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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．下列电器对应的工作原理正确的是（ ）
A．发电机﹣﹣电流磁效应 B．电动机﹣﹣磁场对通电线圈的作用
C．电磁铁﹣﹣电磁感应 D．电磁继电器﹣﹣电流的热效应
2．有一种佩戴在手腕上的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，磁铁在管中反复运动，线圈的输出电流随之不停地变化，显示出运动步数。“计步器”的基本原理与下列图中的哪一幅图相同（ ）
A． B． C． D．
3．图为交流发电机原理图，线圈在磁场中转动，则（ ）
A．两磁极间的磁场方向向左
B．线圈在磁场中切割磁感线
C．通过灯泡的电流方向不变
D．线圈一定不受磁场力作用
4．老师上课时常使用“小蜜蜂”扩音，声音信号由话筒传入扩音器扩大后从扬声器播出，话筒、扬声器的工作原理分别相当于（ ）
A．发电机、电动机 B．电动机、发电机
C．发电机、发电机 D．电动机、电动机
5．在交流发电机中，当线圈平面，①转至与磁感线平行时，感应电流最大：②转过与磁感线平行时，感应电流改变方向；③发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变一次；④当线圈不动，磁极转动时，也会有感应电流产生。以上说法正确的是（ ）
A．①③ B．②③ C．①④ D．①②④
6．下列说法中，不正确的是（ ）
A．直流发电机工作时，线圈里产生的是直流电
B．交流发电机工作时，线圈里产生的是交流电
C．不论是交流发电机还是直流发电机，线圈里产生的都是交流电
D．交流发电机向外部电路供给交流电，直流发电机向外部电路供给直流电
7．小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列说法中不正确的是（ ）
A．甲、乙电机转动
B．甲电机相当于发电机
C．乙电机相当于电动机
D．将电源正负极对调，灯泡亮度发生改变
8．对于交流电，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈转动一周，电流方向改变一次，大小改变两次
B．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小改变两次
C．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变
D．线圈转动一周，电流方向改变四次，大小随时间改变
9．如图所示是手摇发电机模型，下列说法中正确的是（ ）
A．发电时，线圈在磁场中始终在切割磁感线
B．它是利用通电导体在磁场中受力原理发电的
C．若将小灯泡换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针左右摆动
D．灯泡的亮暗与手摇转盘转动的方向有关
10．如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两图都是直流电动机模型
B．甲、乙两图都是直流发电机模型
C．甲图表示的是电动机模型，乙图表示的是发电机模型
D．甲图表示的是发电机模型，乙图表示的是电动机模型
（第10题图） （第11题图）
11．如图甲所示是发电机原理的示意图，图乙中的“。”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到1～4位置时（运动方向已用箭头标出），下列说法正确的是（ ）
A．图甲的电路中没有电源
B．导线ab在位置1时，电路中不会产生感应电流
C．发电机产生的电流方向不变
D．导线ab在位置4时，电路中不会产生感应电流
12．如图所示，下列有关电磁现象的说法，正确的是（ ）
A．甲图中导体棒水平向右运动时，不影响乙图导体棒的运动情况
B．甲图中导体棒斜向右运动，乙图中导体棒也斜向右运动
C．甲图中导体棒向右运动相当于电动机，乙图相当于发电机
D．甲、乙两图是发电机与电动机模型联合实验电路实物图
13．某同学制作了图1所示的装置：风吹动时，风车带动磁体上方的线圈转动（线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉），灵敏电流计的指针会发生偏转。图2是该同学设计的另一种由轻质材料制成的风车模型，则下列说法正确的是（ ）
A．该装置是利用电流磁效应工作的
B．该装置的工作原理与电动机相同
C．若图1中电流计换成干电池，则无风吹时，线圈能持续转动
D．若用图2所示风车模型替换图1中风车，则有风吹时，电流计指针也能发生偏转
14．现在很多手机支持无线充电技术。这项技术的原理如图所示，当供电线圈通电后会产生磁场，其他未通电的线圈靠近这个磁场就会产生电流，我们把这种现象称为 ，如果改变供电线圈内的电流方向，那么它所产生的磁场方向将 （选填“改变”或“不改变”）。
（第14题图） （第15题图）
15．在如图所示的发电机工作原理图中，放在水平方向磁场中的矩形线圈逆时针方向转动，当转动到图甲位置时，由于线框 磁感线，因而电路中 ；当由图乙位置转到图丁的位置时，由于ab边切割磁感线的方向 ，因而外电路中的电流方向 。线圈转动一周，线圈中的电流方向改变 次，因此发电机的线圈中产生的是 （选填“直流”或“交流”）电。
16．如图所示是小明设计的振动发电装置，它由一个永磁体和一个套在该永磁体槽中的线圈组成，使线圈沿轴线做左右往复运动，便有电流通过小灯泡。
（1）该装置是利用 原理制成的；
（2）通过小灯泡的电流是 （选填“直流电”或“交流电”）；
（3）某时刻图中灯泡L的电流方向为从b流向a，则线圈右端为 （选填“N”或“S”）磁极。
17．电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，人类对电与磁现象的认识促进了科学技术的快速进步，改变了人们的生活方式和世界的面貌。
（1）公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中写到“司南之杓，投之于地，其柢指南”。其原理是 ；
（2）奥斯特实验中，当直导线通电时，你能观察到的现象是 ；
（3）下列有关法拉第发电机的说法正确的是 。
A．发电机实现了机械能向电能的转化
B．感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关
C．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强弱有关
18．如图甲为手摇交流发电机的模型，摇动手柄会看到小灯泡发光；图乙为交流发电机的原理图。
（1）发电机的工作原理是 ，发电时将 能转化为 能；
（2）某同学在摇动手柄时，逐渐加速，观察到灯泡越来越亮，突然一个灯泡损坏，而另一个灯泡仍能发光，由此可见，甲图中的两灯是 联的；
（3）图乙可用来演示发电机发出来的是交流电。演示时应 （选填“慢慢”或“快速”）摇动手柄，才能明显的观察到小量程电流表的指针 （选填“左右晃动”或“向一侧摆动”），从而说明发出来的是交流电。
19．关于下列四幅图，对应的说法不正确的是（ ）
A．图甲：说明通电导线周围存在着磁场 B．图乙：此实验装置原理与发电机原理相同
C．图丙：实验中将机械能转化为电能 D．图丁：动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的
20．如图所示为发电机工作原理，下列有关说法正确的是（ ）
A．当发电机工作时，电流始终从电刷A流向电刷B
B．当线圈不动，磁极转动时，不会有感应电流产生
C．当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向
D．发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变一次
21．如图所示为交流发电机的工作原理图。当发电机的线圈ABCD绕转轴OO'逆时针转动时，在图甲中此时线圈的AB边中的电流方向为从B→A。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中线圈AB的感应电流方向与图乙AB中感应电流方向相同
B．在图乙位置处，导线AB和CD中产生的感应电流方向相同
C．线圈ABCD在图甲、图乙位置处，线圈不会受到磁场力的作用
