資源簡介

1.5 磁生電
知識點梳理
電磁感應現象：閉合電路中的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中就好產生電流，這種現象就叫做電磁感應現象
物理學家法拉第經過長達10年的探索，終于在1831年發現了磁生電的條件和規律，實現了利用磁場獲得電流的愿望。
電流的方向與什么有關？
①感應電流的方向跟導體的運動方向有關
①感應電流的方向跟磁場方向有關
改變導體的運動方向或磁場的方向，感應電流的方向會發生相應的改變
如果電流不閉合，當導體做切割磁感線運動時，導體中不會產生感應電流，但在導體兩端會有感應電壓
能量轉化：機械能———電能
交流發電機
發電機是根據電磁感應原理制成的，它是一種能把機械能轉化為電能的裝置
交流電：一種大小和方向都發生周期性變化的變流，這種電流就叫做交流電。
直流電：電流方向不變的，叫做直流電。
電動機的工作原理：
它主要由轉子（線圈）和定子（磁體）組成，再利用銅環（E,F）和電刷（A,B）把線圈產生的電輸送給用電器。
當轉子線圈轉動時，線圈的ab邊和cd邊切割磁感線而產生感應電流。
大型的交流發電機，一般采用線圈不動，磁極旋轉的方式來發電。
發電機與電動機的結構本質上意義，因此也可以用來做發電機。
同步練習
一、選擇題
1．（2019·浙江九年級一模）如圖所示的甲乙丙丁四個裝置，可以用來演示相應的科學現象，則下列表達正確的是（ ）
A．圖甲可用來演示電磁感應現象
B．圖乙可用來演示磁場對電流的作用
C．圖丙可用來演示電流的磁效應
D．圖丁可用來演示電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系
2．（2020·浙江杭州市·八年級期中）如圖所示，一個閉合的正方形線圈從一個蹄形磁鐵的上方落下。其ab邊進入蹄形磁鐵直至底部，線圈的邊長比磁鐵的高度長，則在此過程中（　　）
A．線圈中無感應電流產生
B．線圈中有感應電流產生，線圈的機械能轉化為電能
C．線圈中有感應電流產生，產生的電能轉化為機械能
D．以上說法都不對
3．（2020·浙江八年級期中）如圖為我國新型反潛巡邏機。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調變化轉化為強弱變化的電流，從而發現潛艇的存在。下圖能解釋磁異探測器工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2020·紹興市柯橋區楊汛橋鎮中學八年級月考）如下圖所示的四個圖的裝置 可以用來演示物理現象，則下列表述正確的是（　　）
A．圖可用來演示電磁感應現象
B．圖可用來演示磁場對電流的作用
C．圖可用來演示電流的磁效應
D．圖可用來演示電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系
5．（2020·浙江八年級月考）電磁炮是一種先進的動能武器，它是利用磁場對通電導體作用的原理，對金屬炮彈進行加速，具有速度快、命中率高等待點。下圖中與此工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2020·浙江八年級月考）電磁炮是一種先進的動能殺傷武器，它是利用磁場對通電導體作用的原理，對金屬炮彈進行加速，具有速度快、命中率高等特點。圖中與此工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2020·浙江九年級期中）如圖所示為生活中常見的線圈式話筒，其內部結構為話筒與線圈固定在一起，且將線圈套在磁鐵上，當 我們對著話筒講話時，聲音使話筒膜片振動，膜片帶動線圈一起振動，于是線圈中產生了隨聲音變化的電流從而發聲。則與線圈式話筒的原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
8．（2020·浙江八年級月考）小林對如圖所示的甲、乙兩個探究實驗進行比較后有了以下幾點認識，其中正確的是(　　)
