初中物理人教版九年级全册第5节 磁生电优秀练习

课时20.5 磁生电（帮课堂）（原卷版）

【学习目标】

1.理解电磁感应现象；

2.知道产生感应电流的条件；

3.了解发电机的构造和工作原理；

4.会解释和判断电磁感应现象。

【知识导图】

【基础知识】

知识点一、什么情况下磁能生电

【典例1】如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。

（1）实验中，AB棒的材料可能是塑料还是铝？______

（2）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断什么？______

（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：

有根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是什么？______在该运动过程中，主要将机械能转化为什么能？______

（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与谁的关系？______

（5）若将此装置中灵敏电流计换成什么装置，可进一步探究电动机的工作原理？______

知识点二、发电机

1.手摇发电机

甲                                            乙

（1）如图甲所示，把手摇发电机和灯泡用导线连接起来，组成闭合电路。转动摇把带动线圈在磁场中转动，灯泡发光，说明线圈中有电流产生。转动速度越快，灯泡越亮，说明电流大小与发电机的转速有关。

（2）如图乙所示，将两个发光二极管极性相反的并联起来，并与发电机串联，转动摇把，可观察到两个二极管交替发光。这表明发电机产生的电流的方向在不断发生变化。

2.交变电流及其频率

（1）交变电流：大小和方向做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流。

（2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国家庭电网以交流供电，频率为50Hz。

3.发电机

（1）构造：主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成。实际的发电机比模型式发电机要复杂的多，但仍是由转子（转动部分）和定子（固定不动）两部分组成。

①小型发电机一般采用磁极不动，线圈旋转的方式发电；

②大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式发电，这种发电方式叫旋转磁极式发电；

③为了得到较强的磁场，常用电磁铁代替永磁体。

（2）发电机工作原理：电磁感应。

（3）发电机的种类：交流发电机和直流发电机。

（4）发电机中的能量转化：机械能转化为电能。

（5）交流发电机的工作原理

4.动圈式话筒

话筒（也称传声器）的作用是把声音转换成电流。话筒种类较多，其中动圈式话筒是依据电磁感应原理制成的。

（1）动圈式话筒的构造：有永磁体、线圈和膜片等构成（如图所示）。

（2）动圈式话筒的工作原理

当声波使膜片振动时，连在膜片上的线圈（也叫音圈）随着膜片一起振动，因为线圈处于永磁体的磁场中，所以线圈会切割磁感线而产生随声音的变化而变化的感应电流。将该电流通入扩音机，就能还原声音（电动机原理）。

【典例2】图是一种手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图中能反映这一过程工作原理的是（　　）。

A．B．C． D．

【方法帮】

题型一：电磁感应

【角度1】探究产生感应电流的条件

产生感应电流的条件是部分导体切割磁感线，所谓“切割磁感线”，垂直切割或斜着切割都可以，这个过程可以是导体运动切割磁感线，也可以是磁场运动让导体切割磁感线。

【典例1】如图是“科学探究：怎样产生感应电流”的实验装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成了闭合电路。

（1）该实验中，灵敏电流计的作用是______、______；

（2）某小组进行一系列实验后，观察到的现象如上表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，电路中会产生感应电流；

（3）比较第______次实验可以得出感应电流方向与磁场方向有关；

（4）在此实验过程中，能量转化情况是______能转化为电能，利用这一原理，人们在生产生活中制成了______ 。

【角度2】影响感应电流方向的因素

感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线方向有关，当其中一个因素发生变化时，感应电流的方向就会发生变化。若两者同时反向，则感应电流的方向不变。

【典例2】如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。

（1）实验中，AB棒的材料可能是______（填“塑料”或“铝”）；

（2）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断______；

（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：

根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为电能；

（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与______的关系；

（5）若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。

题型二：电磁现象辨析

电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应的比较：

【典例3】下列各图均与电和磁有关，其中分析正确的是（　　）。

A．图甲中小磁针的N极指向地磁北极 B．图乙能说明电动机的工作原理

C．图丙中P向右滑动能吸引更多铁钉 D．图丁是电动机的工作模型

【中考帮】

考点一：产生感应电流的条件

【典例】（2022·湖南衡阳）如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中：

（1）比较1、2（或1、3）实验想象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，导体中就产生电流；

（2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：___________；（选填字母）

A．使用磁性更强的磁体

B．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向

C．上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向

（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是___________能转化为电能：

（4）如果将电流表换成___________，可以探究磁场对通电导体的作用。

考点二：发电机原理

【典例】（2022·武威）如图所示，一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形永磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电简沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。下列与此手电筒工作原理相同的是（　　）。

