16.4电磁感应 发电机
1.(2025·湖北中考)如图为一种防灾应急手摇电筒.中部固定有线圈,沿着筒身方向摇动手电筒,使其内部的小物块来回穿过线圈,灯泡发光.小物块可能是 ( )
A.木块 B.石块
C.铜块 D.磁铁块
2.在探究电磁感应现象时,要改变感应电流的方向,下列方法中正确的是 ( )
A.改变导体切割磁感线的方向
B.改变导体所在处磁场的强弱
C.改变导体切割磁感线的速度大小
D.改变导体的长度
3.图中的a表示垂直于纸面的一段导线,它是闭合电路的一部分.当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时,不会产生感应电流的是( )
4.(2024·苏州中考)如图所示,在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置,以下正确的是( )
A.接电源,和发电机的原理相同
B.接电流表,和电动机的原理相同
C.接电源,可将电能转化为机械能
D.接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转
5.周期性改变 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.从电池得到的电流方向 ,通常叫 .
6.做如图所示的小实验,用手快速拨动风扇叶片,带动转子转动,这时发现小灯泡发光,微风电扇居然变成了“发电机”!该实验说明了磁能够产生 ,在此现象中, 转化为电能.
7.(2025·苏州高新区一模)如图所示,将一根长导线两端与 (填“电压表”“电流表”或“小量程电流表”)的接线柱相连接,形成闭合回路,两个人 (填“东西”或“南北”)方向相对而立;像甩绳那样甩动电线,电表的指针来回摆动,可知闭合电路的一部分导体做 运动,电路中就会产生感应电流.
8.(2024·新疆中考)如图所示,用蹄形磁体、导体棒AB、电流表等实验器材探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.
(1)请用笔画线代替导线完成实物图连接.
(2)当导体棒AB 沿 (填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针发生偏转.通过多次实验可得:当闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时,电路中就产生感应电流.
(3)当导体棒 AB 向右运动时,导体棒 (填“受到”或“不受”)磁场对它的力的作用.
9.(2023·扬州中考)国产新型电动汽车具有各种“超能力”:其“动力系统”是由四个独立驱动电机构成的;“能量回收系统”可以将车辆制动时部分能量转化为电能,储存在蓄电池中,下列说法正确的是 ( )
A.驱动电机与发电机的原理相同
B.四个独立驱动电机是并联的
C.能量回收系统与电动机的原理相同
D.能量回收时,蓄电池相当于电源
10.如图所示,导线 ab 向如箭头所指的方向运动,试判断在这四种情况下导线 ab 中有感应电流产生的是(注:A、C项中“→”表示磁感线方向,B、D项中“×”表示磁感线垂直于纸面向里) ( )
11.a 在磁场中沿 (填“AB”“BC”或“CA”)段运动不能产生感应电流,如果把图中 N极和 S极对调,a 继续沿该段运动, (填“能”或“不能”)产生感应电流.
12.如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一起转动,小灯泡发光.此处产生电磁感应现象的是 (填“甲”或“乙”)电动机.该过程中能量转化是 能→ 能→ 能,最终转化为内能和光能.
13.如图所示,两光滑平行圆弧导轨竖直放置,下端与 MN和 PQ两根光滑平行水平导轨平滑连接,光滑水平导轨处在竖直向上的磁场之中.已知AB和 CD是两根金属棒,初始时两金属棒处于静止状态.现让AB棒从圆弧导轨上离水平导轨一定高度由静止释放,当AB棒进入磁场时,CD 棒开始向右运动(两棒未碰撞).此时金属棒AB中 (填“会”或“不会”)产生感应电流;金属棒 CD 从静止开始水平运动的原理和 (填“发电机”或“电动机”)相同.若将磁场方向改为竖直向下,并固定 CD棒在导轨上,再重复以上的实验操作,流过金属棒AB的电流方向 ,金属棒 CD受到磁场力的方向 (后两空均填“改变”或“不变”).
14.(2024·苏州工业园区一模)如图甲所示是一根竖直放置的1m 左右铜管,小明在管口将两块质量不同的铁块和磁体由静止释放,发现下落快慢明显不同.
(1)根据上述现象,对物体在铜管中下落快慢与哪些因素有关的合理猜想为:
猜想一: ;
猜想二:
(2)小明找来不同物体,对物块在管中下落时间进行了测量,设计了如下表格以记录实验数据,请补全表中第一行空缺部分.
