2019_2020春九年级物理全册16.5电磁感应发电机基础与强化必刷题含解析新版苏科版.docx

1、16.5 电磁感应发电机 要点 1 电磁感应现象（1）发现：英国物理学家法拉第 1831 年发现了电磁感应定律。（2）电磁感应现象：利用磁场产生电路的现象；闭合电流的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流。（3）能量转化：机械能转化为电能。（4）感应电流产生的条件：电路必须是闭合的；一部分导体在磁场中 在磁场中的那部分导体做切割磁感线运动。要点 2 发电机（1）原理：电磁感应原理。（2）交变电流：线圈在磁场中转动时，产生的感应电流的大小和方向随时间作周期性变化，这种电流叫交变电流，我国电路周期是 0.02s，频率是 50Hz。（3）能量转化：主要是机械能转化为电能，次要是机械

2、能转化为内能（线圈电阻、系统摩擦）。（4）发电机与电动机的比较：装置 能量转化 原理 作用 发电机 机械能电能 电磁感应 电源 电动机 电能机械能 通电线圈在磁场中受力转动 用电器 基础题系列 1.（2019湘潭）信用卡刷卡时其磁条经过刷卡机的缝隙线圈出会产生感应电流。以下设备与信用卡刷卡时工作原理相同的是（）A排气扇 B电烤炉 C电动机 D发电机【答案】D【解析】A、排气扇主要结构是一个电动机，是根据通电导体在磁场中受力而转动工作的，不符合题意。B、电烤炉是根据电流的热效应工作的，不符合题意。C、电动机根据通电导体在磁场中受力而转动工作的，不符合题意。D、发电机是根据电磁感应原理工作的，符合

3、题意。2.（2019天津）利用如图所示的装置，可以进行的实验是（）A探究通电螺线管外部磁场的方向 B探究通电导体在磁场中受力情况 C探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关 D探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件【答案】D【解析】图中没有电源，所以不能用来做与通电螺线管、通电导体和电磁铁相关的实验；该装置中，让闭合电路的一部分导体在磁场中运动，通过电流计的指针是否偏转来判断在电路中有无感应电流产生，所以此图是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，故 D 正确。故选：D。3.（2019盐城）小刚连接好如图所示的电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是（）A.导体 AB 向右运动 B.导体 AB 沿

4、磁场方向运动 C.闭合开关,导体 AB 向左运动 D.闭合开关,导体 AB 沿磁场方向运动【答案】C【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，才能产生感应电流；所以，在如图所示的电路中，首先应闭合开关 若导体 AB 沿磁场方向运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流；若导体 AB 向左运动，则AB 做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流，电流表指针会发生偏转；故 C 正确，ABD 错误故选：C。4.（2019昆明）如图 1 是研究产生感应电流的实验，下列说法正确的是()A只要导体 AB 在磁场中运动，电流表的指针就会发生偏转 B对调两个磁极方向，电流表的指针偏转方向发生改变 C改变导

5、体 AB 切割磁感线的方向，电流表的指针偏转方向不发生改变 D电磁感应是把电能转化成机械能 5.如图为发电机的工作原理图,下列说法中正确的是()A.发电机的工作原理是电磁感应现象 B.发电机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用 C.线圈在转动过程中，感应电流的方向不变 D.发电机工作时把电能转化成机械能【答案】A【解析】A.发电机的基本原理是电磁感应，故正确；B.电动机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用，故错误；C.线圈在转动过程中，感应电流的大小是变化的，故错误；D.发电机的线圈在转动过程中，消耗机械能，产生电能，即将机械能转化为电能的过程，故错误；故选 A。6.（2019泸州）如图所

6、示，两根绝缘细线悬挂着的导体 ab，放在 U 形磁铁中央，ab 两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是（）A接入电流表可探究电磁感应现象，与发电机原理相同 B接入电流表可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同 C接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同 D接入电源可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同【答案】A【解析】在虚线框中接入电流表，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，可以探究电磁感应现象，与发电机的原理相同；在虚线框中接入电源，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，电

