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3.4 磁生电（第1课时） 分层练习
科学观念：通过实践活动知道电磁感应现象和感应电流产生条及影响感应电流方向、大小的因素方向。
科学思维：分析纳感应电流产生条件、影响感应电流方向、大小的因素。
探究实践：通过控制变量法研究影响感应电流大小的因素。
态度责任：体验科学发展给人类生活带来的巨大变化，学会逆向思维；培养热爱科学、崇尚科学的态度，初步具有创造发明的意识。
1．电流磁效应的发现，首次揭开了电与磁的联系，而电磁感应现象的发现则进一步揭示了电与磁的联系，开辟了人类的电气化时代。下列最先发现电磁感应现象的科学家是（ ）
A．法拉第 B．奥斯特 C．安培 D．沈括
【答案】A
【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，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。
【解答】解：
1820年奥斯特发现电流周围存在磁场后，很多科学家在思考：既然电能生磁，那么磁能否生电呢？1831年英国科学家法拉第首先利用磁场获得了电流，这种现象称为电磁感应现象。
故选：A。
【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的，同时考试中也时有涉及，在学习中应注意。
2．如图是一种充电鞋的结构示意图。当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池。这种充电鞋的工作原理是（ ）
A．电磁感应现象
B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用
D．通电线圈在磁场中受力转动
【答案】A
【分析】充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的，磁性飞轮高速旋转，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光。
【解答】解：A、充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的，磁性飞轮高速旋转，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，给鞋面上的充电电池充电。故A正确；
B、任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应，与充电鞋垫原理无关，故B错误；
C、磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，与充电鞋垫原理无关，故C错误；
D、通电线圈在磁场中受到力的作用而转动，与充电鞋垫原理无关，故D错误；
故选：A。
【点评】此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、电磁继电器、电流的磁效应等知识点。首先根据题意明确充电鞋垫的制成原理是解决此题的关键。
3．小科利用如图所示装置验证电磁感应现象，下列能使灵敏电流计发生偏转的操作是（ ）
A．磁体不动，导体AB竖直向上运动
B．导体AB和磁体同速水平向右运动
C．导体AB不动，磁体竖直向上运动
D．导体AB不动，磁体水平向右运动
【答案】D
【分析】产生感应电流的条件有三点：①闭合电路；②一部分导体；③切割磁感线运动。
【解答】解：A、磁体不动，导体AB竖直向上运动，其运动方向与磁感线方向平行，不会切割磁感线，不能产生感应电流，电流计指针不会偏转。故A不符合题意。
B、导体AB和磁体同速水平向右运动，二者相对静止，导体AB没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流计指针不会偏转。故B不符合题意。
C、导体AB不动，磁体竖直向上运动，导体AB不切割磁感线，不会产生感应电流，电流计指针不会偏转。故C不符合题意。
D、导体AB不动，磁体水平向右运动，等同于导体AB在磁场中相对磁体做水平向左的切割磁感线运动，满足产生感应电流的条件，所以电流计指针会发生偏转。故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了电磁感应现象及其应用，属于基础知识。
4．下面所说的几种情况，哪一种一定能产生感应电流（ ）
A．一段导体在磁场中做切割磁感线运动
B．闭合电路的一部分导体在磁场里运动
C．闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动
D．闭合导体在磁场里做切割磁感线运动
【答案】C
【分析】产生感应电流必须同时具备两个条件：电路是闭合的；导体在磁场中做切割磁感线运动；由此入手解决此题。
【解答】解：A、导体在磁场中做切割磁感线运动时，是否是闭合电路的导体不确定，故不一定产生感应电流。故A错误；
B、闭合电路的部分导体在磁场中运动时，是否做切割磁感线运动不确定，故不一定产生感应电流。故B错误；
C、闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动，两个条件都满足了，故一定能产生感应电流。故C正确；
D、闭合导体在磁场里做切割磁感线运动，不会产生感应电流应该是一部分导体才行，故D错误。
故选：C。
【点评】明确产生感应电流必须同时具备两个条件是解决此题的关键。
5．如图所示的风力发电机工作时，线圈在磁场中旋转产生感应电流。若要增大感应电流，下列措施可行的是（ ）
A．增加线圈的匝数
B．减小磁场的强度
C．降低线圈的旋转速度
D．使用横截面积更小的导线
【答案】A
【分析】感应电流影响大小的因素：①导线切割的速度大小；②永磁体的磁场强度；③切割导线的条数；④切割导线的有效长度。
【解答】解：风力发电机基于电磁感应原理工作，线圈在磁场中旋转切割磁感线从而产生感应电流。
A、增加线圈匝数，相当于切割磁感线的导线数量增加，利于增大感应电流。所以增加线圈匝数可增大感应电流。故A符合题意。
B、感应电流大小与磁场强度正相关，减小磁场强度，会使感应电流变小。故B不符合题意。
C、降低线圈旋转速度，会减缓线圈切割磁感线的速度。而感应电流大小和导线切割磁感线速度正相关，速度变慢会使感应电流变小。故C不符合题意。
D、选用横截面积更小的导线，导线电阻会增大。依据欧姆定律，电路中的感应电流会变小。故D不符合题意。
故选：A。
【点评】在此题中，探究感应电流的大小与三个因素：磁场强弱、导线长度、导线的运动速度的关系，因此要用到控制变量法。
6．如图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在如图所示磁场中水平运动时。哪种情况不会产生感应电流（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】能否产生感应电流，就要看图示的情景能否满足①闭合电路；②导体切割磁感线运动这两个条件。
【解答】解：
由图可知，导体在ABC中的磁场中沿水平方向运动时（导体运动方向与磁感线方向有一定的夹角），导体会切割磁感线，所以会产生感应电流；
而D中磁感线是水平的，运动方向也是水平的，所以导线没有切割磁感线，不会产生感应电流，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象，以及感应电流产生的条件的了解和掌握，是一道基础题。
7．如图所示的小制作中，装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光，装置A的工作原理是（ ）
A．通电线圈周围存在磁场
B．电磁感应
C．通电线圈能在磁场中转动
D．磁极间相互作用
【答案】B
【分析】当闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，电路中可以产生感应电流，这就是电磁感应现象。
【解答】解：装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，相当于线圈在磁场中转动切割磁感线，会产生感应电流，引起灯泡发光，是利用电磁感应现象的原理工作的，故B正确。
故选：B。
【点评】能准确的判断出电与磁这一章中的实验原理是解决该题的关键。
8．如图所示，以下四种措施不能使电流表指针偏转的是（ ）
A．将条形磁铁向下插入线圈
B．将条形磁铁从线圈中抽出
C．让条形磁铁静止在线圈中
D．条形磁铁静止而将线圈向上移动
【答案】C
【分析】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。利用这一知识点来判断此题。
