第5节 磁生电（无答案）

第5节 磁生电
学习目标
1.通过实验探究理解产生电磁感应现象的条件和规律。
2.了解发电机的结构及其工作原理。
夯实基础巩固
1.【泉州】关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是( )。
A.只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流
B.只要导体在磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流
C.闭合电路的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流
2.如图所示为探究“磁生电”的实验装置，当闭合开关，让悬着的导体AB左右运动时，发现电流表指针偏转不明显。为了使指针偏转明显，下列做法中可行的是( )。
A.上下快速移动导体或磁铁
B.将灵敏电流表换为普通电流表
C.将AB换成一个线圈或换用一个强磁铁
D.在电路中接入一节干电池
3.如第2题图所示，在探究“感应电流产生的条件”实验中，小明意外地发现小量程电流表指针每次偏转的角度不相同，猜想A：感应电流可能与导体匝数有关；
猜想B：感应电流可能与导体切割磁感线的速度有关。为此设计了以下三个方案：①同一导体以不同的速度切割磁感线；②匝数不同的导体以不同的速度切割磁感线；
③匝数不同的导体以相同的速度切割磁感线。下列说法中，正确的是( )。
A.方案①能探究猜想A
B.方案②能探究猜想B
C.方案③能探究猜想A
D.方案③能探究猜想B
4.磁生电的过程实质上是机械能转化为电能的过程。同一条形磁铁，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的
金属线圈丙、断开的金属线圈丁。假设所有线圈均有电阻，且不计空气阻力，则条形磁铁穿过线圈后落地时的速度最慢的是( )。
A.线圈甲 B.线圈乙 C.线圈丙 D.线圈丁
5.发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出。小明设计了如图所示的装置，使线圈沿水平方向左右移动，此时会看见两只发光二极管 ，
该装置发光的根据是 原理。
6.像干电池这一类电源所提供的电流为直流电，其特点是 。而像手摇发电机所产生的电流属于交流电，
其特点是 。我国交流电的周期是 ，频率为 。工农业生产及家庭用电多采用交流电，
通过查阅资料可知，使用交流电的好处是 。
7.如图甲所示为新中国成立后第一座自行设计建造的新安江大型水力发电厂，自1957年建成以来曾为华东地区的电力供应立下汗马功劳，目前仍是浙江省最大的水力发电厂。
该水力发电厂内设有9台大型发电机组，如图乙所示。这种大型发电机的结构与小型发电机不同，常采用线圈不动磁场转动的方式进行发电，其原因是 ；
其磁场常采用电磁铁而不采用永磁体的原因是 。
8.同学们对学校实验室里的手摇发电机非常感兴趣，他们想：发电机产生的感应电流大小与哪些因素有关呢？于是他们展开了探究，如图所示为他们所用的发电机和实验记录表：
实验顺序线圈转速线圈转向小灯泡亮度
（1）根据表格可知，他们准备研究发电机产生的感应电流大小是否与
有关。
（2）手摇发电机是利用 原理来发电的，在发电时将 能转化为电能。
（3）他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。
下列方法中，属于“转换法”的是 （填序号）。
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱
②为了研究电流的特点，把电流看成水流
③为了研究电流和电阻的关系，使电压保持不变
（4）手摇式发电机产生的感应电流是 （填“交流电”或“直流电”）。
能力提升培优
9.如图所示为探究电磁感应现象的实验装置，现使导体ab按下列方向以相同的速度运动时，灵敏电流表偏转角度最大的是( )。
A.沿左右方向运动
B.沿导线所在的a或b方向运动
C.沿上下方向运动
D.沿倾斜45°方向向右上方运动
10.科研人员设计了一种“能量采集船”，如图所示，在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”，“工作臂”的底端装有手掌状的、紧贴水面的浮标。
当波浪使浮标上下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来。下列电器设备中，与“能量采集船”采集能量的原理相同的是( )。