D．图甲和图乙位置处，CD边受到的磁场的力方向相反
22．某同学在家庭实验室里，将甲、乙图中的装置连接成了如图所示的通路，其中两个相同的铜线圈处于磁场中。用外力使甲图中的线圈在磁场中摆动，下列说法正确的是（ ）
A．乙图中的线圈有电流通过，也会随着运动起来
B．乙图类似于发电机，其原理是电磁感应
C．甲图类似于电动机，其原理是磁场对电流有力的作用
D．甲图中的线圈在运动过程中将电能转化为机械能
23．如图甲所示是某人设计的振动发电装置，它由一个辐向形永久磁铁和一个套在辐向形永久磁铁槽中的线圈组成，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（如图乙所示）。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过灯珠。关于此发电装置，以下说法不正确的是（ ）
A．该装置是利用电磁感应原理制成的 B．该装置是将机械能转化为电能
C．小灯珠中流过的电流是直流电 D．小灯珠中流过的电流是交流电
（第23题图） （第24题图）
24．某科学兴趣小组制作了如图甲所示的地震自动报警器，其简化结构如图乙所示，金属杆与发光二极管、报警器组成了闭合回路。若地震使金属杆摆动，电路中会产生电流并报警。关于该装置以下说法正确的是（ ）
A．金属杆可以用普通橡胶棒代替 B．报警时金属杆将电能转化为机械能
C．产生电流的原理与发电机相同 D．发光二极管是由超导材料制成的
25．如图所示，甲、乙两个装置的线圈abcd、a′b′c'd′分别与电刷A、B、A′、B′紧密接触，两组电刷分别用导线按图示连接。用手拨动甲的线圈，使之沿顺时针方向转动，此时乙的线圈也会沿顺时针方向转动。下列说法正确的是（ ）
A．该过程甲装置相当于电动机
B．该过程乙装置相当于发电机
C．若将甲装置中的两磁极对调，则乙装置线圈的转动方向会改变
D．若改成用导线将A与B′，B与A′连接，则乙装置线圈的转动方向不变
26．如图所示的是交流发电机的工作原理图，线圈绕转轴逆时针转动，下列判断错误的是（ ）
A．线圈在图甲位置时，电流表指针会偏离零刻度线
B．线圈在图乙位置时电流表指针偏转的方向与线圈在图丁位置时电流表指针偏转的方向相反
C．线圈转到图丙位置时，电流表指针指在零刻度线
D．线圈从图甲位置转到图乙位置时，线圈同时会受到磁场力的作用
27．如图是某课外活动小组仿制的一个能产生持续电流的装置一发电机，装有手摇柄（未画出）的转轴垂直穿过圆盘中心，金属圆盘放在蹄形磁铁之间，圆盘的轴心和能在圆盘的边缘滑动接触的滑片通过金属导线与电流表相连。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，圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁力线的运动，从而产生持续电流。当以某一转速匀速转动金属圆盘时，电流表有一定的计数。
（1）换用 的磁铁，其它条件不变，发现电流表读数增大，说明电流大小跟磁场强弱有关：
（2）换用一个半径大一些的金属圆盘，其它条件不变，发现电流表读数增大，说明电流大小也跟 有关；
（3）当圆盘转速增大，其它条件不变时，发现电流表读数也增大，说明电流大小还跟 有关。
28．如图是法拉第1831年发明的圆盘发电机工作原理图。一个可绕固定轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在U形磁铁中，电刷与铜盘的边缘连接且接触良好，用导线将开关、灵敏电流表串联在铜盘中心O和电刷之间。闭合开关，用力转动手柄使铜盘旋转产生电流。
（1）圆盘发电机工作时将 能转化为电能。
（2）小明发现圆盘发电机工作时，灵敏电流表指针偏转不明显，即产生的感应电流太小，分析可能的原因是 。（列举1种）
（3）闭合开关后，当沿一个方向转动手柄使铜盘匀速旋转时，灵敏电流表指针向右偏转。若要改变灵敏电流表指针偏转方向，请提出1条可行的措施： 。
（第28题图） （第29题图）
29．小金用如图甲所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。小金将滑动变阻器的滑片移到合适位置，闭合开关，发现金属导体ab向左运动。
（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是 ，再闭合开关观察现象。预期应该观察到的现象是 。
（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用， （选填“发电机“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的。
（3）微型电扇通电工作时，它是电动机。如图乙所示，小金在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光。微型电扇能产生电流是利用了 的原理。
30．发光二极管（LED灯）具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“﹣”极流入时，LED灯不发光。小金想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作：
组别 磁体方向 磁体运动方向 观察现象
图乙 S上N下 向下运动 A灯发光，B灯不发光
图丙 S上N下 向上运动 A灯不发光，B灯发光
（1）实验中，将两个LED灯反向并联的目的是 。
（2）在该实验中，小金探究的是“感应电流的方向与 有关”。若要探究“感应电流的方向与磁场方向有关”，在完成上述实验后，还应补做的实验是 。
31．新能源汽车因高效环保而成为热点。某科学兴趣小组为探究其原理与性能，开展了“自制电动小汽车”的项目化学习。他们制定的产品评价表如下：
评价 指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能实现前进与倒退，且车速可调 能实现前进与倒退，但车速不可调节 只能前进或只能倒退，且车速不可调节
指标二 汽车刹车时能量可回收，且能手动关闭此功能 汽车刹车时能量可回收，但不能手动关闭此功能 汽车刹车时能量不可回收
小组同学利用3D打印机制作了一个汽车模型（如图1），其内部简化电路如图2所示，其中电源C为可充电电池，在车辆制动时，开关S会自动切换至触点3进行能量回收。请回答：
（1）当开关S接通触点2，调节滑动变阻器滑片向上移动时，车速将 。
（2）通过切换开关S能实现前进与倒退功能的原因是 。
（3）车辆制动期间，能量转化的形式为 （填序号）。
A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能
（4）对车辆进行测试时，指标一被评为“优秀”，指标二被评为“合格”，为使指标二能达到“优秀”等级，应如何改进电路？ 。
32．我国风能资源丰富，风力发电产业正逐步发展成为新兴产业。风力发电机包含风力系统和发电系统两部分。某科学小组设计制作简易风力发电机使小灯泡发光，正常照明下灯泡亮度介于100勒到350勒之间。
（1）【发电系统】图甲为发电系统核心部分，风力发电机产生的电流为 （填“直流电”或“交流电”）。
（2）【风力系统】风力系统的主体部分为风叶。小组成员设计了横截面如图乙所示三种形状的风叶。为了测定哪一种形状的风叶发电效果最好，同学们利用电风扇（图丙）、小灯泡、电流表、发电机、导线、等进行了如下的实验，请完成实验步骤：
①在发电机上装上A形状的风叶，将发电机、小灯泡与电流表组成串联电路。
②把电风扇放在发电机前面0.5米处，并调好高度及方向，使电风扇正对发电机正面，闭合电风扇的开关并把调档旋钮转到第三挡（转速最大）。
③闭合实验电路开关读出电流表示数。
④ 。
⑤比较所测得的数据，确定哪种型号的风叶效果最好改进：为了实验更具有科学性，在本实验中三种扇叶的 应相同（写出一种即可）。
（3）【安装调试与评价】为了评价小组制作的风力发电机，同学们设计了如下评价量表。请在表格中填写相应的评价指标。
评价指标 优秀 合格 待改进
材料 材料环保且成本低 材料环保但成本高 材料不环保且成本高
发电效果 ① ② ③
发电最低风速 小于等于4m/s 大于4m/s小于8m/s 大于等于8m/s
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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．下列电器对应的工作原理正确的是（ ）