A．甲實驗是發電機的原理，乙實驗是電動機的原理
B．甲實驗中機械能轉化為電能，乙實驗中電能轉化為機械能
C．實驗時，甲實驗中導體ab相當于電路中的電源，乙實驗中導體ab相當于電路中的用電器
D．甲實驗是探究磁場對通電導體的作用的實驗裝置，乙實驗是探究磁生電的實驗裝置
9．（2020·浙江溫州市·九年級一模）如圖是一個重力燈，只需將重物放在頂部的凹槽中，讓重物緩緩下降，帶動轉子轉動，從而產生電能使電燈發光，下列圖中與該重力燈工作原理相對應的是（ ???）
A． B． C． D．
10．（2020·慈溪育才中學九年級月考）垃圾分類已成為新時尚，生活垃圾分類中的其他垃圾被運送至垃圾焚燒發電廠處理，焚燒的垃圾產生的內能轉移到高溫蒸氣以便推動汽輪機轉動，使發電機產生電能。下圖是發電機原理的是(　　)
A． B．
C． D．
二、填空題
11．（2019·浙江八年級期末）風是一種潛力很大的新能源，地球上可用來發電的風力資源，幾乎是現在全世界水力發電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內所提供能量的三分之一.因此，國內外都很重視利用風力來發電，開發新能源.某學校科技小組結合所學知識，對“風力發電”展開探究。
（1）科技小組探究“風力發電”，應選取下列相應的哪套裝置________，原理是_____________________________；
（2）下列實驗中可以讓磁場產生電流，必須的操作是_______
A．實驗時，開關要閉合，接通電路；
B．電路的一部分導體，在磁場中運動；
C．整個電路都在磁場中做切割磁感線運動；
D．電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動；
E．導體切割磁感線的速度必須要快；
（3）在探究感應電流方向與磁場方向的關系，應控制_________不變。
（4）風力發電的工作過程是將風能轉化為葉片的動能，再通過發電機轉化為________
12．（2020·浙江八年級其他模擬）某市科技館有機器人和參觀者下象棋的展臺。機器人取放棋子時用一根“手指”接觸棋子表面就可以實現（如圖），其奧秘是“手指”內部有電磁鐵。
(1)機器人取放棋子是利用了電磁鐵的_________________（選填“磁性有無”或“磁極方向”）可以控制的特點。
(2)制作象棋棋子的材料應該是下列常見金屬材料中的_____________________
A．鐵 B．銅 C．鋁
13．（2018·浙江杭州市·八年級期末）電風扇、洗衣機、抽油煙機等家用電器都裝有電動機，這些用電器是 聯接入家庭電路的。如圖所示，用漆包線繞成矩形線圈，將線圈兩端的導線 拉直并用刀將漆全部刮掉，作為轉動軸。將線圈放在金屬支架上，它的下面放一 塊小磁體。用紙做一個小風車固定住轉動軸上，將裝置與小量程的電流表相連， 使小風車轉動，可觀察到___________ 的現象，說明電路中有___________ 產生，若將電流表換成干電池接入電路， 線圈___________ （選填“能”或“不能”）持續轉動。
14．（2020·浙江湖州市·八年級期末）如圖所示，足夠長的光滑金屬導軌與導線CD相連，金屬導軌與蹄形磁體固定在木板上，木板傾斜放置。質量、大小均相等的金屬鋁棒和絕緣棒分別垂直于導軌放置(與導軌接觸良好)，在相同的位置靜止釋放。兩根棒在下滑過程中，能使線圈中產生感應電流的是________（鋁棒或橡膠棒）若要增大感應電流大小，在不改變實驗器材情況下，可以進行怎樣的操作?________。
15．（2019·天臺縣坦頭中學八年級期中）如下圖所示，是一種利用健身球設計的充電器，當人們在轉動球的時候就可以給電池充電，這時健身球里面的裝置相當于_____（ 選填“ 電動機” 或“ 發電機”） . 它工作時的原理是____。
參考答案
1．C
【分析】
本題考查電磁感應、電流的磁效應，可根據實驗裝置及實驗的現象進行判斷．
