2023-2024学年人教版九年级物理同步训练基础卷：20.5磁生电
一、选择题
1．（2018·山西模拟）POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2023·聊城）关于如图所示实验，下列说法正确的是（ ）
A．装置中的AB是轻质塑料棒
B．用该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
C．只要开关闭合，灵敏电流计的指针就会偏转
D．根据该实验揭示的原理发明了电动机
3．（2023·宝安模拟） 声呐是利用声波对水下目标进行探测的设备。换能器是声呐中的重要器件，它是声能与其它形式的能相互转换的装置。它有两个用途：一是在水下发射声波，称为“发射换能器”，相当于扬声器；二是在水下接收声波，称为“接收换能器”，相当于传声器俗称“麦克风”或“话筒”。关于对声呐的描述，下列说法正确的是（ ）
A．声呐利用换能器实现声能与其他能量的转换，说明声音可以传递信息
B．声呐的本质是利用次声波回声定位
C．接收换能器的原理是电磁感应现象
D．发射换能器工作时将声能转化为电能
4．（2023·合肥模拟）如图所示，分别为动圈式话筒、扬声器、发电机的原理示意图，下列选项正确的是（ ）
动圈式话筒的原理与电动机原理相同，都是利用电磁感应原理。
动圈式话筒的原理与发电机原理相同，都是利用电磁感应原理。
扬声器的原理与电动机的原理相同，都是利用磁场对电流有力的作用。
扬声器的原理与发电机的原理相同，都是利用磁场对电流有力的作用。
A． B． C． D．
5．（2023·西城）图所示是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的处在磁场中的线圈也跟着一起振动，线圈中产生大小和方向都变化的电流。在图所示的四个实验中，与动圈式话筒的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2024九上·邹城期末）如图所示，L为带动线圈转动的摇把，图中表示指针可来回摆动的电流表，关于此工作原理图，下列说法正确的是（ ）
A．这是电动机的工作原理图
B．用该原理制成的机器正常工作时，电能转化为机械能
C．用该原理可制成手摇发电机，转动摇把L让线圈转起来，灵敏电流表的指针会来回摆动
D．用该原理可制成手摇发电机，如果只拿掉电流表，其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，线圈中仍会产生电流
7．（2023·巴中）科技强国是我国重大战略目标之一，电磁学在科技中的应用必不可少。下列关于电与磁的应用说法错误的是（ ）
A．电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
B．奥斯特发现通电导线周围存在磁场
C．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用
D．发电机是依据电磁感应来发电的
8．（2018九上·南山期末）对于交流电，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈转动一周，电流方向改变一次，大小改变两次
B．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小改变两次
C．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变
D．线圈转动一周，电流方向改变四次，大小随时间改变
9．（2023·广东）如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（ ）
A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下
C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上
10．（2023新疆·中考真题）如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是（ ）
A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④
二、多选题
11．（2023·河北模拟）如图是某品牌液晶电视机的铭牌，阅读铭牌信息，下列说法中正确的是（ ）
A．该液晶彩色电视可以接在380V电压下使用
B．该液晶彩色电视使用的是交流电
C．正常工作时，该液晶彩色电视比60W的灯消耗电能快
D．该液晶彩色电视正常工作时，1s内消耗250W的电能
三、填空题
12．（2024九上·东昌府期末）如图是电磁学中很重要的三个实验：通电导线周围存在磁场，支持此结论的现象是图 ；人们根据图 所示实验装置的原理发明了电动机选填“甲”、“乙”或“丙”。
13．（2023·无锡）某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方铺设的结构如图所示，当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动、使固定在地面上的弹簧线圈做 。磁感线运动，闭合电路中产生 ，小灯泡发光。
14．（2023·惠城期末）如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流。我们把这种现象叫做 现象，生活中 选填：发动机或电动机是根据这个原理工作的。此机器工作的能量转换是 。
15．（2023·阜新）如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。实验时将开关、电流表与导线AB串联起来组成 回路。若磁体保持静止，导线AB做 运动时，电流表指针偏转。若将图中电流表换成 ，还可以探究电动机原理。
16．（2023广西·中考真题）如图所示，导体ab沿竖直方向运动，灵敏电流计指针 偏转；若导体ab沿v方向运动，灵敏电流计指针 偏转。（两空均选填“会”或“不会”）
17．（2022·铜仁）我国电网以交流供电，频率为 Hz；如图所示的家庭电路中，只闭合开关S1，电冰箱正常工作，保持开关S1闭合，再闭合开关S2，总闸立即跳闸，电冰箱、电视机均不工作，则故障原因是 。
18．（2019九下·潮南月考）周期性地改变 的电流叫交流电。我们在生产、生活中使用的交流电的频率是 Hz，其电流方向每秒改变 次。从电池得动的电流方向 ，通常叫 。
四、实验探究题
19．（2024九上·邹城期末）小阳用如图所示的实验装置进行实验，闭合开关，使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向；将蹄形磁铁的N、S极对调，仍使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向。
（1）小阳探究的问题是：感应电流的方向与 是否有关。
（2）实验中，灵敏电流计的作用是 。
（3）实验中金属棒AB向右运动产生感应电流的过程中能量转化与 （选填：“电动机”或“发电机”）工作时相同。
20．（2024九上·谷城期末）小李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中相反，可采取的具体措施是：____ ；
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）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。
21．（2020九上·香洲期末）如图所示，小珠探究“什么情况下磁可以生电”。
序号 开关状态 导体ab运动方向 磁杨方向 电流表指针
① 断开 水平向右 向下 不偏转
② 闭合 水平向右 向下 向左偏转
③ 闭合 竖直向下 向下 不偏转
④ 闭合 水平向左 向下 向右偏转
⑤ 闭合 水平向左 向上 向左偏转
（1）实验中，通过观察 来判断电路中是否有电流产生。
（2）比较 （选填实验序号）两次实验可知：闭合电路是产生感应电流的一个条件。
（3）分析以上实验可知：闭合电路的一部分导体在磁场中 ，导体中就会产生感应电流。
（4）根据②④⑤的实验现象，可知感应电流方向与 、 有关。
（5）下列没有应用这一现象的是_________。
A． 发电机 B． 动圈式话筒
C． 手摇充电式电筒 D． 自制电动机
22．（2023·硚口模拟） 如图甲所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟微型电流计连接。