A．发电机﹣﹣电流磁效应
B．电动机﹣﹣磁场对通电线圈的作用
C．电磁铁﹣﹣电磁感应
D．电磁继电器﹣﹣电流的热效应
【答案】B
【分析】电流的磁效应主要体现在由电生磁的实验上，发现者是奥斯特。
电磁感应现象是闭合电路中的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，产生感应电流的现象。发现者是法拉第。
【解答】解：A、关于发电机的工作原理，是机械能转化为电能，是电磁感应现象，所以A选项不正确。
B、电动机的原理是通电导体在磁场中受力，或者说磁场对通电线圈的作用，所以B选项正确。
C、电磁铁的工作原理是电流的磁效应，而不是电磁感应，所以C选项不正确。
D、电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，不是电流的热效应，所以D选项不正确。
故选：B。
【点评】本题考查学生的记忆能力，需要背会奥斯特实验、电动机的工作原理、法拉第的电磁感应现象及其应用。
电磁学的一个重要学习方法是要多背诵，做到尽可能地熟练。
2．有一种佩戴在手腕上的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，磁铁在管中反复运动，线圈的输出电流随之不停地变化，显示出运动步数。“计步器”的基本原理与下列图中的哪一幅图相同（ ）
A．
B．
C．
D．
【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，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“计步器”的特点可知，磁铁在管中反复运动，线圈切割磁感线而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化成了电能。
A、该图是奥斯特实验，是电流的磁效应，故A错误；
B、图中闭合电路的一部分导体ab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，故B正确；
C、通电导体在磁场中做切割磁感线运动，这是电动机的工作原理，故C错误；
D、该装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，故D错误。
故选：B。
【点评】电磁部分包括三部分内容：磁效应、电磁感应、通电导体在磁场中受力而运动，掌握电动机、发电机、电磁铁、扬声器、话筒、电磁起重机等工作原理。
3．图为交流发电机原理图，线圈在磁场中转动，则（ ）
A．两磁极间的磁场方向向左
B．线圈在磁场中切割磁感线
C．通过灯泡的电流方向不变
D．线圈一定不受磁场力作用
【答案】B
【分析】（1）在磁体的外部磁感线都是从N极出发回到南极；
（2）发电机是利用电磁感应现象制成的，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流；
（3）交流发电机工作时，电流的大小和方向是时刻变化的；
（4）通电导线在磁场中受力的作用。
【解答】解：A、在磁体的外部磁感线都是从N极出发回到南极，故图中两磁极间的磁场方向向右，故A错误；
BC、发电机是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产生感应电流的原理制成的，感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的方向有关，由于导体切割磁感线的方向在改变，所产生的电流也会变化，故B正确，C错误；
D、根据通电导线在磁场中受力的作用的原理可知，此时线圈一定会受到力的作用，故D错误。
故选：B。
【点评】知道磁铁的磁场方向、感应电流的产生、能理解发电机工作时其内部电流大小、方向的变化特点是解决该题的关键。
4．老师上课时常使用“小蜜蜂”扩音，声音信号由话筒传入扩音器扩大后从扬声器播出，话筒、扬声器的工作原理分别相当于（ ）
A．发电机、电动机 B．电动机、发电机
C．发电机、发电机 D．电动机、电动机
【答案】A
【分析】（1）话筒工作原理：电磁感应现象；其工作过程：对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬声器还原成声音。
（2）扬声器的工作原理：通电导体在磁场中受力；其工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音。
【解答】解：
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律；电动机指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置；话筒工作原理：电磁感应现象；扬声器的工作原理：通电导体在磁场中受力；因此发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。
故选：A。
【点评】本题考查话筒、扬声器、电动机、发电机的工作原理。
5．在交流发电机中，当线圈平面，①转至与磁感线平行时，感应电流最大：②转过与磁感线平行时，感应电流改变方向；③发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变一次；④当线圈不动，磁极转动时，也会有感应电流产生。以上说法正确的是（ ）
A．①③ B．②③ C．①④ D．①②④
【答案】C
【分析】感应电流产生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时，导体中就会产生感应电流。
感应电流方向与导体运动方向、磁感线方向有关。
【解答】解：
①线圈在转至与磁感线平行时，线圈做切割磁感线运动，此时线圈中的感应电流最大，故①正确；
②线圈在转过与磁感线平行时，线圈运动方向和磁感线方向都不变，所以线圈中电流方向不变，故②错误；
③发电机线圈每转过平衡位置就改变一次电流的方向，故每转过一圈，电流的方向改变两次，故③错误；
④当线圈不动，磁极转动时，线圈做切割磁感线运动，也会有感应电流产生，故④正确；
以上说法正确的是①④。
故选：C。
【点评】此题主要考查的是学生对产生感应电流条件和感应电流方向的认识和了解，对各条边是否做切割磁感线运动的判断是解决此题的关键。
6．下列说法中，不正确的是（ ）
A．直流发电机工作时，线圈里产生的是直流电
B．交流发电机工作时，线圈里产生的是交流电
C．不论是交流发电机还是直流发电机，线圈里产生的都是交流电
D．交流发电机向外部电路供给交流电，直流发电机向外部电路供给直流电
【答案】A
【分析】发电机在工作时，由于线圈切割磁感线的方向不断周期性的变化，所以在线圈中产生的是交流电。直流发电机换向器的作用就是将线圈中的交流电在输出时变为直流电。
【解答】解：交流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。同时供给外部电路的也是交流电；
直流发电机原理与交流发电机相同，同样是线圈在转动过程中，不断周期性地切割磁感线，在线圈内产生交流电，在供给外部电路时，再通过换向器使之变为直流电；
故A错误，BCD正确。
故选：A。
【点评】此题主要考查了直流发电机和交流发电机的原理，尤其是发出电流与输出电流的特点。一定要搞清的是在线圈中流过的始终是交流电，若输出的仍是交流电，则为交流发电机，若换向器将交流电变为直流电，则为直流发电机。
7．小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列说法中不正确的是（ ）
A．甲、乙电机转动
B．甲电机相当于发电机
C．乙电机相当于电动机
D．将电源正负极对调，灯泡亮度发生改变
【答案】D
【分析】（1）电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。
（2）发电机是利用电磁感应的原理制成的。
（3）灯泡的亮度与电流方向无关。
【解答】解：A、闭合开关，乙电机通电转动，乙带动甲电机转动。故A正确；
B、开关S闭合后，灯泡发光，说明左边电路中有电流，由甲电机提供，甲电机相当于发电机。故B正确；
C、闭合开关，乙电机转动，乙电机相当于电动机。故C正确；
D、将电源正负极对调，甲、乙电机的转动方向改变，但转速不变，甲电机产生的感应电流大小不变，灯泡仍会发光，亮度不变。故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了电动机和发电机的工作原理以及灯泡的亮度，熟练掌握基础是解题关键。
