2024年中考物理一轮复习讲义25：磁生电（含答案）

一轮复习讲义25 磁生电
【知识梳理】
1、磁场对电流有力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。产生条件：①有磁场；②导线有电流通过；③通电导线与磁场方向不平行。
2、如图所示，探究磁场对电流的作用实验：①闭合开关，
导线运动。②只改变电流方向或磁场方向，导线运动方向
改变（导线受力方向改变）；③电流方向与磁场方向同时
改变，导线运动方向不改变（导线受力方向不改变）。
3、应用：电动机、电流表、电压表等。
4、电动机原理：通电线圈在磁场中受力转动（磁场对电流有力的作用）；能量转化：电能转化为机械能。主要结构：磁体、 线圈、换向器等。（转子、定子）
5、换向器：换向器由两个半圆铜环、两个电刷组成。作用：当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电流方向，使线圈能持续转动。每转一圈线圈中电流方向改变2次。
6、直流电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，①直改变电流方向（对调电源接线）或改变磁感线方向（对调磁极），直流电动机的转动方向改变。②电流方向与磁场方向同时改变，直流电动机的转动方向不变。
7、直流电动机的转速与线圈中电流的大小、磁场的强弱、线圈的匝数有关。调节方法：①增大电流；②增强磁体的磁性；③增加线圈的匝数。
8、电动机的优点：控制方便、污染小、效率高等。
9、英国的物理学家法拉第首先发现了电磁感应现象，意义：进一步揭示了电与磁之间的联系。
10、电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线
运动时，导体中产生感应电流的现象叫电磁感应现象。
11、电磁感应实验（如图所示）：
（1）电流计G的指针左右偏转，说明有电流产生。（转换法）
12、产生感应电流的条件：①闭合电路；②一部分导体做切割
磁感线运动。两个条件缺一不可。
13、影响感应电流方向因素：①磁场的方向；②切割磁感线运动的方向。只改变磁场方向或切割磁感线运动方向，感应电流方向改变；若这两个方向同时改变，感应电流方向不变。
提示：①“切割”指类似于切菜或割草的方式，垂直或者斜着切割都可以，即：导体的运动方向一定与磁感线成一定角度，而不是与磁感线平行，否则将无法切割磁感线．②“切割磁感线运动”指导体与磁感线相对运动，如：⑴导体不动，磁场运动； ⑵导体运动，磁场不动；
14、发电机：①原理：电磁感应；②主要结构：定子、转子、铜环、电刷等；③工作过程（如图所示）；④能量转化：机械能转化为电能；⑤交流电：电流方向周期性变化的电流。
15、电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位赫兹(Hz)。我国电网以交流供电，电压为220V，频率为50Hz.
【精题精练】
命题1：磁生电
1.如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表
导体的横截面，箭头表示导体的运动方向，下列说法正确的是（　　）
A．在a、b、c、d四个位置时，导体都有感应电流
B．在a、c两个位置时，导体中没有感应电流
C．在a、c两个位置时，导体中有感应电流且电流方向相同
D．在b、d两个位置时，导体中没有感应电流
2.如图所示，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
3.如图所示，是小安同学自制的一个实验装置.他把带绝缘层的导线
绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内封闭
一个强磁体。沿图中所示方向来回快速摇动装置，小灯泡发光。以
下说法正确的是（　　）
A. 灯丝中电流方向保持不变 B. 实验现象表明电能够生磁
C. 该现象属于电磁感应现象 D. 此装置与电动机原理相同
4.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______（有/无）电流产生。
（2）继续探究，记录观察到的现象如下表：
序号 ab运动方向 电流计指针偏转情况
1 沿磁感线方向运动（不切割磁感线） 不偏转
2 水平向左（切割磁感线） 向右
3 水平向右（切割磁感线） 向左偏转
①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
②比较2、3实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟 ______ 有关
（3）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。
5.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，依此可制成　 　　 　（选填“电动机”或“发电机”）。
6.如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管，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，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了　 　 　 　的原理，将　　 　能转化为电能。
7.如图所示，有一种“能量收集船”通过破浪推动船体内侧的
“工作臂”带动船内线圈切割磁感线，从而获得电能，并储存
起来，该：“能量收集船”的发电原理是 现像，
将 能转化为电能。
命题2：电与磁综合
1.下列四幅图中，工作原理与其他三个不同的是（　　）
A．帽子上的风扇 B．手摇发电机 C．扬声器 D．自制小电动机
2.如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线中就会产生电流，从而能给鞋垫上的电池充电。下图中与充电鞋垫的工作原理相同的是（　　）
A B C D
3．下图所示的四个实验中，能确定钢棒具有磁性的是（　　）
4．如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。
（1）当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开。刚转动时，杠杆OA属于＿＿＿＿杠杆。
（2）若要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的＿＿＿＿线上。
（3）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向＿＿＿＿移动。
5.如图所示为玩具小风扇里的小直流电动机，小明同学将电池接到该直流电动机两端，看到电动机转动起来，电动机的工作原理是：　 　；小明将电池反向接到电动机两端，看到电动机　 　（选填：原方向旋转、不转动、反向旋转）。学习了电磁感应知识后，小明同学想到：“直流电动机线圈转动时也切割了磁感线，那么线圈中是否也会产生感应电流呢？”于是小明将一个小灯泡连在直流电动机两端，用手搓动转轴，发现小灯并未发光。小红同学认为，这说明直流电动机不会产生感应电流。你是否同意小红的看法：　 　；若小明要继续研究，应该使用什么仪器比较妥当：　 　。
6．某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”（用电灯取暖的用电器）设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示．“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示．电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻R0，“浴霸”共安装有2盏标有“220V，440W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使“浴霸”电路闭合．求：
（1）工作电路正常工作时，每盏灯泡在1min内产生的热量是多少？
（2）若浴室中的温度不得超过40℃，则控制电路的电源电压U1最小值是多少？
（3）若电源U1电压恒定为12V，则将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在多大范围内？
7．图甲是某电热水器的电路图。其中U=3V，R2为可调电阻；R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示；R3为电阻丝加热器；R1和R3均置于水箱中，继电器线圈电阻忽略不计。当继电器线圈中的电流达到0.04A时，继电器的衔铁会被吸下。
（1）热水器中水的温度升高时，热敏电阻的阻值R1将＿＿＿＿（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）当继电器线圈中的电流达到0.06A，指示灯＿＿＿＿发光（填“红灯”或“绿灯”），线圈下端M的磁极是＿＿＿＿极（填“N”或“S”）。
（3）如果电热水器储有40kg的水，加热器R3工作1小时产生了4.2×106J的热量，其中有80%被水吸收，则水的温度升高了多少℃？
（4）如果将热水器中的最高水温设置为80℃，R2的阻值应该调至多大？
甲 乙
参考答案：命题1：磁生电
1、D；2、A；3、C；4、（1）无（2）①切割磁感线；②导体的运动方向；③会；
5、电磁感应；左；电动机；6、电磁感应；机械；7、电磁感应、机械能；
命题2：电与磁综合
1、B 2、B
5、（1）通电线圈在磁场中受到力的作用；反向旋转；（2）不同意；灵敏电流表。
6：（1）2.64×104J（2）10V （3）22℃～30℃
7：（1）变小 （2）绿灯 S （3）Q水吸=Q放×80%=4.2×106J×80%=3.36×106J Δt=Q水吸/cm=3.36×106J/（4.2×103J·kg-1℃-1×40kg）=20℃ （4）R总=U/I=3V/0.04A=75Ω 查乙图可知当t=80℃ R1=15Ω R2=R总－R1=75Ω－15Ω=60Ω