北京课改版九全物理 第12章 7 电磁感应及其应用 能力（含解析）

北京课改版九全物理 第12章 7 电磁感应及其应用 能力
一、单项选择题（共6小题；共24分）
1. 法拉第发现的电磁感应现象使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代。下列电器设备中，是根据电磁感应原理制成的是
A. 电磁继电器 B. 电动机 C. 发电机 D. 电熨斗
2. 如图所示是一种环保型手电筒。使用它时只要将它来回摇晃，就能使灯泡发光。下列四幅图中能反映这种手电筒的工作原理的是
A. B.
C. D.
3. 如图所示的四个实验中，跟电磁感应现象有关的是
A. 甲图中，将磁铁靠近小磁针，小磁针发生了偏转
B. 乙图中，将磁铁靠近钢棒，钢棒可以吸引小铁钉
C. 丙图中，闭合开关后线圈发生了转动
D. 丁图中，线圈转动时小灯泡开始发光
4. 如图所示四个装置中工作原理与发电机相同的是
A.
电磁起重机
B.
司南
C.
话筒
D.
扬声器
5. 如图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 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. 改变导体 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
6. 导线 是闭合电路的一部分， 在磁场中按图中 的方向运动时，能产生感应电流的是（ 在A、B选项中与磁感线平行，在C 、D选项中垂直于纸面）
A. B.
C. D.
二、填空题（共1小题；共4分）
7. 下列三幅图中，图 是交流发电机的结构原理图，图丁的工作原理是 。
三、实验题（共5小题；共32分）
8. 科学研究需要“大胆猜测、小心求证”。下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关”所进行的猜测与求证。
猜测 ：可能与导线切割磁感线的速度有关。
猜测 ：可能与导线切割磁感线的方向有关。
猜测 ：可能与切割磁感线的导线条数有关。
（1）为了验证以上猜测，某同学先后用图甲和乙的装置进行实验。你认为他的实验是为了验证上述哪个猜测 。
（2）要利用图甲的装置来验证猜测 ，在进行对照实验时，其操作上的区别是 。
（3）若要验证感应电流大小与磁场强弱的关系，需要添加的器材是 。
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，小磊将蹄形磁体放在水平桌面上，将导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间，按如图所示将导体棒、开关和灵敏的电流表连接起来。已知电路器件均完好。
（1）如图甲所示，导体棒沿水平方向向右快速运动，电流表指针不发生偏转，这是因为 ；
（2）如图乙所示，在导体棒沿水平方向左右往复运动过程中，电流表的指针发生了偏转。如果想使电流表指针偏转更明显一些，下列方法中可行的是 （选填选项前的字母）。
A.换用量程更小且更灵敏的电流表
B.使导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向运动
10. 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，如图甲所示，用绝缘细线把导体 悬挂起来，使导体 水平置于蹄形磁体的磁场中。
（1）闭合开关，保持磁体不动，导体 向右水平快速运动，灵敏电流计指针发生偏转，要使灵敏电流计指针偏转方向与第一次方向相反，导体 应向 （选填“左”或“右”）水平快速运动。
（2）闭合开关，保持导体 不动，向右快速移动磁体，灵敏电流计的指针 （选填“会”或“不会”）发生偏转。
（3）利用图甲所示的装置进行实验，证明“感应电流的方向与磁场方向有关” 请简述实验步骤。
（4）小昊同学利用如图乙所示的实验装置，来验证产生感应电流的条件，他利用矩形线框、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路，将矩形线框在两个条形磁体之间沿竖直方向上下快速移动（移动幅度较大），此时灵敏电流计的指针 （选填“会”或“不会”）发生偏转。
11. 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 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 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 ，而用匝数很多的线圈
C.蹄形磁体静止，导线 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 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 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 进行接触，还可以探究电动机的工作原理。
12. 小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿 （选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针 （选填“会”或“不会”）发生偏转。
（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就产生感应电流。
（4）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是： 。
四、综合应用题（共1小题；共13分）
13. 你有没有留神过，我们写字的时候，笔的上端都会小弧度地来回摇摆。有细心的中国设计师就发现了这个细微的动作，根据物理学原理设计出了一款“收音机钢笔”，希望给在繁重功课压力下的学生朋友增添一些乐趣。这支钢笔内置有电池，当你书写的时候（笔端摇摇摆摆产生电流），就能给电池储存电量。而钢笔上面的频道调节、音量调节、耳机插孔、音响等配置一个也不少。如此一来，在枯燥的学习之中你便可以听听音乐或是新闻，以缓解学习的压力。但是家长们应该不会赞同这样的设计吧，不是做功课的时候就应该乖乖做功课吗
请回答下列问题：
（1）文中括号部分基于哪个物理学原理或规律： 。
（2）给内置电池充电过程中发生的能量转化情况是： 。
A.电能转化为化学能
B.化学能转化为电能
C.机械能转化为电能
D.电能转化为机械能
答案
第一部分
1. C
【解析】发电机是利用电磁感应原理制成的，故选C。
2. C