8．对于交流电，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈转动一周，电流方向改变一次，大小改变两次
B．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小改变两次
C．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变
D．线圈转动一周，电流方向改变四次，大小随时间改变
【答案】C
【分析】解答本题应掌握：交流电在一个周期内线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变。
【解答】解：交变电流是线圈在磁场中转动形成的；线圈转动一周即为一个周期；在一个周期内电流方向改变两次；电流的大小随时间在做周期性变化；
故选：C。
【点评】本题考查交流电的性质，注意可结合发电机的结构理解交变电流的周期性。
9．如图所示是手摇发电机模型，下列说法中正确的是（ ）
A．发电时，线圈在磁场中始终在切割磁感线
B．它是利用通电导体在磁场中受力原理发电的
C．若将小灯泡换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针左右摆动
D．灯泡的亮暗与手摇转盘转动的方向有关
【答案】C
【分析】发电机的工作原理是电磁感应，即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。
【解答】解：AB、手摇发电机模型在工作时，即当摇动手柄，其内部线圈会做切割磁感线运动，即此时会产生感应电流，即是利用电磁感应原理工作的；摇动手柄，线圈在磁场中转动，即消耗机械能，产生电能；当线圈在平衡位置时，线圈没有做切割磁感线运动，故AB错误；
C、若将小灯泡换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，由于产生的是交流电，并且转轮在一个周期内电流方向改变两次，所以会观察到灵敏电流计的指针左右摆动，故C正确；
D、手摇转盘转动越快，则产生的感应电流越大，灯泡越亮；转动的方向发生变化，不会改变电流的大小，不能改变灯泡的亮度，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对发电机原理的了解以及影响感应电流大小的因素，是一道基础题。
10．如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两图都是直流电动机模型
B．甲、乙两图都是直流发电机模型
C．甲图表示的是电动机模型，乙图表示的是发电机模型
D．甲图表示的是发电机模型，乙图表示的是电动机模型
【答案】C
【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：乙图中当线圈在磁场中转动时，会产生电流，这就是电磁感应现象，是发电机模型；而甲中有电源，电池给线圈供电，当线圈中有电流时，通电线圈在磁场中会受力而转动，即利用通电导体在磁场中受力而运动的原理，即是直流电动机模型，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
【点评】电动机和发电机的原理图非常相似，重要区别在于电动机电路有电源，发电机电路没有外置电源，注意区分，容易混淆。
11．如图甲所示是发电机原理的示意图，图乙中的“。”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到1～4位置时（运动方向已用箭头标出），下列说法正确的是（ ）
A．图甲的电路中没有电源
B．导线ab在位置1时，电路中不会产生感应电流
C．发电机产生的电流方向不变
D．导线ab在位置4时，电路中不会产生感应电流
【答案】B
【分析】产生感应电路的条件：①闭合电路的一部分导体；②导体切割磁感线运动这两个条件。根据图示判断1、2、3、4位置按箭头方向运动时，能否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流。
产生感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。
【解答】解：A、发电机的原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能，则该装置相当于电源，为小灯泡提供电能，故A错误；
B、D、由图知磁感线方向水平向右，而导线在位置1时的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流；导线在位置2、3、4时都切割磁感线，能产生感应电流，故B正确，D错误；
C、由于导线在不同位置时切割磁感线的方向不同，所以产生感应电流的方向也不同（会变化），故C错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对发电机工作原理、电磁感应现象，以及感应电流产生的条件的了解和掌握，难度不大。
12．如图所示，下列有关电磁现象的说法，正确的是（ ）
A．甲图中导体棒水平向右运动时，不影响乙图导体棒的运动情况
B．甲图中导体棒斜向右运动，乙图中导体棒也斜向右运动
C．甲图中导体棒向右运动相当于电动机，乙图相当于发电机
D．甲、乙两图是发电机与电动机模型联合实验电路实物图
【答案】D
【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：甲图中导体棒水平向右运动时，做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，是发电机的工作原理，此时cd中有电流通过，通电导体cd在磁场中受力向左运动，是电动机的工作原理，故D正确。
故选：D。
【点评】电动机和发电机的原理图非常相似，重要区别在于电动机电路有电源，发电机电路没有外置电源，注意区分，容易混淆。
13．某同学制作了图1所示的装置：风吹动时，风车带动磁体上方的线圈转动（线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉），灵敏电流计的指针会发生偏转。图2是该同学设计的另一种由轻质材料制成的风车模型，则下列说法正确的是（ ）
A．该装置是利用电流磁效应工作的
B．该装置的工作原理与电动机相同
C．若图1中电流计换成干电池，则无风吹时，线圈能持续转动
D．若用图2所示风车模型替换图1中风车，则有风吹时，电流计指针也能发生偏转
【答案】D
【分析】闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流的现象叫做电磁感应；发电机就是根据此原理制成的。
【解答】解：
AB、图1中线圈、导线和灵敏电流计组成闭合电路，线圈处在磁场中，风吹风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，因此图1装置是电磁感应现象，与发电机相同，A、B错；
C、若图1中电流计换成干电池，则无风吹时，由于通电线圈处在磁场中故而受力转动，但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去，C错；
D、若用图2所示风车模型替换图1中风车，则有风吹时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，故电流计指针也能偏转，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了法拉第的电磁感应实验，要抓住条件：闭合、部分、切割，这是解题关键。
14．现在很多手机支持无线充电技术。这项技术的原理如图所示，当供电线圈通电后会产生磁场，其他未通电的线圈靠近这个磁场就会产生电流，我们把这种现象称为 电磁感应现象 ，如果改变供电线圈内的电流方向，那么它所产生的磁场方向将 改变 （选填“改变”或“不改变”）。
【答案】电磁感应现象；改变
【分析】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；电流产生的磁场的方向与电流的方向有关。
【解答】解：当供电线圈通电后会产生磁场，其他未通电的线圈靠近这个磁场时会做切割磁感线运动，线圈中就会产生电流，这是电磁感应现象；
如果改变供电线圈内的电流方向，它所产生的磁场方向将会发生改变。
