第一章第五节 磁生电
知识点梳理：
1.英国物理学家 发现了磁生电的条件和规律,实现了利用 获得电流的愿望。
2.电磁感应: 电路的 导体在磁场中做 的运动时,导体中就会产生电流,产生的电流叫 电流。
3. 感应电流的方向跟导体的 方向和 方向有关。改变导体的运动方向或磁场的方向，_ ___的方向会发生相应的改变。若电路不闭合,导体做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应___ ___ , 但在导体两端会有感应 。
4.电磁感应现象中的能量转化:_ 能转化为 电 能。
5.影响感应电流大小的因素:切割磁感线 的大小、_ __的强弱、 线圈的匝数、切割导线的有效长度、导线切割方向等。
6.发电机是根据 原理制成的。它是一种能把 能转化为 能的装置。
7， 交流电的电流大小和方向都发生 。直流电的电流方向。我国电网以交流电供电,交流电的周期是 秒，频率为 赫。
8.交流发电机由 和 组成。发电机与电动机的结构本质上是一样的，因此，电动机也可用来做 机。
知识点一： 电磁感应
1、（2019?天津）利用如图所示的装置，可以进行的实验是（ ）
A．探究通电螺线管外部磁场的方向
B．探究通电导体在磁场中受力情况
C．探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关
D．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
2、如图所示四幅图中利用电磁感应现象工作的是（ ）
A．电磁铁 B．发电机 C．电动机 D．扬声器
3、小梅把家里的小电风扇从插座上拔下，如图所示，将小灯泡与电风扇插头的两金属片相连接，用手快速拨动风扇叶片，发现灯泡发光，电风扇发电的原理是 ，发电过程是把 能转化为电能。
4、（2019?石景山区二模）小军利用图中仪器做“探究产生感应电流的条件”实验。请你回答下列问题：
（1）实验中，通过观察灵敏电流计的 来判断电路中产生感应电流。
（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流。
（4）如果将灵敏电流计换成 ，可探究磁场对通电导体的作用。
知识点二： 交流发电机的工作原理
5、下列选项中，可以用来演示发电机原理的是（ ）
A．B．C．D．
6、如图所示，是实验室用的手摇发电机。当老师演示时，某同学发现接入电流表的指针来回摆动，且转动越快灯泡越亮。则下列结论不正确的是（ ）
A．发电机工作过程中电能转化为机械能
B．发电机工作原理是导体切割磁感线产生电流
C．指针来回摆动，说明发电机产生的是交流电
D．转动越快灯泡越亮，说明导体切割速度越大，产生的感应电流越大
7、（2019?杭锦旗一模）对下列四幅图的表述正确的是（ ）
A．甲图中，闭合开关，小磁针静止时N极指向右侧
B．乙图中，闭合开关，滑动变阻器滑片P向右滑动时，弹簧测力计的示数变小
C．丙图是电动机的工作原理图，动圈式话筒也是利用这个原理工作的
D．丁图是发电机的工作原理图，听筒也是利用这个原理工作的
8、如图所示，将两个发光二极管极性相反的并联起来，并与手摇发电机串联。摇动转轮，使线圈在磁场中转动，可观察到两个发光二极管会交替发光，这说明线圈上产生的是 （填“直流电”或“交流电”）；发光二极管主要是利用 （填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成的；发电机的工作原理是 。
1．（2019?泗洪县模拟）某公司有一个优秀的产品研发团队，计划研发一种新型元件，当把这种元件装配在某物体上时，只要物体运动该元件就会发光，并用亮光来引起人们的注意。下列对这种元件原理的设想中，实现的可能性最小的是（ ）
A．物体运动时带动导体在磁场中做切割磁感线运动
B．物体运动时带动火花石与其他物体摩擦
C．物体运动时开关自动闭合，静止时开关自动断开
D．物体运动时气体压强变小，静止时气体压强变大
2．（2019?宁波模拟）POS刷卡机的剧卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头，如图所示，使用时，将带有硫条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圆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刷卡机读出信息原理的是（ ）
A．B．C．D．
3．（2019?东台市一模）将导体AB、小量程电流表和蹄形磁体按下图组装起来。下列情形能使电流表指针偏转的是（ ）
A．AB向右运动
B．AB沿磁场向上运动
C．闭合开关，AB向左运动
D．闭合开关，AB沿磁场向上运动
