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第四節：磁生電
知識點回顧
1、物理學史：該現象1831年被英國物理學家 發現。
2、定義： 的 在磁場中做 時，導體中就會產生電流，這種現象叫做電磁感應現象。
3、感應電流的方向跟 和 有關。如果改變其中一個量，則電流方向將 ；如果兩個量同時改變，則電流方向 。
4、感應電壓：無論電路是否閉合，做 的導體兩端都會產生感應電壓。
5、應用——交流發電機
①構造：線圈（轉子）、磁鐵（定子）、銅環、電刷
②工作原理：
③能量轉換：機械能轉化為電能
6、交流發電機和直流發電機在線圈中產生的都是交流電。交流發電機通過 向外輸出交流電。直流發電機通過 向外輸出直流電。
大型交流發電機一般采用 不動， 旋轉的的方式來發電。
7、交流電和直流電：
交流電：電流方向周期性變化的電流。我國交流電的周期是 、頻率是 、電流方向1秒改變 次。
直流電：電流方向不變的電流。
基礎鞏固
1.下列現象中，屬于電磁感應現象的是(?? )
A.?變化的磁場使閉合電路產生感應電流??????????????????B.?磁場對電流產生力的作用
C.?插入通電螺線管中的軟鐵棒被磁化??????????????????????D.?電流周圍產生磁場
2.若地磁場在某區域的磁場強弱和方向處處相同，小明在該區域某處豎直拿著閉合的矩形導電線圈面向南方，則能使線圈中產生感應電流的操作是(?? )
A.?南北移動線圈?????????????????B.?將線圈移至水平?????????????????C.?東西移動線圈?????????????????D.?上下移動線圈
3.在科學研究的道路上經常會出現令人惋惜的遺憾。例如1825年日內瓦年輕物理學家科拉頓一個人在研究電磁現象時，其類似的實驗裝置如圖甲所示，示意圖如圖乙。為避免磁鐵的磁場對小磁針的作用，科拉頓把實驗裝置放在兩個房間，在右邊房間里把磁鐵反復插入線圈，然后跑到左邊房間里觀察，結果沒有看到小磁針偏轉。下列說法中正確的是(?? )
A.?該實驗過程中沒有發生電磁感應現象
B.?通電導線周圍產生磁場的現象叫電磁感應現象
C.?科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為線圈中沒有產生電流，所以看不到小磁針偏轉
D.?科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為當他切割完磁感線再跑到另一個房間時，線圈中產生的電流已經消失，所以小磁針也停止偏轉
4.現在興起的智能手機無線充電主要是運用電磁感應技術，當電源的電流通過充電底座中的送電金屬線圈產生磁場，帶有金屬線圈的智能手機靠近該磁場就能接受磁場，產生電流，實現充電。以下設備也是利用“磁生電”工作的是(?? )
A.?電磁起重機???????????????????????????B.?揚聲器???????????????????????????C.?電烙鐵???????????????????????????D.?動圈式話筒
5.如圖為交流發電機原理圖，線圈在磁場中轉動，則(?? )
A.?兩磁極間的磁場方向向左????????????????????????????????????B.?線圈在磁場中切割磁感線
C.?通過燈泡的電流方向不變????????????????????????????????????D.?線圈一定不受磁場力作用
6.如圖是某種拍攝機動車闖紅燈裝置的工作原理示意圖。控制電路中的自動開關的開、閉狀態與紅綠燈聯動，a、b為工作電路中的動觸頭。c、d為靜觸頭，當質量足夠大的交通工具(如汽車)通過停止線附近區域的埋地感應線圈時，感應線圈產生足夠大的感應電流。攝像系統在電路中被接通可自動拍攝違規車輛。
（1）埋地感應線圈產生感應電流的原理是________(選填“通電線圈在磁場中受力”或“電磁感應”)，當有一輛自行車在闖紅燈時，經過地埋感應線圈，攝像系統________(選填“會”或“不會”)拍攝。
（2）當綠燈亮時，自動開關處于________狀態。(選填“斷開”或“閉合”)
（3）簡述汽車闖紅燈時被攝像系統自動拍攝的工作原理。
思維拓展提高
7.如圖所示是“磁生電”的探究過程，你認為以下說法正確的是(?? )
A.?讓導線在磁場中靜止，蹄形磁鐵的磁性越強，電流表指針偏轉角度越大
B.?用匝數較多的線圈代替單根導線，且使線圈在磁場中靜止，這時電流表指針偏轉角度大些
C.?蹄形磁鐵固定不動，使導線沿水平方向運動時，電流表指針會發生偏轉
D.?蹄形磁鐵固定不動，使導線沿豎直方向運動時，電流表指針會發生偏轉
8.刷卡機廣泛應用于銀行、超市等。如圖所示的POS刷卡機讀出信息的原理是：當帶有磁條的信用卡在刷卡機上刷過時，刷卡機的檢測頭就會產生感應電流，便可讀出磁條上的信息。下列設備的工作原理與刷卡機讀取信息原理相同的是(?? )
A.?電磁鐵??????????????????????????????B.?發電機??????????????????????????????C.?電動機??????????????????????????????D.?電磁繼電器
9.在科學晚會上，小科所在的科技小組展示了一個“隔板推物”的節目， 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成一個閉合電路。用手推動乙線圈擺動時，甲線圈會隨之擺動。對于這個過程，下列說法正確的是(???? )