【詳解】
A．甲圖中開關閉合后，導體棒內通以電流，則導體在磁場力的作用下發生運動，故演示的為磁場對電流的作用，故A錯誤；
B．乙圖中導體棒ab在磁場中做切割磁感線運動時，電流表中會產生感應電流，故演示的為電磁感應，故B錯誤；
C．放在小磁針上方的導線中有電流通過時，小磁針會發生偏轉，說明通電導體周圍產生了磁場，即演示了電流的磁效應，故C正確；
D．通電后串聯的兩繞有線圈的鐵釘都可吸引小鐵釘，但左邊吸引的個數要少，說明通電螺線管的磁極強弱與線圈匝數有關，故D錯誤；
故選C．
2．B
【分析】
產生感應電流的條件：閉合電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動；滿足上述兩個條件，導體中才有感應電流。
【詳解】
根據圖片可知，U形磁鐵之間的磁感線沿水平方向，而線圈豎直向下運動時，正好做切割磁感線運動；由于線圈邊長大于磁鐵的高度，所以肯定會有部分線圈不在磁場中，即切割磁感線的是閉合電路的部分導體，那么肯定會有感應電流產生，將線圈的機械能轉化為電能。
故選B。
3．A
【詳解】
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，是把機械能轉化為電能，發電機原理，圖A是發電機原理。選項A正確。
4．C
【詳解】
A．甲圖中開關閉合后，導體棒內通以電流，則導體在磁場力的作用下發生運動，故演示的為磁場對電流的作用，故A錯誤；
B．乙圖中導體棒ab在磁場中做切割磁感線運動時，電流表中會產生感應電流，故演示的為電磁感應，故B錯誤；
C．放在小磁針上方的導線中有電流通過時，小磁針會發生偏轉，說明通電導體周圍產生了磁場，即演示了電流的磁效應，故C正確；
D．是演示電磁鐵中磁性強弱與線圈匝數的關系的實驗裝置，由于兩個電磁鐵串聯，電流相同，無法研究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系，故D錯誤。
故選C。
5．A
【詳解】
A．圖中裝置有電源、磁體、金屬棒，探究通電導體在磁場中受到力的作用，故A符合題意；
B．圖中實驗為電流的磁效應，故B不符合題意；
C．圖中的實驗是探究帶電體的性質，故C不符合題意；
D．圖中實驗裝置，無電源，研究電磁感應現象，故D不符合題意。
故選A。
6．D
【詳解】
A．圖中實驗裝置，無電源，研究電磁感應現象，故A不符合題意；
B．圖中實驗為電流的磁效應，故B不符合題意；
C．圖中的實驗時探究帶電體的性質，故C不符合題意；
D．圖中實驗裝置，有電源，研究通電導體在磁場中受力，故D符合題意。
故選D。
7．D
【詳解】
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生感應電流→經放大傳給揚聲器。由此可知其工作原理是電磁感應現象。
A．該圖是奧斯特實驗，即通電導體周圍存在磁場；不符合題意；
B．該圖是電動機的原理圖，即通電導體在磁場中受力運動；不符合題意；
C．該圖是線圈中通過電流，線圈會發生偏轉，說明通電導體在磁場中受力運動，不符合題意；
D．該圖是電磁感應原理，即閉合回路中的一部分導體做切割磁感線運動，產生電流的現象；符合題意。
故選D。
8．D
【分析】
當通電導體在磁場中通電時，會受到磁場的作用，將電能轉換成機械能，導體相當于用電器。
當導體所在的回路在切割磁場的時候，導體會產生感應電壓，回路中會產生感應電流，此時導體相當于電源，并機械能轉化成電能。
甲圖：閉合開關后，通過電流的金屬棒在磁場中受力運動；
乙圖：閉合開關后，磁場中的金屬棒做切割磁感線運動，電流計的指針擺動，這是電磁感應現象。
【詳解】
A.甲實驗是電動機的原理，乙實驗是發電機的原理，故A錯誤；
B.甲實驗中電能轉化為機械能，乙實驗中機械能轉化為電能，故B錯誤；
C.實驗時，甲實驗中導體ab相當于電路中用電器，乙實驗中導體ab相當于電路中的電源，故C錯誤；
D.甲實驗是探究磁場對通電導體的作用的實驗裝置，乙實驗是探究磁生電的實驗裝置，故D正確。