4．（2019?七星关区校级模拟）如图所示在探究“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：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应线，
（2）匝数不同的导体以不同的速度切割磁感应线
（3）匝数不同的导体以相同的速度切割磁感应线。
下列说法正确的是（ ）
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B D．方案（3）能探究猜想A
5．如图所示为探究感应电流产生条件的实验装置。闭合开关，当铜棒水平向右运动时，灵敏电流计的指针向右偏转；为了使指针向左偏转，下列方法可行的是（ ）
A．使铜棒竖直向下运动
B．将磁体的N、S极对调，仍使铜棒水平向右运动
C．使铜棒竖直向上运动
D．将磁体的N、S极对调，使铜棒水平向左运动
6．如图所示的装置中，当闭合电路中的导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针发生偏转，说明电路中有了电流。此过程中（ ）
A．电能转化成机械能，导体AB相当于电源
B．机械能转化成电能，导体AB相当于电源
C．电能转化成机械能，电流表相当于电源
D．机械能转化成电能，电流表相当于电源
7．（2019?镇平县三模）为了探究电磁感应现象产生的条件，小明设计了如图所示的电路，并进行如下操作：
（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，并让蹄形磁体或导体做下列的运动，则可以让电流表指针发生偏转的是
A．导体不动，蹄形磁体做左右运动
B．蹄形磁体不动，导体在蹄形磁体中上下运动
C．蹄形磁体不动，导体在蹄形磁体中左右运动
D．蹄形磁体不动，导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动
（2）通过（1）中的实验，我们可以得出产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体必须在磁场中要做 的运动
（3）实验过程中小明发现电流表的指针左摆或右摆，说明产生的电流的方向在变化，这种现象可能是由于 不同引起的。
（4）实验结束后，小明有了新的思考，如何才能让电流表的指针偏转的角度更大呢？请你帮小明设计一种方法： ________________________________________________________
8．（2019?农安县模拟）如图是研究电磁感应现象的实验装置，要使电流表A的指针发生偏转，则需先 ，再使导体ab做 运动；正常实验中当使导体ab左右摆动时，会发现电流表A的指针 （选填“只是偏转”、“左右摆动”、“不动”）。
9．如图所示，通电螺线管的上方有一个静止的小磁针，轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面，由图可知通电螺线管的d端为 级，导线的a端应接电源的 级，闭合电路的这部分导体分别向“1”、“2”、“3”、“4”四个方向运动时，沿 和 方向运动能产生感应电流。
10．（2019?福建一模）如图所示，是“探究产生感应电流的条件”实验装置。
（1）当磁铁在线圈中静止时，电流表指针 （填“能”或“不能”）发生偏转。
（2）要使电流表指针发生偏转，磁铁应 运动，这是一种 现象，利用这一原理可制成 。
（3）要使电流表指针偏转，也可以磁铁静止，使 运动。
（4）当磁铁的N极分别向上运动和向下运动时，电流表指针偏转方向 （填“变化”或“不变”）。
（5）学校的广播系统中，其中 是利用这个原理工作的。
1．（2019?锦州）下列四幅图中，能够产生感应电流的实验装置是（ ）
A．B．C．D．
2．（2019?广州）导线a是闭合电路的一部分，a在磁场中按图中v的方向运动时，能产生感应电流的是（a在A、B选项中与磁感线平行，在C、D选项中垂直于纸面）（ ）
A．A B．B C．C D．D
3．如图是小明同学为了探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，产生感应电流方向与哪些因素有关的实验情景。下列分析比较，结论正确的是（ ）
A．比较图a和b，说明感应电流方向与磁场方向有关
B．比较图b和c，说明感应电流方向与导体运动方向无关
C．比较图a和c，说明感应电流方向与磁场方向和导体运动方向均无关
D．由图d可得出结论：感应电流方向与导体是否运动无关
4．（2019?盘锦）图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟电流计连接。
次数
磁杨方向
导线AB运动方向
电流计指针偏转方向
1
向上
向左、斜向左
向左
2
向右、斜向右
向右
3
向下
向左、斜向左
向右
4
向右、斜向右