故答案为：电磁感应现象；改变。
【点评】本题考查了电磁感应现象、影响电流产生磁场方向的因素，属于基础题。
15．在如图所示的发电机工作原理图中，放在水平方向磁场中的矩形线圈逆时针方向转动，当转动到图甲位置时，由于线框 不切割 磁感线，因而电路中 没有电流产生 ；当由图乙位置转到图丁的位置时，由于ab边切割磁感线的方向 相反 ，因而外电路中的电流方向 不同 。线圈转动一周，线圈中的电流方向改变 两 次，因此发电机的线圈中产生的是 交流 （选填“直流”或“交流”）电。
【答案】不切割；没有电流产生；相反；不同；两；交流电。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中产生感应电流；
发电机是根据电磁感应原理制成的，感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关。
【解答】解：当线圈转到图甲位置时，由于线圈ab边和cd边运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以没有电流产生。
线圈转到乙、丁两图的位置时，由于ab边以及cd边切割磁感线的方向相反，因而电路中的感应电流方向不同，线圈转动一周，线圈中的电流方向改变两次，可见电路中产生的是交流电。
故答案为：不切割；没有电流产生；相反；不同；两；交流电。
【点评】本题考查了发电机的工作原理。关键要知道感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
16．如图所示是小明设计的振动发电装置，它由一个永磁体和一个套在该永磁体槽中的线圈组成，使线圈沿轴线做左右往复运动，便有电流通过小灯泡。
（1）该装置是利用 电磁感应 原理制成的；
（2）通过小灯泡的电流是 交流电 （选填“直流电”或“交流电”）；
（3）某时刻图中灯泡L的电流方向为从b流向a，则线圈右端为 N （选填“N”或“S”）磁极。
【答案】（1）电磁感应；（2）交流电；（3）N。
【分析】（1）发电机的原理是 电磁感应现象 。
（2）交流发电机产生的感应电流的大小和方向在周期性地变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流电。
（3）应用安培定则判断通电螺线管磁极。
【解答】解：（1）根据法拉第电磁感应定律，当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会感应出电动势。该振动发电装置中，线圈沿轴线做左右往复运动，相当于闭合电路的一部分导体在永磁体的磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，所以是利用电磁感应原理制成的。
（2）线圈沿轴线做左右往复运动，当线圈向左切割磁感线时，产生一个方向的电流，当线圈向右切割磁感线时，产生相反方向的电流，电流方向随时间做周期性变化，因此通过小灯泡的电流是交流电。
（3）已知灯泡L的电流方向为从b流向a，此时电流从线圈的左端进入、右端流出，根据安培定则，线圈右端为N极、左端为S极。
故答案为：（1）电磁感应；（2）交流电；（3）N。
【点评】本题考查了发电机的原理，交流电的概念，安培定则。
17．电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，人类对电与磁现象的认识促进了科学技术的快速进步，改变了人们的生活方式和世界的面貌。
（1）公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中写到“司南之杓，投之于地，其柢指南”。其原理是 磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用 ；
（2）奥斯特实验中，当直导线通电时，你能观察到的现象是 小磁针会转动 ；
（3）下列有关法拉第发电机的说法正确的是 ABC 。
A．发电机实现了机械能向电能的转化
B．感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关
C．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强弱有关
【答案】（1）磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用；（2）小磁针会转动；（3）ABC。
【分析】（1）磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用；
（2）电流的周围存在磁场；
（3）电磁感应现象中能量是由机械能转化成电能；感应电流的方向与导体运动方向和磁场的方向有关；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。
【解答】解：（1）地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其“柢”（勺柄）指向南方，即指南针的南极，地理上的南极是地磁的北极。
（2）给直导线通电时，通电导线的周围存在磁场，对小磁针产生了磁力的作用，所以我们会观察到小磁针会转动。
（3）A．发电机的原理是闭合导体部分在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，工作过程中，机械能转化为电能，故A正确；
B．感应电流的方向跟导体的运动方向、磁场方向有关，故B正确；
C．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强弱有关，速度越大，磁场越强，感应电流越大，故C正确。
故选ABC。
故答案为：（1）磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用；（2）小磁针会转动；（3）ABC。
【点评】此题通过电磁炮考查了奥斯特实验、电磁感应现象、磁性材料等知识，是一道综合题。
18．如图甲为手摇交流发电机的模型，摇动手柄会看到小灯泡发光；图乙为交流发电机的原理图。回答下列问题：
（1）发电机的工作原理是 电磁感应现象 ，发电时将 机械 能转化为 电 能；
（2）某同学在摇动手柄时，逐渐加速，观察到灯泡越来越亮，突然一个灯泡损坏，而另一个灯泡仍能发光，由此可见，甲图中的两灯是 并 联的；
（3）图乙可用来演示发电机发出来的是交流电。演示时应 慢慢 （选填“慢慢”或“快速”）摇动手柄，才能明显的观察到小量程电流表的指针 左右晃动 （选填“左右晃动”或“向一侧摆动”），从而说明发出来的是交流电。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）电路中如果有电流产生，灵敏电流计的指针就会发生偏转；
（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流；
（3）交流电是指大小和方向随时间做周期性的变化；发电机发电的过程是机械能转化为电能的过程。
【解答】解：
（1）图甲所示实验中发电机的原理是电磁感应现象；发现灯泡发光，则此过程中机械能转化为电能；
（2）观察到灯泡越来越亮，突然一个灯泡损坏，而另一个灯泡仍能发光，由此可见，甲图中的两灯是并联的；
（3）图乙中电流表的指针左右摆动，这表明该发电机发出的电是交流电；若快速摇动手柄，电流表的指针摆动过快，现象不明显，所以应慢慢摇动手柄，才能明显地观察到小量程电流表指针的偏转情况。
故答案为：（1）电磁感应现象；机械；电；（2）并；（3）慢慢；左右晃动。
【点评】本题考查产生感应电流的条件，要知道发电机发出的电都是电流随时间做周期时变化的，即我们所说的交变电流。发电机发出的电能与线圈的匝数、磁场的强弱及线圈转动的快慢都有关系。
19．关于下列四幅图，对应的说法不正确的是（ ）
A．图甲：说明通电导线周围存在着磁场
B．图乙：此实验装置原理与发电机原理相同
C．图丙：实验中将机械能转化为电能
D．图丁：动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的
【答案】B
【分析】（1）通电导线的周围存在磁场，但磁场看不见、摸不着，可以通过小磁针的偏转说明磁场的存在；
（2）电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用制成的；
（3）闭合电路的部分导体，在磁场中切割磁感线运动，在导体中将产生电流，叫电磁感应。
