2024-2025学年人教版物理九年级全一册考点分类专题易错题汇编培优练
专题20.5 磁生电（六大考点）
考点1 法拉第电磁感应实验电路图 1
考点2 电磁感应的原理以及产生感应电流的条件 2
考点3 影响感应电流方向的因素 4
考点4 发电机的构造和工作原理 6
考点5 交流发电机和直流发电机 7
考点6 电磁感应与磁场对电流的作用对比 9
考点1 法拉第电磁感应实验电路图
【典例分析】（2024·甘肃定西·模拟预测）我国的“福建舰”航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力。电磁弹射器工作原理与下面四幅图中原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【变式1-1】（2022·广东清远·二模）如图所示的三幅实验装置图，请在下面的横线上填出各实验装置所研究的物理现象：图a ；图b ；图c 。
【变式1-2】（2024·海南海口·模拟预测）随着“健康中医”理念深入人心，跑步机越来越受到人们的青睐，它的“心脏”是电动机，下列实验与它的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【变式1-3】（2024·安徽蚌埠·二模）如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或原理，下列表述正确的是（ ）
A．图a可用来演示电动机原理
B．图b可用来演示电磁感应现象
C．图c可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
D．图d的动圈式话筒是利用电磁感应现象工作的
考点2 电磁感应的原理以及产生感应电流的条件
【典例分析】（2024·江苏宿迁·中考真题）2024年5月1日，我国第三艘航空母舰福建舰首次海试。将搭载自主研发的电磁弹射系统，是利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
【变式2-1】（2024·陕西西安·模拟预测）如图甲，将玩具电动机、电池、开关用导线连接起来。
(1)闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在 里受力转动的原理工作的；如果只改变电流方向，电动机转动方向 （不变/改变）；
(2)如果将电源换成灵敏电流表，电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针 （偏转/不偏转）；它在工作过程中的能量转化是将 能转化为 能。
【变式2-2】（2023·福建泉州·模拟预测）图甲是灵敏电流计，图乙是其内部结构示意图。实验时，当有电流通过灵敏电流计，其指针就会发生偏转。下图中能反映其工作原理的是（ ）
A． B． C． D．
【变式2-3】（2024·河北邯郸·二模）发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出，如图所示，将两只二极管与线圈连成并联电路，并将两只二极管的正负极接成相反情形，使磁铁在线圈中左右移动，此时会看见两只发光二极管轮流发光。
(1)该装置是根据 原理制成的，应用这一原理工作的机器有 （答出一种即可）；
(2)实验中用两只发光二极管的好处是可以方便地研究感应电流方向与 （选填“导体切割磁感线运动方向”或“磁场方向”）的关系；
(3)科学研究中经常把一些不易直接观察的物理现象，用一些直观的现象去认识，下面做法与之一样的是______（填选项字母）。
A．研究电磁铁磁性强弱时运用了大量的大头针
B．研究电磁铁磁性强弱时运用了滑动变阻器
考点3 影响感应电流方向的因素
【典例分析】（2024·江苏无锡·一模）用图示装置探究“感应电流的产生条件”，实验时保持开关闭合：
（1）当导体棒ab水平向左运动时，灵敏电流计指针向右偏转；导体棒ab水平向右运动时，灵敏电流计指针向左偏转，这说明感应电流的方向与导体做 磁感线运动的方向有关。
（2）保持导体ab不动，使蹄形磁体快速向右运动，灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”） 偏转。
【变式3-1】（2024·陕西·中考真题）如图，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 静止 不偏转
2 上下运动 不偏转
3 左右运动 偏转
（1）闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的 （填电路元件名称）；
（2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，将 对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。
（3）下列物品中，应用该实验结论工作的是 （填选项字母）。
A．电风扇 B．手摇发电手电筒
【变式3-2】（2024·河南南阳·一模）如图所示是小明“探究导体在磁场中运动时产生感应电流”的实验装置。
（1）实验中小明保持金属棒AB不动，闭合开关，当水平向左抽出蹄形磁体时，灵敏电流表的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）；
（2）要使灵敏电流计指针偏转的方向发生改变，可以采取的方法： ；
（3）实验过程中能量转化情况是 ，现实中可以用来制作 。
