹發電機的結構和工作原理；先展示兩張圖片，使學生們了解到發電機是由定子和轉子組成,大型發電機一般采用磁極旋轉的方式來發電。詢問學生：發電機是用來發電的，那么它根據什么現象制成的？展示四張發電機在不同運動狀態時的照片，并試著讓學生根據圖片上的狀態，用右手定則，得到電流的方向。學生無法判斷時，加以指導，說明。在判斷完四張照片的狀態以后，引導學生們去發現在轉一周時，電流的變化。提出問題：把電流方向發生變化的電流叫做什么呢？引出交變電流的定義：大小和方向都是變化的電流。并寫出直流電的定義，讓學生自主的把交流電與直流電做比較。再引出關于交流電相關的周期和頻率的定義：周期：交流電完成一次周期性變化所需要的時間，用T表示。頻率：交流電在每秒鐘內完成周期性變化的次數，用Hz表示。提出問題：同學們知不知道我國生產和生活用的交流電頻率和周期是多少？提出問題：我們知道了發電機的工作原理，那你知道在我們的生活中都有什么類型的發電方式嗎？告訴學生例舉的這些類型的發電方式都伴隨著能量的變化，例如：水利發電是機械能轉化為電能，風力發電是機械能轉化為電能，其中有一種很特別的是太陽能發電是光能轉化為電能。提出問題：直流電動機和交流發電機的區別？引導學生在原理、能量轉化和在電路中的作用三方面，來區別直流電動機和交流發電機。 例舉生活中的電磁感應現象，例如：發電機、話筒等。思考老師提出的問題。根據老師展示的圖片，知道發電機的結構。回答：電磁感應現象嘗試根據圖片上的狀態，用右手定則，得到電流的方向。在老師的引導下，發現線圈每轉一周，電流方向變兩次。回答：交變電流。回答：知道，周期是0.02s，頻率是50Hz。思考，通過在原理、能量轉化和在電路中的作用三方面，來區別直流電動機和交流發電機。 體現了從物理到生活的教學理念。引出發電機讓學生大致了解發電機。讓學生能夠區分交流電與直流電。讓學生了解到生活中交變電流的特點。讓學生能夠區分直流電動機和交流發電機。【評價標準】知道發電機的結構、原理以及能量轉化。知道交流電（5分）
6.板書設計20.5 磁生電一、探究什么情況下磁可以生電磁感應現象：導體在磁場中運動而產生電流的現象感應電流：磁感應現象產生的電流產生感應電流的條件：閉合電流、一部分導體在磁場中切割磁感線運動影響感應電流方向的因素：磁場方向、導體切割磁感線的運動方向二、發電機 1、發電機的構造：定子和轉子 2、發電機的工作原理：電磁感應現象 3、發電機能量轉化：機械能轉化為電能 三、交流電1、定義：大小和方向都變化的電流2、我國生產和生活的電流特點：周期是0.02s；頻率是50Hz
7.作業與拓展學習設計 1．如圖是“探究什么情況下磁可以生電”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。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；若將圖中的靈敏電流計換成 ，則可探究磁場對電流的作用。【答案】 切割磁感線 電源【詳解】[1]通過實驗發現，導體AB在蹄形磁體的磁場中左右運動時，靈敏電流計的指針發生偏轉，即電路中有電流產生，所以可得出的實驗結論是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。[2]探究磁場對電流的作用時，導體中需要有電流通過，所以電路中需要有電源，故將圖中的靈敏電流計換成電源，則可探究磁場對電流的作用。2．為了探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件，在如圖所示的實驗裝置中，還需在導線夾甲、乙間接入的電路元件是 。