【解答】解：A．通电后，小磁针转动，说明有磁场影响了小磁针，说明通电后电流周围存在着磁场，故A正确；
B．通电后，磁场中的导体在磁场的作用下运动，这是电动机的工作原理，故B错误；
C．用外力使磁场中的导体运动，结果电路中产生电流，这是将机械能转化为电能，故C正确；
D．动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电与磁之间的三个联系：通电导体的周围存在磁场、通电导体在磁场中受力和电磁感应现象，还考查了安培定则的应用，要求平时学习时注意区分三个相关实验的原理和应用。
20．如图所示为发电机工作原理，下列有关说法正确的是（ ）
A．当发电机工作时，电流始终从电刷A流向电刷B
B．当线圈不动，磁极转动时，不会有感应电流产生
C．当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向
D．发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变一次
【答案】C
【分析】（1）发电机是利用电磁感应现象制成的，在发电机工作时，电流的大小和方向是时刻变化的，据此分析即可解决。
（2）产生感应电流的条件：闭合电路一部分导体做切割磁感线运动时会产生感应电流；
（3）产生感应电流的方向与切割磁感线的方向、磁场方向有关。
【解答】解：A、图为交流发电机的原理图，当发电机工作时，线圈内外都是交流电，电流的方向会发生周期性变化，故电流的方向不总是从电刷A流向电刷B，故A错误；
B、当线圈不动，磁极转动时，磁极切割磁感线运动时会产生感应电流，故B错误；
C、产生感应电流的方向与切割磁感线的方向、磁场方向有关，当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向，故C正确；
D、发电机线圈每转过平衡位置就改变一次电流的方向，故每转过一圈，电流的方向改变两次，故D错误。
故选：C。
【点评】知道发电机的原理，并能理解发电机工作时其内部电流大小、方向的变化特点是解决该题的关键。
21．如图所示为交流发电机的工作原理图。当发电机的线圈ABCD绕转轴OO'逆时针转动时，在图甲中此时线圈的AB边中的电流方向为从B→A。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中线圈AB的感应电流方向与图乙AB中感应电流方向相同
B．在图乙位置处，导线AB和CD中产生的感应电流方向相同
C．线圈ABCD在图甲、图乙位置处，线圈不会受到磁场力的作用
D．图甲和图乙位置处，CD边受到的磁场的力方向相反
【答案】D
【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。
【解答】解：A.图甲中线圈AB的感应电流方向与图乙AB中感应电流方向相反，因为改变了运动方向，故A错误；
B.在图乙位置处，导线AB和CD中产生的感应电流方向相反，因为是闭合电路，故B错误；
C.线圈ABCD在图甲、图乙位置处，线圈会受到磁场力的作用，因为物体间力的作用是相互的，故C错误；
D.图甲和图乙位置处，CD边受到的磁场的力方向相反，它们的电流方向相反，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对：发电机和电动机原理图的区别和联系的了解和掌握，是一道基础题。
22．某同学在家庭实验室里，将甲、乙图中的装置连接成了如图所示的通路，其中两个相同的铜线圈处于磁场中。用外力使甲图中的线圈在磁场中摆动，下列说法正确的是（ ）
A．乙图中的线圈有电流通过，也会随着运动起来
B．乙图类似于发电机，其原理是电磁感应
C．甲图类似于电动机，其原理是磁场对电流有力的作用
D．甲图中的线圈在运动过程中将电能转化为机械能
【答案】A
【分析】电动机的制作原理是通电导体在磁场中受力，发电机的原理是电磁感应，电动机工作时消耗电能，得到机械能；发电机工作时将机械能转化为电能。
【解答】解：
用力使甲装置中的线圈在磁场中摆动起来，相当于甲中的线圈做切割磁感线运动，所以电路中会产生电流，是利用电磁感应现象的原理工作的，将机械能转化成了电能，相当于发电机；
甲图和乙图中的线圈是相连的，所以乙图中的线圈相当于通电导线，其会在磁场中受力的作用，所以乙中的线圈会受力运动，将电能转化为机械能，相当于电动机，其原理是通电导体在磁场中受力，甲相当于发电机，电流通过乙线圈，乙相当于电动机，将电能转化为机械能；
综上所述，A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了电与磁之间的两个联系及其应用，注意通电导体在磁场中的受力，易错点。
23．如图甲所示是某人设计的振动发电装置，它由一个辐向形永久磁铁和一个套在辐向形永久磁铁槽中的线圈组成，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（如图乙所示）。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过灯珠。关于此发电装置，以下说法不正确的是（ ）
A．该装置是利用电磁感应原理制成的
B．该装置是将机械能转化为电能
C．小灯珠中流过的电流是直流电
D．小灯珠中流过的电流是交流电
【答案】C
【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，此时在电路中就会产生感应电流，该现象就是电磁感应现象。
（2）大小和方向都不变的电流称为直流电；大小和方向都随周期性变化的电流是交流电。
【解答】解：A、据图能看出，当振动时，线圈会发生运动，即恰好在磁场中切割磁感线运动，从而使得电路中产生电流，故该装置是利用电磁感应现象的原理制成的，故A正确；
B、该装置是通过线圈运动而产生电能的，即是消耗机械能，产生电能，故该装置是将机械能转化为电能的装置，故B正确；
C、由于线圈的运动方向是改变的，故在线圈中的电流的方向也是改变的，故小灯珠中流过的电流是交流电，故C错误；
D、由于线圈的运动方向是改变的，故在线圈中的电流的方向也是改变的，故小灯珠中流过的电流是交流电，故D正确。
故选：C。
【点评】知道电磁感应现象，学会知识迁移，能利用该原理来解释现实问题是解决该题的关键。
24．某科学兴趣小组制作了如图甲所示的地震自动报警器，其简化结构如图乙所示，金属杆与发光二极管、报警器组成了闭合回路。若地震使金属杆摆动，电路中会产生电流并报警。关于该装置以下说法正确的是（ ）
A．金属杆可以用普通橡胶棒代替
B．报警时金属杆将电能转化为机械能
C．产生电流的原理与发电机相同
D．发光二极管是由超导材料制成的
【答案】C
【分析】A、金属杆在装置中起到导电的作用，其是良好的导体。
B、此过程是把机械能转化成电能，再将电能转化为报警器的声能与发光二极管的光能等。
C、发电机的工作原理是电磁感应。
D、发光二极管的核心部件是由半导体材料制成的。
【解答】解：A、金属杆在装置中起到导电的作用，其是良好的导体。而橡胶棒是绝缘体，不具备导电能力，若用普通橡胶棒代替金属杆，地震晃动时无法使电路导通形成电流，报警器无法工作。所以金属杆不能用普通橡胶棒代替，故A错误。
B、报警时是金属杆摆动致使电路导通，让电能得以传输至报警器和发光二极管处，使其工作。此过程是把机械能转化成电能，再将电能转化为报警器的声能与发光二极管的光能等，并非金属杆将电能转化为机械能，故B错误。
C、发电机的工作原理是电磁感应，即当闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动，闭合电路中会产生感应电流。此地震报警器内，金属杆摆动会使闭合电路切割磁感线，进而生成电流，其产生电流的原理同样是电磁感应，和发电机的原理一致，故C正确。
D、发光二极管的核心部件是由半导体材料制成的，超导材料一般用于制造强磁场设备、超导电能传输线路等，不会用于制造发光二极管，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了有关导体、绝缘体、半导体的概念，电磁感应现象，以及有关能量的转化等。
25．如图所示，甲、乙两个装置的线圈abcd、a′b′c'd′分别与电刷A、B、A′、B′紧密接触，两组电刷分别用导线按图示连接。用手拨动甲的线圈，使之沿顺时针方向转动，此时乙的线圈也会沿顺时针方向转动。下列说法正确的是（ ）
A．该过程甲装置相当于电动机
B．该过程乙装置相当于发电机