A.?甲線圈相當于電源，乙線圈相當于用電器???????????B.?推動乙線圈擺動時電能轉化為機械能
C.?甲線圈隨之擺動時機械能轉化為電能??????????????????D.?甲線圈擺動是因為通電導體在磁場中受力運動

10如圖是機場的安檢人員用手持金屬探測器檢查乘客的情景，當探測線圈靠近金屬物體時，在金屬物體中就會產生電流，如果能檢測出這種變化，就可以判定探測線圈下面有金屬物體了。下列能反映出金屬探測器工作原理的是 (??? )

A.??????????????????????????????????????????B.?
C.???????????????????????????????????????????D.?
11.如圖所示是一款名為nPower的充電器。它的內部主要由磁性物質以及線圈組成。消費者只需將它帶在身上行走散步，或是用手搖方式讓它震動即可產生電。此款充電器的發電原理是（??? ）

A.???????????B.???????????C.???????????D.?

拉分新題
12.如圖是“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”的實驗裝置，閉合開關后，導體棒、靈敏電流計、開關、導線組成閉合電路。實驗觀察到的現象如表所示。
??
實驗序號 磁場方向 導體棒ab運動方向 靈敏電流計指針偏轉情況
1 向下 向上 不偏轉
2
向下 不偏轉
3
向左 向右偏
4
向右 向左偏
5 向上 向上 不偏轉
6
向下 不偏轉
7
向左 向左偏
8
向右 向右偏
（1）實驗時通過觀察________來判斷電路中是否產生感應電流。
（2）由實驗可知，閉合電路中的部分導體在磁場中做________運動時，電路中產生感應電流。
（3）比較第4次和第________次實驗可知，導體棒運動方向相同時，感應電流的方向與磁場的方向有關。
（4）比較第7次和第8次實驗可知，________。
13.探究電磁感應現象：

（1）小雨由電流的磁效應聯想到：“既然電能生磁”，那么“磁能否生電”?小雨提出問題時運用的科學方法是________法。
（2）小雨將導線AB、開關S、靈敏電流計和蹄形磁鐵按圖進行了連接和組裝，然后閉合開關進行如下操作，則電路中一定有感應電流的是??????? 。（選填字母代號）
A.只讓導線AB上下運動，但不切割磁感線
B.只讓蹄形磁鐵上下運動，導線AB不切割磁感線
C.讓導線AB和蹄形磁鐵同時運動
D.只讓導線AB向斜上方向運動

14.同學們用如圖所示實驗裝置探究某電機的工作原理。

（1）探究一：感應電流的大小會跟哪些因素有關呢？
小麗猜想：“可能跟導體切割磁感線運動的快慢有關。
請你提出另一種合理的猜想。 ________。
根據如圖所示的實驗裝置，幫助小麗設計實驗來驗證她的猜想，簡述你的實驗方法。________?。
（2）探究二：產生感應電流的條件是什么？
小李完成了如下探究步驟：先將鐵棒豎直上下運動(跟磁感應線平行)，發現靈敏電流計的指針沒有發生偏轉，再將鐵棒橫向運動或斜向運動時，發現電流計指針發生明顯偏轉。根據該探究過程的，可以獲得的結論是________。