【变式3-3】（2024·云南昭通·二模）如图所示是某同学做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小芳通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小芳进行了下列4次操作，其中能产生感应电流的是 （填序号）；
①使导体水平向右运动 ②使导体竖直向上运动
③使磁体水平向左运动 ④使磁体竖直向上运动
（3）完成实验后，小芳认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： ；
（4）利用“磁生电”工作的装置有 （选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
考点4 发电机的构造和工作原理
【典例分析】（2024·山东临沂·二模）如图所示，将装置甲和装置乙用导线相连，闭合开关后让装置甲中的金属杆ab向左运动时，装置乙中的金属杆cd会随之向左运动，则装置甲相当于 机；装置乙将 能转化为动能；如果让金属杆ab向右运动，则金属杆cd （选填“向左运动”“向右运动”或“静止不动”）。
【变式4-1】（2024·山东临沂·三模）关于电与磁的四个实验，下列认识正确的是（ ）
A．图甲：磁场对电流有力的作用 B．图乙：通电螺线管的右端是N极
C．图丙：电动机的工作原理 D．图丁：发电机的工作原理
【变式4-2】（2024·重庆南川·模拟预测）如图所示的装置可以把机械能转换为电能，与其工作原理相同的产品 （选填“电动机”或“发电机”），它的基本原理是：闭合电路的部分导体在磁场中做 运动，产生感应电流。
【变式4-3】（2023·贵州六盘水·一模）小明在网上买了一个计算自行车骑行速度的码表，它的计数装置主要由安装于前轮辐条上的磁体和前叉上的感应线圈组成（如图）。车轮旋转时，感应线圈便可以捕捉到磁体通过时带来的磁场变化从而产生电流。下列设备的原理与其相同的是（ ）
A．发电机 B．电风扇 C．电磁铁 D．电铃
考点5 交流发电机和直流发电机
【典例分析】（2024·陕西西安·模拟预测）如图甲的线圈abcd位于磁场中：
（1）通电后，cd段导线的电流方向 （填“由c到d”或“由d到c”）；
（2）cd段导线受磁场力的方向如图甲所示，则在甲图中ab段导线受磁场力的方向 ；
（3）如果最初线圈转到竖直位置时，如图乙所示，此时导线受到的力 （填“是”或“不是”）平衡力；
（4）图丙是手摇发电机原理的示意图，此手摇发电机工作时产生的是 （填“直流”或“交流”）电；
【变式5-1】（23-24九年级下·福建福州·开学考试）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，使固定在地面上的弹簧线圈做 磁感线运动，使闭合电路中产生感应电流，该感应电流是 （选填“交流电”或“直流电”）。
【变式5-2】（2023·湖北武汉·模拟预测）把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，我们可以通过 这一现象来判断电路中有电流，如图甲所示，手摇发电机的工作原理是 。把两个发光二极管极性 地并联起来（填“相同”或“相反”），并与发电机串联，如图乙所示。转动摇把，发现两个二极管交替发光，说明电路中产生的是 电流，简称交流。
【变式5-3】（23-24九年级上·河北唐山·期末）我国交流电的周期为 s，频率为50Hz，那么1min内电流方向改变 次。地理的两极和地磁场的两极并不重合，世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者 。
【变式5-4】（2023·陕西西安·一模）如图所示是实验室用的手摇发电机，若在发电机和小灯泡的电路里串联一个灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到电流表的指针左右摇摆，这表明该发电机发出的电是 （选填“直流电”或“交流电”）。
考点6 电磁感应与磁场对电流的作用对比
【典例分析】（2024·辽宁辽阳·二模）电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时，将机械能转化为电能，为汽车提供后续的能量。下列四个装置中与此原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【变式6-1】（23-24九年级下·江苏泰州·阶段练习）2024年全国“两会”期间，海军政委透露，我国即将服役的航母将采用电磁弹射器装置。它的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，立即产生强大的推力，使舰载机快速起飞。电磁弹射器的工作原理是（ ）
A．电流的磁效应 B．磁体间相互作用 C．安培定则 D．磁场对电流的作用
【变式6-2】（23-24九年级下·湖南衡阳·期中）如图是小芳做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小芳通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小芳进行了下列5次操作，其中能产生感应电流的是 （填序号）；
①使导体AB水平向右运动
②使导体AB竖直向上运动
③使导体AB斜向上运动
④使磁体水平向左运动
⑤使磁体竖直向上运动
（3）完成实验后，小芳认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： ；
（4）利用“磁生电”工作的装置有 （选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