為了探究磁場對電流是否有力的作用，在如圖所示的實驗裝置中，還需在導線夾甲、乙間接入的電路元件是 ；閉合開關前，導體ab處于靜止狀態，若閉合開關后，觀察到導體ab 的現象，則說明磁場對電流有力的作用。【答案】 靈敏電流計 電源 運動【詳解】[1]在探究感應電流的實驗中，是通過靈敏電流計指針的偏轉來確定感應電流的產生及電流方向的，所以還需在導線夾a、b間接入的電路元件是靈敏電流計。[2]為了探究磁場對電流是否有力的作用，電路中要有電流，需在導線夾甲、乙間接入電源。[3]閉合開關后，通過導體ab有電流，會觀察到ab運動，這說明通電導體在磁場中受到了力的作用。3．如圖所示，通電螺線管的上方有一個靜止的小磁針，軸線上右邊的圓圈表示閉合電路中一部分導體的橫截面，由圖可知導線的a端應接電源的 （填“正”或“負”）極。閉合電路的這部分導體分別向“1”“2”“3”“4”四個方向運動時，沿 方向運動能產生感應電流。【答案】 負 1、3【詳解】[1]小磁針的右端是N極，左端是S極，根據“異名磁極相互吸引”可知，電磁鐵的左端是N極。根據右手螺旋定則可知，電流從螺線管右端流入，左端流出，所以，b端接電源正極，a端接電源負極。[2]電磁鐵右端的磁感線方向是水平向右的，只有沿1和3兩個方向運動時才切割磁感線，才能產生感應電流。4．如圖是八一中學科技創新社團設計的電磁炮原理簡化圖。炮彈上固定的金屬桿和金屬軌道接觸，并與電源構成閉合電路，通電后金屬桿就會受到向右的力，于是將炮彈發射出去。電磁炮的發射原理與 （選填“電動機”或“發電機”）的原理相同。在電路連接都完好的情況下，實驗現象不太明顯，請你幫忙提出一種改進措施 。【答案】 電動機 增大電源電壓【詳解】[1]由圖中可知，通電后，帶電金屬桿在磁場中受到力的作用，運動狀態發生改變，電能轉化為金屬桿的機械能，生活中的電動機與其原理相同。[2]在電路連接都完好的情況下，實驗現象不太明顯，即金屬桿的運動速度較小，為了增大金屬桿的運動速度，可增大電源電壓。5．我國新型反潛巡邏機尾的“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強弱變化的電流，從而發現潛艇的存在，下列圖中與磁異探測器工作原理相同的是（　　）A． B．C． D．【答案】B【詳解】磁異探測器將潛艇經過海域引起的磁場強弱變化轉化為強弱變化的電流，說明有感應電流產生，其工作原理是電磁感應現象。A．圖中電磁鐵的工作原理是電流的磁效應，故A不符合題意；B．圖中閉合電路中的一部分導體做切割磁感線運動，產生感應電流，是電磁感應現象，故B符合題意；C．圖中通電導體在磁場中受力而運動，是電動機的工作原理，故C不符合題意；D．圖中的實驗是奧斯特實驗，說明了電流的磁效應，可制成電磁鐵，故D不符合題意。故選B。6．如圖所示為動圈式話筒的構造示意圖，話筒由線圈、永磁體、膜片等組成。當人對著話筒說話時，聲波引起膜片振動，磁場中的線圈跟隨著膜片一起運動。下列說法正確的是（ ）A．話筒是依據電磁感應現象制成的 B．線圈中的電流方向一定是不變的C．話筒的工作原理與電動機的工作原理相同 D．話筒在使用過程中，將電能轉化為機械能【答案】A【詳解】A．聲波引起膜片振動，線圈和膜片是連在一起的，連在膜片上的線圈就一起振動，線圈在永久磁體的磁場里振動，切割磁感線產生感應電流，所以話筒是依據電磁感應現象制成的，故A正確；B．線圈中的電流是交變電流，電流方向一直變化，故B錯誤；C．話筒是依據電磁感應現象制成的，電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力而轉動，故C錯誤；D．話筒在使用過程中，通過線圈振動切割磁感線產生感應電流，將機械能轉化為電能，故D錯誤。