7、动机的原理相同。故只有 A 说法正确。7.（2019郴州）现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（）A机械能转化为电能，再转化为光能 B电能转化为机械能，再转化为光能 C机械能转化为光能，再转化为电能 D光能转化为机械能，再转化为电能【答案】A【解析】穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光，具有光能；根据题意可知，该鞋（发电鞋）的工作原理是电磁感应现象，先是机械能转化为电能，电能又转化为光能。8.（2019威武）新型智能手机无线充电技术主要是应用电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机

8、靠近该磁场就能产生电流，通过“磁生电”来实现充电。下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是（）A.动圈式话筒 B.扬声器 C.电烙铁 D.电磁起重机【答案】A【解析】从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；A、动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故 A 符合题意；B、扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的，故 B 不符合题意；C、电烙铁是利用电流的热效应工作的，故 C 不符合题意；D、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，故 D 不符合题意。9.（2019齐齐哈尔）如图所示是动圈式

9、话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使膜片振动，与之相连的线圈也跟着一起振动，线圈中产生随声音变化的电流。变化的电流通过扬声器的线圈，线圈就会在磁场中来回振动，带动纸盆也来回振动发出声音。根据以上叙述思考，下列说法正确的是（）A扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用 B动圈式话筒是把电能转化成机械能的一种装置 C电风扇的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同 D扬声器的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象【答案】A【解析】A、扬声器工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，所以扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用。故 A 正确。B、动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，机械能转

10、化为电能。故 B 错误。C、电风扇的主要构件是电动机，所以它的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，动圈式话筒的工作原理是电磁感应，两者原理不同。故 C 错误。D、扬声器工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故 D 错误。强化题系列 10.（2019眉山）关于下列四幅图的叙述中正确的是（）A如图甲所示，闭合开关，小磁针将发生偏转，依据该现象可制成电动机 B如图乙所示，闭合开关，磁场中导体竖直向上运动时电流表指针不偏转 C如图丙所示，闭合开关，磁场中导体将运动，依据该现象可制成发电机 D如图丁所示，两磁极间的相互作用不需要任何物质就可以直接发生作用【答案】B【解析】A、如图所示是奥斯特实验，闭合

11、开关，小磁针将发生偏转，根据这个现象可以制成电磁铁、电磁 继电器、电磁起重机等，故 A 说法错误。B、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中才有感应电流产生；图中闭合开关后，磁场中导体竖直向上运动时，导体是顺着磁感线方向运动的，没有做切割磁感线运 动，不会产生电流，电流表指针不会发生偏转，故 B 说法正确。C、图中通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，依据该现象可制成电动机，故 C 说 法错误。D、磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用是通过磁场而发生的，故 D 说法错误。11.(2019重庆)英国物理学家法拉第发现了现象，利用这个原理制成了（选填“发电机”或“电动机”）

12、。【答案】电磁感应；发电机。【解析】英国物理学家法拉第经过十年不懈地努力于 1831 年发现了电磁感应现象；利用电磁感应现象，人们制成了发电机。12.（2019无锡）如图是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。这个手电筒壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈，摇动时，可以感觉到有一个物块在来回运动。小明猜想这个物块是磁体，依据是：磁体运动时，闭合线圈切割磁感线产生_，线圈相当于电路中的_。【答案】电磁电流；电源。【解析】产生感应电流的三个条件：闭合电路；一部分导体；切割磁感线运功；由题干中图可知该手电筒有线圈，使用时将它来回摇晃，线圈在磁场中就做切割磁感线运动，此时线圈中

13、有感应电流产生，所以手电筒里面的物块应该是磁铁，线圈相当于电路中的电源，此手电筒发电是电磁感应现象，此过程中将消耗机械能得到电能，即将机械能转化为电能。故答案为：感应电流；电源。13.（2019大庆）图示实验装置中，磁体和导体棒均水平放置，断开 S2、闭合 S1，使导体棒水平向右运动，电流表 G 的指针向右偏，这是_现象。为使 G 的指针向左偏，可使导体棒向_运动。断开 S1、闭合 S2，导体棒能运动起来，依此原理可制成_（选填“电动机”或“发电机”）。【答案】电磁感应；左；电动机。【解析】断开 S2、闭合 S1，使导体棒水平向右运动，此时导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生感应电流，