【变式6-2】（2023·江苏淮安·模拟预测）建设中的高速公路的路面下装有电磁感应发电装置，未来可实现电动车无线充电，其原理与下列实验相同的是（ ）
A． B． C． D． 2024-2025学年人教版物理九年级全一册考点分类专题易错题汇编培优练
专题20.5 磁生电（六大考点）
考点1 法拉第电磁感应实验电路图 1
考点2 电磁感应的原理以及产生感应电流的条件 3
考点3 影响感应电流方向的因素 6
考点4 发电机的构造和工作原理 9
考点5 交流发电机和直流发电机 11
考点6 电磁感应与磁场对电流的作用对比 14
考点1 法拉第电磁感应实验电路图
【典例分析】（2024·甘肃定西·模拟预测）我国的“福建舰”航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力。电磁弹射器工作原理与下面四幅图中原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
答案：B
规范解答：电磁弹射的原理是磁场对通电导线有力的作用；
A．如图为电磁感应实验图，该实验说明了闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动时，会产生感应电流，是发电机的原理，故A不符合题意；
B．如图是探究磁场对通电导线的作用实验图，该实验说明磁场对通电导线有力的作用，故B符合题意；
C．如图为奥斯特实验图，该实验说明通电导线周围存在与电流有关的磁场，故C不符合题意；
D．如图为通电螺线管，原理是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选B 。
【变式1-1】（2022·广东清远·二模）如图所示的三幅实验装置图，请在下面的横线上填出各实验装置所研究的物理现象：图a ；图b ；图c 。
答案： 磁场对电流的作用 电磁感应 电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
规范解答：[1]图a的实验装置是观察通电直导体在磁场中的受力情况的，所以研究的是磁场对电流的作用。
[2]图b闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，观察是否产生电流的实验，所以研究的是电磁感应。
[3]图c比较了两个线圈匝数不同的电磁铁吸引的铁钉的多少，所以研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。
【变式1-2】（2024·海南海口·模拟预测）随着“健康中医”理念深入人心，跑步机越来越受到人们的青睐，它的“心脏”是电动机，下列实验与它的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
答案：C
规范解答：A．如图，电路通路时，小磁针受力转动，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B．如图，两个电磁铁串联，通过它们的电流相等，它们的线圈匝数不同，吸引的大头针个数也不同，可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故B不符合题意；
C．如图，闭合开关，通电导体棒在磁场中受力运动，反映了电动机的工作原理，故C符合题意；
D．如图，闭合开关，当导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针偏转，表明有感应电流产生，反映了发电机的工作原理，故D不符合题意。
故选C。
【变式1-3】（2024·安徽蚌埠·二模）如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或原理，下列表述正确的是（ ）
A．图a可用来演示电动机原理
B．图b可用来演示电磁感应现象
C．图c可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
D．图d的动圈式话筒是利用电磁感应现象工作的
答案：D
规范解答：A．图中开关闭合后，电流表中会产生感应电流为发电机原理，故A错误；
B．开关闭合后，则导体在磁场力的作用下发生运动，为电动机原理，故B错误；
C．图中通电后通过电磁铁的电流相同，电磁铁线圈的匝数不同，吸引的大头针的个数不同，可用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故C错误；
D．动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，产生电流，利用发电机原理，即电磁感应现象，故D正确。
故选D。
考点2 电磁感应的原理以及产生感应电流的条件
【典例分析】（2024·江苏宿迁·中考真题）2024年5月1日，我国第三艘航空母舰福建舰首次海试。将搭载自主研发的电磁弹射系统，是利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
答案：B
规范解答：A．电磁弹射器是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的，而图中说明的是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图中装置有电源、闭合开关后形成通路有电流流过，可说明通电导体在磁场中受到力的作用，故B符合题意；
C．该装置是电磁感应的实验装置，故C不符合题意；