（1）让导线在磁场中静止，换用更强的永磁体，微型电流计的指针不偏转；将导线AB换成匝数很多的线圈，在磁场中静止，微型电流计的指针 选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”。
（2）使导线AB在磁场中水平向右运动，观察到微型电流计的指针如图乙所示，使AB在磁场中水平向左运动，微型电流计的指针会向 选填“左”或“右”偏转。
（3）如图所示的实例中应用到上述实验原理的是 实例名称。
23．（2022九上·康巴什期末）如图甲是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，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，组成闭合电路。
（1）该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中电流的有无和 。
（2）实验时观察到现象如表所示，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。
次数 磁体放置方式 导体AB 运动情况 电流计指针偏转情况
1 上N下S 静止 不偏转
2 竖直向上运动 不偏转
3 竖直向下运动 不偏转
4 上N下S 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
6 上S下N 向左运动 向左偏转
7 向右运动 向右偏转
（3）比较第4、6（或5、7）次实验可以得出 。
（4）利用上述实验原理可制成图乙中的 元件（选填“A”或“B”），若将灵敏电流计换成 ，则可探究磁场对电流的作用。
五、科普阅读题
24．（2023中考·南山模拟）阅读短文，回答文后问题：
电磁炉是加热、烹调食物的家用电热炊具，它具有无明火加热，热效率高的特点。
图甲为一种常见的电磁炉，图乙是原理示意图。它主要由线圈、铁芯、石英玻璃灶面、金属锅体、工作电路和控制电路等组成，线圈绕在铁芯上，电磁炉工作电路中的主要器件是变换器，它能变换交流电和直流电。
电磁炉工作时，变换器将家庭电路交流电变换成直流电，再逆变成高频交流电流过线圈，线圈产生变化的磁场，该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流而发热。锅底产生的感应电流具有邻近效应，即锅底靠近线圈时，锅底的感应电流最大，且感应电流随锅体离线圈距离的增大而显著减小。
在电磁炉上使用的锅体担负着能量转化的任务，故对锅体的材料有一定的要求，一般采用磁性的金属材料制成。
（1）用电磁炉炒菜时，离得远的地方也能闻到菜肴的气味，这是 现象；
（2）电磁炉在使用时，锅底内能增大是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式实现的；
（3）电磁炉工作过程中没有运用的工作原理是 ；
（4）若电路中只让电磁炉（铭牌如图丙所示）单独工作5min，所在电路的电能表（相关参数如图丁所示）的转盘转了500转，此时工作的实际电压 （选填“大于”“小于”或“等于”）额定电压。
六、综合题
25．（2023·福州模拟） 有人设想：在高处修建一个大水池，让水池的水通过导水渠冲向地面，利用水渠中的流水带动发电机发电，发电机发出的电能一部分用来照明，另一部分用来将流下的水全部抽回水池。这样就永远有供照明的电了！
（1）请你简要说明发电机的原理以及能量转化过程；
（2）请判断他的设想能实现吗？如果能，说明优点；如不能，说明理由。
26．（2018·娄底模拟）阅读下面的短文，回答问题
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料。如图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电路流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量。由于半个制冷单元制冷量小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作。
请回答下列问题
（1）如图，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱的 ，铜片B置于电冰箱 （前两空选填“箱内”、“箱外”），这就是半导体冰箱的工作原理，若将图中的电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答： 。
（2）若将图中P型半导体与N型半导体位置互换，其它条件不变，则铜片A上表面空气的温度将 ，若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】POS机在使用时，将带有磁条的信用卡在指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，利用的是电磁感应原理。 A选项，如图反映的是电流周围存在着磁场，A不符合题意。 C选项，如图电路开关闭合后，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，C符合题意。
BD选项，如图电路是探究通电导体在磁场中受力运动，BD不符合题意。
故答案为：C
【分析】当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象.
2．【答案】B
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】 A、导体AB是轻质金属棒，塑料棒不导电，故A错误。
B、那种装置实际上就是电磁感应的装置。可以探究什么情况下可以产生电，故B正确。
C、只闭合开关，金属棒不切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会偏转，故C错误。
D、该装置相当于是发电机原理，而不是电动机原理，故D错误。
答案为：B
【分析】（1）塑料棒不导电，金属棒切割磁感线才能产生感应电流。
（2）可以探究导体棒切割磁感线产生感应电流的情况。
（3）只有导体切割磁感线时才会产生感应电流，指针才会偏转。
（4）电动机原理是通电导线在磁场中受到力的作用。
3．【答案】C
【知识点】动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】A、声呐利用换能器实现声能与其他能量的转换，说明声音可以传递能量，故A错误。
B、声呐的本质是利用超声波回声定位，故B错误。
C、接收转换器相当于是发电机，原理是电磁感应现象，故C正确。
D、 发射换能器工作时将电能转化为声能，故D错误。
答案为：C
【分析】（1）这里说到转换能量，说明声音可以传递能量。
（2）声呐是利用超声波。
（3）话筒相当于是发电机，其原理是电磁感应现象。
（4）发射转换器是将电能转化为声能。
4．【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】动圈式话筒是将声信号转化成电信号，原理与发电机原理相同，都是利用电磁感应原理。扬声器将电信号转化成声信号，原理与电动机的原理相同，都是利用磁场对电流有力的作用。故②③正确，①④错误，即答案为B，ACD错误。
答案为：B
【分析】（1）动圈式话筒是将声信号转变成电信号产生电流。
（2）扬声器将电信号转化成声信号，消耗电能。
5．【答案】D
【知识点】动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】动圈式话筒利用的是电磁感应原理。闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流。
A.此装置有电源，通电后，磁场中的金属棒受力运动，故通电导线在磁场中受力的作用，不利用电磁感应原理，故A不符合题意；
B.此图说明了通电导线周围存在着磁场，不利用电磁感应原理，故B不符合题意；
C.图中电磁继电器，利用的是电流的磁效应，不利用电磁感应原理，故C不符合题意；
D.此图中无电源，当导体棒做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，属于电磁感应现象，故D符合题意。
故选： D。
【分析】 动圈式话筒利用的是电磁感应原理。 电磁感应原理是声音的震动带动在磁场中的线圈振动，这一振动将切割磁感线，产生感应电流，从而将声音信号转变为电流信号。