（1）让AB竖直向上运动，电流计的指针 （填“偏转”或“不偏转”）。
（2）上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就产生电流
（3）如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是 。
（4）第4次实验中电流计指针偏转方向是 。
（5）如果将蹄形磁体向左运动，电路中 （填“能”或“不能”）产生电流。
5．
神奇的光伏高速公路
全球首段承载式光伏高速公路2017年12月28日在山东济南通车，光伏路面全长1120米，路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，摩擦系数高于传统沥青路面，保证轮胎不打滑的同时，还拥有较高的透光率，让阳光穿透它：使下面的太阳能把光能转换成电能，发电装机容量峰值功率为817.2kW．预计年发电量约100万千瓦，参与测试的一名中巴车司机说：“路面的感觉和平常高速一样，刹车距离和平常路面一样。”在冬季，这段路面还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全。
报道称，这光伏滑路面还预留了电磁感应线圈，随着电动汽车无线技术的配套，未来可实现电动车边跑边充电，预留的信息化端口还可接入各种信息采集设备：车辆信息、拥堵状况等信息将汇聚成交通大数据，构建大数据驱动的智慧云控平台，通过智能系统，车辆管控等措施，能更有效的提升高速公路的运行效率。
晒晒太阳就能发电，公路变成”充电宝”，自行融化路面积雪…，这就是智见公路的先行案例。
阅读上文，回答下列问题：
（1）交章中有个物理量的单位有误，请你指出来并改正；
（2）简要描述“新型材料”的特性；
（3）光伏高速公路的设计应用了哪些物理知识？（回答三点即可）。
第一章第五节 磁生电
教学目标：
1、知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。
2、说出电磁感应现象中能量转化。
3、通过控制变量法研究影响感应电流大小的因素。
4、知道感应电流方向与什么因素有关。
5、知道交流发电机的工作原理。
6、知道交流电和直流电的区别，知道大型交流电动机的组成，知道我国交流电的周期和频率。
教学重点：电磁感应现象及产生感应电流的条件
教学难点：电磁感应，直流电动机和交流电动机的工作原理
知识点梳理：
1.英国物理学家 法拉第 发现了磁生电的条件和规律,实现了利用 磁场 获得电流的愿望。
2.电磁感应: 闭合 电路的 一部分 导体在磁场中做 切割磁感线 的运动时,导体中就会产生电流,产生的电流叫 感应 电流。
3. 感应电流的方向跟导体的 运动 方向和 磁场 方向有关。改变导体的运动方向或磁场的方向，__电流___的方向会发生相应的改变。若电路不闭合,导体做切割磁感线运动时，导体中不会产生感应___电流___ , 但在导体两端会有感应 电压 。
4.电磁感应现象中的能量转化:_ 机械 能转化为 电 能。
5.影响感应电流大小的因素:切割磁感线 速度 的大小、_磁场__的强弱、 线圈的匝数、切割导线的有效长度、导线切割方向等。
6.发电机是根据 电磁感应 原理制成的。它是一种能把 机械 能转化为 电 能的装置。
7， 交流电的电流大小和方向都发生 周期性变化 。直流电的电流方向。我国电网以交流电供电,交流电的周期是 0.02 秒，频率为 50 赫。
8.交流发电机由 线圈 和 磁体 组成。发电机与电动机的结构本质上是一样的，因此，电动机也可用来做 发电机 机。
知识点一： 电磁感应
1、（2019?天津）利用如图所示的装置，可以进行的实验是（ ）
A．探究通电螺线管外部磁场的方向
B．探究通电导体在磁场中受力情况
C．探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关
D．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
【解答】解：图中没有电源，所以不能用来做与通电螺线管、通电导体和电磁铁相关的实验；该装置中，让闭合电路的一部分导体在磁场中运动，通过电流计的指针是否偏转来判断在电路中有无感应电流产生，所以此图是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，故D正确。 故选：D。
2、如图所示四幅图中利用电磁感应现象工作的是（ ）
A．电磁铁 B．发电机 C．电动机 D．扬声器
【解答】解：A、电磁铁的特点是有电流，有磁性，没有电流就没有磁性，是利用电流的磁效应原理，故A错误； B、发电机将机械能转化为电能，是根据电磁感应现象原理制成的，故B正确； C、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故C错误； D、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理，故D错误。 故选：B。