15.小科對手機無線充電的原理感到好奇。查閱資料后得知：充電時充電器內的發射線圈產生磁場，手機內的接收線圈會產生感應電流給電池充電，結構如圖甲。學過電磁感應原理的小科提出質疑：手機和充電器在充電過程中都不動，并沒有做切割磁感線運動，為何會產生感應電流？對此，他設計了圖乙實驗進行驗證。
操作序號 開關及滑動變阻器狀態 靈敏電流計指針偏轉方向
1 開關由斷開變為閉合 向左
2 開關由閉合變為斷開 向右
3 開關閉合時，滑片向左移動 向左
4 開關閉合時，滑片向右移動 向右
5 開關閉合后，滑片不移動 不偏轉
6 改變電源正負極，閉合開關，滑片向左移動 向左
7 改變電源正負極，閉合開關，滑片向右移動 向右
（1）通過實驗小科發現當Q線圈有變化的________時，P線圈中就會產生感應電流。
（2）小科向老師請教，得知當閉合電路圍成的平面內，磁感線數量發生改變時，電路中就能產生感應電流。請根據上述事實，解釋課本實驗中導體ab上下運動時不產生感應電流的原因（圖丙）________。
（3）小科發現不同情況下靈敏電流計指針偏轉方向不同。他猜測與Q線圈中的電流方向改變有關于是進行實驗并記現象。請判斷小科的說法是否正確，并合理選擇上表格中的兩次實驗說明理由________。
第四節：磁生電
知識點回顧
1、物理學史：該現象1831年被英國物理學家 法拉第 發現。
2、定義：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中就會產生電流，這種現象叫做電磁感應現象。
3、感應電流的方向跟 導體運動方向 和 磁場方向 有關。如果改變其中一個量，則電流方向將改變；如果兩個量同時改變，則電流方向不變。
4、感應電壓：無論電路是否閉合，做切割磁感線的導體兩端都會產生感應電壓。
5、應用——交流發電機
①構造：線圈（轉子）、磁鐵（定子）、銅環、電刷
②工作原理：電磁感應
③能量轉換：機械能轉化為電能
6、交流發電機和直流發電機在線圈中產生的都是交流電。交流發電機通過 銅環 向外輸出交流電。直流發電機通過 換向器 向外輸出直流電。
大型交流發電機一般采用 線圈 不動， 磁極旋轉的的方式來發電。
7、交流電和直流電：
交流電：電流方向周期性變化的電流。我國交流電的周期是 0.02秒 、頻率是 50赫 、電流方向1秒改變 100 次。
直流電：電流方向不變的電流。
基礎鞏固
1.下列現象中，屬于電磁感應現象的是(?? )
A.?變化的磁場使閉合電路產生感應電流??????????????????B.?磁場對電流產生力的作用
C.?插入通電螺線管中的軟鐵棒被磁化??????????????????????D.?電流周圍產生磁場
【答案】 A
【考點】產生電磁感應現象的條件和規律
2.若地磁場在某區域的磁場強弱和方向處處相同，小明在該區域某處豎直拿著閉合的矩形導電線圈面向南方，則能使線圈中產生感應電流的操作是(?? )
A.?南北移動線圈?????????????????B.?將線圈移至水平?????????????????C.?東西移動線圈?????????????????D.?上下移動線圈
【答案】 B
【考點】產生電磁感應現象的條件和規律
3.在科學研究的道路上經常會出現令人惋惜的遺憾。例如1825年日內瓦年輕物理學家科拉頓一個人在研究電磁現象時，其類似的實驗裝置如圖甲所示，示意圖如圖乙。為避免磁鐵的磁場對小磁針的作用，科拉頓把實驗裝置放在兩個房間，在右邊房間里把磁鐵反復插入線圈，然后跑到左邊房間里觀察，結果沒有看到小磁針偏轉。下列說法中正確的是(?? )
A.?該實驗過程中沒有發生電磁感應現象
B.?通電導線周圍產生磁場的現象叫電磁感應現象
C.?科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為線圈中沒有產生電流，所以看不到小磁針偏轉