A. 电动机 B. 电热水壶

C. 发电机 D. 扬声器

【作业帮】

一、基础练（知识巩固）

1.下列实验装置与探究内容不相符的是（  ）。

A． 探究电动机工作原理 ；

B． 探究电流的磁效应；

C． 探究磁场对电流的作用 ；

D． 探究磁极间的相互作用

2.关于图中所示的四个情景，下列说法中正确的是（　　）。

A．触接后小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场；

B．磁场中导体ab竖直向上运动时，电流表指针会发生偏转；

C．闭合开关后磁场中的导体ab运动，依据该实验原理可制成发电机；

D．通电螺线管周围的磁场强弱与电流方向有关

3.关于下列四幅图片，说法正确的是（　　）。

A．图甲：说明通电导线周围存在磁场；

B．图乙：导体ab沿竖直方向上下运动时，电流表指针偏转；

C．图丙：闭合开关，蹄形磁体磁极上下对调后，导体ab的运动方向不发生改变；

D．图丁：探究的是电磁铁A、B的磁性强弱与电流大小的关系

4.英国物理学家 ______发现了著名的电磁感应现象，从而实现了机械能向电能的大规模转化，根据这个发现，后来发明了 ______（选填“发电机”或“电动机”）使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。

5.如图所示的三个装置。图b可用来演示______现象，图a中将电池的正负极对调，将观察到的现象是______，根据图c的原理，可以制作______。

6.如图是一种常用的动圈式话筒。当你对着话筒说话时，声音使与膜片相连的线圈振动，线圈在磁场中的这种振动，能产生随着声音变化而变化的___，这是___。

7.如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号“×”表示垂直于纸面指向纸而里的磁场的磁感线。现将铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上，当拉动GH使其向左或向右移动时，发现EF也向左或向右移动。则GH棒上发生的能量的转化是__________；请解释发生上述现象的原因_______。

8.无线充电是一种更便捷的充电方式。如图甲所示是市场上支持无线充电的智能手机和充电器。无线充电的原理是：电流通过送电线圈（充电器内）产生磁场，受电线圈（手机上）靠近磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图乙所示。送电线圈处的工作原理是______（选填“奥斯特”、“法拉第”）发现的，受电线圈处用到了如下图______（选填“A”、“B”）所示的实验原理。

A、 B、

二、综合练（能力提升）

9.含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流。下列选项中与这一工作原理相同的是（　　）。

A． B．

C． D．

10.同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab静止，导体cd也静止；然后将导体ab竖直上下移动，导体cd还静止；再将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来。初步可知：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中就产生电流。实验装置右侧这部分相当于______（选填“电动机”或“发电机”）；如果导体ab水平变为向左运动，则导体cd的运动方向______（选填“会”或“不会”）改变。

11.物理兴趣小组用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。

（1）实验中，通过观察______来判断电路中是否有感应电流；

（2）闭合开关，若磁体不动，导体ab沿______（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转；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）断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。小明由此得出结论：闭合电路的部分导体在磁场中做_______运动时，电路中就产生感应电流；

（4）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，请提出一条改进措施：_______。

三、培优练（挑战自我）

12.如图甲所示是探究“感应电流产生的条件”的实验装置。

（1）闭合开关，导体ab上下运动时，灵敏电流计的指针______（选填“偏转”或“不偏转”）；

（2）在实验中，发现灵敏电流计的指针偏转角度较小，请写出一种增大感应电流的方法______；

（3）同学们把实验装置改装成图乙所示，闭合开关，当让导体棒ab做切割磁感线运动时，导体棒cd将会______（选填“运动”或“静止”），原因是______。

13.小亮探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，如图所示，实验时控制磁场方向相同，改变导体ab的运动方向，请你帮他解决实验中遇到的问题：

（1）导体水平左右运动，如图甲所示，灵敏电流计指针______（选填“偏转”或“不偏转”）；

（2）导体竖直上下运动，如图乙所示，灵敏电流计指针______（选填“偏转”或“不偏转”）；

（3）导体水平左右运动，如图丙所示，灵敏电流计指针______（ 选填“向一边偏转”或“左右偏转”），说明电路中有电流产生；

（4）如果想把该实验装置改装成探究磁场对电流作用的装置，需对器材做的改进是将灵敏电流计换作______。