【解答】解：图中线圈就是闭合电路的一部分导体，以磁体为参照物，当磁体插入、抽出、上下移动时，线圈相对于磁体在做运动，而且是切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表指针会偏转；当磁体静止在线圈中时，它们相对静止，线圈不会切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针不会偏转。
故选：C。
【点评】解决本题关键是两点：①理解清楚产生感应电流的条件是“闭合电路”、“一部分导体”、“做切割磁感线运动”；②理解运动是相对的，导体静止，磁感线运动时，如果以磁感线为参照物，导体是运动的。
9．关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是（ ）
A．任何导体在磁场中运动，都能产生感应电流
B．当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，一定能产生感应电流
C．当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时，就能产生感应电流
D．当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就能产生感应电流
【答案】D
【分析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，或闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。根据这个条件进行选择。
【解答】解：A、导体做切割磁感线运动，不一定有感应电流产生，而闭合导体回路的一部分导体做切割磁感线运动，回路中也可能没有感应电流，原因是闭合回路全在磁场中。故A错误。
B、C、当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感应线运动时，穿过闭合电路的磁通量不发生变化，则闭合电路中没有感应电流。故BC错误。
D、当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时，磁通量发生变化，才一定会产生感应电流。故D正确。
故选：D。
【点评】感应电流产生的条件细分有两点：一是电路要闭合；二是穿过电路的磁通量发生变化，即穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化。
10．如图所示，a、b导体均是闭合电路的一部分，现让（1）中的a向右运动，磁体不动；而（2）中b不动，让磁体上下运动（如图箭头方向）。问a、b中有无感应电流产生（ ）
A．a中有，b中有 B．a中有，b中无
C．a、b中均有 D．a、b中均无
【答案】B
【分析】产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应运动时，电路中就会产生感应电流。
【解答】解：a中的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流；b不动，让磁体上下运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流。
故选：B。
【点评】本题考查了产生感应电流的条件，属于基础题。
11．校项目小组制作了一款节能夜跑灯，在跑步过程中，小灯泡发光，帮助夜跑者照明。夜跑灯的具体制作过程如下：将线圈缠绕在塑料永磁体小灯泡管外壳并与小灯泡构成闭合电路，磁体在水管中能自由往返运动。
下列实验原理与节能夜跑灯的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【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；这一过程中，可将机械能转化为电能。
【解答】解：根据“夜跑灯”的特点可知，当运动时，磁体在水管中反复运动，线圈切割磁感线而产生电流，因此，其原理是电磁感应现象；
A、导体ab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正确；
B、电路中有电源，是研究通电导体在磁场中受力运动的实验，故B错误；
C、实验演示磁极间的相互作用，故C错误；
D、图中是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故D错误。
故选：A。
【点评】了解电磁感应现象，知道产生感应电流的条件是解答本题的关键。
12．2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟载人飞船与空间站完成自主对接时，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞船内置了电磁阻尼器，它由磁铁和线圈构成，当线圈切割磁感线运动时，线圈中会产生电流，同时线圈会受到与运动方向相反的阻力，以阻止其靠近。下列线圈中能产生感应电流的是（ ）
A．竖直向上运动
B．水平向左运动
C．沿ab向内运动
D．竖直向下运动
【答案】B
【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，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．这是由英国科学家法拉第最先发现的．
由这一知识点可以知道产生感应电流的条件有三点：①闭合电路；②一部分导体；③切割磁感线运动．
【解答】解：ACD、线圈竖直向上运动、线圈沿ab向内运动、线圈竖直向下运动都没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故ACD不符合题意；
B、线圈水平向左运动做切割磁感线运动，会产生感应电流，故B符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查产生感应电流的条件，属于基础题。
13．某同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置如图所示。ab是一根直铜丝，通过导线接在量程为3A电流表的两接线柱上，电流表指针指零。当把ab迅速向右运动时，并未发现电流表指针明显偏转。你认为最可能的原因是（ ）
A．感应电流太小，无法使指针明显偏转
B．应把ab改为向左运动
C．应把ab改为上下运动
D．铜丝太细，换用铜棒便能使指针明显偏转
【答案】A
【分析】闭合电路中的一部分导体已经在磁场中做了切割磁感应线运动，闭合电路中就产生了感应电流。题中说电流表指针未明显偏转，即偏转了，但幅度不大，也就是他的做法产生了感应电流，只是电流表指针偏转太小，同时应当注意到电流表量程选择的是3A，量程选择偏大也是原因之一。
【解答】解：A、题中实验只有一根导体在切割磁感线运动，电流表也不是灵敏电流表，实验的过程是正确的，所以产生的电流很小，使电流表指针偏转幅度很少，故A正确；
B、题中向右运动可以切割磁感线，改为向左运动，只是改变了感应电流的方向，而不改电流大小，故B错误；
C、导体改为上下运动，是不切割磁感线的，不会产生感应电流，故C错误；
D、感应电流大小是不受切割导体的粗细影响的，故D不正确。
故选：A。
【点评】本题的关键不是产不产生感应电流的问题，而是产生的感应电流太小的问题，实验中加快导体切割速度、增强磁场、把导体绕成线圈，多匝同时切割等，这些办法可以增大产生的感应电流。
14．科学家经过长期研究，发现了电和磁有密切的联系，其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示。下列关于这两项科学探究的说法正确的是（ ）
A．甲图中导体棒ab沿水平方向快速运动时，灵敏电流表指针将会发生偏转
B．甲图实验中将电能转化为导体棒ab的机械能
C．乙图中闭合开关后，仅将蹄形磁体磁极上下对调，导体棒ab受力方向不变
D．乙图实验中将导体棒ab的势能转化为动能
【答案】A
【分析】分析图示实验，确定实验原理或现象，然后结合相关知识分析答题。
【解答】解：（1）甲图实验是电磁感应实验，当导体棒沿水平方向移动时，电路中产生电流，灵敏电流表指针发生偏转，机械能转化为电能，故A正确，B错误；
（2）图乙实验是通电导线在磁场中受到磁场力的实验，将磁场方向对调，导体棒所受力的方向发生变化，实验中电能转化为棒的动能，故CD错误；
故选：A。
【点评】根据图示确定两实验分别是什么实验是正确解题的关键。
