20.5磁生电 课时作业 （含解析）2024-2025学年物理人教版九年级全一册

20.5磁生电
一、单选题：本大题共7小题，共14分。
1.如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光．下列说法正确的是( )
A. 发电机是利用电流的磁效应来工作的
B. 发电机将电能转化为了机械能
C. 线圈转得越快，小灯泡越亮
D. 如果将小灯泡换成如图乙的电流表，指针一直偏向右边
2.如图所示的手压式手电筒，通过按压手柄，电筒内线圈做切割器感线运动，能使电简发光。这种发电利用了( )
A. 尖端放电 B. 电磁感应 C. 摩擦起电 D. 电流热效应
3.如图甲所示是一款新式手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动电筒时，灯泡就能发光图乙所示的四个实验中能反映其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
4.今年开通的济南地铁二号线是山东省首条无人驾驶轨道交通线路。地铁进站前会关闭电源，列车由于惯性继续向前运行的过程中，车上电动机的线圈随车轮一起转动并产生电流，自动输入电网。下列图中能反映列车减速发电的工作原理是( )
A.
B.
C.
D.
5.安检时使用的一种金属探测仪如图所示，金属探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号。下列说法正确的是( )
A. 人耳听到的报警信号是电磁波信号
B. 金属探测仪的工作原理和电磁铁的相同
C. 金属探测仪的工作原理和电动机的相同
D. 金属探测仪的工作原理和动圈式话筒的相同
6.电磁炮是一种先进的装备，它是利用磁场对通电导体产生力的作用，对金属炮弹进行加速，电磁炮具有速度快、命中率高等特点。以下选项中与电磁炮的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
7.如图，用导线将两个灵敏电流表的接线柱“+”接“+”，“-”接“-”连成闭合回路，晃动左边的的电表，右边的电表指针跟着摆动，则两电表的指针摆动的原理与图中相对应的是( )
A. 左-甲；右-乙 B. 左-乙；右-甲 C. 左-丙；右-乙 D. 左-丁；右-甲
二、多选题：本大题共2小题，共6分。
8.图甲所示是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁铁转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是( )
A. 该装置是一种电动机 B. 该装置将机械能转化为电能
C. 增大车轮转速灯泡亮度变大 D. 车轮与小轮间应尽量光滑
9.如图所示，手机无线充电方便了人们的生活。它的原理是送电线圈通过一定频率变化的电流，在线圈的周围形成磁场。再通过电磁感应在受电线圈中产生大小和方向都发生变化的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。关于无线充电，下列说法中正确的是( )
A. 送电线圈是利用电流的磁效应工作 B. 利用受电线圈的原理可制成电动机
C. 受电线圈产生的感应电流是交流电 D. 手机充电时是将电能转化为化学能
三、填空题：本大题共4小题，共8分。
10.如图所示，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右运动，发现导体棒cd也随之运动。此装置中：甲部分发生的是______现象，人们根据这一原理发明了发电机，乙部分发生的能量转化是_____________。
11.某同学用下图所示的装置研究电磁感应。
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；
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，此时电路中______电源填“有”或“没有”。
12.如图所示是动圈式话筒内部结构图．对着话筒说话时，声带________发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的________选填“音调”或“响度”线圈做切割磁感线运动的过程中，将________能转化为电能．
13.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。随着小朋友的上下往复运动时，线圈产生的电流是______选填“交流电”或“直流电”。
四、实验探究题：本大题共5小题，共30分。
14.某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
让导线AB在磁场中静止，观察到电流表指针_____；让导线AB在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体，观察到电流表指针_____；保持蹄形磁体静止让导线AB从图中所示位置水平向右运动，观察到电流表指针_____。填“偏转”或“不偏转”
图乙中的a表示垂直于纸面的-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，会产生感应电流的是_____填标号。
15.小夕用如图甲的装置探究电磁感应现象。
他上下移动单根导线时，观察到灵敏电流计的指针______；左右移动该导线时，观察到灵敏电流计的指针______。
他通过这个实验现象得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做______磁感线的运动时，导体中就会产生电流。
为了进一步验证这个结论，他又用如图乙的装置进行实验，发现将条形磁铁向下插入线圈时，灵敏电流计的指针______；保持条形磁铁在线圈中不动，向上提起线圈时，灵敏电流计的指针______结果符合上述实验结论。
16.如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置．
实验中，AB棒的材料可能是_________填“塑料”或“铝”
我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断_________.
闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
次数 AB棒在磁场中的运动情况 是否有感应电流
1 静止 无
2 沿磁场方向运动不切割磁感线运动 无
3 切割磁感线运动 有
根据实验现象，初步得出电路中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_________运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为电能．
保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与_________的关系．
若将此装置中灵敏电流计换成_________，可进一步探究电动机的工作原理．
17.如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中：
序号 实验操作 电流表指针偏转情况
1 保持导体与磁体静止 不偏转
2 保持磁体静止，导体水平向左切割磁感线 向右偏转
3 保持磁体静止，导体水平向右切割磁感线 向左偏转
……
比较1、或1、实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中就产生电流；
要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是______；选填字母
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
从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是______能转化为电能；
如果将电流表换成______，可以探究磁场对通电导体的作用。
18.小科为了探究电磁感应现象做了以下一系列实验。
如图甲所示，小科在探究电磁感应现象时，发现闭合开关，先让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转，可如果让导体AB沿竖直方向上下运动时，则灵敏电流计的指针不偏转，试分析指针不偏转的原因______。
小科查阅资料发现：手机无线充电也是利用了电磁感应的原理。充电时充电器内的发射线圈产生磁场，手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电，结构如图乙所示。小柯提出质疑：手机和充电器在充电过程中都不动，并没有做切割磁感线运动，为何会产生感应电流？对此，他设计了如图丙所示实验进行探究，观察并记录现象如表。
操作序号 开关及滑动变阻器状态 灵敏电流计指针偏转情况
1 开关由断开变为闭合 偏转
2 开关由闭合变为断开 偏转
3 开关闭合后，滑片向左移动 偏转
4 开关闭合后，滑片向右移动 偏转
5 开关闭合后，滑片不移动 不偏转
根据上表实验现象分析，小科可以得出结论：______。
小科在请教老师后进一步了解到：当闭合电路围成的平面内，磁感线数量发生改变时，电路中就能产生感应电流。小科思考后，认为手机充电器能充电的原因跟使用交流电有关。你赞同他的观点吗？并说明理由。______。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：AB、闭合电路的一部分线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，该过程中，发电机是将机械能动能转化为电能，故AB错误；
C、转轮转速越快，线圈切割磁感线的速度变快，因此线圈中的电流变大，灯灯泡亮度越亮，故C正确；
D、发电机产生电流的方向是变化的，将小灯泡换成如图乙的电流表，指针将左右摆动，故D错误。
故选：C。
发电机是利用电磁感应原理工作的，发电机的能量的转化是把机械能转化为电能；发电机产生的感应电流大小与发电机的转速、磁场的强弱有关；交流发电机发出的是交流电。
本题主要考查学生对发电机的原理和能量转化了解和掌握。
2.【答案】B
【解析】解：尖端放电是指在高电压、强电场的作用下，尖端导体附近的空气被电离的而产生的气体放电现象，故A错误；
电磁感应是指：闭合电路中的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流的现象，故B正确；
摩擦起电是一种静电现象，故C错误；
电流的热效应是指电流通过导体，导体发热的现象，故D错误。
故选B。
按压手柄，电筒内线圈做切割器感线运动，能使电简发光，从能量转化上看，是机械能转化为电能，是磁生电现象。
本题是物理现象的辨别题，要了解电磁感应与尖端放电、摩擦起电、电流热效应等物理现象的区别。
3.【答案】A
【解析】当沿图中箭头方向来回摇动电筒时，导线中产生了感应电流，使小灯泡发光，利用的是电磁感应现象。
A.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，是电磁感应现象，故A符合题意；
B.通电导体在磁场中受力转动，是电动机工作原理，故B不符合题意；
C.该实验是奥斯特实验，利用的是电流周围有磁场，使下方小磁针受力转动，故C不符合题意；
D.当移动滑动变阻器的滑片，电路电流发生变化，研究的是电磁铁磁性强弱与电流的关系，故D不符合题意。
故选A。
4.【答案】D
【解析】解：高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动，产生感应电流，这是电磁感应现象；
A、装置是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，故A错误；
B、该装置是通电螺线管，是根据电流磁效应来工作的，故B错误；
C、装置中有电源，其工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故C错误；
D、装置中无电源，导体在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这是电磁感应现象，故D正确。

闭合电路的一部分线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，叫电磁感应现象，找出各种装置的工作原理比较即可。
电磁联系包括三方面内容：电流磁效应、电磁感应、通电导体在磁场中受力而运动，要明确通电螺线管、发电机、电动机、动圈式话筒、电磁起重机、司南、扬声器等工作原理。
5.【答案】D