14、电流表 G 的指针向右偏，这是电磁感应现象；感应电流的方向与导体运动方向有关，为使 G 的指针向左偏，可使导体棒向左运；断开 S1、闭合 S2，导体棒有电流，在磁场中受到到力的作用，能运动起来，这就是电动机的原理。14.（2019河南）如图所示，一轻杆左端挂一矩形塑料框 A，右端挂一外形相同的金属框B，以 O 为支点在水平位置静止。现使此装置竖直匀速下降，其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域（用“”表示磁感线），当 A、B 框下端一同刚进入磁场时，发现杆沿逆时针方向转动，请你分析并推测此现象产生的原因是：_；若将磁场方向改为垂直纸面向外，重复上述操作，杆将沿_（选填“顺时针”或“逆时针”）方向

15、转动。【答案】金属框 B 下端刚进入磁场时，做切割磁感线运动会产生感应电流，通电金属框 B在磁场中受到向上的磁场力；逆时针。【解析】（1）金属框 B 下端刚进入磁场时，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流，通电 金属框 B 在磁场中受到竖直向上的磁场力，使得杠杆右端受力减小；而塑料框 A 是绝缘体，不会产生感应电流，也不会受到磁场力，杠杆左端受力情况不变，此时杠杆左端力和力臂的乘积不变，杠杆右端力和力臂的乘积减小，根据杠杆平衡条件可知，杠杆将沿逆时针方向转动。（2）若将磁场方向改为垂直纸面向外，产生的感应电流方向改变，磁场方向和电流方向都改变时，金属框 B 受到的磁场力方向

16、不变，仍为竖直向上，故杆仍然沿逆时针方向转动。15.如图是目前市场上出现的节能环保的新型手电筒，节能是因为它采用的是节能的发光LED，而不是普通的小灯泡，环保是因为它不用会产生污染的干电池、蓄电池，它里根本没有电池。里面有一段固定的螺线管和一块磁铁。使用时只要用力来回晃动手电筒，磁铁就在穿过线圈来回快速运动，一段时间后，闭合开关，手电筒中的 LED 灯就会发光。（1）该手电产生的电能时应用到了现象，其能量是能转化为能；（2）摇动一次相当将 200g 物体提高 20cm 所做的功，其摇晃时能量转换效率为 60，摇 2分钟可以照明 1 分钟，设每分钟摇晃一次，则该 LED 灯的电功率是 W。【答案

17、】(1)电磁感应；机械；电；(2)0.00784。【解析】(1)手电筒中没有电源，而要使手电筒发光，必须有提供电能的装置，该手电筒通过晃动消耗机械能提供了电能，由此可知，这是利用电磁感应现象制成的一种手电筒；(2)将手电上下摇动一次,相当于将 200g 的重物举高 20cm,则产生的能量W=mgh=0.2kg9.8N/kg0.2m=0.392J，摇晃一次转换的电能 E=60%W=60%0.392J=0.2352J；每分摇动 1 次,可以照明 0.5min=30s,则摇动手电的功率 P=E/t=0.2352J/30s=0.00784W。16.在探究“产生感应电流的条件”实验中。（1）实验中，观察

18、_判断电路中是否有感应电流。（2）闭合开关，若导体 AB 不动，左右移动磁体，电路中_（选填“有”或“无”）感应电流。（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做_运动时，导体中就会产生感应电流。（4）如果将小量程电流表换成_，可以探究磁场对通电导体的作用。【答案】(1)电流表的指针是否偏转；(2)有；(3)切割磁感线；(4)电源。【解析】(1)实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流；(2)闭合开关，若导体 AB 不动，左右移动磁体，导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流；(3)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产