15．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 切割磁感线 运动，闭合电路中产生 感应电流 ，小灯泡发光。若其他条件不变，再增加几个小朋友一起跳跃，则小灯泡的亮度 变亮 （填“不变”“变暗”或“变亮”）。
【答案】（1）切割磁感线；（2）（感应）电流；（3）变亮。
【分析】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，感应电流大小与切割磁感线的速度有关。
【解答】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；若其他条件不变，再增加几个小朋友一起跳跃，切割磁感线的速度加快，产生的电流变大，灯泡变亮。
故答案为：（1）切割磁感线；（2）（感应）电流；（3）变亮。
【点评】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。
16．小亮自制了如图所示的装置，在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线，线圈两端连接着小功率灯泡，管内放入条形磁铁，用橡皮塞堵住管口两端，当沿图中箭头方向来回摇动时，小灯泡就会发光。该装置发电的原理是 电磁感应 ，线圈中的电流方向是 变化 （选填“变化”或“不变”）的。
【答案】电磁感应；变化
【分析】通过题目中的信息可知，该手电筒中没有电池，而是通过晃动来使它发光。由此入手分析即可得到答案。
【解答】解：手电筒中没有电源，而要使手电筒发光，必须有提供电能的装置，该手电筒通过晃动消耗机械能提供了电能，由此可知，这是利用电磁感应现象制成的一种手电筒；因为导体运动方向随着手电筒摇动方向不断的变化，线圈中产生感应电流的方向也在不断的变化。
故答案为：电磁感应；变化。
【点评】本题考查电磁感应的条件，及感应电流大小的决定因素，难度不大。
17．神舟载人飞船与空间站完成自主对接时，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞船内置了电磁阻尼器，它由磁铁和线圈构成（如图所示），当线圈水平向左运动时，线圈ab边中会产生电流，同时ab边受到向右的阻力F，以阻止其靠近。
（1）线圈ab做 切割磁感线 运动，可产生感应电流。
（2）若要增大阻力F，可采取的措施有： 增加线圈匝数 （列举1点）。
【答案】（1）切割磁感线；（2）增加线圈匝数。
【分析】（1）当闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，电路中可以产生感应电流，这就是电磁感应现象；
（2）增加线圈匝数、换用磁性更强的磁体可增大阻力F的大小。
【解答】解：（1）由图可知，当线圈水平向左运动时，ab切割磁感线，产生感应电流；
（2）若要增大阻力F的大小，可采取的措施有：增加线圈匝数、换用磁性更强的磁体。
故答案为：（1）切割磁感线；（2）增加线圈匝数。
【点评】本题考查了电磁感应现象和通电导体在磁场中受到力的作用两个知识点，属于一道基础题。
18．电吉他的发音是通过拾音器连接扬声器来实现的。拾音器的基本结构如图所示，其工作原理是：金属弦在磁体的磁场中被磁化，当其被拨动而产生振动时，在线圈中会产生感应电流，将声音信号转变为电信号。
（1）要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有的金属是 铁 （填一种即可）。
（2）当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的 磁感线 ，从而产生感应电流。线圈中感应电流的方向是 变化 （选填“变化”或“不变”）的。
【答案】（1）铁；（2）磁感线；变化。
【分析】（1）能吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。
（2）闭合回路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。
【解答】解：（1）要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有铁（或钴或镍等）易被磁化的物质。
（2）当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的磁感线，从而产生感应电流。由于金属弦的运动方向不断改变，则线圈中感应电流的方向是变化的。
故答案为：（1）铁；（2）磁感线；变化。
【点评】本题考查了磁性材料，以及产生感应电流的条件。
19．用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察 电流表的指针是否偏转 来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中 有 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施： 将导体ab换成多匝线圈（或使用磁性更强的磁铁）
（4）实验中要改变感应电流的方向，可以 改变切割磁感线的运动方向或磁场方向 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）电路中有电流时，电流表的指针转动，因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流；
（2）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；
（3）增大感应电流的方法：①将导体ab换成多匝线圈；②使用磁性更强的磁铁；③增大导体ab切割磁感线的运动速度；
（4）感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
【解答】解：
（1）实验时，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；
（2）闭合开关，若导体ab不动，磁铁左右水平运动，以磁铁为参照物，导体是水平运动的，即相当于导体做切割磁感线运动，所以就会产生感应电流；
（3）我们可以将导体ab换成多匝线圈来增大感应电流（或使用磁性更强的磁铁），实验现象更明显；
（4）感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关，如要改变感应电流的方向，可以改变切割磁感线的运动方向或磁场方向。
故答案为：（1）电流表的指针是否偏转；（2）有；（3）将导体ab换成多匝线圈（或使用磁性更强的磁铁）；（4）改变切割磁感线的运动方向或磁场方向。
【点评】产生感应电流的条件注意三点：一是“闭合电路”，电路必须是完整的回路，二是“一部分导体”，不是全部的导体都在参与运动，三是“切割磁感线运动”，导体的运动必须是切割磁感线的，正切、斜切都可以，但不能不切割。
20．如图是科学兴趣小组用来探究影响感应电流大小的因素的实验装置，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的，金属圆盘在磁极间不断转动，相当于每根导线都在做切割磁感线运，从而产生持续的电流。
【提出问题】影响感应电流大小的因素有哪些？
【建立猜想】
猜想1：切割磁感线的速度大小能影响感应电流大小
猜想2： 磁场的强弱 能影响感应电流的大小
猜想3：切割磁感线的导体的有效长度能影响感应电流的大小。
【实验研究】
（1）验证猜想1：当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大。
（2）验证猜想2：保持圆盘转速不变，换用磁场更强的磁体，发现电流表指针偏转更大
（3）验证猜想3：保持圆盘转速不变，换用 半径更大的金属圆盘 ，发现电流表指针偏转更大。
（3）【实验结论】
（4）【评价与交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动，某同学发现电流表指针在实验中都向同一方向偏转。若想让电流表指针向另一方向偏转，则需要 金属圆盘顺时针转动 。（写出一种方法即可）
【答案】故答案为：磁场的强弱；
半径更大的金属圆盘；
金属圆盘顺时针转动。
【分析】由验证猜想2可知，感应电流的大小与磁场强弱有关；
实验研究：
根据猜想3分析回答；
产生感应电流的方向与磁场方向和切割感线的方向有关。
【解答】解：建立猜想：
由验证猜想2可知，感应电流的大小与磁场强弱有关，则猜想2：磁场强弱能影响感应电流的大小。
实验研究：
根据猜想三：割磁感线的导体的有效长度能影响感应电流的大小，所以在验证猜想三的时候需要换一个半径更大的金属圆盘，圆盘相当于一个做切割磁感线的导线，圆盘变大，说明导线变长。
