人教版物理九年级全册
第二十章 电与磁
第5节 磁生电
知识梳理 预习感知
知识点1 电磁感应
1. 电磁感应现象： 的一部分导体在磁场中做切割 运动时，导体中就产生 。产生的电流叫做 。
2. 感应电流的方向与导体的 方向和 的方向有关，只改变导体运动方向或磁场方向，感应电流的方向 ，若同时改变导体运动方向和磁场方向，感应电流的方向 。
知识点2 发电机
1. 原理：发电机是根据 现象制成的。?
2. 能量转化：发电机工作时将 转化为 。
?
?课堂练习 当堂反馈
1. (知识点1)关于电磁感应现象，下列说法正确的是( )
A. 电磁感应现象中机械能转化为电能
B. 感应电流的方向只跟导体运动方向有关
C. 感应电流的方向只跟磁感线方向有关
D. 导体在磁场中运动，就能产生感应电流
2. (知识点2)如图是手摇发电机的构造示意图。摇动手柄，线圈在磁场中转动，小灯泡发光。下列实验中和手摇发电机工作原理相同的是( )
A B
C D
第2题 第3题
3. (知识点2)如图所示，L为带动线圈转动的摇把，图中箭头表示指针可来回摆动的电流表，关于此工作原理图，下列说法正确的是( )
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，转摇把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
4. (知识点1)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。
(1)要使灵敏电流计的指针发生偏转，可行的操作是 。?
(2)要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法：
方法一： ；?
方法二： 。?
同步练习 易学精练
1. 图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，当它在磁场中按着箭头方向运动时，不能产生感应电流的情况是( )
A B C D
2. 如图所示，将两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇交流发电机串联。摇动转轮，使线圈在磁场中转动，则下列说法中正确的是( )
A. 发电机的工作原理是电流的磁效应
B. 线圈转动时，两个发光二极管不会交替发光
C. 线圈转动加快，发光二极管会变得更亮
D. 线圈转动过程中，电能转化为机械能
第2题 第3题
3. 图为探究“导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验的装置示意图。关于这个实验，下列说法正确的是( )
A. 当导体棒沿竖直方向上下运动时，灵敏电流计的指针发生偏转
B. 当导体棒相对水平方向斜向上运动时，灵敏电流计的指针不发生偏转
C. 当导体棒沿水平方向左右运动时，灵敏电流计的指针发生偏转
D. 当导体棒沿水平方向向左和向右运动时，灵敏电流计的指针都向同一方向偏转
4. 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机刷卡位置刷一下，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.图中实验现象与POS机读出信息原理相同的是( )
甲 乙
丙 丁
A. 甲图中导线接触电源时，小磁针偏转
B. 乙图中闭合开关，铁钉吸引大头针
C. 丙图中闭合开关，导体ab水平运动
D. 丁图中导体ab向右运动，电流表指针偏转
5. 当你唱卡拉OK时，要用到话筒，动圈式话筒的工作原理是 。?
6. 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
(选填“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。
(选填“动圈式话筒”或“扬声器”)是应用电磁感应原理制成的。?
第6题 第7题
7. “重力电灯”是一种依靠重力做功产生电能的环保型电源。如图，在使用过程中，首先由人将沙袋举高，使人的生物能转化为沙袋的重力势能，然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电，点亮灯泡。发电机是“重力电灯”的核心部件之一，发电机中的线圈在磁场中 磁感线产生电流，这种电流是 (选填“直流”或“交流”)电，发电的过程属于 (选填“电生磁”或“磁生电”)，这个过程将 转化为电能。?
8. 在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
(1)小芳猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关，速度越大， 能越大，转化成电能就越多。你的猜想是：可能与 有关。
(2)小芳为了验证自己的猜想，利用如图装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ沿直线水平向右运动(导体运动区域的磁场强弱相同)。同一次实验，应使导体做 (选填“匀速”或“变速”)运动。下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论： 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
速度(cm/s)
1
2
3
4
5
6
电流(mA)
2.0
4.0
5.9
8.1
10.2
11.8
(3)此实验运用的研究方法主要是 。?