6．【答案】C
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】AC、转动摇把时，线圈做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，所以电流表指针来回摆动，这是电磁感应现象，是发电机的原理；电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，故A错误，C正确；
B、发电机在工作的过程中，将机械能转化为电能，故B错误；
D、用该原理可制作手摇发电机，如果只拿掉电流表，其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，由于电路处于断路状态，所以线圈中不会产生电流，故D错误。
故选项为：C。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象；发电机是利用电磁感应原理来工作的，将机械能转化为电能；发电机线圈中产生的是交流电。
7．【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，故A错误符合题意；
B.奥斯特发现通电导线周围存在磁场，故B正确不合题意；
C.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故C正确不合题意；
D.发电机是依据电磁感应来发电的，故D正确不合题意。
故选A。
【分析】根据对电与磁的知识分析判断。
8．【答案】B
【知识点】交流电
【解析】【解答】A、B线圈转动一周，电流方向、大小改变两次，A不符合题意，B符合题意；
C、D线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随线圈转动的位置和转速改变，C、D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】对于交流电，线圈转动一周，电流方向改变两次，大小改变两次，大小随线圈转动的位置和转速改变。
9．【答案】D
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】根据图片可知，只要线圈和磁铁之间发生相对运动，闭合的线圈就会做切割磁感线运动而产生感应电流，故D符合题意，而A、B、C不合题意。
故选D。
【分析】产生感应电流的条件：①闭合电路；②部分导体；③在磁场中做切割磁感线运动。
10．【答案】D
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】根据图片可知，上面为N极，下面为S极，则磁感线沿竖直方向。①②中导体运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不会产生感应电流，故①、②不合题意；
③和④中导体沿水平方向运动，都切割磁感线，都会产生感应电流。且二者导体的运动方向相反，那么感应电流的方向肯定相反，故③、④符合题意。
故选D。
【分析】产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中做切割磁感线运动。感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关，据此分析判断。
11．【答案】B,C
【知识点】电功计算公式的应用；电功率；交流电
【解析】【解答】A．由彩电铭牌知其工作电压为220V~240V，故该液晶彩色电视不可以接在380V电压下使用，A不符合题意；
B．由彩电铭牌可知，该液晶彩色电视使用的是50Hz交流电，B符合题意；
C．与60W的灯相比，在正常工作时彩电额定功率250W，实际功率大，消耗电能快，C符合题意；
D．由彩电铭牌知其额定功率为250W，该彩电正常工作时，1s内消耗电能W=Pt=250W×1s=250J
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据铭牌信息，确定正常工作的电压及电源；相同时间内，实际功率越大，消耗电能越多；根据公式W=Pt，可求出电能。
12．【答案】乙；丙
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】通电导线周围存在磁场，能使小磁针的指向发生偏转，如图乙；电动机根据磁场对电流的作用而制成，图丙实验装置，有电源和磁场，反应磁场对电流的作用。
【分析】通过小磁针的偏转，可以反应通电导线周围存在磁场；电动机的工作原理是磁场对电流的作用。
13．【答案】切割磁感线运动；感应电流
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动、使固定在地面上的弹簧线圈做切割磁感线运动。磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，小灯泡发光。
【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这就是电磁感应现象，据此分析解答。
14．【答案】电磁感应；发电机；机械能转化为电能
【知识点】电磁感应；发电机的构造和原理
【解析】【解答】当磁铁在线圈内反复运动时，线圈中会产生电流，是电磁感应现象，生活中发电机根据这个原理工作，工作时机械能转化为电能。
【分析】导体切割磁感线时，产生电流是电磁感应现象，是发电机的工作原理，将机械能转化为电能。
15．【答案】闭合；切割磁感线；电源（电池）
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】（1）电流表与导线ab串联起来成闭合回路。
（2）若磁体保持静止，导体ab做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，电流表指针会偏转。
（3）若将图中电流表换成电源还可以探究电动机原理。
【分析】（1）在探究什么情况下是可以产生电的实验装置中，必须要形成闭合回路。
（2）切割磁感线才会产生感应电流。
（3）电动机的原理是通电导线在磁场中受到力的作用。
16．【答案】不会；会
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】（1）导体ab沿竖直方向运动，没有切割磁感线，没有产生感应电流，故灵敏电流计指针不会偏转。
（2）若导体ab沿v方向运动，导体ab切割磁感线，产生感应电流，灵敏电流计指针会偏转。
【分析】（1）导体平行磁感线运动，不会产生感应电流。
（2）导体切割磁感线才会产生感应电流。
17．【答案】50；总功率过大，造成干路电流过大
【知识点】家庭电路电流过大的原因；交流电
【解析】【解答】我国电网以交流供电，交流电的周期是 次，周期是频率的倒数，故频率为50Hz。
保持开关S1闭合，再闭合开关S2，电冰箱、电视机并联，总功率变大，干路总电流超过保险丝允许通过的最大电流，导致跳闸，起到保护电路的作用。
【分析】交流电的频率是50Hz；家庭电路中，总电功率过大，空气开关跳闸。
18．【答案】方向；50；100；不变；直流电
【知识点】交流电
【解析】【解答】(1)交流电是电流方向周期性改变的电流，我国使用的是正弦式交流电，在一个周期之内电流方向变化两次，频率为50Hz，周期为0.02s，即在18内电流方向改变100次。
(2)从干电池得到的电流，从正极出来经过用电器回到负极，电流方向不改变，叫做直流电。
故答案为:方向；50；100；保持不变；直流电。
【分析】解答本题应掌握：我国家庭电路的电压、交变电流的周期、频率及其意义。
19．【答案】（1）磁场方向
（2）显示感应电流的大小和方向
（3）发电机
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)闭合开关，金属棒AB向右移动时，灵敏电流计指针发生偏转；将蹄形磁铁的N、S极对调，仍使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计偏转方向发生了改变，说明感应电流的方向与磁场方向有关，所以探究的问题是：感应电流的方向与磁场方向是否有关；
(2)在“探究电磁感应现象”的实验中，灵敏电流计的作用是显示感应电流的大小和方向；
(3)在实验过程中，金属棒AB向右运动产生感应电流的过程中能量的转化情况是机械能转化为电能，发电机工作时也是将机械能转化为电能。
【分析】(1)感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场的方向有关；
