物理七、学生实验：探究——产生感应电流的条件优秀ppt课件

专题14.7  学生实验：探究-产生感应电流的条件（解析版）

2021年九年级精品课堂设计（北师大版）

一、夯实基础

1．如图所示，同一条形磁铁，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁，则它穿过哪个线圈后落地时的动能最小？（所有线圈均有电阻，不计空气阻力）（　　）。

A．线圈甲 B．线圈乙 C．线圈丙 D．线圈丁

【答案】C。

【解析】条形磁铁由静止开始下落穿过闭合金属线圈，线圈中产生电流，由楞次定律的第二种表述：“来拒去留”可知，线圈与磁铁应是相互排斥的，所以线圈对条形磁铁一直做负功，条形磁铁的动能之在减少，也是克服阻力做功的过程，据此分析C符合要求；

AB选项中是塑料线圈不会产生感应电流，AB不符合要求；

D选项中的金属线圈断开的，也不会产生感应电流，D不符合要求。故选：C。

2.如图所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机下列说法中正确的是（   ）。

A．直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电；

B．直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电；

C．它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的；

D．图中的E、F称为换向器，它的作用是改变线圈中的电流方向

【答案】A。

【解析】直流发电机的原理是电磁感应，是通过闭合电路的两条边来切割磁感线产生的感应电流，由于矩形线圈在磁场中不停地转动，每转一周，切割磁感线的方向改变两次，所产生的电流方向也改变两次，使线圈内部产生方向做周期性变化的电流即交流电，换向器的作用是将线圈产生的交流电变为对外输出的直流电，因此答案为A。

3.如图所示的四个图的装置可以用来演示物理现象，则下列表述正确的是（   ）。

 甲                       乙                 丙            丁

A．图甲可用来演示电磁感应现象；

B．图乙可用来演示磁场对电流的作用；

C．图丙可用来演示电流的磁效应；

D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系

【答案】C。

【解析】本题涵盖了电与磁中三个重要的实验。对这三个实验要理解记忆。例如第一个图中所给器材有电（源）有磁（场）那就是要探究磁场对电流的作用；第二图器材中有磁（场）没电（源）一定是探究磁生电即电磁感应现象；第三图中器材有电没磁，因此研究电生磁即电流的磁效应。

4．如今，广受欢迎的动车已经驰骋在广西大地，如图所示，动车在进站时关闭电源，由于惯性会继续向前运行，线圈随车轮一起转动并在在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，同时储存电能，下列说法中能很好解释产生感应电流的原因的是（　　）。

A．电动机工作原理 B．磁场对电流的作用 

C．发电机工作原理 D．电磁铁的工作原理

【答案】C。

【解析】动车到站前先停止供电，由于惯性，动车会继续向前运行，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动，进而产生感应电流，即在该过程中消耗机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的过程，因此该过程与发电机的原理相同。

故选：C。

5.今年3月26日发布的华为P40手机具备反向充电技术，它能够给支持无线充电耳机进行充电，如图所示能说明用该手机给无线耳机充电的原理的是（　　）。

A． B． C． D．

【答案】B。

【解析】从题意可知，手机内部的线圈，能将充电板中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；

AD、图中给导体通电，导体会运动，说明通电导体受到磁场力的作用，故AD不符合题意；

B、图中是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B符合题意；

C、图中是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故C不符合题意；

故选：B。

6.下列选项中，工作原理与其他三个不相同的是（　　）。

A．螺线管通电瞬间，小磁针发生偏转；

B．脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中产生电流；

C．用手快速拨动风扇叶片，灯泡发光；

D．金属导体靠近探测仪时产生涡电流，探测器发出警报

【答案】A。

【解析】A、螺线管通电瞬间，小磁针发生偏转，证明电流的周围存在磁场；

B、当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，该过程为电磁感应现象，

C、微风电风扇与小灯泡组成闭合回路，用手快速拨动风扇叶片，电风扇的线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，小灯泡发光，所以产生这种现象的原因是电磁感应现象；

D、监考人员利用探测器靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流，这是电磁感应现象；

总是所述，只有A选项工作原理与其他三个不相同。故选：A。

7.下列设备中，利用了电磁感应现象的原理制成的是（　　）。

A．     电铃 

B．     动圈话筒 

C．     电磁继电器 

D．    电动机

【答案】B。

【解析】A、电铃的主要设备是电磁铁，它是利用电流的磁效应制成的，故该选项错误；

B、动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中切割磁感线振动，产生电流，是电磁感应现象原理，故该选项正确；