D.?科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為當他切割完磁感線再跑到另一個房間時，線圈中產生的電流已經消失，所以小磁針也停止偏轉
【答案】 D
【考點】產生電磁感應現象的條件和規律
4.現在興起的智能手機無線充電主要是運用電磁感應技術，當電源的電流通過充電底座中的送電金屬線圈產生磁場，帶有金屬線圈的智能手機靠近該磁場就能接受磁場，產生電流，實現充電。以下設備也是利用“磁生電”工作的是(?? )
A.?電磁起重機???????????????????????????B.?揚聲器???????????????????????????C.?電烙鐵???????????????????????????D.?動圈式話筒
【答案】 D
【考點】電磁感應
5.如圖為交流發電機原理圖，線圈在磁場中轉動，則(?? )
A.?兩磁極間的磁場方向向左????????????????????????????????????B.?線圈在磁場中切割磁感線
C.?通過燈泡的電流方向不變????????????????????????????????????D.?線圈一定不受磁場力作用
【答案】 B
【考點】磁場和磁感線，電磁感應
6.如圖是某種拍攝機動車闖紅燈裝置的工作原理示意圖。控制電路中的自動開關的開、閉狀態與紅綠燈聯動，a、b為工作電路中的動觸頭。c、d為靜觸頭，當質量足夠大的交通工具(如汽車)通過停止線附近區域的埋地感應線圈時，感應線圈產生足夠大的感應電流。攝像系統在電路中被接通可自動拍攝違規車輛。
（1）埋地感應線圈產生感應電流的原理是________(選填“通電線圈在磁場中受力”或“電磁感應”)，當有一輛自行車在闖紅燈時，經過地埋感應線圈，攝像系統________(選填“會”或“不會”)拍攝。
（2）當綠燈亮時，自動開關處于________狀態。(選填“斷開”或“閉合”)
（3）簡述汽車闖紅燈時被攝像系統自動拍攝的工作原理。
【答案】 （1）電磁感應；不會
（2）斷開
（3）當信號燈為紅燈時，自動開關閉合，此時汽車闖紅燈，通過停止線附近區域的埋地感應線圈時，感應電源產生足夠大的感應電流，使電磁鐵磁性增強，銜鐵下吸，動粗頭a、b與靜觸頭c、d接通，工作電路中的攝像系統可自動拍攝違規車輛。
【考點】電磁鐵的其他應用，電磁感應
思維拓展提高
7.如圖所示是“磁生電”的探究過程，你認為以下說法正確的是(?? )
A.?讓導線在磁場中靜止，蹄形磁鐵的磁性越強，電流表指針偏轉角度越大
B.?用匝數較多的線圈代替單根導線，且使線圈在磁場中靜止，這時電流表指針偏轉角度大些
C.?蹄形磁鐵固定不動，使導線沿水平方向運動時，電流表指針會發生偏轉
D.?蹄形磁鐵固定不動，使導線沿豎直方向運動時，電流表指針會發生偏轉
【答案】 C
【考點】探究電磁感應現象的實驗
8.刷卡機廣泛應用于銀行、超市等。如圖所示的POS刷卡機讀出信息的原理是：當帶有磁條的信用卡在刷卡機上刷過時，刷卡機的檢測頭就會產生感應電流，便可讀出磁條上的信息。下列設備的工作原理與刷卡機讀取信息原理相同的是(?? )
A.?電磁鐵??????????????????????????????B.?發電機??????????????????????????????C.?電動機??????????????????????????????D.?電磁繼電器
【答案】 B
【考點】產生電磁感應現象的條件和規律
9.在科學晚會上，小科所在的科技小組展示了一個“隔板推物”的節目， 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成一個閉合電路。用手推動乙線圈擺動時，甲線圈會隨之擺動。對于這個過程，下列說法正確的是(???? )