(2)灵敏电流计是实验检查直流电路中微弱的电流用的，它是一种高灵敏度的磁电式仪表；
(3)电磁感应是机械能转化为电能。
20．【答案】（1）偏转
（2）B
（3）电源；电动机
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应
【解析】【解答】1）通电导线的一部分做切割磁感线运动，会产生感应电流， 灵敏电流计指针偏转；
综上 第1空为偏转
2）通电导线的一部分做切割磁感线运动，产生感应电流，要是电流相反的方法有：电极调换、导线运动方向相反，B正确，ACD错误；
综上选B
3)通电导线周围会产生磁场，通电导线受到磁铁的磁场作用，发生偏转，形成电动机；因此将电流计换成电源，便制作为电动机。
综上第1空为电源；第2空为电动机
【分析】根据电磁感应、通电导线周围产生磁场填空
1、电磁感应现象：通电导线的一部分做切割磁感线运动，会产生感应电流；要是感应电流相反的方法有：电极调换、导线运动方向相反；
2、通电导线周围会产生磁场，通电导线受到磁铁的磁场作用，发生偏转，形成电动机
21．【答案】（1）电流表指针是否偏转
（2）①②
（3）做切割磁感线运动时
（4）导体的运动方向；磁感线方向
（5）D
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)确定电路里有无感应电流产生的依据是电流表指针是否偏转；(2)实验中，通过比较①②可知，②中的开关是闭合的，导体运动时灵敏电流计指针发生偏转，①中的开关是断开的，导体运动时灵敏电流计指针不发生偏转，故产生感应电流的一个条件是电路要闭合；(3)通过实验可知：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；(4)根据②④⑤的实验现象可知，改变磁场方向或者导体ab运动方向，电流表指针偏转方向就改变，由此推出感应电流的方向和导体的运动方向、磁感线方向有关；(5) A．如图发电机是根据电磁感应原理工作的，选项不合题意；
B．如图动圈式话筒，当接受声音时，膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，原理是电磁感应原理，选项不合题意；
C．如图手压式手电筒，是通过里面的线圈在磁场中做切割磁感线运动时，产生的感应电流工作的，属于电磁感应，选项不合题意；
D．如图电动机，根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，不属于电磁感应，选项符合题意。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这种现象叫做法拉第电磁感应定律；导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，产生的电流很小，需要用灵敏电流计来测量，电动机的工作原理为处在磁场中的通电导体棒，磁场对导体棒有力的作用。
22．【答案】（1）不偏转
（2）右
（3）动圈式话筒
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】
（1）若导体在磁场中静止，不做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故卫星电流计的指针不偏转；
（2）磁场方向不变，改变导线运动方向，可以改变产生的感应电流方向，当AB在磁场中水平向左运动，微型电流计的指针会向右偏转；
（3）该实验原理为电磁感应现象，将机械能转化为电能，动圈式话筒应用到该原理。
【分析】
（1）导体在磁体中做切割磁感线运动时，会产生感应电流；
（2）影响产生的感应电流方向的因素：磁场方向，导体运动方向。
23．【答案】（1）电流的大小和方向
（2）切割磁感线
（3）当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的方向有关
（4）B；电源
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】探究磁生电的条件时，
（1）实验中，利用灵敏电流计指针的偏转情况，可以判断电路中电流的有无、电流的大小和方向；
（2）根据表格，导体静止和不切割磁感线时，没有电流产生，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流；
（3）根据实验4、6（或5、7），导体的切割方向相同，磁场方向不同，电流不同，可得：当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的方向有关；
（4）根据实验原理，机械能转化为电能，制成图乙中的动圈式话筒；当灵敏电流计换成电源，此时磁场对电流有力的作用，则可探究磁场对电流的作用。
【分析】（1）灵敏电流计可以反映电流的有无、电流的方向和大小；
（2）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切割磁感线运动时；
（3）感应电流的方向和导体的运动方向有关，和磁场方向有关；
（4）动圈式话筒根据电磁感应原理制成；利用电源和磁体，可以探究磁场对电流的作用。
24．【答案】（1）扩散
（2）做功
（3）B
（4）小于
【知识点】电功的测量；通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；发电机的构造和原理；分子热运动
【解析】【解答】(1)闻到菜肴的气味是因为分子在不停地做无规则运动，这属于扩散现象；
(2)在使用电磁炉时，电流通过电磁炉，电流做功，把电能转为为内能，故锅体内能的增加是通过做功的方法获得内能的；
(3)电磁炉工作时，变换器将家庭电路交流电变换成直流电，再逆变成高频交流电流过线圈，线圈产生变化的磁场，这是电流的磁效应。该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流，这是电磁感应原理，其工作过程中没有用到磁场对电流的作用，故选项为B；
(4)电磁炉消耗的电能为；
电磁炉消耗的实际电功率为：，因为实际功率小于额定功率，根据可知，电阻不变，实际电压小于额定电压。
【分析】(1)分子不停的做无规则运动的宏观表现就是扩散现象，例如：闻到的气味等都属于扩散现象；
(2)改变内能的方法：做功和热传递；
(3)根据短文内容分析判断；
(4) 电能表的参数：3000r/kW·h表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过3000r；已知电能表实际转数，可求出该电路用电器消耗的电能：，再根据，计算出实际功率，利用判断电压大小。
25．【答案】（1）发电机的原理是电磁感应，能量转化过程：机械能转化为电能
（2）不能实现。因为抽水发电，电能供照明，同时又抽水的过程中，可用来抽水的电能减少，且发电时和抽水时，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。不可能永远有供照明的电。
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒；发电机的构造和原理
【解析】【分析】（1）发电机的工作原理是电磁感应现象；将机械能转化为电能；
（2）发电机工作时，机械自身也会消耗部分能量，永动机不可能实现。
26．【答案】（1）箱内；箱外；不能
（2）上升；下降
【知识点】交流电
【解析】【解答】由图可知，电路的电流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量。若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱的箱内，铜片B置于电冰箱箱外，这就是半导体冰箱的工作原理。
交流电源的电流方向是变化的，这样吸热和放热的状态就会不断改变，不能使吸热的部分恒定保持吸热状态，不能使放热的地方恒定保持放热状态，此时电冰箱不能正常制冷。
若将图中P型半导体与N型半导体位置互换，其它条件不变，则铜片A上表面空气的温度将上升。
由短文可知，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量．即若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将下降。
【分析】根据图可知电流的方向，判断是吸热和放热情况，理解半导体冰箱的工作原理。由图可知，改变电流方向，吸热放热情况会改变，利用控制变量的思路解题.