C．若将甲装置中的两磁极对调，则乙装置线圈的转动方向会改变
D．若改成用导线将A与B′，B与A′连接，则乙装置线圈的转动方向不变
【答案】C
【分析】（1）电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力转动。
（2）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，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。
（3）感应电流的方向与导体运动和磁极的方向有关，磁场对电流作用力的方向与电流方向有关。
【解答】解：A、该过程中导体ab先运动，然后产生感应电流，甲装置相当于发电机，故A错误；
B、该过程中导体a′b′在磁场中受力转动，故乙装置的工作原理为通电导体在磁场中受力运动，相当于电动机，故B错误；
C、若将甲装置中的两磁极对调，则产生感应电流的方向发生改变，因此乙装置线圈的转动方向会改变，故C正确；
D、若改成用导线将A与B′，B与A′连接，则通过乙装置线圈的电流方向发生改变，因此乙装置线圈的转动方向改变，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电和磁，属于基础题。
26．如图所示的是交流发电机的工作原理图，线圈绕转轴逆时针转动，下列判断错误的是（ ）
A．线圈在图甲位置时，电流表指针会偏离零刻度线
B．线圈在图乙位置时电流表指针偏转的方向与线圈在图丁位置时电流表指针偏转的方向相反
C．线圈转到图丙位置时，电流表指针指在零刻度线
D．线圈从图甲位置转到图乙位置时，线圈同时会受到磁场力的作用
【答案】A
【分析】（1）产生感应电路的条件：①闭合电路的一部分导体；②导体切割磁感线运动这两个条件；
（2）感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关。
【解答】解：A．线圈在图甲位置时，线圈没有做切割磁感线运动，线圈中不能产生感应电流，故A错误，符合题意；
B．线圈在图乙位置时与线圈在图丁位置时切割磁感线的运动方向相反，则产生的感应电流方向相反，电流表指针偏转的方向相反，故B正确，不符合题意；
C．线圈转到图丙位置时，线圈AB、CD边没有做切割磁感线运动，线圈中不能产生感应电流，电流表指针会指在零刻度线，故C正确，不符合题意；
D．线圈从图甲位置转到图乙位置时，线圈做切割磁感线运动，线圈中感应电流，会受到磁场力的作用，故D正确，不符合题意。
故选：A。
【点评】本题主要考查了感应电流产生的条件、影响感应电流方向的因素等知识的理解，难度不大。
27．如图是某课外活动小组仿制的一个能产生持续电流的装置一发电机，装有手摇柄（未画出）的转轴垂直穿过圆盘中心，金属圆盘放在蹄形磁铁之间，圆盘的轴心和能在圆盘的边缘滑动接触的滑片通过金属导线与电流表相连。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，圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁力线的运动，从而产生持续电流。当以某一转速匀速转动金属圆盘时，电流表有一定的计数。
根据上述材料，请完成下面的实验探究填空：
（1）换用 磁性更强 的磁铁，其它条件不变，发现电流表读数增大，说明电流大小跟磁场强弱有关：
（2）换用一个半径大一些的金属圆盘，其它条件不变，发现电流表读数增大，说明电流大小也跟 导线长度 有关；
（3）当圆盘转速增大，其它条件不变时，发现电流表读数也增大，说明电流大小还跟 导线运动速度 有关。
【答案】磁性更强；导线长度；导线运动速度
【分析】由题意可知：圆盘在这里相当于一个做切割磁感线的导线，其在磁场中做切割磁感线运动，电路中就产生感应电流。
要探究感应电流的方向与哪些因素有关，就要利用控制变量法的思路。
根据该思路，结合题目中提到的结论可以反映出条件的不同，同理根据条件的不同，结合实验现象，也可以得到结论。
【解答】解：此实验的过程是：圆盘在磁场中做切割磁感线运动，电路中就产生感应电流。电流表的示数大小反映了感应电流的大小。
通过实验中部分条件的改变，发现了感应电流大小的变化，从而得出了结论。
（1）结论中提到了感应电流的大小与磁场强弱有关。因此根据控制变量法的思路可知，改变的是磁场的强弱。根据电流表的示数变大，可以确定换用的磁体的磁性更强。且在其他因素相同的情况下，磁场越强，感应电流越大。
（2）圆盘在这里相当于一个做切割磁感线的导线，在这里相当于一根导线，圆盘变大，说明导线变长，根据控制变量法的思路即可得出结论：电流大小跟导线的长度有关。且在其他因素相同的情况下，导线越长，感应电流越大。
（3）电流表的示数变大是由于圆盘的转动速度增大造成的。所以可得结论：电流大小跟导线的运动速度有关。且在其他因素相同的情况下，导线运动速度越大，感应电流越大。
故答案为：（1）磁性更强；（2）导线长度；（3）导线运动速度。
【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。
28．如图是法拉第1831年发明的圆盘发电机工作原理图。一个可绕固定轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在U形磁铁中，电刷与铜盘的边缘连接且接触良好，用导线将开关、灵敏电流表串联在铜盘中心O和电刷之间。闭合开关，用力转动手柄使铜盘旋转产生电流。
（1）圆盘发电机工作时将 机械 能转化为电能。
（2）小明发现圆盘发电机工作时，灵敏电流表指针偏转不明显，即产生的感应电流太小，分析可能的原因是 磁铁周围的磁场太弱 。（列举1种）
（3）闭合开关后，当沿一个方向转动手柄使铜盘匀速旋转时，灵敏电流表指针向右偏转。若要改变灵敏电流表指针偏转方向，请提出1条可行的措施： 改变手柄的转动方向 。
【答案】（1）机械；（2）磁铁周围的磁场太弱；（3）改变手柄的转动方向。
【分析】（1）发电机工作时机械能转化为电能；
（2）发电机中产生的感应电流的大小与磁场强弱、线圈运动快慢和线圈匝数有关；
（3）发电机中产生的感应电流的方向与磁场方向、线圈运动方向有关。
【解答】解：（1）发电机工作时机械能转化为电能；
（2）根据常见发电机中产生的感应电流的大小与磁场强弱、线圈运动快慢和线圈匝数有关可推知，圆盘发电机工作时，灵敏电流表指针偏转不明显，即产生的感应电流太小的原因是磁铁周围的磁场太弱（铜盘转速太小、铜盘处于磁场的有效长度太短等）；
（3）根据发电机中产生的感应电流的方向与磁场方向、线圈运动方向有关可推知要改变灵敏电流表指针偏转方向，可以改变手柄的转动方向（对调磁铁南北极、将灵敏电流表正负接线柱的导线互换）。
故答案为：（1）机械；（2）磁铁周围的磁场太弱；（3）改变手柄的转动方向。
【点评】本题考查发电机的工作原理，属于基础内容，熟练掌握相关知识要点即可解答。
29．小金用如图甲所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。小金将滑动变阻器的滑片移到合适位置，闭合开关，发现金属导体ab向左运动。
（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是 将磁体N、S极对调 ，再闭合开关观察现象。预期应该观察到的现象是 导体运动的方向发生了改变 。
（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用， 电动机 （选填“发电机“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的。
（3）微型电扇通电工作时，它是电动机。如图乙所示，小金在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光。微型电扇能产生电流是利用了 电磁感应 的原理。
【答案】（1）将磁体N、S极对调；导体运动的方向发生了改变；（2）电动机；（3）电磁感应
【分析】（1）通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关，根据控制变量法分析；
（2）电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力运动；
（3）闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动，闭合电路中就产生感应电流。