A.?甲線圈相當于電源，乙線圈相當于用電器???????????B.?推動乙線圈擺動時電能轉化為機械能
C.?甲線圈隨之擺動時機械能轉化為電能??????????????????D.?甲線圈擺動是因為通電導體在磁場中受力運動
【答案】 D
【考點】電磁感應，磁場對通電導線的作用
10如圖是機場的安檢人員用手持金屬探測器檢查乘客的情景，當探測線圈靠近金屬物體時，在金屬物體中就會產生電流，如果能檢測出這種變化，就可以判定探測線圈下面有金屬物體了。下列能反映出金屬探測器工作原理的是 (??? )

A.??????????????????????????????????????????B.?
C.???????????????????????????????????????????D.?
【答案】 B
【考點】電磁感應
11.如圖所示是一款名為nPower的充電器。它的內部主要由磁性物質以及線圈組成。消費者只需將它帶在身上行走散步，或是用手搖方式讓它震動即可產生電。此款充電器的發電原理是（??? ）

A.???????????B.???????????C.???????????D.?
【答案】 C
【考點】電磁感應
拉分新題
12.如圖是“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”的實驗裝置，閉合開關后，導體棒、靈敏電流計、開關、導線組成閉合電路。實驗觀察到的現象如表所示。
??
實驗序號 磁場方向 導體棒ab運動方向 靈敏電流計指針偏轉情況
1 向下 向上 不偏轉
2
向下 不偏轉
3
向左 向右偏
4
向右 向左偏
5 向上 向上 不偏轉
6
向下 不偏轉
7
向左 向左偏
8
向右 向右偏
（1）實驗時通過觀察________來判斷電路中是否產生感應電流。
（2）由實驗可知，閉合電路中的部分導體在磁場中做________運動時，電路中產生感應電流。
（3）比較第4次和第________次實驗可知，導體棒運動方向相同時，感應電流的方向與磁場的方向有關。
（4）比較第7次和第8次實驗可知，________。
【答案】 （1）靈敏電流計指針是否偏轉
（2）切割磁感線
（3）8
（4）磁場方向相同時，感應電流的方向與導線運動的方向有關
【考點】產生電磁感應現象的條件和規律
13.探究電磁感應現象：

（1）小雨由電流的磁效應聯想到：“既然電能生磁”，那么“磁能否生電”?小雨提出問題時運用的科學方法是________法。
（2）小雨將導線AB、開關S、靈敏電流計和蹄形磁鐵按圖進行了連接和組裝，然后閉合開關進行如下操作，則電路中一定有感應電流的是??????? 。（選填字母代號）
A.只讓導線AB上下運動，但不切割磁感線
B.只讓蹄形磁鐵上下運動，導線AB不切割磁感線
C.讓導線AB和蹄形磁鐵同時運動
D.只讓導線AB向斜上方向運動
【答案】 （1）逆向思維
（2）D
【考點】電磁感應
14.同學們用如圖所示實驗裝置探究某電機的工作原理。

（1）探究一：感應電流的大小會跟哪些因素有關呢？
小麗猜想：“可能跟導體切割磁感線運動的快慢有關。
請你提出另一種合理的猜想。 ________。
根據如圖所示的實驗裝置，幫助小麗設計實驗來驗證她的猜想，簡述你的實驗方法。________?。
（2）探究二：產生感應電流的條件是什么？
小李完成了如下探究步驟：先將鐵棒豎直上下運動(跟磁感應線平行)，發現靈敏電流計的指針沒有發生偏轉，再將鐵棒橫向運動或斜向運動時，發現電流計指針發生明顯偏轉。根據該探究過程的，可以獲得的結論是________。
【答案】 （1）可能跟導體切割磁感應線的力度有關；在相同條件下，讓導體以不同的速度做切割磁感線運動，觀察靈敏電流計的指針偏轉程度，并重復做多次實驗。
（2）產生感應電流的條件之一是切割磁感應線
【考點】產生電磁感應現象的條件和規律
15.小科對手機無線充電的原理感到好奇。查閱資料后得知：充電時充電器內的發射線圈產生磁場，手機內的接收線圈會產生感應電流給電池充電，結構如圖甲。學過電磁感應原理的小科提出質疑：手機和充電器在充電過程中都不動，并沒有做切割磁感線運動，為何會產生感應電流？對此，他設計了圖乙實驗進行驗證。
操作序號 開關及滑動變阻器狀態 靈敏電流計指針偏轉方向
1 開關由斷開變為閉合 向左
2 開關由閉合變為斷開 向右
3 開關閉合時，滑片向左移動 向左
4 開關閉合時，滑片向右移動 向右
5 開關閉合后，滑片不移動 不偏轉
6 改變電源正負極，閉合開關，滑片向左移動 向左
7 改變電源正負極，閉合開關，滑片向右移動 向右
（1）通過實驗小科發現當Q線圈有變化的________時，P線圈中就會產生感應電流。
（2）小科向老師請教，得知當閉合電路圍成的平面內，磁感線數量發生改變時，電路中就能產生感應電流。請根據上述事實，解釋課本實驗中導體ab上下運動時不產生感應電流的原因（圖丙）________。
（3）小科發現不同情況下靈敏電流計指針偏轉方向不同。他猜測與Q線圈中的電流方向改變有關于是進行實驗并記現象。請判斷小科的說法是否正確，并合理選擇上表格中的兩次實驗說明理由________。
【答案】 （1）電流
（2）該閉合電路內磁感線數量未發生改變
（3）不正確，比較3、6或4、7，電流方向改變，其他條件不變，靈敏電流計指針偏轉方向不改變，說明感應電流方向與Q線圈中的電流方向無關，故小科的論證不正確。
【考點】探究電磁感應現象的實驗

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