D．该装置中电流相等，电磁铁线圈匝数不相同，可用来探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，故D不符合题意。
故选B。
【变式2-1】（2024·陕西西安·模拟预测）如图甲，将玩具电动机、电池、开关用导线连接起来。
(1)闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在 里受力转动的原理工作的；如果只改变电流方向，电动机转动方向 （不变/改变）；
(2)如果将电源换成灵敏电流表，电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针 （偏转/不偏转）；它在工作过程中的能量转化是将 能转化为 能。
答案：(1) 磁场 改变
(2) 偏转 机械 电
规范解答：（1）[1]闭合开关，电动机转动，电动机的工作原理是利用通电线圈在磁场里受力转动。
[2]影响电动机转动方向的因素有：电流的方向和磁场的方向，如果只改变电流方向，电动机转动方向会发生改变。
（2）[1]电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，是电磁感应现象，所以灵敏电流表指针偏转。
[2[3]电磁感应现象在生活中的应用有发电机，发电机在工作过程中的能量转化是将机械能转化为电能。
【变式2-2】（2023·福建泉州·模拟预测）图甲是灵敏电流计，图乙是其内部结构示意图。实验时，当有电流通过灵敏电流计，其指针就会发生偏转。下图中能反映其工作原理的是（ ）
A． B． C． D．
答案：A
规范解答：灵敏电流计是根据通电导体在磁场中受到力的作用制成的。
A．图中有电源，闭合开关，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故A符合题意；
B．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，研究的是电磁感应现象，故B不符合题意；
C．闭合开关，灯泡发光，断开开关，灯泡不发光。为控制灯泡的简单电路。故C不符合题意；
D．图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。
故选A。
【变式2-3】（2024·河北邯郸·二模）发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出，如图所示，将两只二极管与线圈连成并联电路，并将两只二极管的正负极接成相反情形，使磁铁在线圈中左右移动，此时会看见两只发光二极管轮流发光。
(1)该装置是根据 原理制成的，应用这一原理工作的机器有 （答出一种即可）；
(2)实验中用两只发光二极管的好处是可以方便地研究感应电流方向与 （选填“导体切割磁感线运动方向”或“磁场方向”）的关系；
(3)科学研究中经常把一些不易直接观察的物理现象，用一些直观的现象去认识，下面做法与之一样的是______（填选项字母）。
A．研究电磁铁磁性强弱时运用了大量的大头针
B．研究电磁铁磁性强弱时运用了滑动变阻器
答案：(1) 电磁感应 发电机
(2)导体切割磁感线运动方向
(3)A
规范解答：（1）[1][2]磁铁和线圈之间发生了相对运动，线圈做切割磁感线运动，会产生感应电流，使二极管发光，该装置是根据电磁感应原理制成的，发电机就是利用这一原理工作的。
（2）线圈相对于磁铁的运动方向发生改变时，感应电流的方向就会发生改变，从而使不同的发光二极管发光，即用两个二极管可以探究感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向的关系。
（3）科学研究中经常把一些不易直接观察的物理现象，用一些非常直观的现象去认识，利用的是转换法。
A．电磁铁磁性强弱不能直接观察，通过观察被吸引的大头针数目间接知道了电磁铁磁性的强弱，采用的是转换法，故A符合题意；
B．研究电磁铁磁性强弱时运用了滑动变阻器，改变电路中的电流，没有采用转换法，故B不符合题意。
故选A。
考点3 影响感应电流方向的因素
【典例分析】（2024·江苏无锡·一模）用图示装置探究“感应电流的产生条件”，实验时保持开关闭合：
（1）当导体棒ab水平向左运动时，灵敏电流计指针向右偏转；导体棒ab水平向右运动时，灵敏电流计指针向左偏转，这说明感应电流的方向与导体做 磁感线运动的方向有关。
（2）保持导体ab不动，使蹄形磁体快速向右运动，灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”） 偏转。
答案： 切割 会
规范解答：（1）[1]实验时，闭合开关，让导体棒ab水平向左运动时，导体棒向左切割磁感线，灵敏电流计指针向右偏转，导体棒ab水平向右运动时，导体棒向右切割磁感线，灵敏电流计指针向左偏转，这说明感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。
（2）[2]若开关闭合，保持导体ab不动，使蹄形磁体快速向右运动时，此时导体切割磁感线，产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转。
【变式3-1】（2024·陕西·中考真题）如图，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 静止 不偏转
2 上下运动 不偏转
3 左右运动 偏转
（1）闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的 （填电路元件名称）；