【解答】解：（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，电流的方向不变，选用改变磁场的方向，所以小金应进行的操作是将磁体N、S极对调，再闭合开关观察现象。预期应该观察到的现象是导体运动的方向发生了改变；
（2）磁场对通电导体有力的作用，这是电动机的工作原理；
（3）电扇的内部有磁铁和线圈，当微型电扇的插头处连接小灯泡，快速拨动风扇叶片时，线圈做切割磁感线运动，故能产生感应电流；此时微型电扇如同一台发电机，其原理就是电磁感应。
故答案为：（1）将磁体N、S极对调；导体运动的方向发生了改变；（2）电动机；（3）电磁感应。
【点评】本题考查了通电导体在磁场中受力方向的影响因素、电动机和发电机的工作原理，难度不大。
30．发光二极管（LED灯）具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“﹣”极流入时，LED灯不发光。小金想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作：
组别 磁体方向 磁体运动方向 观察现象
图乙 S上N下 向下运动 A灯发光，B灯不发光
图丙 S上N下 向上运动 A灯不发光，B灯发光
（1）实验中，将两个LED灯反向并联的目的是 便于确定感应电流的方向 。
（2）在该实验中，小金探究的是“感应电流的方向与 磁体运动方向 有关”。若要探究“感应电流的方向与磁场方向有关”，在完成上述实验后，还应补做的实验是 控制磁体运动方向不变，改变磁体方向，观察灯的发光情况 。
【答案】（1）便于确定感应电流的方向；（2）磁体运动方向；控制磁体运动方向不变，改变磁体方向，观察灯的发光情况。
【分析】（1）并联电路各支路可独立工作、互不影响，结合发光二极管（LED灯）具有单向导电性分析；
（2）感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析。
【解答】解：（1）实验中，将两个LED灯反向并联，根据发光二极管（LED灯）具有单向导电性，便于确定感应电流的方向；
（2）在该实验中，磁体方向不变，磁体运动方向改变，小金探究的是“感应电流的方向与磁体运动方向有关”。若要探究“感应电流的方向与磁场方向有关”，要控制磁体运动方向不变，故在完成上述实验后，还应补做的实验是：控制磁体运动方向不变，改变磁体方向，观察灯的发光情况。
故答案为：（1）便于确定感应电流的方向；（2）磁体运动方向；控制磁体运动方向不变，改变磁体方向，观察灯的发光情况。
【点评】本题研究感应电流的方向与哪些因素有关，考查并联电路的特点、控制变量法的运用。
31．新能源汽车因高效环保而成为热点。某科学兴趣小组为探究其原理与性能，开展了“自制电动小汽车”的项目化学习。
他们制定的产品评价表如下：
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能实现前进与倒退，且车速可调 能实现前进与倒退，但车速不可调节 只能前进或只能倒退，且车速不可调节
指标二 汽车刹车时能量可回收，且能手动关闭此功能 汽车刹车时能量可回收，但不能手动关闭此功能 汽车刹车时能量不可回收
小组同学利用3D打印机制作了一个汽车模型（如图1），其内部简化电路如图2所示，其中电源C为可充电电池，在车辆制动时，开关S会自动切换至触点3进行能量回收。请回答：
（1）当开关S接通触点2，调节滑动变阻器滑片向上移动时，车速将 变大 。
（2）通过切换开关S能实现前进与倒退功能的原因是 开关S从1切换至2（或2切换至1），流过电动机的电流方向发生改变，根据电动机的工作原理，线圈受力方向发生变化，转动方向发生变化，从而实现前进与倒退 。
（3）车辆制动期间，能量转化的形式为 A （填序号）。
A．机械能转化为电能
B．电能转化为机械能
（4）对车辆进行测试时，指标一被评为“优秀”，指标二被评为“合格”，为使指标二能达到“优秀”等级，应如何改进电路？ 在电源C的旁边串联一个开关，这样可以手动控制能量回收功能的开启和关闭 。
【答案】（1）变大；（2）开关S从1切换至2（或2切换至1），流过电动机的电流方向发生改变，根据电动机的工作原理，线圈受力方向发生变化，转动方向发生变化，从而实现前进与倒退；（3）A；（4）在电源C的旁边串联一个开关，这样可以手动控制能量回收功能的开启和关闭。
【分析】（1）当开关S接通触点2，调节滑动变阻器滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流增大；
（2）开关S从1切换至2（或2切换至1），流过电动机的电流方向发生改变，线圈转动方向发生变化；
（3）在车辆制动时，开关S会自动切换至触点3进行能量回收，所以车辆制动时，电动机相当于发电机，将机械能转化为电能；
（4）为使指标二能达到“优秀”等级，应在电源C的旁边串联一个开关，这样可以手动控制能量回收功能的开启和关闭。
【解答】解：
（1）当开关S接通触点2，调节滑动变阻器滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，电动机的转速加快，所以车速将变大。
（2）开关S从1切换至2（或2切换至1），流过电动机的电流方向发生改变，根据电动机的工作原理，线圈受力方向发生变化，转动方向发生变化，从而实现前进与倒退。
（3）在车辆制动时，开关S会自动切换至触点3进行能量回收，所以车辆制动时，电动机相当于发电机，将机械能转化为电能。
故选A。
（4）为使指标二能达到“优秀”等级，应在电源C的旁边串联一个开关，这样可以手动控制能量回收功能的开启和关闭。
故答案为：（1）变大；（2）开关S从1切换至2（或2切换至1），流过电动机的电流方向发生改变，根据电动机的工作原理，线圈受力方向发生变化，转动方向发生变化，从而实现前进与倒退；（3）A；（4）在电源C的旁边串联一个开关，这样可以手动控制能量回收功能的开启和关闭。
【点评】本题考查了电动机、滑动变阻器的应用，属于基础题。
32．我国风能资源丰富，风力发电产业正逐步发展成为新兴产业。风力发电机包含风力系统和发电系统两部分。某科学小组设计制作简易风力发电机使小灯泡发光，正常照明下灯泡亮度介于100勒到350勒之间。
（1）【发电系统】图甲为发电系统核心部分，风力发电机产生的电流为 交流电 （填“直流电”或“交流电”）。
（2）【风力系统】风力系统的主体部分为风叶。小组成员设计了横截面如图乙所示三种形状的风叶。为了测定哪一种形状的风叶发电效果最好，同学们利用电风扇（图丙）、小灯泡、电流表、发电机、导线、等进行了如下的实验，请完成实验步骤：
①在发电机上装上A形状的风叶，将发电机、小灯泡与电流表组成串联电路。
②把电风扇放在发电机前面0.5米处，并调好高度及方向，使电风扇正对发电机正面，闭合电风扇的开关并把调档旋钮转到第三挡（转速最大）。
③闭合实验电路开关读出电流表示数。
④ 将A形状风叶依次换成B形状、C形状的风叶，重复以上步骤 。
⑤比较所测得的数据，确定哪种型号的风叶效果最好改进：为了实验更具有科学性，在本实验中三种扇叶的 面积 应相同（写出一种即可）。
（3）【安装调试与评价】为了评价小组制作的风力发电机，同学们设计了如下评价量表。请在表格中填写相应的评价指标。
评价指标 优秀 合格 待改进
材料 材料环保且成本低 材料环保但成本高 材料不环保且成本高
发电效果 ① 灯泡亮 ② 发光但较暗 ③ 不发光
发电最低风速 小于等于4m/s 大于4m/s小于8m/s 大于等于8m/s
【答案】（1）交流电；（2）④将A形状风叶依次换成B形状、C形状的风叶，重复以上步骤；⑤面积；（3）灯泡亮；发光但较暗；不发光。
【分析】（1）根据图中圆环知，输出电路没有改变电流方向，产生的是交流电；
（2）将A形状风叶依次换成B形状、C形状的风叶；根据控制变量分析；
（3）根据评价指标进行分析。
【解答】解：（1）图1为发电系统核心部分，图中是金属环，没有改变输出电流的方向，风力发电机产生的电流为交流电；
（2）④将A形状风叶依次换成B形状、C形状的风叶，重复以上步骤；
⑤小组成员设计了横截面如图乙所示三种形状的风叶，应控制它们面积都相同；
（3）评价指标为发电效果，优秀：灯泡亮；合格：发光但较暗；待改进：不发光。
故答案为：（1）交流电；（2）④将A形状风叶依次换成B形状、C形状的风叶，重复以上步骤；⑤面积；
（3）灯泡亮；发光但较暗；不发光。
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