1.5 磁生电（学案）—2020-2021学年浙教版八年级科学下册知识点梳理

1.5 磁生电
知识点梳理
电磁感应现象：闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就好产生电流，这种现象就叫做电磁感应现象
物理学家法拉第经过长达10年的探索，终于在1831年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。
电流的方向与什么有关？
①感应电流的方向跟导体的运动方向有关
①感应电流的方向跟磁场方向有关
改变导体的运动方向或磁场的方向，感应电流的方向会发生相应的改变
如果电流不闭合，当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
能量转化：机械能———电能
交流发电机
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
交流电：一种大小和方向都发生周期性变化的变流，这种电流就叫做交流电。
直流电：电流方向不变的，叫做直流电。
电动机的工作原理：
它主要由转子（线圈）和定子（磁体）组成，再利用铜环（E,F）和电刷（A,B）把线圈产生的电输送给用电器。
当转子线圈转动时，线圈的ab边和cd边切割磁感线而产生感应电流。
大型的交流发电机，一般采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电。
发电机与电动机的结构本质上意义，因此也可以用来做发电机。
同步练习
一、选择题
1．（2019·浙江九年级一模）如图所示的甲乙丙丁四个装置，可以用来演示相应的科学现象，则下列表达正确的是（ ）
A．图甲可用来演示电磁感应现象
B．图乙可用来演示磁场对电流的作用
C．图丙可用来演示电流的磁效应
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
2．（2020·浙江杭州市·八年级期中）如图所示，一个闭合的正方形线圈从一个蹄形磁铁的上方落下。其ab边进入蹄形磁铁直至底部，线圈的边长比磁铁的高度长，则在此过程中（　　）
A．线圈中无感应电流产生
B．线圈中有感应电流产生，线圈的机械能转化为电能
C．线圈中有感应电流产生，产生的电能转化为机械能
D．以上说法都不对
3．（2020·浙江八年级期中）如图为我国新型反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强调变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下图能解释磁异探测器工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2020·绍兴市柯桥区杨汛桥镇中学八年级月考）如下图所示的四个图的装置 可以用来演示物理现象，则下列表述正确的是（　　）
A．图可用来演示电磁感应现象
B．图可用来演示磁场对电流的作用
C．图可用来演示电流的磁效应
D．图可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
5．（2020·浙江八年级月考）电磁炮是一种先进的动能武器，它是利用磁场对通电导体作用的原理，对金属炮弹进行加速，具有速度快、命中率高等待点。下图中与此工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2020·浙江八年级月考）电磁炮是一种先进的动能杀伤武器，它是利用磁场对通电导体作用的原理，对金属炮弹进行加速，具有速度快、命中率高等特点。图中与此工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2020·浙江九年级期中）如图所示为生活中常见的线圈式话筒，其内部结构为话筒与线圈固定在一起，且将线圈套在磁铁上，当 我们对着话筒讲话时，声音使话筒膜片振动，膜片带动线圈一起振动，于是线圈中产生了随声音变化的电流从而发声。则与线圈式话筒的原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
8．（2020·浙江八年级月考）小林对如图所示的甲、乙两个探究实验进行比较后有了以下几点认识，其中正确的是(　　)
A．甲实验是发电机的原理，乙实验是电动机的原理
B．甲实验中机械能转化为电能，乙实验中电能转化为机械能
C．实验时，甲实验中导体ab相当于电路中的电源，乙实验中导体ab相当于电路中的用电器
D．甲实验是探究磁场对通电导体的作用的实验装置，乙实验是探究磁生电的实验装置
9．（2020·浙江温州市·九年级一模）如图是一个重力灯，只需将重物放在顶部的凹槽中，让重物缓缓下降，带动转子转动，从而产生电能使电灯发光，下列图中与该重力灯工作原理相对应的是（ ???）
A． B． C． D．
10．（2020·慈溪育才中学九年级月考）垃圾分类已成为新时尚，生活垃圾分类中的其他垃圾被运送至垃圾焚烧发电厂处理，焚烧的垃圾产生的内能转移到高温蒸气以便推动汽轮机转动，使发电机产生电能。下图是发电机原理的是(　　)
A． B．
C． D．
二、填空题
11．（2019·浙江八年级期末）风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一.因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源.某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究。
（1）科技小组探究“风力发电”，应选取下列相应的哪套装置________，原理是_____________________________；
（2）下列实验中可以让磁场产生电流，必须的操作是_______
A．实验时，开关要闭合，接通电路；