故選A。7．對于如圖所示的裝置，以下說法正確的是（ ） A．讓導線ab在磁場中靜止，蹄形磁體的磁性越強，靈敏電流計指針偏轉角度越大B．用匝數較多的線圈代替單根導線ab，且使線圈在磁場中靜止，這時靈敏電流計指針偏轉角度增大C．導線ab固定不動，將蹄形磁體水平向左拉動時，靈敏電流計指針會發生偏轉D．蹄形磁體固定不動，當導線ab沿豎直方向上下運動時，靈敏電流計指針會發生偏轉【答案】C【詳解】A．導線ab在磁場中靜止時，導線沒有做切割磁感線，故電路中沒有電流，即靈敏電流計的指針不偏轉，故A錯誤；B．用匝數較多的線圈代替單根導線ab，且使線圈在磁場中靜止，這時線圈沒有做切割磁感線運動，故電路中沒有電流，即靈敏電流計的指針不偏轉，故B錯誤；C．導線ab固定不動，將蹄形磁體水平向左拉動時，相當于ab沿水平方向右運動，導線ab在做切割磁感線運動，則靈敏電流計指針會發生偏轉，故C正確；D．蹄形磁體固定不動，當導線ab沿豎直方向運動時，導線沒有做切割磁感線，故電路中沒有電流，即靈敏電流計的指針不發生偏轉，故D錯誤。故選C。8．為了“探究導體在磁場中怎樣運動才能產生電流”，采用圖示裝置進行實驗： (1)將用細導線懸掛的導體放入蹄形磁體中，閉合開關，讓導體在蹄形磁體中豎直上下運動，靈敏電流表的指針 偏轉；讓導體在蹄形磁體中斜向上或斜向下運動，靈敏電流表的指針 偏轉；（選填“會”或“不會”）(2)在這個實驗中 能轉化為了電能。【答案】(1) 不會 會(2)機械【詳解】（1）[1][2]將用細導線懸掛的導體放入蹄形磁體中，閉合開關，讓導體在蹄形磁體中豎直上下運動，導體不切割磁感線，靈敏電流表的指針不會偏轉；讓導體在蹄形磁體中斜向上或斜向下運動，導體切割磁感線，靈敏電流表的指針會偏轉。（2）此實驗中消耗了機械能，獲得了電能，是將機械能轉化為電能的過程。9．在“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”的實驗中，用絕緣細線將一根導體棒懸掛在蹄形磁體的磁場中，再將導體棒、靈敏電流表及開關用導線連成一個電路（如圖所示）。 (1)實驗中觀察 來判斷電路中是否有感應電流。(2)閉合開關，若保持磁體不動，左右移動導體，電路中 （填“有”或“無”）感應電流。(3)該實驗的結論是：閉合電路的一部分導體，在磁場中做 運動時，導體中就會產生感應電流。(4)要使感應電流方向發生改變，可采取的具體措施是 。（寫出一種即可）(5)如果將靈敏電流表換成 ，可以探究磁場對通電導體的作用。【答案】(1)靈敏電流計指針是否偏轉(2)有(3)切割磁感線(4)導體運動方向不變，改變磁場方向(5)電源【詳解】（1）實驗中，通過觀察靈敏電流計指針是否偏轉來判斷電路中是否有感應電流存在，指針偏轉表明電路中有感應電流，否則電路中沒有感應電流。（2）當導體棒AB水平方向左右運動時，做切割磁感線運動，會產生感應電流。（3）閉合電路中，當導體棒AB水平方向左右運動時，做切割磁感線運動，會產生感應電流。（4）要使感應電流方向發生改變，可以保持導體運動方向不變，改變磁場方向。（5）如果將靈敏電流表換成電源，可以探究磁場對通電導體的作用。
8.教學反思與改進本節涉及的內容比較多，包括電磁感應現象和感應電流產生的條件、影響感應電流的方向、發電機的原理與應用等，如果面面俱到的去講述，時間上肯定比較緊張，所以把重點放在探究磁感應現象上面；在講述發電機的時候，只觀看視頻了解發電機的發電過程及其結構，缺少發電機模型，對發電機的結構和原理的講述生硬，學生不好理解。
作業設計
20.5磁生電課時作業（時間：20min）
【基礎訓練】
知識點1：什么情況下磁能生電