（2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，将 对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。
（3）下列物品中，应用该实验结论工作的是 （填选项字母）。
A．电风扇 B．手摇发电手电筒
答案： 切割磁感线 电源 磁极 B
规范解答：（1）[1][2]对比分析实验1、2和3及实验现象可知：闭合电路中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。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的电源。
（2）[3]若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，改变磁场的方向，故将磁极对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。
（3）[4]闭合电路中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，叫电磁感应现象，应用该实验结论工作的是手摇发电手电筒，故选B。
【变式3-2】（2024·河南南阳·一模）如图所示是小明“探究导体在磁场中运动时产生感应电流”的实验装置。
（1）实验中小明保持金属棒AB不动，闭合开关，当水平向左抽出蹄形磁体时，灵敏电流表的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）；
（2）要使灵敏电流计指针偏转的方向发生改变，可以采取的方法： ；
（3）实验过程中能量转化情况是 ，现实中可以用来制作 。
答案： 偏转 改变金属棒AB的运动方向 机械能转化为电能 发电机
规范解答：（1）[1]磁铁左右水平运动，以磁铁为参照物，导线就是水平运动的，做的是切割磁感线的运动，会产生感应电流，灵敏电流表的指针发生偏转。
（2）[2]要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变，即感应电流方向发生改变。影响感应电流方向的因素有磁场的方向和切割磁感线的运动方向，只改变其中一个，就可以改变电流的方向，因此可以调换磁体的N极和S极，或者改变导体切割磁感线的方向。
（3）[3][4]产生感应电流的过程中，消耗了机械能，转化为电能。人们利用电磁感应现象制成了发电机。
【变式3-3】（2024·云南昭通·二模）如图所示是某同学做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小芳通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小芳进行了下列4次操作，其中能产生感应电流的是 （填序号）；
①使导体水平向右运动 ②使导体竖直向上运动
③使磁体水平向左运动 ④使磁体竖直向上运动
（3）完成实验后，小芳认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： ；
（4）利用“磁生电”工作的装置有 （选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
答案： 灵敏电流计指针是否偏转 ①③ 换一个磁性更强的磁体/增大导体切割磁感线的速度/将导体换成多匝线圈 动圈式话筒
规范解答：（1）[1]当电路中产生感应电流时，灵敏电流计的指针会发生偏转，所以实验时通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流。
（2）[2]根据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，①③中导体做切割磁感线运动，能产生感应电流，②④中导体没有切割磁感线，不能产生感应电流。
（3）[3]要使实验现象更明显，即增大感应电流，改进措施有：换一个磁性更强的磁体，或增大导体切割磁感线的速度，或将导体换成多匝线圈等。
（4）[4]扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应；动圈式话筒是把声信号转换为电信号，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，产生电流，应用的是电磁感应原理。
考点4 发电机的构造和工作原理
【典例分析】（2024·山东临沂·二模）如图所示，将装置甲和装置乙用导线相连，闭合开关后让装置甲中的金属杆ab向左运动时，装置乙中的金属杆cd会随之向左运动，则装置甲相当于 机；装置乙将 能转化为动能；如果让金属杆ab向右运动，则金属杆cd （选填“向左运动”“向右运动”或“静止不动”）。
答案： 发电 电 向右运动
规范解答：[1][2]由题干图可知：闭合开关，将导体ab水平向左移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，这是电磁感应现象，故甲装置相当于发电机；此时导体ab相当于电源，cd相当于放入磁场中的通电导体，因此cd受力运动，故乙装置的原理是通电导体在磁场中受力，乙相当于电动机，将电能转化为动能。
[3]若甲装置中金属杆ab水平向右移动，其他条件不变，则电流方向相反，乙装置中金属杆cd的运动方向与原来方向也相反，即金属杆cd会向右运动。
【变式4-1】（2024·山东临沂·三模）关于电与磁的四个实验，下列认识正确的是（ ）
A．图甲：磁场对电流有力的作用 B．图乙：通电螺线管的右端是N极