1 / 12023-2024学年人教版九年级物理同步训练基础卷：20.5磁生电
一、选择题
1．（2018·山西模拟）POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】POS机在使用时，将带有磁条的信用卡在指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，利用的是电磁感应原理。 A选项，如图反映的是电流周围存在着磁场，A不符合题意。 C选项，如图电路开关闭合后，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，C符合题意。
BD选项，如图电路是探究通电导体在磁场中受力运动，BD不符合题意。
故答案为：C
【分析】当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象.
2．（2023·聊城）关于如图所示实验，下列说法正确的是（ ）
A．装置中的AB是轻质塑料棒
B．用该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
C．只要开关闭合，灵敏电流计的指针就会偏转
D．根据该实验揭示的原理发明了电动机
【答案】B
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】 A、导体AB是轻质金属棒，塑料棒不导电，故A错误。
B、那种装置实际上就是电磁感应的装置。可以探究什么情况下可以产生电，故B正确。
C、只闭合开关，金属棒不切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会偏转，故C错误。
D、该装置相当于是发电机原理，而不是电动机原理，故D错误。
答案为：B
【分析】（1）塑料棒不导电，金属棒切割磁感线才能产生感应电流。
（2）可以探究导体棒切割磁感线产生感应电流的情况。
（3）只有导体切割磁感线时才会产生感应电流，指针才会偏转。
（4）电动机原理是通电导线在磁场中受到力的作用。
3．（2023·宝安模拟） 声呐是利用声波对水下目标进行探测的设备。换能器是声呐中的重要器件，它是声能与其它形式的能相互转换的装置。它有两个用途：一是在水下发射声波，称为“发射换能器”，相当于扬声器；二是在水下接收声波，称为“接收换能器”，相当于传声器俗称“麦克风”或“话筒”。关于对声呐的描述，下列说法正确的是（ ）
A．声呐利用换能器实现声能与其他能量的转换，说明声音可以传递信息
B．声呐的本质是利用次声波回声定位
C．接收换能器的原理是电磁感应现象
D．发射换能器工作时将声能转化为电能
【答案】C
【知识点】动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】A、声呐利用换能器实现声能与其他能量的转换，说明声音可以传递能量，故A错误。
B、声呐的本质是利用超声波回声定位，故B错误。
C、接收转换器相当于是发电机，原理是电磁感应现象，故C正确。
D、 发射换能器工作时将电能转化为声能，故D错误。
答案为：C
【分析】（1）这里说到转换能量，说明声音可以传递能量。
（2）声呐是利用超声波。
（3）话筒相当于是发电机，其原理是电磁感应现象。
（4）发射转换器是将电能转化为声能。
4．（2023·合肥模拟）如图所示，分别为动圈式话筒、扬声器、发电机的原理示意图，下列选项正确的是（ ）
动圈式话筒的原理与电动机原理相同，都是利用电磁感应原理。
动圈式话筒的原理与发电机原理相同，都是利用电磁感应原理。
扬声器的原理与电动机的原理相同，都是利用磁场对电流有力的作用。
扬声器的原理与发电机的原理相同，都是利用磁场对电流有力的作用。
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】动圈式话筒是将声信号转化成电信号，原理与发电机原理相同，都是利用电磁感应原理。扬声器将电信号转化成声信号，原理与电动机的原理相同，都是利用磁场对电流有力的作用。故②③正确，①④错误，即答案为B，ACD错误。
答案为：B
【分析】（1）动圈式话筒是将声信号转变成电信号产生电流。
（2）扬声器将电信号转化成声信号，消耗电能。
5．（2023·西城）图所示是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的处在磁场中的线圈也跟着一起振动，线圈中产生大小和方向都变化的电流。在图所示的四个实验中，与动圈式话筒的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】动圈式话筒利用的是电磁感应原理。闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流。
A.此装置有电源，通电后，磁场中的金属棒受力运动，故通电导线在磁场中受力的作用，不利用电磁感应原理，故A不符合题意；
B.此图说明了通电导线周围存在着磁场，不利用电磁感应原理，故B不符合题意；
C.图中电磁继电器，利用的是电流的磁效应，不利用电磁感应原理，故C不符合题意；
D.此图中无电源，当导体棒做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，属于电磁感应现象，故D符合题意。
故选： D。
【分析】 动圈式话筒利用的是电磁感应原理。 电磁感应原理是声音的震动带动在磁场中的线圈振动，这一振动将切割磁感线，产生感应电流，从而将声音信号转变为电流信号。
6．（2024九上·邹城期末）如图所示，L为带动线圈转动的摇把，图中表示指针可来回摆动的电流表，关于此工作原理图，下列说法正确的是（ ）
A．这是电动机的工作原理图
B．用该原理制成的机器正常工作时，电能转化为机械能
C．用该原理可制成手摇发电机，转动摇把L让线圈转起来，灵敏电流表的指针会来回摆动
D．用该原理可制成手摇发电机，如果只拿掉电流表，其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，线圈中仍会产生电流
【答案】C
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】AC、转动摇把时，线圈做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，所以电流表指针来回摆动，这是电磁感应现象，是发电机的原理；电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，故A错误，C正确；
B、发电机在工作的过程中，将机械能转化为电能，故B错误；
D、用该原理可制作手摇发电机，如果只拿掉电流表，其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，由于电路处于断路状态，所以线圈中不会产生电流，故D错误。
故选项为：C。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象；发电机是利用电磁感应原理来工作的，将机械能转化为电能；发电机线圈中产生的是交流电。
7．（2023·巴中）科技强国是我国重大战略目标之一，电磁学在科技中的应用必不可少。下列关于电与磁的应用说法错误的是（ ）
A．电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
B．奥斯特发现通电导线周围存在磁场
C．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用
D．发电机是依据电磁感应来发电的
【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，故A错误符合题意；
B.奥斯特发现通电导线周围存在磁场，故B正确不合题意；
C.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故C正确不合题意；
D.发电机是依据电磁感应来发电的，故D正确不合题意。
故选A。
【分析】根据对电与磁的知识分析判断。
8．（2018九上·南山期末）对于交流电，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈转动一周，电流方向改变一次，大小改变两次
B．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小改变两次