B．电路的一部分导体，在磁场中运动；
C．整个电路都在磁场中做切割磁感线运动；
D．电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；
E．导体切割磁感线的速度必须要快；
（3）在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制_________不变。
（4）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为________
12．（2020·浙江八年级其他模拟）某市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台。机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现（如图），其奥秘是“手指”内部有电磁铁。
(1)机器人取放棋子是利用了电磁铁的_________________（选填“磁性有无”或“磁极方向”）可以控制的特点。
(2)制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的_____________________
A．铁 B．铜 C．铝
13．（2018·浙江杭州市·八年级期末）电风扇、洗衣机、抽油烟机等家用电器都装有电动机，这些用电器是 联接入家庭电路的。如图所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的导线 拉直并用刀将漆全部刮掉，作为转动轴。将线圈放在金属支架上，它的下面放一 块小磁体。用纸做一个小风车固定住转动轴上，将装置与小量程的电流表相连， 使小风车转动，可观察到___________ 的现象，说明电路中有___________ 产生，若将电流表换成干电池接入电路， 线圈___________ （选填“能”或“不能”）持续转动。
14．（2020·浙江湖州市·八年级期末）如图所示，足够长的光滑金属导轨与导线CD相连，金属导轨与蹄形磁体固定在木板上，木板倾斜放置。质量、大小均相等的金属铝棒和绝缘棒分别垂直于导轨放置(与导轨接触良好)，在相同的位置静止释放。两根棒在下滑过程中，能使线圈中产生感应电流的是________（铝棒或橡胶棒）若要增大感应电流大小，在不改变实验器材情况下，可以进行怎样的操作?________。
15．（2019·天台县坦头中学八年级期中）如下图所示，是一种利用健身球设计的充电器，当人们在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于_____（ 选填“ 电动机” 或“ 发电机”） . 它工作时的原理是____。
参考答案
1．C
【分析】
本题考查电磁感应、电流的磁效应，可根据实验装置及实验的现象进行判断．
【详解】
A．甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，故A错误；
B．乙图中导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，故B错误；
C．放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，故C正确；
D．通电后串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引小铁钉，但左边吸引的个数要少，说明通电螺线管的磁极强弱与线圈匝数有关，故D错误；
故选C．
2．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线运动；满足上述两个条件，导体中才有感应电流。
【详解】
根据图片可知，U形磁铁之间的磁感线沿水平方向，而线圈竖直向下运动时，正好做切割磁感线运动；由于线圈边长大于磁铁的高度，所以肯定会有部分线圈不在磁场中，即切割磁感线的是闭合电路的部分导体，那么肯定会有感应电流产生，将线圈的机械能转化为电能。
故选B。
3．A
【详解】
机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，是把机械能转化为电能，发电机原理，图A是发电机原理。选项A正确。
4．C
【详解】
A．甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，故A错误；
B．乙图中导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，故B错误；
C．放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，故C正确；
D．是演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系的实验装置，由于两个电磁铁串联，电流相同，无法研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】
A．图中装置有电源、磁体、金属棒，探究通电导体在磁场中受到力的作用，故A符合题意；
B．图中实验为电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中的实验是探究带电体的性质，故C不符合题意；
D．图中实验装置，无电源，研究电磁感应现象，故D不符合题意。
故选A。
6．D
【详解】
A．图中实验装置，无电源，研究电磁感应现象，故A不符合题意；
B．图中实验为电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中的实验时探究带电体的性质，故C不符合题意；
D．图中实验装置，有电源，研究通电导体在磁场中受力，故D符合题意。
故选D。
7．D
【详解】