1．如圖，開關閉合后，當導體棒 ab做切割 運動時，靈敏電流表的指針就會偏轉，這一過程中 能轉化為電能。
【答案】 磁感線 機械
【解析】【小題1】[1][2]開關閉合后，使導體ab左右運動，滿足閉合電路中的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，產生感應電流，靈敏電流表指針發生偏轉，該過程中將機械能轉化為電能。
2．小明用如圖所示的實驗裝置“探究產生感應電流的條件”。實驗中，通過觀察 來判斷電路中是否有感應電流。讓蹄形磁體靜止，閉合開關，要使電路中形成感應電流，導體棒ab應在磁場中 （選填“左右”或“上下”）運動。
【答案】 靈敏電流計的指針是否偏轉 左右
【解析】【小題1】[1]靈敏電流計就是靈敏度更高的電流表，當有電流通過時，其指針會發生偏轉，所以實驗中我們要觀察靈敏電流計的指針是否偏轉來判斷是否有電流產生。
[2]在閉合電路中，導體棒ab在切割磁感線時，會產生感應電流，所以導體棒ab在磁場中左右運動時，會產生感應電流。
知識點2：發電機
3．如圖所示，是電和磁知識中的兩個重要實驗裝置。能夠說明電動機原理的是 （選填“甲”或“乙”）；在動圈式話筒、揚聲器和電鈴這幾個用電器中 是根據圖甲原理制成的。
【答案】 乙 動圈式話筒
【詳解】[1]電動機的原理是通電導體在磁場中受力轉動，所以需要電源，故圖乙是電動機的原理圖，圖甲中沒有電源，是發電機的原理圖。
[2]動圈式話筒的原理是電磁感應，與發電機的原理相同；揚聲器的原理與電動機的原理相同；電鈴是利用電流的磁效應工作的，故選動圈式話筒。
4．有一款能發電的魔方充電器，轉動魔方時，根據 （選填“電流的磁效應”、“電磁感應現象”或“通電導體在磁場中受到力的作用”）的原理來發電，利用這個原理，人們制成了 機。
【答案】 電磁感應現象 發電
【詳解】[1][2]轉動魔方時，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，利用的是電磁感應現象；利用這個規律，人們制成了發電機。
【能力提升】
5．新型智能手機無線充電技術風靡社會，當交變電流通過充電底座中的線圈時，線圈產生磁場，帶有金屬線圈的智能手機靠近該磁場（如圖所示）就能產生電流，來實現充電。下列各圖能反映手機無線充電技術原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【詳解】由題文可知，手機無線充電技術原理是電磁感應現象。
A．閉合開關，通電導線在磁場中受力運動，是電動機的原理圖，故A不符合題意；
B．圖中是電磁繼電器，利用的是電流的磁效應，故B不符合題意；
C．圖中是奧斯特實驗，說明在電流的周圍存在磁場，是電流的磁效應，故C不符合題意；
D．圖中是閉合回路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，產生感應電流的原理圖，是電磁感應現象，故D符合題意。
故選D。
6．如圖所示是小張用漆包線和磁體制作的一臺發電機，制作時用刀片將線圈兩端的漆全部刮掉，作為轉動軸，用紙做一個小風車固定在轉軸上，將轉軸放在支架上，將發電機與小量程電流表相連，下列說法不正確的是（　　）
A．轉動小風車，電流表指針左右偏轉，說明電流的方向不斷改變
B．小風車轉動速度越快，電流表指針偏轉幅度越大
C．此發電機工作時，將機械能主要轉化為電能
D．若將小量程電流表換成電池，線圈能夠持續轉動
【答案】D
【詳解】A．將發電機與小量程相連，轉動小風車，線圈在磁場中做切割磁感線運動，線圈中會產生感應電流，電流表指針左右偏轉，這說明電路中電流的方向是改變的，故A正確，不符合題意；