C．图丙：电动机的工作原理 D．图丁：发电机的工作原理
答案：D
规范解答：A．通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，小磁针的运动可以显示磁场的存在，它是研究电流的磁效应的，是奥斯特实验，故 A错误；
B．电流从螺线管的右侧流入，从左侧流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，故B错误；
C．图中没有电源，线圈在磁场中转动产生感应电流，是发电机的工作原理，故C错误；
D．图中没有电池，闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验图，是发电机的原理图，故D正确。
故选D。
【变式4-2】（2024·重庆南川·模拟预测）如图所示的装置可以把机械能转换为电能，与其工作原理相同的产品 （选填“电动机”或“发电机”），它的基本原理是：闭合电路的部分导体在磁场中做 运动，产生感应电流。
答案： 发电机 切割磁感线
规范解答：[1]图中装置将机械能转换为电能。电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，从而运动起来。这是电能转换为机械能的过程。发电机的工作原理则是利用电磁感应现象，将机械能转换为电能。因此，图中的装置与发电机的工作原理相同。
[2]发电机的基本原理：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流。
【变式4-3】（2023·贵州六盘水·一模）小明在网上买了一个计算自行车骑行速度的码表，它的计数装置主要由安装于前轮辐条上的磁体和前叉上的感应线圈组成（如图）。车轮旋转时，感应线圈便可以捕捉到磁体通过时带来的磁场变化从而产生电流。下列设备的原理与其相同的是（ ）
A．发电机 B．电风扇 C．电磁铁 D．电铃
答案：A
规范解答：A．计算自行车骑行速度的码表，主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成。车轮旋转时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息，所以其工作原理是电磁感应现象，与发电机的工作原理相同，故A符合题意；
B．电风扇的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C．电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故C不符合题意；
D．电铃的工作原理是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选A。
考点5 交流发电机和直流发电机
【典例分析】（2024·陕西西安·模拟预测）如图甲的线圈abcd位于磁场中：
（1）通电后，cd段导线的电流方向 （填“由c到d”或“由d到c”）；
（2）cd段导线受磁场力的方向如图甲所示，则在甲图中ab段导线受磁场力的方向 ；
（3）如果最初线圈转到竖直位置时，如图乙所示，此时导线受到的力 （填“是”或“不是”）平衡力；
（4）图丙是手摇发电机原理的示意图，此手摇发电机工作时产生的是 （填“直流”或“交流”）电；
答案： 由c到d 竖直向上 是 交流
规范解答：（1）[1]根据图示信息，电流从电源的正极出发经过线圈回到负极，线圈中cd段导线的电流方向由c到d。
（2）[2]ab段的电流方向和cd段的电流方向相反，磁感线方向不变，则ab段导线受磁场力的方向与cd段相反，ab段导线受磁场力的方向是竖直向上。
（3）[3]如图乙，ab段导线受到竖直向上的力，cd段导线受到竖直向下的力，因此，线圈abcd受到的磁场力是一对平衡力，线圈abcd最终将在图中位置保持平衡，该位置叫做平衡位置。
（4）[4]手摇发电机的线圈在转动过程中，不断周期性地切割磁感线，所以在线圈内产生了交流电。
【变式5-1】（23-24九年级下·福建福州·开学考试）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，使固定在地面上的弹簧线圈做 磁感线运动，使闭合电路中产生感应电流，该感应电流是 （选填“交流电”或“直流电”）。
答案： 切割 交流电
规范解答：[1]图示中，小朋友在地板上面跳跃时，线圈做切割磁感线运动，电路中产生产感应电流。
[2]小朋友跳跃时，磁体上下运动，则线圈切割磁感线的运动方向不同，产生的感应电流的方向也不同，所以该感应电流是交流电。
【变式5-2】（2023·湖北武汉·模拟预测）把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，我们可以通过 这一现象来判断电路中有电流，如图甲所示，手摇发电机的工作原理是 。把两个发光二极管极性 地并联起来（填“相同”或“相反”），并与发电机串联，如图乙所示。转动摇把，发现两个二极管交替发光，说明电路中产生的是 电流，简称交流。
答案： 小灯泡发光 电磁感应现象 相反 交流
规范解答：[1]若电路中有电流，则电流通过灯泡时会使灯泡发光，故可以通过灯泡发光来判断电路中有电流。
[2]手摇式发电机是根据闭合回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动来产生感应电流的，即为电磁感应现象。
[3] [4]发光二极管有单向导电性，两个发光二极管极性相反地并联后再与发电机串联，交替发光说明电路中的电流方向时刻在发生改变，即产生的是交流电流。