动圈式话筒工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。
A．该图是奥斯特实验，即通电导体周围存在磁场；不符合题意；
B．该图是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受力运动；不符合题意；
C．该图是线圈中通过电流，线圈会发生偏转，说明通电导体在磁场中受力运动，不符合题意；
D．该图是电磁感应原理，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生电流的现象；符合题意。
故选D。
8．D
【分析】
当通电导体在磁场中通电时，会受到磁场的作用，将电能转换成机械能，导体相当于用电器。
当导体所在的回路在切割磁场的时候，导体会产生感应电压，回路中会产生感应电流，此时导体相当于电源，并机械能转化成电能。
甲图：闭合开关后，通过电流的金属棒在磁场中受力运动；
乙图：闭合开关后，磁场中的金属棒做切割磁感线运动，电流计的指针摆动，这是电磁感应现象。
【详解】
A.甲实验是电动机的原理，乙实验是发电机的原理，故A错误；
B.甲实验中电能转化为机械能，乙实验中机械能转化为电能，故B错误；
C.实验时，甲实验中导体ab相当于电路中用电器，乙实验中导体ab相当于电路中的电源，故C错误；
D.甲实验是探究磁场对通电导体的作用的实验装置，乙实验是探究磁生电的实验装置，故D正确。
故选D
9．C
【详解】
A．当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生改变，这说明电流周围存在磁场，故A不合题意；
B．闭合开关后，通电的金属棒在磁场中受力运动，故B不合题意；
C．当金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有电流产生，这就是电磁感应现象，故C符合题意；
D．闭合开关后，线圈匝数多的电磁铁吸引的铁屑多，说明：当电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强，故D不合题意。
故选C。
10．C
【详解】
A．给导线通电，导线周围有磁场，小磁针方向发生偏转，这是电流的磁效应，故A不合题意；
B．开关闭合后，电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，即通电导线在磁场中受力的作用，即是电动机的制作原理，故B不合题意；
C．在外力作用下使导体做切割磁感应线运动，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C符合题意；
D．电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁，它是利用电磁铁来控制工作电路通断的，当控制电路接通时，电路中有了电流，电磁铁就有了磁性，吸引衔铁，衔铁的移动导致了工作电路的通断，故D不合题意。
故选C。
11．B 电磁感应 AD 导体运动方向 电
【详解】
(1) A．通电导体在磁场中受力的作用而发生转动。
B．金属杆切割磁感线时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，此原理可以制成发电机。
C．导线通电后，其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象。
D．通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强。
[1][2]探究“风力发电”，应选取B装置，原理是电磁感应现象。
(2)[3]根据产生感应电流的条件可知：要产生感应电流，导体必须是闭合电路的一部分，同时必须做切割磁感线运动。故选AD。
(3)[4]要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制导体运动方向不变。
(4)[5]风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为电能。
12．磁性有无 A
【详解】
(1)[1]根据机器人取放棋子的方法推断，它是靠电磁铁磁性有无来控制“手指”的，即当通电时有磁性，将棋子取起，当断电时无磁性，将棋子放下；
(2)[2]由于象棋棋子能被电磁铁吸引，所以棋子一定是磁性材料制成的，由于磁铁能吸引铁、钴、镍等材料，这些材料被称为磁性材料，其它材料是不能被磁铁吸引的，故棋子的材料只能是铁，即A符合题意。
13．电流表指针会发生偏转 感应电流 不能
【详解】
[1][2]图中线圈、导线和电流表组成闭合电路，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，因此电流表指针会发生偏转；
[3]若将图中电流表换成干电池，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。
14．铝棒 增大木板与地面的夹角/将木块向左移动
【详解】
[1]根据电磁感应的定义可知，要发生电磁感应的首要条件是导体，因此能使线圈中产生感应电流的是铝棒。
[2]磁场的强度不能改变，只能改变导体的运动速度，进而增大感应电流的大小。由于物体在斜面上的运动速度与斜面的倾角大小有关，所以在不改变实验器材的情况下，可以这样操作：增大木板与地面的夹角/将木块向左移动。
15．发电机 电磁感应现象
【解析】
根据在转动球的时候就可以给电池充电，就可知在转动球的时候是可以发电的，故球的内部装置相当于一个发电机，其是将机械能转化成电能的过程，故它是利用电磁感应现象的原理工作的。
点睛：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感应运动，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，发电机就是利用该原理制成的．