C、电磁继电器是利用电流的磁效应的原理制成的，故该选项错误；

D、电动机，即通电能动，其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故该选项错误；

故选：B。

8．如图所示的实验装置可以探究　   　实验，小梦想再利用此装置探究磁场对电流的作用，需要增加的器材是　   　。

【答案】感应电流产生的条件；电源。

【解析】（1）由图所示实验装置可知，电路由电流计、导体棒组成，导体棒可以在磁场中运动，通过电流计指针是否偏转可以判断是否有感应电流产生，可以探究电磁感应现象；

（2）如果闭合开关后，磁场中的导体棒中有电流通过时运动，说明导体棒受到力的作用，因此由装置中要有电源。

故答案为：感应电流产生的条件；电源。

9．在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在球形磁体的磁场中，再将导体棒AB，电流表及开关用导线连成一个闭合电路（如图所示）；

（1）闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中　   　（选填“有”或“无”）感应电流产生；

（2）闭合开关，当导体棒AB沿　   　（选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”）运动时，电路中有感应电流产生。

【答案】（1）无；（2）水平方向左右。

【解析】（1）闭合开关，让导体棒AB保持静止，AB没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；

（2）闭合开关，当导体棒AB沿水平方向左右运动时，会切割磁感线，电路中有感应电流产生。

故答案为：（1）无；（2）水平方向左右。

10.志成利用图示装置探究感应电流产生的条件。

（1）开关闭合后，将AB棒沿着水平方向向右运动时，观察到灵敏电流计指针　 　（偏转/不偏转）；

（2）要使灵敏电流计的指针偏转方向与（1）中相反，可采取的具体措施是：　   　（写出一种即可）；

（3）实验还发现若AB左右运动速度越快，灵敏电流计指针偏转越明显，这说明感应电流大小与　     　有关；

（4）若将图中灵敏电流计换成　    ，该装置还可以用来研究通电导体在磁场中受到力的作用，并据此制成了　    　（发电机/电动机）。

【答案】（1）偏转；（2）改变切割磁感线方向；（3）切割磁感线速度；（4）电源；电动机。

【解析】（1）开关闭合后，将AB棒沿着水平方向向右运动时，导线做切割磁感线，故电路中有电流，即灵敏电流计的指针发生偏转；

（2）将磁铁两极对调或者改变导体运动的方向，产生的电流方向变化，由此灵敏电流计的指针偏转方向与（1）中相反；

（3）导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时。灵敏电流汁的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，这说明电路中的电流变大，所以可以看出感应电流的大小与导体的运动快慢有关；

（4）在图中将灵敏电流计换成电源，闭合开关，电路中有电流，通电直导线在磁场中受力而运动，电动机就是利用该原理制成的。

故答案为：（1）偏转；（2）改变切割磁感线方向；（3）切割磁感线速度；（4）电源；电动机。

二、提升练习

1．（2021·山东烟台市）选项图中所示的装置中与甲图工作原理相同的是（  ）。

A．自发电手电筒 B．话筒

C．手摇式发电机 D．扬声器

【答案】D。

【解析】图甲中，线圈通电后，会发生转动，它的原理是磁场对通电线圈有力的作用。

A．自发电手电筒利用电磁感应现象制成的，故A不符合题意；

B．话筒利用的是电磁感应原理，故B不符合题意；

C．手摇式发电机利用电磁感应现象制成的，故C不符合题意；

D．扬声器的原理是磁场对通电线圈有力的作用，故D符合题意。故选D。

2．（2021·广东深圳市）旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮子发光的原理相同的是（  ）。

A．①通电导线在磁场受到了力的作用 B．②动圈式话筒

C．③电磁继电器 D．④奥斯特实验

【答案】B。

【解析】旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动，产生感应电流，属于电磁感应现象。

A．①中线圈在磁场中转动，应用通电导线在磁场受到了力的作用，故A不符合题意；

B．②中动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理，故B符合题意；

C．③中电磁继电器利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意；

D．④中奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。故选B。

3．（2021·四川攀枝花市）以下设备工作时利用电磁感应原理的（  ）。

A．洗衣机 B．发电机

C．电热水器 D．电风扇

【答案】B。

【解析】A．洗衣机工作时把电能转化为机械能，利用了通电导线在磁场中受力运动，故A不符合题意；

B．发电机的原理是电磁感应现象，故B符合题意；

C．电热水器利用的是电流的热效应，故C不符合题意；

D．电风扇利用了通电导线在磁场中受力运动，故D不符合题意。故选B。

4．（2021·湖北荆州市）学生进入初中学业水平考试考场时，监考教师会使用金属探测仪对学生进行检查，学生如果携带金属制品，探测仪就会产生电流并报警。以下器件中工作原理与此相同的是（  ）。