A.电动机
B.电磁铁
C.电扇
D.发电机
11.如图所示的风速计是由风叶和改装的电流表构成的。风速越大，风叶转动越快，电流表读数也越大。下列各项中，与这一过程的工作原理相同的是( )。
A. B C. D.
12.POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）。
在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。图中能反映POS刷卡机读出信息电磁学原理的是( )。
A.电磁感应现象
B.电生磁现象
C.通电导体周围存在磁场
D.磁场对通电导体有力的作用
13.如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，当导线以图甲所示方向运动时，电路中可产生感应电流。
若想改变电路中感应电流的方向，你有什么方法？请在图乙中画出来，并标出磁铁的N、S极。
14.如图所示为某科学兴趣小组的同学探究电磁感应现象的实验装置。
（1）保持ab棒不动，闭合电路，电流表的指针不动，说明这时导线中 （填“有“或“无”）电流。
（2）当ab棒水平运动时，可以观察到电流表指针发生偏转，如果它的偏转方向向左，且将ab棒看成是一个电源，那么 端为正极。
（3）保持电路闭合，当ab棒向左运动和向右运动时，电流表的指针会向左和向右偏转，表明导线中的感应电流方向与 有关。
（4）将蹄形磁铁反转对调磁极，闭合电路，当ab棒向左运动和向右运动时，电流表的指针会向右和向左偏转，表明导线中的感应电流方向与 有关。
（5）实验中小华为了使电流表指针偏转明显，你认为他可能会采取哪些措施？（写出一条即可） 。
15.阅读短文，回答下列问题：
如图所示为电磁炉的原理示意图。炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的。
这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质（或钢质）锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便能起到加热物体的作用从而煮食。
电磁炉的特点是：效率比一般的炉子都高，热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，火力强劲，安全可靠。
因为电磁炉是以电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用。对于锅的选择，方法很简单，只要锅底能吸住磁铁的就能用，
适合放在电磁炉上烹饪的器具有不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅；不适用的有陶瓷锅（壶）、圆底铁锅、耐热玻璃锅、铝锅（壶）、铜锅（壶）等。
（1）电磁炉不能用于加热陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是什么？
（2）如果在锅和电磁炉中间放一张报纸，那么电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？
中考实战演练
16.小明以塑料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，灯泡亮度会发生改变
17.【聊城】如图所示，L为带动线圈转动的摇把，图中电表是指针可来回摆动的电流表，关于此工作原理图，下列说法中正确的是( )。
A.这是电动机的工作原理图
B.用该原理可制作手摇发电机，转动摇把L让线圈转起来，电流表的指针来回摆动
C.用该原理可制作手摇发电机，如果只拿掉电流表，其他电路连接不变，那么转动摇把L让线圈转动，线圈中会产生电流
D.用该原理制成的机器正常工作时，电能转化为机械能
18.【河北】如图所示的闭合电路中，铜棒ab静止，当蹄形磁铁竖直向上运动时，灵敏电流表的指针 （填“会”或“不会”）偏转；
让铜棒ab水平向右缓慢运动时，灵敏电流表的指针偏转的角度较小；快速运动时，指针偏转的角度较大，这说明感应电流的大小与 有关。
（填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”）是应用电磁感应原理制成的。
19.阅读短文，回答下列问题：
摇摆钢笔
你有没有留意过，我们写字的时候，笔的上端都会小弧度地来回摇摆。有细心的中国设计师就发现了这个细微的动作，根据物理学原理设计出一款“收音机钢笔”，
希望给在繁重功课压力下的学生朋友增添一些乐趣。这支钢笔内置有电池，当你书写的时候，笔端摇摇摆摆产生电流，就能给电池储存电量。
而钢笔上面的频道调节、音量调节、耳机插孔、音响等配置一个不少。如此一来，在枯燥的学习之中你便可以听听音乐或是新闻，以缓和学习的压力。
但是家长们应该不会赞同这样的设计吧。做功课的时候不是应该乖乖做功课吗？
请回答下列问题：
（1）文中画线部分是基于哪个科学原理或规律制成的？ 。
（2）给内置电池充电过程发生的能量转化情况是 （填字母）。
A.电能转化为化学能
B.化学能转化为电能
C.机械能转化为电能
D.电能转化为机械能
开放应用探究
20.【义乌】如图所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区（“×”代表磁感线垂直于纸面向里）。
若不计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为E?A和E?B，则E?A和E?B的大小关系是。
21.如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线。现将空心簿铜管EF和GH垂直放在滑轨上，
当拉动铜管GH使其向左移动时，发现铜管EF也立即运动起来。
（1）若拉动铜管EF使其向右移动时，则GH应向 （填“左”或“右”）移动。
（2）当拉动铜管EF使其向右移动，GH紧跟着运动的过程中，导轨上的两根簿铜管可分别看作是电动机和发电机，其中铜管 可以看作电动机。
（3）本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是

。