【解析】如图所示是一种环保型手电筒，它是利用电磁感应现象的原理工作的。A装置说明通电导线周围存在着磁场，不符合题意；B装置是电动机的工作原理，说明通电导线在磁场中受到力的作用，不符合题意；C装置没有电源，线圈的一部分在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生电流，是电磁感应现象原理，C符合题意；D装置是在条形磁体的周围放置一些小磁针，能看出磁场的分布情况，D不符合题意。
3. D
【解析】甲图中，将磁铁靠近小磁针，小磁针发生了偏转，是磁极间的相互作用，故A不符合题意；
乙图中，将磁铁靠近钢棒，钢棒可以吸引小铁钉，是钢棒被磁化造成的，故B不符合题意；
丙图中，闭合开关后线圈发生了转动，是通电导线在磁场中受到力的作用，故C不符合题意；
丁图中，线圈转动时切割磁感线运动产生感应电流，小灯泡发光，这是电磁感应现象，故D符合题意。
4. C
【解析】发电机的工作原理是电磁感应现象。
电磁起重机是利用电磁铁工作的，其原理是电流的磁效应，故A不符合题意；
司南是天然的磁体，由于受地磁场的影响，磁体具有南北指向性，故B不符合题意；
话筒是利用电磁感应现象制成的，故C符合题意；
扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理，故D不符合题意。
5. B
【解析】A．闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，电路中才产生感应电流，电流表的指针才发生偏转；若导体 在磁场中运动时没有切割磁感线，则电流表的指针不会发生偏转，故A项说法错误。
B．切割磁感线的方向不变，对调两个磁极方向，则感应电流的方向改变，电流表的指针偏转方向发生改变，故B项说法正确。
C．磁场方向不变，改变导体 切割磁感线的方向，则感应电流的方向改变，电流表的指针偏转方向发生改变，故C项说法错误。
D．电磁感应是把机械能转化为电能，故D项说法错误。
6. D
【解析】产生感应电流的条件是：闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。四个图中，只有D项中的导线 做切割磁感线运动，故A、B、C错误，D 正确。
第二部分
7. 丙；磁场对通电导体（或磁场对通电线圈）有力的作用
【解析】丁图中线圈外接电路有电源，故其工作原理应为磁场对通电导体有力的作用；发电机的工作原理为电磁感应现象，线圈外接电路没有电源，图戊中线圈连有换向器，为直流发电机的原理图，图丙为交流发电机的原理图。
第三部分
8. （1） 猜测
【解析】根据图甲和图乙可知，线圈的匝数不同，因此探究的是感应电流的大小与切割磁感线的导线条数的关系。
（2） 移动磁铁或线圈的速度
【解析】猜测 是感应电流的大小可能与导线切割磁感线的速度有关，要利用图甲的装置探究猜测 ，需改变磁铁或线圈运动的速度。
（3） 磁性较强的条形磁体
【解析】要验证感应电流的大小与磁场强弱的关系，需要添加磁性较强的条形磁体。
9. （1） 开关没有闭合
【解析】如图甲所示，导体 向右运动，电流计指针不偏转，因为开关没有闭合；
（2） A
【解析】换用量程更小且更灵敏的电流表，可以使电流表指针偏转更明显一些，故A正确；
使导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向运动，不切割磁感线，没有感应电流产生，故B错误。
10. （1） 左
【解析】第一次导体 向右水平快速移动，灵敏电流计指针偏转，因此要使电流计的指针偏转方向和第一次相反，在不改变磁场方向的情况下，只需改变导体做切割磁感线运动的方向即可，因此导体 应向左水平快速运动。
（2） 会
【解析】闭合开关，保持导体 不动，向右快速移动磁体，此时也相当于闭合电路的部分导体在做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流。
（3） 导体 在磁场中向右水平运动，记录灵敏电流计指针偏转方向，改变磁场方向，使导体 仍然向右水平运动，记录灵敏电流计指针偏转方向
【解析】要研究感应电流的方向与磁场方向的关系，应保持导体做切割磁感线运动的方向不变，只改变磁场的方向，并记录灵敏电流计的指针偏转的方向。
（4） 会
【解析】当矩形线框在两个条形磁体之间大幅度移动时，因移动的幅度较大，也是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中也产生感应电流，灵敏电流计指针也会偏转。
11. （1） 闭合
【解析】只有组成闭合回路，电路中才可能形成持续电流。
（2） CE
【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，电流表的指针才发生偏转。图中导线 所在位置的磁场方向由上向下。导线 在磁场中静止，换用磁性更强的磁体， 没有做切割磁感线运动，不能产生感应电流；换成多匝线圈，没有运动，也不能产生感应电流；导线 从图中所示的位置水平向左或水平向右运动都可以切割磁感线，可以产生感应电流；导线 从图中所示的位置竖直向上或竖直向下运动都不能切割磁感线，不会产生感应电流；导线 从图中所示的位置斜向上或斜向下运动都可以切割磁感线，可以产生感应电流。综合分析，能使电流表指针偏转的只有C和E。
（3） 电源
【解析】电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，因此应该把电流表换成电源。
12. （1） 左右
【解析】磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，导体切割磁感线，会产生感应电流，电流表指针会发生偏转。
（2） 不会
【解析】导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动时，导体不切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转。
（3） 切割磁感线
【解析】断开开关，不是闭合电路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，电流表指针都不发生偏转，由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流。
（4） 保持导体运动快慢相同，改变磁场强弱，观察电流表指针的偏转角度
【解析】为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，根据控制变量法应该保持导体运动快慢相同，改变磁场强弱，观察电流表指针的偏转角度。
第四部分
13. （1） 电磁感应
【解析】这款钢笔产生电流的原理是电磁感应。
（2） A
【解析】给电池充电时，是将电能转化为化学能。
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