A．发电机 B．电动机

C．扬声器 D．电磁铁

【答案】A。

【解析】当线圈靠近金属物体时，在金属物体中产生电流，相当于闭合电路中的部分导体在做切割磁感线运动时，在金属中产生感应电流，采用的是电磁感应原理。

A．发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，利用的是电磁感应原理，故A符合题意；

B．电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的，故B不符合题意；

C．扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理制成的，故C不符合题意；

D．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故D不符合题意。故选A。

5．（2021·黑龙江绥化市）下列关于电与磁现象的描述中，不正确的是（  ）。

A．图甲所示条形磁体两端磁性最强；

B．图乙所示电流周围存在磁场；

C．图丙所示通电导线在磁场中受力；

D．图丁所示导线沿任意方向运动都会产生感应电流

【答案】D。

【解析】A．如图甲所示，条形磁铁两端吸引的铁屑较多，中间吸引的铁屑最少，可以说明条形磁体两端磁性最强，故A正确，A不符合题意；

B．如图乙所示，是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故B正确，B不符合题意；

C．如图丙所示，闭合开关，通电导体在磁场中受力会运动，故C正确，C不符合题意；

D．如图丁所示，只有闭合电路中的一段导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流，故D不正确，D符合题意。故选D。

6．（2021·福建中考真题）跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，据动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（  ）。

A．向任意方向摇绳均可产生电流 B．电流方向与绳子运动方向无关

C．此过程中机械能转化为电能 D．跳绳发电属于电流的磁效应

【答案】C。

【解析】AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极的地理南极附近，所以磁感线大致南北方向，所以两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，铜线跳绳才能切割磁感线运动，才有电流，电流方向与绳子运动方向有关，故AB不符合题意；

C．此过程中要切割磁感线产生电流，是机械能转化为电能，故C符合题意；

D．跳绳发电属于电磁感应现象，故D不符合题意。故选C。

7．（2021·江苏中考真题）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁场中，回路中是否有感应电流产生？______；让导体AB做切割磁感线运动，回路中是否有感应电流产生？______；当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向是否改变？______。

【答案】否；是；是。

【解析】[1]只有当闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，所以闭合开关，让导体AB静止在磁场中时，回路中没有感应电流产生。

[2]让导体AB做切割磁感线运动时，闭合回路中会产生感应电流。

[3]回路中的电流方向和磁场方向以及导体运动方向有关，当磁场方向或导体的运动方向变得相反时，感应电流的方向会发生改变。所以当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向也会发生改变。

8．（2021·甘肃兰州市）小亮在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡光。在此过程中，将电能转化为机械能的装置是___________（选填“甲”或“乙”）乙的工作原理是___________，生活中应用这一原理工作的还有___________（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”），如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是___________。

【答案】甲；电磁感应；动圈式话筒；对调电源正负极。

【解析】[1]甲装置闭合开关，电路有电流，通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。

[2]甲转动时带动乙转动，乙装置这个闭合回路的线圈在磁场中转动时做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，使灯泡发光，将机械能转化为电能，这个现象叫电磁感应现象。

[3]动圈式扬声器将电信号转化为声信号。动圈式话筒将声信号转化为电信号，利用发声时的振动带动线圈振动从而切割磁感线产生强弱不同的电流，所以动圈式话筒利用了电磁感应原理。

[4]通电导体在磁场中受到力的作用，受到的力的方向与电流方向和磁感线方向有关，如果要使甲的转动方向与原来相反，则可以对调电源的正负极，让电路中电流的方向相反。

9．（2021·湖南岳阳市）如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是_________（选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”）。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的_________（选填“电源”或“用电器”）。

【答案】电磁感应；电源。

【解析】[1]将闭合回路的一部分导线放在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这个现象叫做电磁感应现象。转动魔方发电，就是利用了电磁感应原理。

[2]利用魔方给移动设备充电时，魔法为移动设备提供电能，此时魔方相当于电源。

10．（2021·湖北武汉市）某同学用下图所示的装置研究电磁感应。

（1）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中______（填“无”或“有”）感应电流；

（2）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针______（填“不会”或“会”）偏转；

（3）利用电磁感应原理工作的装置有______（填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。

【答案】有；会；动圈式话筒。

【解析】（1）[1]磁体磁感线的方向由N极指向S极，如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，此时导体棒有做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流。

（2）[2]磁体磁感线的方向由N极指向S极，如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，此时导体棒切割磁感线，电路中有感应电流，电流表指针会偏转。

（3）[3]导体棒在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流的现象为电磁感应现象， 动圈式话筒工作时，当人对着话筒讲话时，膜片就随着声音颤动，从而带动连在一起的线圈在磁场中作垂直切割磁感线的运动，从而产生感应电流，所以利用电磁感应原理工作的装置有动圈式话筒。