【变式5-3】（23-24九年级上·河北唐山·期末）我国交流电的周期为 s，频率为50Hz，那么1min内电流方向改变 次。地理的两极和地磁场的两极并不重合，世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者 。
答案： 0.02 6000 沈括
规范解答：[1][2]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1min内电流方向改变6000次。
[3]在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中，记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实，故沈括是世界上最早发现这一事实的人。
【变式5-4】（2023·陕西西安·一模）如图所示是实验室用的手摇发电机，若在发电机和小灯泡的电路里串联一个灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到电流表的指针左右摇摆，这表明该发电机发出的电是 （选填“直流电”或“交流电”）。
答案：交流电
规范解答：慢慢摇动手柄，观察到电流表的指针左右摇摆，说明电流方向在改变，故表明该发电机发出的电是交流电。
考点6 电磁感应与磁场对电流的作用对比
【典例分析】（2024·辽宁辽阳·二模）电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时，将机械能转化为电能，为汽车提供后续的能量。下列四个装置中与此原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
答案：D
规范解答：A．本装置是奥斯特实验装置，说明通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应，不是机械能转化为电能，与能量回收装置原理不同，故A不符合题意；
B．本装置是探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验装置，与能量回收装置原理不同，故B不符合题意；
C．本装置是电磁感应现象的实验装置，说明磁能够产生电，将机械能转化为电能，与能量回收装置原理相同，故C不符合题意；
D．本装置是磁场对电流有力的作用的实验装置，说明通电导体在磁场中会受到力的作用，将电能转化为机械能，与能量回收装置原理不同，故D符合题意。
故选D。
【变式6-1】（23-24九年级下·江苏泰州·阶段练习）2024年全国“两会”期间，海军政委透露，我国即将服役的航母将采用电磁弹射器装置。它的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，立即产生强大的推力，使舰载机快速起飞。电磁弹射器的工作原理是（ ）
A．电流的磁效应 B．磁体间相互作用 C．安培定则 D．磁场对电流的作用
答案：D
规范解答：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力而向前运动，由此可知其原理是：磁场对电流的作用。故D正确，ABC错误。
故选D。
【变式6-2】（23-24九年级下·湖南衡阳·期中）如图是小芳做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小芳通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小芳进行了下列5次操作，其中能产生感应电流的是 （填序号）；
①使导体AB水平向右运动
②使导体AB竖直向上运动
③使导体AB斜向上运动
④使磁体水平向左运动
⑤使磁体竖直向上运动
（3）完成实验后，小芳认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： ；
（4）利用“磁生电”工作的装置有 （选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
答案： 电流表的指针是否偏转 ①③④ 见解析 动圈式话筒
规范解答：（1）[1]实验时，可以通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，这里用到了转换法。
（2）[2]①③④次实验中，闭合电路的部分导体AB在磁场中做切割磁感线运动，能产生感应电流；②⑤次实验中，闭合电路的部分导体AB在磁场中没有切割磁感线，不能产生感应电流；因此①③④电路中会产生感应电流。
（3）[3]实验现象不太明显，说明感应电流太小，故需要增大感应电流；增大感应电流的方法：①换一个磁性更强的磁体；②加快导体AB切割磁感线的运动速度；③将导体AB换成多匝线圈。
（4）[4]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振动，产生电流，是电磁感应原理，电铃是利用电流磁效应工作的，扬声器是利用磁场对通电导体有力的作用工作的。
【变式6-2】（2023·江苏淮安·模拟预测）建设中的高速公路的路面下装有电磁感应发电装置，未来可实现电动车无线充电，其原理与下列实验相同的是（ ）
A． B． C． D．
答案：B
规范解答：A．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A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C不符合题意；
D．通电线圈周围有磁场，是电流的磁效应，且匝数越多，磁性越强，故D不符合题意。
故选B。