3、小梅把家里的小电风扇从插座上拔下，如图所示，将小灯泡与电风扇插头的两金属片相连接，用手快速拨动风扇叶片，发现灯泡发光，电风扇发电的原理是 ，发电过程是把 _________能转化为电能。
【解答】解：尽管电风扇里装的是电动机，但此题中通过手快速拨动风扇叶片使小灯泡发光，说明是当作发电机用的，故是利用运动的线圈切割磁感线产生了电流，即电磁感应原理，并将机械能转化为了电能。 故答案为：电磁感应；机械。
4、（2019?石景山区二模）小军利用图中仪器做“探究产生感应电流的条件”实验。请你回答下列问题：
（1）实验中，通过观察灵敏电流计的 来判断电路中产生感应电流。
（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流。
（4）如果将灵敏电流计换成 ，可探究磁场对通电导体的作用。
【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）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中才有感应电流产生。 只让蹄形磁体在水平方向上运动，导体ab相对磁铁水平运动切割磁感线，导体中有感应电流产生； （3）该实验的结论是：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。 （4）磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以把灵敏电流计换成电源，导体AB成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用。 故答案为：（1）指针是否偏转；（2）有；（3）切割磁感线运动；（4）电源。
知识点二： 交流发电机的工作原理
5、下列选项中，可以用来演示发电机原理的是（ ）
A．B．C．D．
【解答】解：发电机是根据电磁感应原理制成的。 A、图中实验是奥斯特实验，说明通电导线导线周围存在着磁场，是电流的磁效应；故A不符合题意； BD、图中有电源，通电后金属棒会受力运动，即是通电线圈在磁场中受力的作用的原理，故是电动机原理实验图，故BD不符合题意； C、此图中没有电源，当金属棒切割磁感线运动时，电路中会产生电流，故是电磁感应实验装置，即是发电机的制作原理，故C符合题意。 故选：C。
6、如图所示，是实验室用的手摇发电机。当老师演示时，某同学发现接入电流表的指针来回摆动，且转动越快灯泡越亮。则下列结论不正确的是（ ）
A．发电机工作过程中电能转化为机械能
B．发电机工作原理是导体切割磁感线产生电流
C．指针来回摆动，说明发电机产生的是交流电
D．转动越快灯泡越亮，说明导体切割速度越大，产生的感应电流越大
【解答】解：A、发电机工作过程中机械能转化为电能；故A错误； B、发电机工作原理是电磁感应现象，导体切割磁感线产生电流，故B正确； C、指针来回摆动，说明发电机产生的是交流电，故C正确； D、转动越快灯泡越亮说明导体切割速度越大，产生的感应电流越大，故D正确。 故选：A。
7、（2019?杭锦旗一模）对下列四幅图的表述正确的是（ ）
A．甲图中，闭合开关，小磁针静止时N极指向右侧
B．乙图中，闭合开关，滑动变阻器滑片P向右滑动时，弹簧测力计的示数变小
C．丙图是电动机的工作原理图，动圈式话筒也是利用这个原理工作的
D．丁图是发电机的工作原理图，听筒也是利用这个原理工作的
【解答】解： A、甲图中，电流从螺线管的右侧流入，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针静止时N极指向左侧，故A错误； B、乙图中，闭合开关，滑动变阻器滑片P向右侧滑动时，滑动变阻器电阻减小，电流变大，电磁铁磁性变强，电流从螺线管的右侧流入，由安培定则可知，通电螺线管上端为N极，同名磁极相互排斥，故弹簧测力计的示数变小，故B正确； C、图中有电源，若闭合开关，磁场中的通电导体会受力运动，这是电动机的原理图，听筒也是利用这个原理工作，故C错误； D、图中没有电源，闭合开关后，当金属棒ab做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是直流发电机的原理图，话筒也是利用这个原理工作，故D错误。 故选：B。
8、如图所示，将两个发光二极管极性相反的并联起来，并与手摇发电机串联。摇动转轮，使线圈在磁场中转动，可观察到两个发光二极管会交替发光，这说明线圈上产生的是 （填“直流电”或“交流电”）；发光二极管主要是利用 （填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成的；发电机的工作原理是 。