评价与交流：
由实验中金属圆盘均逆时针转动时电流表指针都向一个方向偏转可知，若想让电流表指针向另一个方向偏转，则需要金属圆盘顺时针转动。因为产生感应电流的方向还和磁场方向有关，所以还可以采取调换磁场方向。
故答案为：磁场的强弱；
半径更大的金属圆盘；
金属圆盘顺时针转动。
【点评】本题探究影响感应电流大小的因素的实验，考查操作过程的理解。
21．如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置
（1）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 感应电流的方向 ；
（2）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 磁场方向 的关系；
（3）若将此装置中灵敏电流计换成 电源 ，可进一步探究电动机的工作原理；
（4）小明做了如图乙所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，cd运动的原因是 通电导体在磁场里受到力的作用而运动 。
【答案】（1）感应电流的方向；
（2）磁场方向；
（3）电源；
（4）通电导体在磁场里受到力的作用而运动。
【分析】（1）电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生电流的现象；实验中通过灵敏电流计的指针的偏转情况判定电路中是否有电流，指针右（左）偏，说明电流从正（负）接线柱流入；
（2）感应电流的方向与导体运动的方向、磁场的方向有关；
（3）（4）通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解：（1）灵敏电流计指针偏转的方向不同，说明产生感应电流的方向不同，因此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感应电流的方向。
（2）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，是为了探究感应电流的方向与磁场方向之间的关系。
（3）探究电动机的工作原理，电路中需要有电源，因此将此装置中灵敏电流计换成电源，可以探究电动机的工作原理。
（4）闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，此时导体棒ab做切割磁感线运动，会产生感应电流，相等于电源，导体棒cd中有电流通过，因为通电导体在磁场里受到力的作用而运动。
故答案为：（1）感应电流的方向；
（2）磁场方向；
（3）电源；
（4）通电导体在磁场里受到力的作用而运动。
【点评】本题考查了探究电磁感应现象的实验，在解答这类题时，要注意实验结果成立的前提等。
22．校项目小组制作了一款节能夜跑灯，在跑步过程中，小灯泡发光，帮助夜跑者照明。夜跑灯的具体制作过程如下：将线圈缠绕在塑料永磁体小灯泡管外壳并与小灯泡构成闭合电路，磁体在水管中能自由往返运动。
在运动过程中，夜跑灯持续发光。灯发光过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过小灯泡的电流方向始终不变
B．若运动速度加快，小灯泡的亮度不变
C．实现的能量转换是电能转化为机械能
D．若要使小灯泡的亮度变大，可换用磁性更强的磁体
【答案】D
【分析】（1）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，这就是电磁感应现象。
（2）在电磁感应现象中，感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的方向有关；感应电流的大小和磁场强弱、导体切割磁感线的速度有关。
【解答】解：A、磁体在水管中能自由往返运动，线圈切割磁感线的方向不断变化，因此通过小灯泡的感应电流的方向不断变化，故A错误；
B、若运动速度加快，线圈切割磁感线的速度加快，产生的感应电流会变大，小灯泡的亮度会增加，故B错误；
C、夜跑灯发光过程中，实现的能量转换是机械能转化为电能转化为光能，故C错误；
D、换用磁性更强的磁体，产生的感应电流会变大，小灯泡的亮度会增加，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了电磁感应现象在生活中的应用、能量的转化，难度不大，属基础题。
23．如图所示，在弹簧的下端悬吊一蹄形磁铁，将一只方框形线圈放在磁体的两极之间，螺线管AB与方框线圈相连接。若方框线圈不动。而将蹄形磁铁竖直向下拉一小段距离后再释放，则下列说法中正确的是（ ）
A．螺线管的A端始终是N极
B．螺线管的B端始终是N极
C．螺线管周围的磁场不断变化
D．螺线管周围没有磁场
【答案】C
【分析】方框线圈不动，而将蹄形磁铁竖直向下拉一小段距离后再释放，导致方框线圈切割磁感线产生感应电流，从而可知螺线管周围有磁场，因为蹄形磁铁上下运动，导致感应电流产生变化，螺线管周围的磁场也发生变化。
【解答】解：将蹄形磁铁竖直向下拉一小段距离后再释放，蹄形磁铁将会上下移动，导致方框线圈切割磁感线产生感应电流，由此可知螺线管周围有磁场，
而蹄形磁铁上下移动的时候，蹄形磁铁周围的磁场是不断变化的，产生感应电流的方向发生改变，因此螺线管两端的磁极也是不断发生变化的，因此不会是螺线管的A端始终是N极，B端始终是N极，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了安培定则和磁场对电流的作用，是一道综合题，有一定的难度。
24．在央视2套“是真的吗”栏目中，一位网友演示了一把如图所示的“铜丝琴”；他将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通，铜丝旁边放置一块磁铁，用手指拨动铜丝，就能使扬声器发声，演奏出优美的乐曲。这个声音是（ ）
A．振动的铜丝直接发出的
B．空气振动而发出的
C．通电铜丝在磁场中受力振动而发出的
D．振动的铜丝切割磁感线产生感应电流使扬声器发出的
【答案】D
【分析】掌握电磁感应现象的原理是解答本题的关键。产生感应电流的关键是：闭合电路的部分导体，做切割磁感线运动。
【解答】解：
由题意可知，我们听到的声音是由扬声器发出的，不是振动的铜丝直接发出的；铜丝与扬声器接通，构成了一个闭合电路，将铜丝放在磁场中（即铜丝旁边放置一块磁铁），当用手指拨动铜丝时，实际上就是让铜丝在磁场中做切割磁感线运动，铜丝中就会产生感应电流，感应电流通过扬声器时，扬声器振动发出优美的乐曲，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电磁感应现象的应用，是一道基础题。
25．如图所示是动圈式话筒的部分结构，声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（ ）
A．利用了电磁感应现象
B．利用了通电导体在磁场中受力运动的原理
C．利用了电流的磁效应
D．利用了同名磁极相互排斥
【答案】A
【分析】（1）闭合电路的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，这种现象叫电磁感应现象，发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。
（2）通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机、扬声器就是利用该原理制成的。
（3）电流的磁效应是指通电导体的周围存在磁场。
（4）磁极间的相互作用规律是：同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
【解答】解：动圈式话筒的基本原理：声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中利用电磁感应现象，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】本题主要考查了动圈式话筒的基本原理，知道电磁感应现象。
26．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（ ）
A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
B．取走磁体，电吉他将不能正常工作
C．增加线圈数可以增大线圈中的感应电流
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
【答案】A