C．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变
D．线圈转动一周，电流方向改变四次，大小随时间改变
【答案】B
【知识点】交流电
【解析】【解答】A、B线圈转动一周，电流方向、大小改变两次，A不符合题意，B符合题意；
C、D线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随线圈转动的位置和转速改变，C、D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】对于交流电，线圈转动一周，电流方向改变两次，大小改变两次，大小随线圈转动的位置和转速改变。
9．（2023·广东）如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（ ）
A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下
C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上
【答案】D
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】根据图片可知，只要线圈和磁铁之间发生相对运动，闭合的线圈就会做切割磁感线运动而产生感应电流，故D符合题意，而A、B、C不合题意。
故选D。
【分析】产生感应电流的条件：①闭合电路；②部分导体；③在磁场中做切割磁感线运动。
10．（2023新疆·中考真题）如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是（ ）
A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④
【答案】D
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】根据图片可知，上面为N极，下面为S极，则磁感线沿竖直方向。①②中导体运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不会产生感应电流，故①、②不合题意；
③和④中导体沿水平方向运动，都切割磁感线，都会产生感应电流。且二者导体的运动方向相反，那么感应电流的方向肯定相反，故③、④符合题意。
故选D。
【分析】产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中做切割磁感线运动。感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关，据此分析判断。
二、多选题
11．（2023·河北模拟）如图是某品牌液晶电视机的铭牌，阅读铭牌信息，下列说法中正确的是（ ）
A．该液晶彩色电视可以接在380V电压下使用
B．该液晶彩色电视使用的是交流电
C．正常工作时，该液晶彩色电视比60W的灯消耗电能快
D．该液晶彩色电视正常工作时，1s内消耗250W的电能
【答案】B,C
【知识点】电功计算公式的应用；电功率；交流电
【解析】【解答】A．由彩电铭牌知其工作电压为220V~240V，故该液晶彩色电视不可以接在380V电压下使用，A不符合题意；
B．由彩电铭牌可知，该液晶彩色电视使用的是50Hz交流电，B符合题意；
C．与60W的灯相比，在正常工作时彩电额定功率250W，实际功率大，消耗电能快，C符合题意；
D．由彩电铭牌知其额定功率为250W，该彩电正常工作时，1s内消耗电能W=Pt=250W×1s=250J
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据铭牌信息，确定正常工作的电压及电源；相同时间内，实际功率越大，消耗电能越多；根据公式W=Pt，可求出电能。
三、填空题
12．（2024九上·东昌府期末）如图是电磁学中很重要的三个实验：通电导线周围存在磁场，支持此结论的现象是图 ；人们根据图 所示实验装置的原理发明了电动机选填“甲”、“乙”或“丙”。
【答案】乙；丙
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】通电导线周围存在磁场，能使小磁针的指向发生偏转，如图乙；电动机根据磁场对电流的作用而制成，图丙实验装置，有电源和磁场，反应磁场对电流的作用。
【分析】通过小磁针的偏转，可以反应通电导线周围存在磁场；电动机的工作原理是磁场对电流的作用。
13．（2023·无锡）某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方铺设的结构如图所示，当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动、使固定在地面上的弹簧线圈做 。磁感线运动，闭合电路中产生 ，小灯泡发光。
【答案】切割磁感线运动；感应电流
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动、使固定在地面上的弹簧线圈做切割磁感线运动。磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，小灯泡发光。
【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这就是电磁感应现象，据此分析解答。
14．（2023·惠城期末）如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流。我们把这种现象叫做 现象，生活中 选填：发动机或电动机是根据这个原理工作的。此机器工作的能量转换是 。
【答案】电磁感应；发电机；机械能转化为电能
【知识点】电磁感应；发电机的构造和原理
【解析】【解答】当磁铁在线圈内反复运动时，线圈中会产生电流，是电磁感应现象，生活中发电机根据这个原理工作，工作时机械能转化为电能。
【分析】导体切割磁感线时，产生电流是电磁感应现象，是发电机的工作原理，将机械能转化为电能。
15．（2023·阜新）如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。实验时将开关、电流表与导线AB串联起来组成 回路。若磁体保持静止，导线AB做 运动时，电流表指针偏转。若将图中电流表换成 ，还可以探究电动机原理。
【答案】闭合；切割磁感线；电源（电池）
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】（1）电流表与导线ab串联起来成闭合回路。
（2）若磁体保持静止，导体ab做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，电流表指针会偏转。
（3）若将图中电流表换成电源还可以探究电动机原理。
【分析】（1）在探究什么情况下是可以产生电的实验装置中，必须要形成闭合回路。
（2）切割磁感线才会产生感应电流。
（3）电动机的原理是通电导线在磁场中受到力的作用。
16．（2023广西·中考真题）如图所示，导体ab沿竖直方向运动，灵敏电流计指针 偏转；若导体ab沿v方向运动，灵敏电流计指针 偏转。（两空均选填“会”或“不会”）
【答案】不会；会
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】（1）导体ab沿竖直方向运动，没有切割磁感线，没有产生感应电流，故灵敏电流计指针不会偏转。
（2）若导体ab沿v方向运动，导体ab切割磁感线，产生感应电流，灵敏电流计指针会偏转。
【分析】（1）导体平行磁感线运动，不会产生感应电流。
（2）导体切割磁感线才会产生感应电流。
17．（2022·铜仁）我国电网以交流供电，频率为 Hz；如图所示的家庭电路中，只闭合开关S1，电冰箱正常工作，保持开关S1闭合，再闭合开关S2，总闸立即跳闸，电冰箱、电视机均不工作，则故障原因是 。
【答案】50；总功率过大，造成干路电流过大
【知识点】家庭电路电流过大的原因；交流电
【解析】【解答】我国电网以交流供电，交流电的周期是 次，周期是频率的倒数，故频率为50Hz。
保持开关S1闭合，再闭合开关S2，电冰箱、电视机并联，总功率变大，干路总电流超过保险丝允许通过的最大电流，导致跳闸，起到保护电路的作用。
【分析】交流电的频率是50Hz；家庭电路中，总电功率过大，空气开关跳闸。
18．（2019九下·潮南月考）周期性地改变 的电流叫交流电。我们在生产、生活中使用的交流电的频率是 Hz，其电流方向每秒改变 次。从电池得动的电流方向 ，通常叫 。