序号 材质 质量m/g
1 塑料
2 铝
3 铜
4 铁
5 磁体
(3)为了进一步探究磁体在铜管中下落时的规律,他将表面 (填“有”或“无”)绝缘层的铜导线密绕在一根约1m 的塑料管上,如图乙,并在导线两端点a、b上接入灵敏电流计,当磁体在此塑料管中下落时指针发生偏转,此时磁体下落较慢,而当a、b两端断开时,磁体会较快下落,由此可初步判断,磁体在铜管中下落时,由于 ,导致磁体受力使其下落变慢.
15.某个 LED 灯发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1 所示.
(1)该LED 灯在两次实验中发光情况如图2所示,两次实验线圈均在转动,线圈1顺时针转动,由此可知线圈2 (填“顺时针”或“逆时针”)转动.
(2)如图3所示,导体棒a与该LED灯相连,在某磁场中,使a垂直于纸面左右往复运动(虚线为运动轨迹),LED 灯交替发出红、黄光,则该过程 a 中电流方向 (填“不变”或“变化”),该磁场可能的分布包括图 4 中哪些选项
1. D 2. A 3. D
4. C 解析:AC.在a、b两端接入电源,则通电直导线在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,该装置可以用来研究电动机的工作原理,故A错误,C正确;BD.在a、b两端接入电流表,当通电直导线在磁场中做切割磁感线运动时,闭合电路中才会产生感应电流,电流表指针发生偏转,该过程消耗机械能,获得电能,将机械能转化为电能,和发电机的原理相同,故 BD错误。故选 C.
5.方向 50 100 保持不变 直流电
6.(感应)电流 机械能
7.小量程电流表 东西 切割磁感线
8.(1)如图所示
(2)左右 切割磁感线 (3)受到
9. B 10. D
11. AB 不能 解析:a在磁场中沿 BC和AC运动时做切割磁感线运动,能够产生感应电流;沿AB 运动时没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流.如果把图中 N极和S 极对调,磁场方向改变,a继续沿该段(AB)运动,导体a没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流.
12.甲电 机械 电 解析:闭合开关,电源与乙电动机接通,电流通过乙电动机,乙电动机转动,将电能转化为机械能,其原理是通电导体在磁场中受力而运动;乙电动机带动甲电动机一起转动,甲电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线,产生感应电流,小灯泡发光,此时甲电动机相当于发电机,将机械能转化为电能,其工作原理是电磁感应现象.整个过程中能量转化是电能→机械能→电能,最终转化为小灯泡的内能和光能.
13.会电动机 改变 不变 解析:电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象,产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,影响感应电流的因素是磁场方向和导体切割磁感线运动方向.电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用,发电机是利用电磁感应现象制成的.让AB 棒从圆弧导轨上离水平导轨一定高度由静止释放,当AB 棒进入磁场时,做切割磁感线运动,金属棒 AB 中会产生感应电流,金属棒CD也会有电流通过,CD 会受到磁场力的作用,从静止开始水平运动,其原理和电动机相同.若将磁场方向改为竖直向下,重复以上的实验操作,流过金属棒AB 的电流方向改变;金属棒CD 中电流方向改变,磁场方向改变,受到磁场力的方向不变.
14.(1)物体在铜管中下落快慢可能与物体的质量大小有关物体在铜管中下落快慢可能与物体是否有磁性有关
(2)下落时间t/s(3)有电磁感应将机械能转化为电能解析:(1)在管口将两块质量不同的铁块和磁体由静止释放,发现下落快慢明显不同,其中改变了物体的质量大小,也改变了物体是否具有磁性;故可提出猜想:物体在铜管中下落快慢可能与物体的质量大小有关;物体在铜管中下落快慢可能与物体是否有磁性有关.
(2)铜管的长度一定,通过下落时间显示快慢,故需要测量下落时间,表格填写“下落时间t/s”.
(3)防止线圈短路,要涂上绝缘层;闭合电路产生了电流,指针偏转,下落慢;断开电路没有产生电流,下落快.因而下落慢是因为电磁感应将机械能转化为电能.
15.(1)顺时针 (2)变化 ①③④
解析:(1)某个LED灯发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1 所示,电流方向不同,LED 灯发光颜色不同,由图2可知,两次灯光颜色不同,说明线圈中的电流方向不同,而线圈转动方向与电流方向和磁场方向有关,两图中磁场方向也不同,故线圈转动方向相同.故线圈2顺时针转动.
(2)电流方向不同,LED 灯发光颜色不同,LED 交替发出红、黄光,则该过程a中电流方向变化.由电磁感应现象可知,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,所以①③④符合题意,②不符合题意.