【分析】电吉他的拾音器由磁铁和线圈组成，钢弦被磁化，弹动钢弦，相当于线圈做切割磁感线运动，在线圈中就会产生对应的音频电流，电流经放大后通过音箱，我们就听到了声音，根据增加线圈匝数可以增大线圈中的电流。
【解答】解：A、铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误；
B、取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B正确；
C、增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电流，故C正确；
D、弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，故D正确。
故选：A。
【点评】本题考查了电吉他的原理，知道电磁感应现象在本题中的应用，特别注意铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，难度适中。
27．小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动铁棒，灯泡开始发光。下列说法正确的是（ ）
A．灯泡发光，说明该装置中一定有干电池
B．转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动
C．转动铁棒，电机就将电能转化为机械能
D．若铁棒反向转动，电路中不能产生电流
【答案】B
【分析】当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，这种现象被称为电磁感应。
发电机是利用电磁感应的原理制成的，工作过程中机械能转化为电能。
电磁感应现象中，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。
【解答】解：A、由题干信息可知，电路中没有干电池，故A错误；
BC、此过程中，转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，电流通过小灯泡，使小灯泡发光，转动铁棒产生感应电流的过程中，机械能转化为电能，故B正确、C错误；
D、若铁棒反向转动，电机线圈仍然可以做切割磁感线运动，产生感应电流，只是感应电流的方向发生了变化，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电磁感应现象，产生感应电流的条件，属于基础题。
28．如图所示，用细线将一闭合铝环悬吊，条形磁铁向右靠近（未碰）铝环时，发现铝环向右远离，对于产生这一现象的原因。合理的猜想是（ ）
A．铝环中产生感应电流，感应电流的磁场与磁铁相排斥
B．铝环被磁化，磁化的铝环与磁铁相排斥
C．铝环本身具有磁性，且与磁铁同名相对
D．铝环受到磁铁推动的气流的带动
【答案】A
【分析】当两者相对运动时，导致穿过线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，即将环形电流等效为小磁针，根据同性相斥，异性相吸判断线圈的运动。
【解答】解：磁铁沿轴线靠近铝环时，线圈中会产生感应电流，线圈有电流后会形成一个电磁铁，该电磁铁的N极与磁体的N极相互排斥，故会发现铝环向右远离，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了电磁感应现象和电磁铁的相关知识，属于基础题。
29．如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是 电磁感应 （选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”）。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 电源 （选填“电源”或“用电器”）。
【答案】电磁感应；电源
【分析】利用电磁感应现象可以产生感应电流；在电磁感应现象中机械能转化为电能；在对外供电的过程中，电源会提供电能。
【解答】解：转动魔方时，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；在发电的过程中，机械能转化为电能；
魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
故答案为：电磁感应；电源。
【点评】发电机的原理是利用电磁感应现象，而电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，它们的能量转化分别是：机械能转化电能，电能转化为机械能。
30．电磁感应现象中产生的感应电流的大小与多种因素有关。小科将线圈紧密缠绕在外侧中部，接入开关和电流表，如图甲。闭合开关，将磁体从玻璃管中静止释放与玻璃管间的阻力忽略不计。
（1）换用不同匝数的线圈，将同一磁体从相同高度静止释放，测得实验结果如分析图乙结果，得出的结论是 其他条件相同时，感应电流的大小随线圈匝数的增大而增大 。
（2）小科换用磁性不同的磁体进行实验，他的假设是 感应电流的大小可能与磁场强弱有关 。
（3）小科想探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系，具体的操作是 保持线圈匝数不变，将同一磁体从玻璃管不同高度静止下落，观察电流表示数 。
【答案】（1）其他条件相同时，感应电流的大小随线圈匝数的增大而增大；
（2）感应电流的大小可能与磁场强弱有关；
（3）保持线圈匝数不变，将同一磁体从玻璃管不同高度静止下落，观察电流表示数。
【分析】（1）换用不同匝数的线圈，将同一磁体从相同高度静止释放，由欧姆定律结合图乙分析得出结论。
（2）不同的磁体磁场强弱不同，据此分析。
（3）小科想探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系，由控制变量法分析。
【解答】解：（1）换用不同匝数的线圈，将同一磁体从相同高度静止释放，测得实验结果如分析图乙结果，得出的结论是：其他条件相同时，绕圈匝数越大，电压越大，根据U＝IR，因R为一定值，故感应电流越大，即感应电流的大小随线圈匝数的增大而增大。
（2）小科换用磁性不同的磁体进行实验，他的假设是感应电流的大小可能与磁场强弱有关。
（3）小科想探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系，由控制变量法，要保持线圈匝数不变，只改变导体切割磁感线速度，故将同一磁体从玻璃管不同高度静止下落，观察电流表示数。
故答案为：（1）其他条件相同时，感应电流的大小随线圈匝数的增大而增大；
（2）感应电流的大小可能与磁场强弱有关；
（3）保持线圈匝数不变，将同一磁体从玻璃管不同高度静止下落，观察电流表示数。
【点评】本题电磁感应现象中影响产生的感应电流的大小的因素，考查数据分析和控制变量法的运用。
31．在杭州启正中学第七届科技节中，小科同学为夜跑者设计并制作了一款节能夜跑灯。
【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯。
【项目原理】利用跑步时人带动磁铁在水管内来回运动，从而产生感应电流，使节能夜跑LED灯发光，其原理是 电磁感应 ，在此过程中能量转化是 机械能转化为电能 。
【方案设计】图甲是某同学设计的节能夜跑灯结构图，线圈缠绕在塑料管外壳并与LED灯构成闭合电路。
【产品制作】已知用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，则感应电压大小和线圈匝数关系如表所示，在其他条件不变的情况下，至少要绕制 500 匝线圈，才能使额定电压为1.8V的LED灯正常发光。
线圈匝数（匝） 200 400 600 800 1000
感应电压（V） 0.72 1.44 2.16 2.88 3.6
【检验产品】如图乙所示，将夜跑灯佩戴在手腕处跑步时，发现佩戴夜跑灯的手臂甩动越快，夜跑灯越亮，请结合节能夜跑灯工作原理和跑步甩臂情况解释原因： 夜跑灯工作原理是电磁感应，手臂甩动越快，线圈切割磁感线的速度就越快，产生的感应电流越大 。
【答案】（1）电磁感应；机械能转化为电能；（2）500；（3）夜跑灯工作原理是电磁感应，手臂甩动越快，线圈切割磁感线的速度就越快，产生的感应电流越大。
【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，跑步产生的机械能转化为电能。
（2）根据表格数据分析可以得到。
（3）电磁感应现象中，导体切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大。