解：由于发光二极管具有单向导电性，所以把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联，缓慢转动线圈，两个发光二极管交替发光，表明发电机发出的电流的方向是变化的，是交变电流； 发光二极管由半导体制成的，具有单向导电性； 发电机工作时将机械能转化为电能，是电磁感应现象，即发电机是利用电磁感应现象的原理制成的。 故答案为：交流电；半导体；电磁感应现象。
1．（2019?泗洪县模拟）某公司有一个优秀的产品研发团队，计划研发一种新型元件，当把这种元件装配在某物体上时，只要物体运动该元件就会发光，并用亮光来引起人们的注意。下列对这种元件原理的设想中，实现的可能性最小的是（ ）
A．物体运动时带动导体在磁场中做切割磁感线运动
B．物体运动时带动火花石与其他物体摩擦
C．物体运动时开关自动闭合，静止时开关自动断开
D．物体运动时气体压强变小，静止时气体压强变大
【解答】解：只要物体运动该元件就会发光，并用亮光来引起人们的注意，这表明电路中是有电流的；
A、物体运动时带动导体在磁场中做切割磁感线运动，这是电磁感应现象，此时会产生感应电流，有电流，该元件可能会发光，故A不符合题意；
B、物体运动时带动火花石与其他物体摩擦，摩擦生热，能使运动元件发光，故B不符合题意；
C、物体运动时开关自动闭合，静止时开关自动断开，这样可以控制电路中有无电流，可以实现运动元件发光，故C不符合题意；
D、物体运动时，流速变大，气体压强变小，静止时流速小，气体压强大，这样只会改变压强，不能改变元件的发光情况，故D符合题意。
故选：D。
2．（2019?宁波模拟）POS刷卡机的剧卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头，如图所示，使用时，将带有硫条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圆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刷卡机读出信息原理的是（ ）
A．B．C．D．
【解答】解：POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象；
A、如图是奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，故A错误；
B、如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故B正确；
C、如图电路中有电源，是通电线圈在磁场中受力转动，故C错误；
D、如图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故D错误。
故选：B。
3．（2019?东台市一模）将导体AB、小量程电流表和蹄形磁体按下图组装起来。下列情形能使电流表指针偏转的是（ ）
A．AB向右运动
B．AB沿磁场向上运动
C．闭合开关，AB向左运动
D．闭合开关，AB沿磁场向上运动
【解答】解：AB、根据产生感应电流的条件可知，电路应该是闭合的，故AB错误；
C、导体AB沿磁场左右运动，运动方向与磁感线方向垂直，所以会切割磁感线，会产生感应电流，故C正确。
D、导体AB沿磁场向上运动，运动方向与磁感线方向平行，所以不会切割磁感线，不会产生感应电流，故D错误。
故选：C。
（2019?七星关区校级模拟）如图所示在探究“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：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应线，
（2）匝数不同的导体以不同的速度切割磁感应线
（3）匝数不同的导体以相同的速度切割磁感应线。
下列说法正确的是（ ）
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B D．方案（3）能探究猜想A
【解答】解：
探究猜想A，应控制切割磁感线的速度一定，改变导体的匝数，应选方案（3）；
探究猜想B，应控制导体的匝数一定，改变切割磁感线的速度，应选方案（1）；
综上分析可知，只有D正确。
故选：D。
5．如图所示为探究感应电流产生条件的实验装置。闭合开关，当铜棒水平向右运动时，灵敏电流计的指针向右偏转；为了使指针向左偏转，下列方法可行的是（ ）
A．使铜棒竖直向下运动
B．将磁体的N、S极对调，仍使铜棒水平向右运动
C．使铜棒竖直向上运动
D．将磁体的N、S极对调，使铜棒水平向左运动
【解答】解：使铜棒竖直向上或向下运动，导体没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故A、C错误；