【答案】方向；50；100；不变；直流电
【知识点】交流电
【解析】【解答】(1)交流电是电流方向周期性改变的电流，我国使用的是正弦式交流电，在一个周期之内电流方向变化两次，频率为50Hz，周期为0.02s，即在18内电流方向改变100次。
(2)从干电池得到的电流，从正极出来经过用电器回到负极，电流方向不改变，叫做直流电。
故答案为:方向；50；100；保持不变；直流电。
【分析】解答本题应掌握：我国家庭电路的电压、交变电流的周期、频率及其意义。
四、实验探究题
19．（2024九上·邹城期末）小阳用如图所示的实验装置进行实验，闭合开关，使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向；将蹄形磁铁的N、S极对调，仍使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向。
（1）小阳探究的问题是：感应电流的方向与 是否有关。
（2）实验中，灵敏电流计的作用是 。
（3）实验中金属棒AB向右运动产生感应电流的过程中能量转化与 （选填：“电动机”或“发电机”）工作时相同。
【答案】（1）磁场方向
（2）显示感应电流的大小和方向
（3）发电机
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)闭合开关，金属棒AB向右移动时，灵敏电流计指针发生偏转；将蹄形磁铁的N、S极对调，仍使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计偏转方向发生了改变，说明感应电流的方向与磁场方向有关，所以探究的问题是：感应电流的方向与磁场方向是否有关；
(2)在“探究电磁感应现象”的实验中，灵敏电流计的作用是显示感应电流的大小和方向；
(3)在实验过程中，金属棒AB向右运动产生感应电流的过程中能量的转化情况是机械能转化为电能，发电机工作时也是将机械能转化为电能。
【分析】(1)感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场的方向有关；
(2)灵敏电流计是实验检查直流电路中微弱的电流用的，它是一种高灵敏度的磁电式仪表；
(3)电磁感应是机械能转化为电能。
20．（2024九上·谷城期末）小李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中相反，可采取的具体措施是：____ ；
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）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）B
（3）电源；电动机
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应
【解析】【解答】1）通电导线的一部分做切割磁感线运动，会产生感应电流， 灵敏电流计指针偏转；
综上 第1空为偏转
2）通电导线的一部分做切割磁感线运动，产生感应电流，要是电流相反的方法有：电极调换、导线运动方向相反，B正确，ACD错误；
综上选B
3)通电导线周围会产生磁场，通电导线受到磁铁的磁场作用，发生偏转，形成电动机；因此将电流计换成电源，便制作为电动机。
综上第1空为电源；第2空为电动机
【分析】根据电磁感应、通电导线周围产生磁场填空
1、电磁感应现象：通电导线的一部分做切割磁感线运动，会产生感应电流；要是感应电流相反的方法有：电极调换、导线运动方向相反；
2、通电导线周围会产生磁场，通电导线受到磁铁的磁场作用，发生偏转，形成电动机
21．（2020九上·香洲期末）如图所示，小珠探究“什么情况下磁可以生电”。
序号 开关状态 导体ab运动方向 磁杨方向 电流表指针
① 断开 水平向右 向下 不偏转
② 闭合 水平向右 向下 向左偏转
③ 闭合 竖直向下 向下 不偏转
④ 闭合 水平向左 向下 向右偏转
⑤ 闭合 水平向左 向上 向左偏转
（1）实验中，通过观察 来判断电路中是否有电流产生。
（2）比较 （选填实验序号）两次实验可知：闭合电路是产生感应电流的一个条件。
（3）分析以上实验可知：闭合电路的一部分导体在磁场中 ，导体中就会产生感应电流。
（4）根据②④⑤的实验现象，可知感应电流方向与 、 有关。
（5）下列没有应用这一现象的是_________。
A． 发电机 B． 动圈式话筒
C． 手摇充电式电筒 D． 自制电动机
【答案】（1）电流表指针是否偏转
（2）①②
（3）做切割磁感线运动时
（4）导体的运动方向；磁感线方向
（5）D
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)确定电路里有无感应电流产生的依据是电流表指针是否偏转；(2)实验中，通过比较①②可知，②中的开关是闭合的，导体运动时灵敏电流计指针发生偏转，①中的开关是断开的，导体运动时灵敏电流计指针不发生偏转，故产生感应电流的一个条件是电路要闭合；(3)通过实验可知：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；(4)根据②④⑤的实验现象可知，改变磁场方向或者导体ab运动方向，电流表指针偏转方向就改变，由此推出感应电流的方向和导体的运动方向、磁感线方向有关；(5) A．如图发电机是根据电磁感应原理工作的，选项不合题意；
B．如图动圈式话筒，当接受声音时，膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，原理是电磁感应原理，选项不合题意；
C．如图手压式手电筒，是通过里面的线圈在磁场中做切割磁感线运动时，产生的感应电流工作的，属于电磁感应，选项不合题意；
D．如图电动机，根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，不属于电磁感应，选项符合题意。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这种现象叫做法拉第电磁感应定律；导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，产生的电流很小，需要用灵敏电流计来测量，电动机的工作原理为处在磁场中的通电导体棒，磁场对导体棒有力的作用。
22．（2023·硚口模拟） 如图甲所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟微型电流计连接。
（1）让导线在磁场中静止，换用更强的永磁体，微型电流计的指针不偏转；将导线AB换成匝数很多的线圈，在磁场中静止，微型电流计的指针 选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”。
（2）使导线AB在磁场中水平向右运动，观察到微型电流计的指针如图乙所示，使AB在磁场中水平向左运动，微型电流计的指针会向 选填“左”或“右”偏转。
（3）如图所示的实例中应用到上述实验原理的是 实例名称。
【答案】（1）不偏转
（2）右
（3）动圈式话筒
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】
（1）若导体在磁场中静止，不做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故卫星电流计的指针不偏转；
（2）磁场方向不变，改变导线运动方向，可以改变产生的感应电流方向，当AB在磁场中水平向左运动，微型电流计的指针会向右偏转；
（3）该实验原理为电磁感应现象，将机械能转化为电能，动圈式话筒应用到该原理。
【分析】
（1）导体在磁体中做切割磁感线运动时，会产生感应电流；
（2）影响产生的感应电流方向的因素：磁场方向，导体运动方向。
23．（2022九上·康巴什期末）如图甲是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，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，组成闭合电路。
（1）该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中电流的有无和 。
（2）实验时观察到现象如表所示，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。
次数 磁体放置方式 导体AB 运动情况 电流计指针偏转情况