【解析】解：金属探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号，其原理是电磁感应。
A、人耳听到的报警信号是声信号，故A错误；
B、电磁铁利用的是电流的磁效应，与金属探测仪的工作原理不同，故B错误；
C、电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理工作的，与金属探测仪的工作原理不同，故C错误；
D、动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的，与金属探测仪的工作原理相同，故D正确。
故选：D。
金属探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号，利用的是电磁感应。分析电磁铁、电动机、动圈式话筒的原理，确定正确的选项。注意人听到的报警信号属于声音。
本题考查了电磁铁、电动机、动圈式话筒的工作原理，属于基础题目。
6.【答案】B
【解析】【分析】
明确通电导体在磁场中受力的作用这一原理，主要应用于电动机。对选项中各电器的工作原理进行分析，最后做出判断。
磁场对通电导体有力的作用，人类根据这一原理制造了电动机，而电动机在生活中应用广泛。注意与其它电器元件的区分。
【解答】
电磁炮是一种先进的动能杀伤武器，它是利用磁场对通电导体作用的原理；
A、图中是电流的磁效应，通电导线周围存在着磁场，是电生磁现象，故A不符合题意；
B、通电导体在磁场中受到力的作用而运动，是电动机的原理，故B符合题意；
C、实验探究的是电磁铁磁性的特点，通电有磁性，断电无磁性，故C不符合题意；
D、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，电流表指针发生偏转，是电磁感应现象，故D不符合题意。
故选B。
7.【答案】B
【解析】解：用导线将两个灵敏电流表的接线柱“+”接“+”，“-”接“-”连成闭合回路，晃动左边的的电表，右边的电表指针跟着摆动，这说明电路中产生了感应电流，这是电磁感应现象；左边电表相当于是电源，右边电表指针晃动的原理是通电导体在磁场中受力运动；
甲是探究通电导体在磁场中受力运动，乙是探究电磁感应现象，丙是电流的磁效应，丁图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，其原理是电流的磁效应；
综上所述，B正确。
故选：B。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象。
此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、奥斯特实验、电磁铁磁性强弱的决定因素等知识点。
8.【答案】BC
【解析】解：“摩电灯”依靠自行车车轮的转动带动摩电灯上端的小轮转动，就能使前端的照明灯发光，这说明电路中产生了电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，在该过程中，机械能转化为电能；增大车轮转速，线圈切割磁感线速度变大，感应电流变大，灯泡亮度变大；由于自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，所以车轮与小轮间不能光滑；故BC正确。
故选：BC。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。感应电流的大小与导体切割磁感线的速度、磁场的强弱有关。
本题考查了电磁感应现象和能量的转化，属于基础题。
9.【答案】ACD
【解析】解：充电板内的送电线圈产生交变磁场，利用的是电流的磁效应；手机内的受电线圈感应到电磁信号，产生感应电流给手机电池充电，这是电磁感应现象，即受电线圈是利用电磁感应原理产生感应电流的；发电机也是利用电磁感应原理工作的，但电动机不是利用该原理工作的；手机充电的过程中，消耗了电能，将电能转化为化学能；故ACD正确。
故选：ACD。
由题知，充电时，充电板内的送电线圈产生交变磁场，使手机内的受电线圈感应到电磁信号，产生感应电流给手机电池充电；分别分析送电线圈、受电线圈的工作原理，以及手机充电过程中的能量转化情况。
本题主要考查了电磁感应现象、电流的磁效应以及充电时的能量转化问题，是一道易错题。
10.【答案】电磁感应；电能转化为机械能
【解析】【分析】
本题涉及的知识是电磁感应现象、通电导体在磁场中受力和应用，考查学生对这两种现象的识别。
甲部分应用的物理原理是电磁感应现象，乙部分应用的物理原理是通电导体在磁场中受力，其应用是电动机和扬声器等。
【解答】
闭合开关，导体ab和cd组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体ab在磁场中进行切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象；
电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体cd，导体cd成为通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，将电能转化为机械能。
11.【答案】有 会 有
【解析】解：由图甲可知，图中两磁极间的磁感线沿水平方向，导体AB从图示位置向上运动，闭合电路的一部分做切割磁感线运动，所以电路中就有感应电流；
如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动时，以磁体为参照物，线圈向右运动，则线圈也会切割磁感线，电路中也有感应电流，因此电流表指针会偏转，此时电路中导体AB就是电源。
故答案为：有；会；有。
产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，然后根据具体情况分析即可。
本题主要考查学生对电磁感应现象的了解和掌握，难度不大。
12.【答案】振动 响度 机械
【解析】解：对着话筒说话时，声带振动发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的响度。线圈在磁场中做切割磁感线运动时，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，该过程中将机械能转化为电能。
故答案为：振动；响度；机械。