将磁体的N、S极对调，仍使铜棒水平向右运动，磁场方向发生改变，则感应电流方向发生改变，电流表指针向左偏转，故B正确；
将磁体的N，S极对调，使磁体水平向左运动，感应电流方向不变，故D错误。
故选：B。
6．如图所示的装置中，当闭合电路中的导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针发生偏转，说明电路中有了电流。此过程中（ ）
A．电能转化成机械能，导体AB相当于电源
B．机械能转化成电能，导体AB相当于电源
C．电能转化成机械能，电流表相当于电源
D．机械能转化成电能，电流表相当于电源
【解答】解：由图示可知，导体棒切割磁感线产生感应电流，机械能转化为电能，导体棒AB相当于电源；
故选：B。
7．（2019?镇平县三模）为了探究电磁感应现象产生的条件，小明设计了如图所示的电路，并进行如下操作：
（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，并让蹄形磁体或导体做下列的运动，则可以让电流表指针发生偏转的是
A．导体不动，蹄形磁体做左右运动
B．蹄形磁体不动，导体在蹄形磁体中上下运动
C．蹄形磁体不动，导体在蹄形磁体中左右运动
D．蹄形磁体不动，导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动
（2）通过（1）中的实验，我们可以得出产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体必须在磁场中要做 的运动
（3）实验过程中小明发现电流表的指针左摆或右摆，说明产生的电流的方向在变化，这种现象可能是由于 不同引起的。
（4）实验结束后，小明有了新的思考，如何才能让电流表的指针偏转的角度更大呢？请你帮小明设计一种方法：
【解答】解：（1）A．导体不动，蹄形磁体做左右运动，这相当于磁体静止，导体做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，电流表指针偏转，故A正确；
B．蹄形磁体不动，导体在蹄形磁体中上下运动，导体没有做切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生，电流计指针不偏转，故B错误；
C．蹄形磁体不动，导体在蹄形磁体中左右运动，导体做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，电流计指针偏转，故C正确；
D．蹄形磁体不动，导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，导体做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，电流计指针偏转，故D正确；
（2）通过（1）中的实验，我们可以得出产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体必须在磁场中要做切割磁感线的运动；
（3）感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关，实验过程中发现电流表的指针左摆或右摆，说明产生的电流的方向在变化，这种现象是由于导体切割磁感线的方向不同引起的；
（4）感应电流的强弱与磁场强弱和导体切割磁感线的速度有关，所以要让电流表的指针偏转的角度更大，即增大感应电流，可以换用磁性更强的磁铁或增大导体切割磁感线的速度。
故答案为：（1）ACD；（2）切割磁感线；（3）导体切割磁感线的方向；（4）换用磁性更强的磁铁。
8．（2019?农安县模拟）如图是研究电磁感应现象的实验装置，要使电流表A的指针发生偏转，则需先 ，再使导体ab做 运动；正常实验中当使导体ab左右摆动时，会发现电流表A的指针 （选填“只是偏转”、“左右摆动”、“不动”）。
【解答】解：如图要使电流表A的指针发生偏转，则需先闭合开关，再使导体ab做切割磁感线运动；
蹄形磁铁的磁感线是上下指向的，导体ab水平运动时，能切割磁感线，竖直运动时，不能切割磁感线。所以闭合开关后，导体棒ab在水平方向运动时，会产生感应电流，电流表指针会发生偏转；导体ab左右摆动时，切割磁感线运动的方向改变，感应电流的方向改变，电流表A的指针左右摆动。
故答案为：闭合开关；切割磁感线；左右摆动。
9．如图所示，通电螺线管的上方有一个静止的小磁针，轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面，由图可知通电螺线管的d端为 级，导线的a端应接电源的 级，闭合电路的这部分导体分别向“1”、“2”、“3”、“4”四个方向运动时，沿 和 方向运动能产生感应电流。
【解答】解：（1）由于小磁针静止时，其左端为S极，右端为N极，根据磁极间的作用规律可知，螺线管的右端为S极，左端为N极；