B．小風車轉動速度越快，則磁通量的變化率越大，產生的感應電流越大，因此指電流表指針偏轉幅度越大，故B正確，不符合題意；
C．此發電機工作時，小風車轉動帶動線圈轉動切割磁感線，產生感應電流，是將機械能主要轉化為電能，故C正確，不符合題意；
D．若將圖中電流表換成電池，則無風吹時，由于通電線圈處在磁場中，故會受力轉動，而線圈轉動至平衡位置時，因線圈兩端的絕緣漆全部刮掉，無法改變線圈中的電流方向，所以不能持續轉動下去，故D錯誤，符合題意。
故選D。
7．如圖是一新型手電筒。上下快速晃動時，筒內的磁體會上下運動，使筒壁上的線圈內產生感應電流，并為筒內的蓄電池充電。下列說法正確的是（　　）
A．該裝置利用了電動機原理 B．上下快速晃動時電能轉化為機械能
C．該裝置利用了發電機原理 D．為蓄電池充電時化學能轉化為電能
【答案】C
【詳解】ABC．上下快速晃動時，筒內的磁體會上下運動，切割磁感線，產生感應電流，將機械能轉化為電能，所以利用了發電機原理，故C正確，AB錯誤；
D．為蓄電池充電時，蓄電池消耗電能，所以將電能轉化為化學能，故D錯誤。
故選C。
8．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。
9．如圖所示為某科技館展出的“隔板推物”體驗活動器材。相距較遠的甲、乙兩鋁質線圈通過導線連接成一個閉合電路，并將兩線圈分別懸掛在蹄形磁鐵的磁場中，中間由隔板隔開。體驗者向左推動乙線圈時，甲線圈也會向左擺動。下列分析錯誤的是（　　）
A．此過程中乙線圈的機械能轉化為電能
B．此過程中乙線圈產生了感應電流
C．甲線圈擺動是由于通電導線在磁場中受到了力的作用
D．若向右推動乙線圈，甲線圈會向左擺動
【答案】D
【詳解】AB．體驗者向左推動乙線圈時，乙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，是發電機的工作原理，工作時將機械能轉化為電能，故AB正確，不符合題意；
C．乙線圈做切割磁感線運動，閉合的回路中有感應電流產生，甲線圈隨之擺動，甲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，故C正確，不符合題意；
C．若向右推動乙線圈，感應電流的方向會發生變化，通電導體在磁場中受力方向跟電流方向有關，則甲線圈運動方向也會發生改變，即會向右擺動，故D錯誤，符合題意。
故選D。
10．如圖所示，將一閉合銅環置于線圈上且使鐵芯穿過其中，閉合開關S的瞬間，因銅環中產生感應電流，銅環會立刻向上跳起；若將銅環換成下列環，閉合開關S，也能向上跳起的是（ ）
A．閉合塑料環 B．未閉合鐵環
C．閉合鋁環 D．未閉合橡膠環
【答案】C
【詳解】根據電磁感應現象原理可知，要在環中產生感應電流，必須是閉合電路的一部分導體才可。
AD．塑料和橡膠是絕緣體，故AD不符合題意；
B．未閉合鐵環無法使得電路閉合，所以不會在環中產生感應電流，故B不符合題意；
C．閉合鋁環既閉合，又是導體，故C符合題意。
故選C。
11．探究磁生電
(1)如圖甲所示裝置，如果開關處于 （選填“閉合”或“斷開”）狀態，無論導體棒在磁場中怎樣運動，靈敏電流表均不偏轉。
(2)電路閉合后，下列操作能使靈敏電流表指針發生偏轉的是_____。
A．磁體不動，導體棒上下運動
B．磁體不動，導體棒前后運動
C．導體棒不動，磁體左右運動
(3)實際應用：如圖乙所示是一種常用的動圈式話筒，當人對著話簡說話時，發出的聲波使金屬膜片振動，連接在膜片上的線圈隨著一起在磁場中做 運動，從而產生感應電流，這是 現象，在這一過程中的能量轉化是 能轉化為 能。