参考答案
知识梳理 预习感知
知识点1 1. 闭合电路 磁感线 电流 感应电流 2. 运动 磁场 改变 不变
知识点2 1. 电磁感应 2. 机械能 电能
课堂练习 当堂反馈
1. A 【解析】感应电流的方向与磁感线方向和导体运动的方向都有关，故可排除B、C选项；闭合电路的一部分导体切割磁感线时能产生感应电流，导体在磁场中运动，不切割磁感线，或非闭合电路中的部分导体切割磁感线，都不能产生感应电流，故排除选项D；选项A正确。
2. D 【解析】手摇发电机是根据电磁感应原理制造的，A图实验是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故选项A不符合题意；B图实验研究的是通电螺线管周围的磁场分布，故选项B不符合题意；C图实验说明了通电导体在磁场中受力的作用，故选项C不符合题意；D图实验探究的是电磁感应现象，故选项D符合题意。
3. B 【解析】转动摇把，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，利用此原理制成发电机，故选项A错误、B正确；如果只拿掉电流表，电路断路，转摇把L让线圈转动，线圈中不会产生电流，故选项C错误；发电机正常工作时，机械能转化为电能，故选项D错误。
4. (1)导体棒水平左右运动 (2)调换N、S极位置(或改变磁场的方向) 改变导体棒运动方向
【解析】(1)要使灵敏电流计的指针发生偏转，闭合电路中要产生感应电流，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，故应使导体棒左右运动。(2)要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变，则感应电流方向要改变，感应电流的方向与导体切割磁感线的方向、磁场方向有关，改变其中一个因素就能改变感应电流的方向。
同步练习 易学精练
1. D 【解析】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，选项A、B、C中都符合产生感应电流的条件，选项D中导体不切割磁感线，故不能产生感应电流。
2. C 【解析】发电机利用了电磁感应的原理发电，线圈转动将机械能转化为电能，故选项A、D错误；发电机的线圈转动时，线圈中产生的是交变电流，方向和大小发生周期性变化，而发光二极管具有单向导电性，所以两个发光二极管会交替发光，故选项B错误；产生感应电流的大小与转速的大小和磁场的强弱有关，所以在磁场强弱不变时，线圈转动加快，发光二极管会变得更亮，故选项C正确。
3. C 【解析】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。由题图可知，磁场中磁感线的方向是竖直向下的，当导体棒沿竖直方向上下运动时，导体棒不能切割磁感线，没有产生感应电流，因此此时灵敏电流计的指针不发生偏转，故选项A错误；当导体棒相对水平方向斜向上运动时，导体棒可以切割磁感线，因此能产生感应电流，此时灵敏电流计的指针发生偏转，故选项B错误；当导体棒沿水平方向左右运动时，导体棒切割磁感线，因此能产生感应电流，灵敏电流计的指针发生偏转，故选项C正确；感应电流的方向与导体棒做切割磁感线的运动方向及磁场的方向有关，当磁场方向不变时，只改变导体棒做切割磁感线的运动方向，感应电流的方向就会发生改变，所以当导体棒沿水平方向向左和向右运动时，灵敏电流计的指针会向不同方向偏转，故选项D错误。
4. D 【解析】将带有磁条的信用卡在POS机刷卡位置刷一下，检测头的线圈中产生变化的电流，这种现象是电磁感应现象，而甲图是奥斯特实验，原理是电流的磁效应，乙图是电磁铁，原理也是电流的磁效应，丙图原理是磁场对通电导体有力的作用，丁图反映的现象是导体在磁场中切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故选项D符合题意。
5. 电磁感应现象
【解析】动圈式话筒在工作时，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，产生随声音变化的感应电流，变化的电流再通过扬声器发出声音，所以动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。
6. 不会 导体运动速度 动圈式话筒
【解析】铜棒ab静止，蹄形磁铁竖直向上运动时，导体棒的相对运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生；ab切割磁感线的速度慢时，灵敏电流表的指针偏转角度较小；当ab快速运动时，灵敏电流表的指针偏转角度变大，这说明电路中的电流变大，所以可以看出感应电流的大小与导体的运动速度有关.动圈式话筒就是因为声音的振动使话筒的膜片振动，带动线圈运动而切割磁感线，产生与振动相对应的电流，然后再通过扬声器还原成声音，是根据电磁感应原理工作的。扬声器是因为线圈中通过变化的电流，从而使它受磁场的力忽大忽小，所以引起膜片的振动，而产生声音，它是利用电流在磁场中受力的原理工作的。
7. 切割 交流 磁生电 机械能
【解析】发电机的主要构造由磁体和线圈组成，发电机发电时，线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流；由于线圈中产生的电流大小和方向都在周期性地发生改变，所以线圈中产生的是交流；发电过程由磁场和线圈共同作用产生电流，所以发电过程属于磁生电；发电机工作时将机械能转化为电能。
8. (1)动 磁场强弱(其他合理答案均可) (2)匀速 其他条件相同时，感应电流的大小与运动速度成正比(其他合理答案均可) (3)控制变量法
【解析】由于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，感应电流的大小自然就会猜想到可能与导体运动的速度和磁场的强弱有关，并且运动速度越大，磁场越强，产生的