【解答】解：（1）设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能，使LED灯发光是利用电磁感应原理。
（2）根据表格数据，当线圈匝数增大几倍时，电压也增大几倍，说明电压与线圈匝数成正比，由表格可知200匝线圈的感应电压为0.72V，LED 灯的额定电压为1.8V，所以使额定电压为1.8V的LED灯正常发光，至少要绕制线圈匝数：
n200匝＝500匝。
（3）根据电磁感应原理可知，将夜跑灯佩带在乙图手臂处，前臂位置主要做水平往返运动，手臂甩动越快，夜跑灯工作原理是电磁感应，线圈切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大。
答案为：（1）电磁感应；机械能转化为电能；（2）500；（3）夜跑灯工作原理是电磁感应，手臂甩动越快，线圈切割磁感线的速度就越快，产生的感应电流越大。
【点评】本题考查的是电磁感应及其应用，体现了物理走向生活、走向社会的基本理念。
32．小双想探究感应电流的大小与什么因素有关？他设计了如图所示的装置进行实验。铁块上绕有导线，线框与灵敏电流计（G表示）相连（线框高度大于铁块高度，实验过程中线框不旋转）。
（1）当开关闭合时，电磁铁的A端是 S 极。
（2）让线框分别从h1和h2（h2大于h1）竖直下落并穿入磁极A、B之间，G表指针对应的偏转角度分别为θ1和θ2（θ2大于θ1），这样做的目的是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的 速度 有关。
（3）把变阻器的滑片移至左端，线框从h1的高度下落，G表指针的偏转角为θ3，观察到θ3大于θ1，表明感应电流的大小还与磁场 强弱 有关。
（4）将电源的正、负极对调，让线框从h1的高度下落，G表的指针反转，此现象说明：感应电流的方向与磁感线的 方向 有关。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据安培定则判定电磁铁的极性；
（2）高度不同，则下落过程中的速度不同，据此分析；
（3）感应电流的大小与磁场的强度有关，磁场越强，感应电流越大；
（4）感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。
【解答】解：
（1）由图可知，电流从左边电磁铁的左端流入，根据安培定则可知，电磁铁的A端为S极；
（2）感应电流的大小与切割磁感线的速度有关；线框分别从h1和h2（h2大于h1）竖直下落并穿入磁极A、B之间，h2的高度高，下落的速度大，则感应电流越大，故θ2大于θ1，所以该实验是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的速度有关；
（3）影响电磁铁磁性强弱的因素有电流，其他因素一定时，电流越大，磁场越强；
把变阻器的滑片移至左端，滑动变阻器接入电路的电阻最小，电流最大，则电磁铁的磁性最强；在导体切割磁感线速度不变的情况下，观察到θ3大于θ1，说明产生的感应电流增大；故感应电流的大小与磁场强弱有关。
（4）将电源的正、负极对调，磁感线的方向发生了变化，让线框从h1的高度下落，G表的指针反转，这说明感应电流的方向发生了变化；故感应电流的方向与磁感线的方向有关。
故答案为：（1）S；（2）速度；（3）强弱；（4）方向。
【点评】此题对于电磁感应现象的知识做了一个详细的考查，需要学生对于电磁感应现象有一个清晰的认识，是一道好题。
33．小欢和小乐利用如图甲所示装置探究“导体在磁场中产生感应电流的条件”，相关步骤及结果如表所示。
序号 开关 AB棒运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况
① 断开 左右运动 不偏转
② 闭合 左右运动 偏转
③ 闭合 上下运动 不偏转
（1）装置中，AB棒可能是 铝棒 （选填“铁棒”“铝棒”或“塑料棒”）。
（2）对比①和②可知，产生感应电流的条件之一是 电路闭合 。
（3）对比②和③，小欢认为产生感应电流的条件之一是电路中的部分导体必须左右运动；小乐则认为产生感应电流的条件之一是电路中的部分导体需做切割磁感线运动，并不一定要左右运动。为了验证小欢观点的错误，小乐通过 将AB棒斜向上或斜向下运动，或者改变磁场方向 （填写实验操作），让AB棒上下运动也产生了感应电流。
（4）依据探究结论，在如图乙所示的“摇绳发电”活动中，小欢和小乐应沿 东西 （选填“东西”或“南北”）方向站立并摇绳。
【答案】（1）铝棒；（2）电路闭合；（3）将AB棒斜向上或斜向下运动，或者改变磁场方向；（4）东西。
【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。
（2）感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。
【解答】解：（1）产生感应电流的导体需是导体，塑料棒是绝缘体，不符合要求；而铁棒易被磁化，会影响实验结果，所以应选铝棒。
（2）实验①中开关断开，左右运动无感应电流，实验②中开关闭合，左右运动有感应电流，对比可知，产生感应电流的条件之一是电路闭合。
（3）闭合电路的一部分导体只要做切割磁感线运动就能产生感应电流，所以可以将AB棒斜向上或斜向下运动，或者改变磁场方向，使AB棒切割磁感线，从而产生感应电流，以此验证小欢观点错误。
（4）地球周围存在磁场，磁感线方向是从地理南极附近指向地理北极附近，“摇绳发电”是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，当两人沿东西方向站立摇绳时，绳子会切割磁感线，从而产生感应电流。
故答案为：（1）铝棒；（2）电路闭合；（3）将AB棒斜向上或斜向下运动，或者改变磁场方向；（4）东西。
【点评】本题考查的是电磁感应现象；知道产生感应电流的条件和影响感应电流方向的因素。
34．某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体，让导体AB运动。实验记录如表所示。
实验次数 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向
1 竖直向上 不偏转 —
2 竖直向下 不偏转 —
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
（1）由实验次数3、4可推测，如果固定导体AB，水平向左移动磁体，灵敏电流计的指针向 左 偏转。
（2）探究“感应电流产生的条件”实验：实验过程中发现电流表的指针偏转很小，下列方法中可以使指针偏转角度增大的是 ①②④ 。（填序号）
①换用磁性更强的磁体
②换用导线绕成线圈进行运动
③换用更细的导线
④使导体运动速度加快
（3）图乙中的“〇”表示导体AB的横截面（即图甲中沿导体由A往B看），Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是 Ⅰ 。
A.Ⅰ
B.Ⅱ
C.Ⅲ
D.Ⅳ
【答案】（1）左；（2）①②④；（3）Ⅰ。
【分析】（1）根据相对运动的知识结合表中数据分析。
（2）感应电流的大小和磁场的强弱及切割磁感线的速度有关。
（3）闭合电路一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。
【解答】解：（1）由实验次数3、4可推测，如果固定导体AB，水平向左移动磁体，相当于磁体不动，导体AB水平向右运动，故灵敏电流计的指针向左偏转。
（2）探究“感应电流产生的条件”实验：实验过程中发现电流表的指针偏转很小，可知产生的感应电流很小，故要增大感应电流：
①换用磁性更强的磁体，可增大感应电流；
②换用导线绕成线圈进行运动，相当于多根导体同时切割磁感线，可增大感应电流；
③换用更细的导线，不能增大感应电流；
④使导体运动速度加快，可增大感应电流。
故选①②④。
（3）图乙中的“〇”表示导体AB的横截面（即图甲中沿导体由A往B看），Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向，Ⅰ没有切割磁感线，不产生感应电流，则灵敏电流计的指针不偏转的位置是Ⅰ。
故答案为：（1）左；（2）①②④；（3）Ⅰ。
【点评】本题探究“产生电磁感应现象的条件和规律”，考查感应电流方向的判断及增大感应电流的方法和产生感应电流的条件。
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3.4 磁生电（第1课时） 分层练习
科学观念：通过实践活动知道电磁感应现象和感应电流产生条及影响感应电流方向、大小的因素方向。
科学思维：分析纳感应电流产生条件、影响感应电流方向、大小的因素。