19、生感应电流；(4)如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体棒，导体棒受安培力作用，可以观察磁场对通电导体的作用。17.（2019武汉）某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。(1)实验时应将电流表、导线 ab 串联起来组成回路。(2)该同学进行以下尝试，能使电流表指针偏转的是(填字母标号)。A.导线 ab 在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体 B.导线在磁场中静止，但不用单根导线 ab，而用匝数很多的线圈 C.蹄形磁体静止，导线 ab 从图中所示位置水平向左或水平向右运动 D.蹄形磁体静止，导线 ab 从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动 E.蹄形磁体静止，导线 ab

20、从图中所示位置斜向上或斜向下运动(3)如图所示的实验装置中，将电流表换成进行触接，还可以探究电动机的工作原理。【答案】（1）闭合；（2）C、E；（3）电源；【解析】(1)磁生电是电磁感应现象，必须使闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以应将电流表、导线 ab 串联起来组成闭合回路；(2)电流表发生偏转，说明电路中产生了感应电流，所以导体在磁场中一定做切割磁感线运动；AB、导线 ab 在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体或匝数很多的线圈，导体在磁场中都没有发生相对运动，不会产生感应电流，故 AB 都不符合题意。CE、由图知，导体 ab 处的磁感线是从上向下的，导体 ab 水平向左或向

21、右运动，斜向上或斜向上运动，都是做切割磁感线运动，都会产生感应电流，所以会产生感应电流，电流表指针发生偏转，故 CE 符合题意。D.导体 ab 竖直向上或竖直向下运动时，运动方向与磁场方向平行，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故 D 不符合题意；故选 CE。(3)当电流表换成电源时，导体 ab 就成了通电导体，在磁场中会受到力的作用，可以探究电动机的工作原理。18.（2019泰州）小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计 G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反)。(1)导体 ab 静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中

22、_(有/无)电流产生。(2)继续探究，记录观察到的现象如表：序号 ab 运动方向 电流计指针偏转情况 1 沿磁场方向运动(不切割磁感线)不偏转 2 水平向左(切割磁感线)向右偏转 3 水平向右(切割磁感线)向左偏转 比较 1、2(或 1、3)实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做_运动时电路中就会产生感应电流。少比较 2、3 实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟_有关。若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体 ab 不动),则灵敏电流计的指针_(会/不会)偏转。【答案】（1）无；（2）切割磁感线；（3）会。【解析】(1)当导体 ab 静止悬挂起来后，闭合开关，此时导体没有

23、做切割磁感线运动，灵敏电流计 G指针不偏转，说明电路中无电流产生；(2)比较 1、2(或 1、3)实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时电路中就会产生感应电流。比较第 2、3 次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，电流计指针的偏转方向不同，说明产生电流的方向不同，即产生的电流的方向跟导体运动方向有关；在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体 ab 不动)，ab 仍切割磁感线，会产生感应电流，则灵敏电流计的指针会偏转。故答案为：(1)无;(2)切割磁感线；导体的运动方向；会。19.如图 1 是杨金等同学“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实

24、验装置，合上开关后，铜棒 AB、微小电流计、开关组成闭合电路：(1)要使电流表指针发生偏转，可行的操作是_.(让 AB 上下运动/让 AB 左右运动)(2)要使电流表指针的偏转方向发生改变，可以采用的方法是：方法一：_；方法二：_。(3)感应电流的大小除了与铜棒运动速度有关以外，还和_有关。(4)实验中的铜棒能否换成钢棒，为什么?答：_。(5)如图 2 中所示，闭合电路的一部分导体在磁场中运动，用“O”表示导体的横截面，箭头表示导体运动方向，其中不能产生感应电流的是_。(6)程亚小组同学因为没有杨金小组的微小电流计，他们用实验室里通的电流表(如图所示)，并接在 03A 的量程上，他们的实验现象