根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向。利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出。由于电流是从电源的正极流出，经过外电路回到电源负极。所以可以确定b为电源的正极，a为负极；
（2）由图分析可知，导体向“1”、“3”的方向运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；导体向“2”、“4”的方向运动与磁感线方向一致，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流。
故答案为：S；负；“1”和“3”。
10．（2019?福建一模）如图所示，是“探究产生感应电流的条件”实验装置。
（1）当磁铁在线圈中静止时，电流表指针 （填“能”或“不能”）发生偏转。
（2）要使电流表指针发生偏转，磁铁应 运动，这是一种 现象，利用这一原理可制成 。
（3）要使电流表指针偏转，也可以磁铁静止，使 运动。
（4）当磁铁的N极分别向上运动和向下运动时，电流表指针偏转方向 （填“变化”或“不变”）。
（5）学校的广播系统中，其中 是利用这个原理工作的。
【解答】解：（1）磁铁是静止的。此时线圈没有做切割磁感线运动，因此不会产生感应电流，电流表指针是静止的；
（2）将磁铁快速向下插入螺线管时，观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转，这就是电磁感应现象，根据这一原理制成了发电机；
（3）要使电流表指针偏转，也可以磁铁静止，使线圈运动；
（4）当磁铁的N极分别向上运动和向下运动时，相当于线圈切割磁感线运动运动方向发生了改变，产生感应电流方向也会改变，电流表指针偏转方向改变；
（5）当人对着动圈式话筒说话时，它会产生随人的声音变化而变化的电流，即：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流。
故答案为：（1）不能；（2）在线圈中上下；电磁感应；发电机；（3）线圈；（4）变化；
（5）动圈式话筒
1．（2019?锦州）下列四幅图中，能够产生感应电流的实验装置是（ ）
A．B．C．D．
【解答】：A、图中有电源，是探究通电导体在磁场中受力运动的实验装置，是电动机的原理图，故A不符合题意；
B、由图知，这是电磁铁的原理图，是根据电流的磁效应制成的，故B不符合题意；
C、图中闭合开关后，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中有感应电流产生，是探究产生感应电流条件的实验装置，故C符合题意；
D、由图知，该实验是研究磁极间相互作用规律，即同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故D不符合题意。
故选：C。
2．（2019?广州）导线a是闭合电路的一部分，a在磁场中按图中v的方向运动时，能产生感应电流的是（a在A、B选项中与磁感线平行，在C、D选项中垂直于纸面）（ ）
A．A B．B C．C D．D
【解答】解：A、如图导体顺着磁感线方向运动，没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故A错误。
B、如图导体是在磁感线的缝隙间通过的，没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故B错误。
C、如图导体是在磁感线的缝隙间通过的，没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故C错误。
D、如图，符合闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，故D正确。
故选：D。
3．如图是小明同学为了探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，产生感应电流方向与哪些因素有关的实验情景。下列分析比较，结论正确的是（ ）
A．比较图a和b，说明感应电流方向与磁场方向有关
B．比较图b和c，说明感应电流方向与导体运动方向无关
C．比较图a和c，说明感应电流方向与磁场方向和导体运动方向均无关
D．由图d可得出结论：感应电流方向与导体是否运动无关
【解答】解：A、图a和图b中，导体运动方向相同，可以得到磁场方向和感应电流方向的关系，故A正确；
B、图b和图c中，磁场方向相同，不同的是导体运动方向，可以说明感应电流的方向与导体运动方向有关，故B的说法有误；
C、图a和图c中，磁场方向和导体运动方向都不相同，无法研究两者与感应电流的关系，故C的说法有误；