探究实践：通过控制变量法研究影响感应电流大小的因素。
态度责任：体验科学发展给人类生活带来的巨大变化，学会逆向思维；培养热爱科学、崇尚科学的态度，初步具有创造发明的意识。
1．电流磁效应的发现，首次揭开了电与磁的联系，而电磁感应现象的发现则进一步揭示了电与磁的联系，开辟了人类的电气化时代。下列最先发现电磁感应现象的科学家是（ ）
A．法拉第 B．奥斯特 C．安培 D．沈括
2．如图是一种充电鞋的结构示意图。当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池。这种充电鞋的工作原理是（ ）
A．电磁感应现象 B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用 D．通电线圈在磁场中受力转动
3．小科利用如图所示装置验证电磁感应现象，下列能使灵敏电流计发生偏转的操作是（ ）
A．磁体不动，导体AB竖直向上运动
B．导体AB和磁体同速水平向右运动
C．导体AB不动，磁体竖直向上运动
D．导体AB不动，磁体水平向右运动
4．下面所说的几种情况，哪一种一定能产生感应电流（ ）
A．一段导体在磁场中做切割磁感线运动
B．闭合电路的一部分导体在磁场里运动
C．闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动
D．闭合导体在磁场里做切割磁感线运动
5．如图所示的风力发电机工作时，线圈在磁场中旋转产生感应电流。若要增大感应电流，下列措施可行的是（ ）
A．增加线圈的匝数
B．减小磁场的强度
C．降低线圈的旋转速度
D．使用横截面积更小的导线
6．如图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在如图所示磁场中水平运动时。哪种情况不会产生感应电流（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示的小制作中，装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光，装置A的工作原理是（ ）
A．通电线圈周围存在磁场 B．电磁感应
C．通电线圈能在磁场中转动 D．磁极间相互作用
8．如图所示，以下四种措施不能使电流表指针偏转的是（ ）
A．将条形磁铁向下插入线圈
B．将条形磁铁从线圈中抽出
C．让条形磁铁静止在线圈中
D．条形磁铁静止而将线圈向上移动
9．关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是（ ）
A．任何导体在磁场中运动，都能产生感应电流
B．当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，一定能产生感应电流
C．当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时，就能产生感应电流
D．当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就能产生感应电流
10．如图所示，a、b导体均是闭合电路的一部分，现让（1）中的a向右运动，磁体不动；而（2）中b不动，让磁体上下运动（如图箭头方向）。问a、b中有无感应电流产生（ ）
A．a中有，b中有 B．a中有，b中无
C．a、b中均有 D．a、b中均无
11．校项目小组制作了一款节能夜跑灯，在跑步过程中，小灯泡发光，帮助夜跑者照明。夜跑灯的具体制作过程如下：将线圈缠绕在塑料永磁体小灯泡管外壳并与小灯泡构成闭合电路，磁体在水管中能自由往返运动。下列实验原理与节能夜跑灯的工作原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
12．2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟载人飞船与空间站完成自主对接时，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞船内置了电磁阻尼器，它由磁铁和线圈构成，当线圈切割磁感线运动时，线圈中会产生电流，同时线圈会受到与运动方向相反的阻力，以阻止其靠近。下列线圈中能产生感应电流的是（ ）
A．竖直向上运动 B．水平向左运动 C．沿ab向内运动 D．竖直向下运动
13．某同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置如图所示。ab是一根直铜丝，通过导线接在量程为3A电流表的两接线柱上，电流表指针指零。当把ab迅速向右运动时，并未发现电流表指针明显偏转。你认为最可能的原因是（ ）
A．感应电流太小，无法使指针明显偏转
B．应把ab改为向左运动
C．应把ab改为上下运动
D．铜丝太细，换用铜棒便能使指针明显偏转
14．科学家经过长期研究，发现了电和磁有密切的联系，其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示。下列关于这两项科学探究的说法正确的是（ ）
A．甲图中导体棒ab沿水平方向快速运动时，灵敏电流表指针将会发生偏转
B．甲图实验中将电能转化为导体棒ab的机械能
C．乙图中闭合开关后，仅将蹄形磁体磁极上下对调，导体棒ab受力方向不变
D．乙图实验中将导体棒ab的势能转化为动能
15．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 运动，闭合电路中产生 ，小灯泡发光。若其他条件不变，再增加几个小朋友一起跳跃，则小灯泡的亮度 （填“不变”“变暗”或“变亮”）。
（第15题图） （第16题图） （第17题图） （第18题图）
16．小亮自制了如图装置，在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线，线圈两端连接着小功率灯泡，管内放入条形磁铁，用橡皮塞堵住管口两端，当沿图中箭头方向来回摇动时，小灯泡就会发光。该装置发电的原理是 ，线圈中的电流方向是 （选填“变化”或“不变”）的。
17．神舟载人飞船与空间站完成自主对接时，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞船内置了电磁阻尼器，它由磁铁和线圈构成（如图所示），当线圈水平向左运动时，线圈ab边中会产生电流，同时ab边受到向右的阻力F，以阻止其靠近。
（1）线圈ab做 运动，可产生感应电流。
（2）若要增大阻力F，可采取的措施有： （列举1点）。
18．电吉他的发音是通过拾音器连接扬声器来实现的。拾音器的基本结构如图所示，其工作原理是：金属弦在磁体的磁场中被磁化，当其被拨动而产生振动时，在线圈中会产生感应电流，将声音信号转变为电信号。
（1）要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有的金属是 （填一种即可）。
（2）当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的 ，从而产生感应电流。线圈中感应电流的方向是 （选填“变化”或“不变”）的。
19．用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施： 。
（4）实验中要改变感应电流的方向，可以 。
20．如图是科学兴趣小组用来探究影响感应电流大小的因素的实验装置，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的，金属圆盘在磁极间不断转动，相当于每根导线都在做切割磁感线运，从而产生持续的电流。
【提出问题】影响感应电流大小的因素有哪些？
【建立猜想】
猜想1：切割磁感线的速度大小能影响感应电流大小
猜想2： 能影响感应电流的大小
猜想3：切割磁感线的导体的有效长度能影响感应电流的大小。
【实验研究】
（1）验证猜想1：当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大。
（2）验证猜想2：保持圆盘转速不变，换用磁场更强的磁体，发现电流表指针偏转更大
（3）验证猜想3：保持圆盘转速不变，换用 ，发现电流表指针偏转更大。
（3）【实验结论】
（4）【评价与交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动，某同学发现电流表指针在实验中都向同一方向偏转。若想让电流表指针向另一方向偏转，则需要 。（写出一种方法即可）
21．如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置