掌握动圈式话筒的工作原理：电磁感应现象。首先声带振动发出声音，声波使与金属膜片相连的音圈振动，切割磁感线而产生随声音变化的电流，将声信号转化为电信号。该原理与发电机的原理相同，发电机工作时将机械能转化为电能。
此题考查了动圈式话筒的工作过程及原理，动圈式话筒是根据电磁感应现象工作的，与发电机原理相同。
13.【答案】切割 感应电流 交流电
【解析】解：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在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，小灯泡发光，这是电磁感应现象；随着小朋友的上下往复运动时，线圈产生的电流的方向周期性变化，是交流电。
故答案为：切割；感应电流；交流电。
产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动，就会产生感应电流。
本题主要考查学生对电磁感应现象的了解和掌握，属于基础题。
14.【答案】不偏转 不偏转 偏转

【解析】让导线AB在磁场中静止，导线没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，观察到电流表指针不偏转。
让导线AB在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体，导线没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，观察到电流表指针不偏转。
持蹄形磁体静止让导线AB从图中所示位置水平向右运动，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，观察到电流表指针偏转。
图AB中导体运动的方向与磁感线平行，导线没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故AB不符合题意；
图CD中，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，故CD符合题意。
故选CD。
15.【答案】不偏转；偏转；切割；偏转；偏转
【解析】解：导体沿竖直方向运动上下移动，运动方向与磁场平行，因为不切割磁感线，所以不会产生感应电流，指针不发生偏转；导体沿水平方向运动左右移动，在切割磁感线，所以会产生感应电流，指针发生偏转；
通过这个实验现象得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流；
要产生感应电流，需要满足两个条件：①闭合电路，②导体做切割磁感线运动。
在图中，导体线圈没有运动，但磁体向下运动；或磁体不动，导体线圈向上运动，都属于相对运动，也相当于导体都做切割磁感线运动。故有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转。
故答案为：不偏转；偏转；切割；偏转；偏转。
产生电磁感应现象的条件：一：有闭合回路，二、回路中的部分导体做切割磁感线运动；
灵敏电流计指针是否偏转，要就是要判定电路中有没有电流。从产生感应电流的条件入手分析。
掌握产生感应电流的前提条件，特别是理解好切割的含义，是正确解答此题的关键。
16.【答案】铝 电流的方向 切割磁感线 磁感线的方向 电源
【解析】探究感应电流产生的条件，电路需要形成闭合回路，AB应为导体，则可能是铝。
可以通过灵敏电流计的正反偏转来判断电流的方向。
由表格可知，当AB棒在磁场中静止或沿磁场方向运动不切割磁感线运动时，没有感应电流，当AB棒在磁场中切割磁感线运动时，产生感应电流，则总结可得：电路中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，在该运动过程中，主要将机械能转化为电能。
棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，则磁感线方向发生改变，可用于探究感应电流方向与磁感线方向的关系。
将灵敏电流计换成电源，则可观察到通电导体在磁场中受力运动，则可用于探究电动机的工作原理。
17.【答案】切割磁感线 B 机械 电源
【解析】解：比较1、或1、实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这是电磁感应现象；
要使感应电流方向发生改变，可采取措施是保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向，故B正确；
电磁感应现象中消耗机械能，得到电能，所以是机械能转化为电能；
研究磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以将电流表换成电源，导体AB成为通电导体，可以探究磁场对通电导体的作用。
故答案为：切割磁感线；；机械；电源。
产生感应电流必备的三个条件：闭合电路，一部分导体，切割磁感线运动，三个条件缺一不可。
感应电流的方向和导体运动方向、磁场方向有关。
电磁感应现象中机械能转化为电能。
磁场对通电导体作用，电路中要有电源。
此题是探究电磁感应现象的实验，考查了学生对电磁感应现象和磁场对通电导体的作用等知识的理解和掌握，难度不大。
18.【答案】导体运动方向与磁场平行，没有切割磁感线 闭合的线圈在变化的磁场中会产生感应电流 赞同，工作电路的高频交流电交流电是指电流大小和方向作周期性变化的电流通过充电器内部发射线圈，线圈产生变化的磁场，接收线圈会产生大小和方向在变化的感应电流。
【解析】解：导体沿竖直方向运动，运动方向与磁场平行，故不切割磁感线，不会产生感应电流，指针不发生偏转；
闭合的线圈在变化的磁场中会产生感应电流；
赞同，工作电路的高频交流电交流电是指电流大小和方向作周期性变化的电流通过充电器内部发射线圈，线圈产生变化的磁场，接收线圈会产生大小和方向在变化的感应电流。
故答案为：导体运动方向与磁场平行，没有切割磁感线；
闭合的线圈在变化的磁场中会产生感应电流；
赞同，工作电路的高频交流电交流电是指电流大小和方向作周期性变化的电流通过充电器内部发射线圈，线圈产生变化的磁场，接收线圈会产生大小和方向在变化的感应电流。
产生电磁感应现象的条件：一是闭合回路；二是回路的部分导体做切割磁感线运动；交流电是指电流大小和方向作周期性变化的电流。
本题是关于无线充电技术的科普知识，考查了对电磁感应的认识和理解，我们要关注科技前沿的相关信息。
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