1 上N下S 静止 不偏转
2 竖直向上运动 不偏转
3 竖直向下运动 不偏转
4 上N下S 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
6 上S下N 向左运动 向左偏转
7 向右运动 向右偏转
（3）比较第4、6（或5、7）次实验可以得出 。
（4）利用上述实验原理可制成图乙中的 元件（选填“A”或“B”），若将灵敏电流计换成 ，则可探究磁场对电流的作用。
【答案】（1）电流的大小和方向
（2）切割磁感线
（3）当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的方向有关
（4）B；电源
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】探究磁生电的条件时，
（1）实验中，利用灵敏电流计指针的偏转情况，可以判断电路中电流的有无、电流的大小和方向；
（2）根据表格，导体静止和不切割磁感线时，没有电流产生，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流；
（3）根据实验4、6（或5、7），导体的切割方向相同，磁场方向不同，电流不同，可得：当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的方向有关；
（4）根据实验原理，机械能转化为电能，制成图乙中的动圈式话筒；当灵敏电流计换成电源，此时磁场对电流有力的作用，则可探究磁场对电流的作用。
【分析】（1）灵敏电流计可以反映电流的有无、电流的方向和大小；
（2）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切割磁感线运动时；
（3）感应电流的方向和导体的运动方向有关，和磁场方向有关；
（4）动圈式话筒根据电磁感应原理制成；利用电源和磁体，可以探究磁场对电流的作用。
五、科普阅读题
24．（2023中考·南山模拟）阅读短文，回答文后问题：
电磁炉是加热、烹调食物的家用电热炊具，它具有无明火加热，热效率高的特点。
图甲为一种常见的电磁炉，图乙是原理示意图。它主要由线圈、铁芯、石英玻璃灶面、金属锅体、工作电路和控制电路等组成，线圈绕在铁芯上，电磁炉工作电路中的主要器件是变换器，它能变换交流电和直流电。
电磁炉工作时，变换器将家庭电路交流电变换成直流电，再逆变成高频交流电流过线圈，线圈产生变化的磁场，该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流而发热。锅底产生的感应电流具有邻近效应，即锅底靠近线圈时，锅底的感应电流最大，且感应电流随锅体离线圈距离的增大而显著减小。
在电磁炉上使用的锅体担负着能量转化的任务，故对锅体的材料有一定的要求，一般采用磁性的金属材料制成。
（1）用电磁炉炒菜时，离得远的地方也能闻到菜肴的气味，这是 现象；
（2）电磁炉在使用时，锅底内能增大是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式实现的；
（3）电磁炉工作过程中没有运用的工作原理是 ；
（4）若电路中只让电磁炉（铭牌如图丙所示）单独工作5min，所在电路的电能表（相关参数如图丁所示）的转盘转了500转，此时工作的实际电压 （选填“大于”“小于”或“等于”）额定电压。
【答案】（1）扩散
（2）做功
（3）B
（4）小于
【知识点】电功的测量；通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；发电机的构造和原理；分子热运动
【解析】【解答】(1)闻到菜肴的气味是因为分子在不停地做无规则运动，这属于扩散现象；
(2)在使用电磁炉时，电流通过电磁炉，电流做功，把电能转为为内能，故锅体内能的增加是通过做功的方法获得内能的；
(3)电磁炉工作时，变换器将家庭电路交流电变换成直流电，再逆变成高频交流电流过线圈，线圈产生变化的磁场，这是电流的磁效应。该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流，这是电磁感应原理，其工作过程中没有用到磁场对电流的作用，故选项为B；
(4)电磁炉消耗的电能为；
电磁炉消耗的实际电功率为：，因为实际功率小于额定功率，根据可知，电阻不变，实际电压小于额定电压。
【分析】(1)分子不停的做无规则运动的宏观表现就是扩散现象，例如：闻到的气味等都属于扩散现象；
(2)改变内能的方法：做功和热传递；
(3)根据短文内容分析判断；
(4) 电能表的参数：3000r/kW·h表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过3000r；已知电能表实际转数，可求出该电路用电器消耗的电能：，再根据，计算出实际功率，利用判断电压大小。
六、综合题
25．（2023·福州模拟） 有人设想：在高处修建一个大水池，让水池的水通过导水渠冲向地面，利用水渠中的流水带动发电机发电，发电机发出的电能一部分用来照明，另一部分用来将流下的水全部抽回水池。这样就永远有供照明的电了！
（1）请你简要说明发电机的原理以及能量转化过程；
（2）请判断他的设想能实现吗？如果能，说明优点；如不能，说明理由。
【答案】（1）发电机的原理是电磁感应，能量转化过程：机械能转化为电能
（2）不能实现。因为抽水发电，电能供照明，同时又抽水的过程中，可用来抽水的电能减少，且发电时和抽水时，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。不可能永远有供照明的电。
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒；发电机的构造和原理
【解析】【分析】（1）发电机的工作原理是电磁感应现象；将机械能转化为电能；
（2）发电机工作时，机械自身也会消耗部分能量，永动机不可能实现。
26．（2018·娄底模拟）阅读下面的短文，回答问题
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料。如图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电路流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量。由于半个制冷单元制冷量小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作。
请回答下列问题
（1）如图，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱的 ，铜片B置于电冰箱 （前两空选填“箱内”、“箱外”），这就是半导体冰箱的工作原理，若将图中的电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答： 。
（2）若将图中P型半导体与N型半导体位置互换，其它条件不变，则铜片A上表面空气的温度将 ，若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将 。
【答案】（1）箱内；箱外；不能
（2）上升；下降
【知识点】交流电
【解析】【解答】由图可知，电路的电流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量。若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱的箱内，铜片B置于电冰箱箱外，这就是半导体冰箱的工作原理。
交流电源的电流方向是变化的，这样吸热和放热的状态就会不断改变，不能使吸热的部分恒定保持吸热状态，不能使放热的地方恒定保持放热状态，此时电冰箱不能正常制冷。
若将图中P型半导体与N型半导体位置互换，其它条件不变，则铜片A上表面空气的温度将上升。
由短文可知，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量．即若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将下降。
【分析】根据图可知电流的方向，判断是吸热和放热情况，理解半导体冰箱的工作原理。由图可知，改变电流方向，吸热放热情况会改变，利用控制变量的思路解题.
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