（1）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 ；
（2）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；
（3）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；
（4）小明做了如图乙所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，cd运动的原因是 。
22．校项目小组制作了一款节能夜跑灯，在跑步过程中，小灯泡发光，帮助夜跑者照明。夜跑灯的具体制作过程如下：将线圈缠绕在塑料永磁体小灯泡管外壳并与小灯泡构成闭合电路，磁体在水管中能自由往返运动。在运动过程中，夜跑灯持续发光。灯发光过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过小灯泡的电流方向始终不变
B．若运动速度加快，小灯泡的亮度不变
C．实现的能量转换是电能转化为机械能
D．若要使小灯泡的亮度变大，可换用磁性更强的磁体
23．如图所示，在弹簧的下端悬吊一蹄形磁铁，将一只方框形线圈放在磁体的两极之间，螺线管AB与方框线圈相连接。若方框线圈不动。而将蹄形磁铁竖直向下拉一小段距离后再释放，则下列说法中正确的是（ ）
A．螺线管的A端始终是N极
B．螺线管的B端始终是N极
C．螺线管周围的磁场不断变化
D．螺线管周围没有磁场
24．在央视2套“是真的吗”栏目中，一位网友演示了一把如图所示的“铜丝琴”；他将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通，铜丝旁边放置一块磁铁，用手指拨动铜丝，就能使扬声器发声，演奏出优美的乐曲。这个声音是（ ）
A．振动的铜丝直接发出的 B．空气振动而发出的
C．通电铜丝在磁场中受力振动而发出的
D．振动的铜丝切割磁感线产生感应电流使扬声器发出的
25．如图所示是动圈式话筒的部分结构，声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（ ）
A．利用了电磁感应现象
B．利用了通电导体在磁场中受力运动的原理
C．利用了电流的磁效应
D．利用了同名磁极相互排斥
26．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（ ）
A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
B．取走磁体，电吉他将不能正常工作
C．增加线圈数可以增大线圈中的感应电流
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
27．小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动铁棒，灯泡开始发光。下列说法正确的是（ ）
A．灯泡发光，说明该装置中一定有干电池
B．转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动
C．转动铁棒，电机就将电能转化为机械能
D．若铁棒反向转动，电路中不能产生电流
28．如图所示，用细线将一闭合铝环悬吊，条形磁铁向右靠近（未碰）铝环时，发现铝环向右远离，对于产生这一现象的原因。合理的猜想是（ ）
A．铝环中产生感应电流，感应电流的磁场与磁铁相排斥
B．铝环被磁化，磁化的铝环与磁铁相排斥
C．铝环本身具有磁性，且与磁铁同名相对
D．铝环受到磁铁推动的气流的带动
29．如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是 （选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”）。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。
30．电磁感应现象中产生的感应电流的大小与多种因素有关。小科将线圈紧密缠绕在外侧中部，接入开关和电流表，如图甲。闭合开关，将磁体从玻璃管中静止释放与玻璃管间的阻力忽略不计。
（1）换用不同匝数的线圈，将同一磁体从相同高度静止释放，测得实验结果如分析图乙结果，得出的结论是 。
（2）小科换用磁性不同的磁体进行实验，他的假设是 。
（3）小科想探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系，具体的操作是 。
31．在杭州启正中学第七届科技节中，小科同学为夜跑者设计并制作了一款节能夜跑灯。
【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯。
【项目原理】利用跑步时人带动磁铁在水管内来回运动，从而产生感应电流，使节能夜跑LED灯发光，其原理是 ，在此过程中能量转化是 。
【方案设计】图甲是某同学设计的节能夜跑灯结构图，线圈缠绕在塑料管外壳并与LED灯构成闭合电路。
【产品制作】已知用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，则感应电压大小和线圈匝数关系如表所示，在其他条件不变的情况下，至少要绕制 匝线圈，才能使额定电压为1.8V的LED灯正常发光。
线圈匝数（匝） 200 400 600 800 1000
感应电压（V） 0.72 1.44 2.16 2.88 3.6
【检验产品】如图乙所示，将夜跑灯佩戴在手腕处跑步时，发现佩戴夜跑灯的手臂甩动越快，夜跑灯越亮，请结合节能夜跑灯工作原理和跑步甩臂情况解释原因： 。
32．小双想探究感应电流的大小与什么因素有关？他设计了如图所示的装置进行实验。铁块上绕有导线，线框与灵敏电流计（G表示）相连（线框高度大于铁块高度，实验过程中线框不旋转）。
（1）当开关闭合时，电磁铁的A端是 极。
（2）让线框分别从h1和h2（h2大于h1）竖直下落并穿入磁极A、B之间，G表指针对应的偏转角度分别为θ1和θ2（θ2大于θ1），这样做的目的是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的 有关。
（3）把变阻器的滑片移至左端，线框从h1的高度下落，G表指针的偏转角为θ3，观察到θ3大于θ1，表明感应电流的大小还与磁场 有关。
（4）将电源的正、负极对调，让线框从h1的高度下落，G表的指针反转，此现象说明：感应电流的方向与磁感线的 有关。
33．小欢和小乐利用如图甲所示装置探究“导体在磁场中产生感应电流的条件”，相关步骤及结果如表所示。
序号 开关 AB棒运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况
① 断开 左右运动 不偏转
② 闭合 左右运动 偏转
③ 闭合 上下运动 不偏转
（1）装置中，AB棒可能是 （选填“铁棒”“铝棒”或“塑料棒”）。
（2）对比①和②可知，产生感应电流的条件之一是 。
（3）对比②和③，小欢认为产生感应电流的条件之一是电路中的部分导体必须左右运动；小乐则认为产生感应电流的条件之一是电路中的部分导体需做切割磁感线运动，并不一定要左右运动。为了验证小欢观点的错误，小乐通过 （填写实验操作），让AB棒上下运动也产生了感应电流。
（4）依据探究结论，在如图乙所示的“摇绳发电”活动中，小欢和小乐应沿 （选填“东西”或“南北”）方向站立并摇绳。
34．某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体，让导体AB运动。实验记录如表所示。
实验次数 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向
1 竖直向上 不偏转 —
2 竖直向下 不偏转 —
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
（1）由实验次数3、4可推测，如果固定导体AB，水平向左移动磁体，灵敏电流计的指针向 偏转。
（2）探究“感应电流产生的条件”实验：实验过程中发现电流表的指针偏转很小，下列方法中可以使指针偏转角度增大的是 。（填序号）
①换用磁性更强的磁体 ②换用导线绕成线圈进行运动
③换用更细的导线 ④使导体运动速度加快
（3）图乙中的“〇”表示导体AB的横截面（即图甲中沿导体由A往B看），Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是 。
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
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