25、_(明显/不明显)，原因是_。A.铜线 ab 太细，换用铜棒进行实验，便能使指针明显偏转 B.ab 运动方向不对，应将 ab 改为向左运动 C.ab 运动方向不对，应将 ab 改为上下运动 D.感应电流太小，无法使指针明显偏转。【答案】(1)让 AB 左右运动；(2)调换 N 极 S 极位置；改变 AB 运动方向；(3)磁场强弱；(4)不能，钢棒是硬磁体，在磁场中易磁化；(5)B；(6)不明显；D。【解析】(1)铜棒 AB 在磁体外边，水平向左运动，正好和蹄形磁体中磁感线的方向垂直，能做切割磁感线运动，能产生感应电流，电流表的指针就发生偏转；铜棒 AB 上下运动，正好和蹄形磁体中磁感线的方向一

26、致，不能做切割磁感线运动，所以不能产生感应电流，电流表的指针就不发生偏转；(2)要使电流表指针偏转方向发生改变，即改变流入电流表的电流方向，也就是要改变感应电流的方向，可以从影响感应电流方向的两个因素(导体的运动方向和磁场方向)考虑，只改变其中一个因素时，感应电流的方向就会发生改变；故调换 N 极 S 极位置可改变磁场方向，或改变 AB 运动方向。(3)因为导体运动速度越大和磁场越强；感应电流就越大，所以感应电流的大小除了与铜棒运动速度有关以外，还和磁场的强弱有关。(4)因为钢棒是硬磁体，在磁场中易磁化，磁化后磁性不能退去。铜棒不是磁性材料，不会被磁化；(5)由图分析可知，A.C.D 中的导体

27、运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；B 选项中导线的运动方向与磁感线方向一致，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流；20.（2019连云港）小明学习了电磁感应发电机一节内容后,他查阅了有关资料,知道在电磁感应现象中闭合电路之所以能产生电流,是因为在电路中产生了电压,为了研究这个电压,他买了一套如图甲所示的装置。图中有机玻璃管长度为 1.5m,当圆柱形强磁体(直径略小于有机玻璃管内径)从有机玻璃管中下落穿过线圈时,与线圈相连的电压显示器可以显示此时的电压大小。小明想利用此装置探究电磁感应现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的关系。他进行了如下实验(忽略强磁体下落过程中所受阻力的影

28、响):(1)小明将三个匝数相同的线圈和电压显示器的组件固定在有机玻璃管 A.B.C 处,如图乙所示。他想探究的是电压与_之间的关系。为了使实验效果对比明显,三个线圈之间的距离应该_(选填“近一些”或“远一点”)；(2)小明分三次在距管口 90cm 处分别固定匝数为 300 匝、600 匝、900 匝的三个线圈和电压显示器的组件，每次都是从管口处由静止开始释放强磁体，记录的实验数据如下表：线圈匝数 N 实验次数 电压显示器示数 U/N 电压测量值 U/V 300 1 2.62 2.51 2 2.50 3 2.41 600 1 5.03 5.00 2 4.84 3 5.14 900 1 7.68

29、7.50 2 7.38 3 7.45 请根据上表电压测量值和对应的线圈匝数在图丙坐标纸上描点作图，分析图象可知：_。【答案】(1)强磁体运动快慢;远一点;(2)图象见下图；强磁体速度一定时，电磁感应现象中产生的电压与线圈匝数成正比。【解析】(1)由题知，电磁感应现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的有关，三个线圈匝数相同，分别固定在有机玻璃管 A.B.C 处，忽略强磁体下落过程中所受阻力的影响，圆柱形强磁体下落的高度越大，经过线圈时的速度大，所以这是为了探究电磁感应现象中产生的电压与强磁体运动快慢之间的关系。若电压与强磁体运动快慢有关，则强磁体经过三个线圈的速度相差越大，产生电压差越大，实验效果越明显，所以应将三个线圈之间的距离应该远一点。(2)分三次在距管口 90cm 处分别固定匝数为 300 匝、600 匝、900 匝的三个线圈和电压显示器的组件，每次都是从管口处由静止开始释放强磁体，则强磁体经过三个线圈时的速度相同，这是探究电磁感应现象中产生的电压与线圈匝数的关系，由表格数据描点连线画出图象如图所示：由图象可知，强磁体速度一定时，电磁感应现象中产生的电压与线圈匝数成正比。