D、图d中，只向上运动，做法过于片面，无法得到感应电流和导体是否运动之间的联系，故D的说法有误；
综上可知：正确的说法是A；
故选：A。
4．（2019?盘锦）图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟电流计连接。
次数
磁杨方向
导线AB运动方向
电流计指针偏转方向
1
向上
向左、斜向左
向左
2
向右、斜向右
向右
3
向下
向左、斜向左
向右
4
向右、斜向右
（1）让AB竖直向上运动，电流计的指针 （填“偏转”或“不偏转”）。
（2）上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就产生电流
（3）如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是 。
（4）第4次实验中电流计指针偏转方向是 。
（5）如果将蹄形磁体向左运动，电路中 （填“能”或“不能”）产生电流。
【解答】解：（1）由图可知，蹄形磁体的上边是N极，下边是S极，其间的磁场方向是从上到下，如果导线AB竖直向下运动，是不会切割磁感线的，故不会产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转；
（2）闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象。
（3）A、图A是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场；所以A说法错误；
B、图B是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动；所以B说法错误；
C、图C是动圈式扬声器，与电动机的原理相同，不是电磁感应，所以C说法错误；
D、图D是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的；所以D说法正确。
故选：D。
（4）比较第3和4次实验可知：切割磁感应线的方向不同，但磁场方向相同，指针偏转方向不同，即产生的感应电流方向不同，故在导体运动方向相同时，感应电流的方向向左；
（5）闭合开关，若导体不动，左右移动蹄形磁体，根据相对运动，等效于蹄形磁体不动，而导体左右运动，则切割磁感线，导体中能产生电流。
故答案为：（1）不偏转；（2）切割磁感线；（3）D；（4）向左；（5）能。
5．
神奇的光伏高速公路
全球首段承载式光伏高速公路2017年12月28日在山东济南通车，光伏路面全长1120米，路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，摩擦系数高于传统沥青路面，保证轮胎不打滑的同时，还拥有较高的透光率，让阳光穿透它：使下面的太阳能把光能转换成电能，发电装机容量峰值功率为817.2kW．预计年发电量约100万千瓦，参与测试的一名中巴车司机说：“路面的感觉和平常高速一样，刹车距离和平常路面一样。”在冬季，这段路面还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全。
报道称，这光伏滑路面还预留了电磁感应线圈，随着电动汽车无线技术的配套，未来可实现电动车边跑边充电，预留的信息化端口还可接入各种信息采集设备：车辆信息、拥堵状况等信息将汇聚成交通大数据，构建大数据驱动的智慧云控平台，通过智能系统，车辆管控等措施，能更有效的提升高速公路的运行效率。
晒晒太阳就能发电，公路变成”充电宝”，自行融化路面积雪…，这就是智见公路的先行案例。
阅读上文，回答下列问题：
（1）交章中有个物理量的单位有误，请你指出来并改正；
（2）简要描述“新型材料”的特性；
（3）光伏高速公路的设计应用了哪些物理知识？（回答三点即可）。
【解答】答：（1）功率的单位是W、kW；电功、电能的单位是千瓦时，故题目中的错误“预计年发电量约100万千瓦”，应该为“100万千瓦时”；
（2）有题中信息知：“新型材料”的特性为：摩擦力大，保证轮胎不打滑；
透光率高使下面的太阳能把光能转换成电能；
还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全电；
磁感应线圈可实现电动车边跑边充电；
（3）①路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大车辆行驶时与地面的摩擦力；
②阳光穿透它达到中层的光伏发电组件时，消耗太阳能，产生电能，即将太阳能转化为电能。
③太阳能电池板可以把光能转化成电能，若将预留的金属线圈与太阳能电池相连，线圈中会用电流，电流周围就会产生磁场，当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电，解决电动汽车充电难的问题