(4)如果把裝置中的靈敏電流表換成 ，可繼續探究磁場對通電導體的作用。
【答案】(1)斷開
(2)C
(3) 切割磁感線 電磁感應 機械 電
(4)電源
【詳解】（1）如果開關處于斷開狀態，無論磁體怎樣放置、導體棒怎樣運動，電路中都不會產生感應電流，靈敏電流計指針均不偏轉，由此可知，閉合電路是產生感應電流的必要條件。
（2）AB．磁體不動，導體棒上下運動或前后運動，導體棒沒有做切割磁感線運動，不會產生感應電流，靈敏電流計指針不發生偏轉，故AB錯誤；
C．導體棒不動，磁體水平左右運動，導體棒做切割磁感線運動，會產生感應電流，靈敏電流計指針發生偏 轉，故C正確。
故選C。
（3）[1][2][3][4]當人對著話筒說話時，發出的聲波使金屬膜片振動，連接在膜片上的線圈隨著一起在磁場中做切割磁感線運動，從而產生感應電流，這是電磁感應現象，該現象中，機械能轉化為電能。
（4）如果將靈敏電流計換成電源，電路有電流，有磁體，可以探究通電導體在磁場中受力情況。
12．如圖甲所示，在“搖繩發電”活動中小西和小安把一條大約10m長電線的兩端連在一個靈敏電流計的兩個接線柱上，形成閉合導體回路，然后他們沿某一方向站立并迅速搖動這條電線，發現靈敏電流計的指針擺動。
(1)你認為小西和小安沿 （選填“東西”或“南北”）方向站立最好；
(2)小西和小安想進一步探究“感應電流的大小與哪些因素有關”，經過討論后，他們提出了以下幾種猜想：
猜想1：與磁場的方向有關；
猜想2：與導體切割磁感線運動的速度大小有關；
猜想3：與磁場的強弱有關。
為了驗證猜想1是否正確，如圖乙，使導體PQ以3.0cm/s的速度水平勻速向右運動，讀出靈敏電流計的示數為6mA。然后，將磁體上下顛倒，使導體PQ仍以原速度水平勻速向右運動，發現靈敏電流計的示數仍為6mA，這說明猜想1是 （選填“正確”或“錯誤”）的；
(3)在驗證猜想2時，如圖乙，他們使導體PQ以不同大小的速度水平勻速向右運動，讀出靈敏電流計測出的數值，記錄下的部分數據如表，根據數據規律，其中第4次實驗所測得的感應電流大小為 ；
實驗序號 1 2 3 4 5
速度 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0
感應電流 2 3 6 8
(4)為探究猜想3，他們換用磁性逐漸增強的多個磁體進行實驗，保持水平切割速度不變的情況下，發現靈敏電流計示數逐漸增大，這說明感應電流大小與磁場強弱 （選填“有關”或“無關”）。
【答案】(1)東西
(2)錯誤
(3)7
(4)有關
【詳解】（1）地球的磁場是沿南北方向，搖動繩子的過程是讓繩子在磁場中做切割磁感線的運動，沿東西方向站立，搖繩時切割磁感線更多，產生的感應電流更大。
（2）實驗中，導體切割磁感線運動的速度大小沒有改變，磁場的強弱沒有改變，但磁體上下顛倒，磁場的方向發生了變化，發現靈敏電流計的示數沒有變化，說明產生感應電流的大小與磁場的方向無關，故猜想1是錯誤的。
（3）根據表中的實驗數據可知，感應電流數值始終是速度的2倍，可得在磁場強弱相同時，產生感應電流的大小與導體切割磁感線運動速度大小成正比。所以第4次實驗中，速度數值為3.5時，感應電流的數值大小為7。
（4）保持導體水平切割速度不變的情況下，換用磁性逐漸增強的多個磁體進行實驗，發現靈敏電流計示數逐漸增大，這說明感應電流大小與磁場的強弱有關，且在其他因素相同的情況下，磁場越強，感應電流越大。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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