故選D
9．C
【詳解】
A．當導線中有電流經過時，小磁針的指向發生改變，這說明電流周圍存在磁場，故A不合題意；
B．閉合開關后，通電的金屬棒在磁場中受力運動，故B不合題意；
C．當金屬棒在磁場中做切割磁感線運動時，電流表的指針擺動，說明有電流產生，這就是電磁感應現象，故C符合題意；
D．閉合開關后，線圈匝數多的電磁鐵吸引的鐵屑多，說明：當電流相同時，電磁鐵的線圈匝數越多，磁性越強，故D不合題意。
故選C。
10．C
【詳解】
A．給導線通電，導線周圍有磁場，小磁針方向發生偏轉，這是電流的磁效應，故A不合題意；
B．開關閉合后，電路中有電流，通電導體或線圈受到磁場力的作用發生運動，即通電導線在磁場中受力的作用，即是電動機的制作原理，故B不合題意；
C．在外力作用下使導體做切割磁感應線運動，則電流表指針發生偏轉，說明此時有感應電流產生，這是電磁感應現象，是發電機的工作原理，故C符合題意；
D．電磁繼電器的主要部件就是一個電磁鐵，它是利用電磁鐵來控制工作電路通斷的，當控制電路接通時，電路中有了電流，電磁鐵就有了磁性，吸引銜鐵，銜鐵的移動導致了工作電路的通斷，故D不合題意。
故選C。
11．B 電磁感應 AD 導體運動方向 電
【詳解】
(1) A．通電導體在磁場中受力的作用而發生轉動。
B．金屬桿切割磁感線時，電路中產生感應電流，是電磁感應現象，此原理可以制成發電機。
C．導線通電后，其下方的小磁針受到磁場的作用力而發生偏轉，說明電流能產生磁場，是電流的磁效應現象。
D．通電螺線管的磁性與線圈匝數有關，匝數越多，磁性越強。
[1][2]探究“風力發電”，應選取B裝置，原理是電磁感應現象。
(2)[3]根據產生感應電流的條件可知：要產生感應電流，導體必須是閉合電路的一部分，同時必須做切割磁感線運動。故選AD。
(3)[4]要探究感應電流方向與磁場方向的關系，應控制導體運動方向不變。
(4)[5]風力發電的工作過程是將風能轉化為葉片的動能，再通過發電機轉化為電能。
12．磁性有無 A
【詳解】
(1)[1]根據機器人取放棋子的方法推斷，它是靠電磁鐵磁性有無來控制“手指”的，即當通電時有磁性，將棋子取起，當斷電時無磁性，將棋子放下；
(2)[2]由于象棋棋子能被電磁鐵吸引，所以棋子一定是磁性材料制成的，由于磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等材料，這些材料被稱為磁性材料，其它材料是不能被磁鐵吸引的，故棋子的材料只能是鐵，即A符合題意。
13．電流表指針會發生偏轉 感應電流 不能
【詳解】
[1][2]圖中線圈、導線和電流表組成閉合電路，線圈處在磁場中，風吹風車帶動線圈轉動切割磁感線從而產生感應電流，因此電流表指針會發生偏轉；
[3]若將圖中電流表換成干電池，則無風吹時，由于通電線圈處在磁場中故而受力轉動，但線圈轉動至平衡位置因線圈兩端的絕緣漆全部刮掉，無法改變線圈中的電流從而不能持續轉動下去。
14．鋁棒 增大木板與地面的夾角/將木塊向左移動
【詳解】
[1]根據電磁感應的定義可知，要發生電磁感應的首要條件是導體，因此能使線圈中產生感應電流的是鋁棒。
[2]磁場的強度不能改變，只能改變導體的運動速度，進而增大感應電流的大小。由于物體在斜面上的運動速度與斜面的傾角大小有關，所以在不改變實驗器材的情況下，可以這樣操作：增大木板與地面的夾角/將木塊向左移動。
15．發電機 電磁感應現象
【解析】
根據在轉動球的時候就可以給電池充電，就可知在轉動球的時候是可以發電的，故球的內部裝置相當于一個發電機，其是將機械能轉化成電能的過程，故它是利用電磁感應現象的原理工作的。
點睛：閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感應運動，此時在電路中就會產生感應電流，該現象就是電磁感應現象，發電機就是利用該原理制成的．

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