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第十八章
电能从哪里来
第2节
科学探究：怎样产生感应电流
沪科版物理九年级全一册
学习目标
1．知道产生感应电流的条件及电磁感应现象。
2﹒知道感应电流的方向与哪些因素有关。
想一想
在奥斯特实验中我们知道了电流对磁体有力的作用，
反过来，磁体对电流有无力的作用呢？
下面我们就开始学习磁场对电流的作用。
导入新知
1
知识点
电磁感应现象
英国物理学家法拉第从1822年起，经过十年的努
力，终于在1831年发现了磁也能生电。
合作探究
实验探究：导体在磁场中产生电流的条件
实验器材：蹄形导体、磁铁、灵敏电流计、开关
实验电路：
实验过程：如图所示，把导线的两端分别连接在灵
敏电流表的两个接线柱上，组成一个闭合电路。使
导线在磁场中静止或向各个方向运动，进行各种尝
试，找到能使电路中产生电流的操作，并将实验现
象记录在下面的表格中。
实验现象：
导体在磁场中运动情况
感应电流
电路闭合
静止
无
沿着磁感线运动
无
与磁感线垂直或斜向运动
有
电路断开
与磁感线垂直或斜向运动
无
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感
线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫
做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
产生感应电流的条件：
(1)闭合电路。
(2)部分导体做切割磁感线运动。
定义
探究：感应电流的方向与哪些因素有关
当磁感线方向不变时，感应电流的方向与导
体运动方向有关，导体运动方向改变，感应
电流方向也要发生改变。
当导体运动方向不变时，感应电流的方向与磁
场方向有关，磁场方向改变，感应电流方向也
要发生改变。
1.
导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁
场方向有关。
2.
在电磁感应现象中，机械能转化为电能。
【例1】
如图，是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，下列情况可以产生电流的是( )
A．导体棒不动，让磁体上下移动
B．磁体不动，让导体棒沿ab方向前后运动
C．磁体不动，让导体棒绕a端在水平面内转动
D．让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动
C
【解析】
图中蹄形磁体外部的磁感线是从上端N极指向下端S极的，
导体ab切割磁感线运动时，才在闭合电路中产生感应电流。
A选项中，导体棒不动，让磁体上下移动，导体ab不切割磁
感线，不能产生感应电流。
B选项中，磁体不动，让导体棒沿ab方向前后运动，导体ab
不切割磁感线，不能产生感应电流。
C选项中，磁体不动，让导体棒绕a端在水平面内转动,此时
导体ab切割磁感线，能产生感应电流。
D选项中，让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动，导体
ab和磁体相对静止，不能产生感应电流。
故选C。
根据磁感线的特点和产生感应电流的条件判断各个
选项。
产生感应电流的条件：
(1)导体是闭合电路的一部分；
(2)导体做切割磁感线运动。
新知小结
【中考·潍坊】在物理学的发展过程中，下列物理学家都做出了杰出的贡献，其中首先发现电磁感应现象的是( )
A．安培
B．欧姆
C．法拉第
D．奥斯特
1
C
巩固新知
【中考·广州】图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在各磁场中水平运动时，哪种情况不会产生感应电流( )
2
B
2
知识点
动圈式话筒
思考：当你唱卡拉OK时，要用到话筒（麦克风），
你知道动圈式话筒的原理吗？
如图所示是动圈式话筒的结构示意图，它是将声信号
转换成电信号的装置，它主要由永久磁体、线圈和膜
片组成，它是利用电磁感应现象的原理制成的。
合作探究
动圈式话筒的工作原理：
当对着话筒说话或唱歌时，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
切割磁感线产生感应电流，这样就将声信号转换
成电信号。
【例2】下列关于电话的说法中，正确的是(
)
A．甲的听筒和甲的话筒、乙的听筒和乙的话筒
分别串联在两个电路中
B．甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中，乙
的听筒和甲的话筒串联在另一个电路中
C．话筒将机械能转化为电能，听筒将电能转化为机械能
D．话筒将电能转化为机械能，听筒将机械能转化为电能
B、C
【解析】
甲、乙两方在通话时，甲的听筒和乙的话筒串联，
甲的话筒和乙的听筒串联，所以A错误，B正确。
电话的话筒将声信号转化成电信号，机械能转化为
电能；听筒将电信号转化为声信号，电能转化为机
械能，故C正确，D错误。
(1)如图1所示是动圈式扬声器的构造示
意图，当线圈中有电流流过时，
线圈
受到磁场的作用力而运动，即此类扬
声器利用磁场对通电导体有力的作用，
将电信号还原成声信号。
(2)如图2所示是动圈式话筒的结构，其
基本原理是电磁感应，将声信号转化
成电信号。
图1
图2
新知小结
【中考·株洲】收音机、电视机、音响里都有扬声器，其工作原理是( )
A．电磁感应现象
B．磁场对通电导线有力的作用
C．电流周围存在磁场
D．机械能转化为电能
1
B
巩固新知
【中考·安徽】图为动圈式话筒的构造示意图。对着话筒说话时，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到说话的声音。这种话筒应用的原理是______________。
2
电磁感应
3
知识点
发电机
合作探究
介绍发电机的示意图：
磁铁(定子）和线圈（转子）两个主要部件
1.
发电机的主要部件有哪些？
2.
把手摇发电机、小灯泡接入电路.
转动手柄使线圈
在磁场里转动，小灯泡发光，
3.
发电机原理：
4.
机械能转化为电能的机器
电磁感应原理
说明电路中有电流通过小灯泡.
5.
交流发电机的原理
不切割磁感线，不产生感应电流
切割磁感线，产生感应电流
不切割磁感线，不产生感应电流
切割磁感线，产生感应电流
1
4
2
3
交流电的产生
交流发电机发出的电流大小和方向是不断变
化的叫交流电。
我国生产的交流电，频率为50HZ(即1s内线圈转动
50圈)，周期为0.02s；电流方向改变100次。
定义
【例3】如图所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机，下列说法中正确的是( )
A．直流发电机线圈内产生的是交流电，
供给外部电路的是直流电
B．直流发电机线圈内产生的是
直流电，供给外部电路的也是直流电
C．它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转
动的原理工作的
D．图中的E、F称为换向器，它的作用是改变线
圈中的电流方向
A
【解析】
直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，而供给外
部的是直流电，所以A说法正确，B说法错误。
直流发电机是根据电磁感应原理制成，所以C说法
错误。
换向器的作用是将线圈中的交流电在输出时变为直
流电，而线圈中仍是交流电，所以D说法错误。
此题主要考查了发电机的制作原理和工作原理，
一定要搞清的是在线圈中产生的始终是交流电，若输
出的仍是交流电，则为交流发电机，若用换向器将交
流电变为直流电，则为直流发电机。
新知小结
【中考·绵阳】把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光。关于手摇发电机发电过程，下列说法正确的是( )
A．发电机是将重力势能转化成电能的装置
B．匀速摇动转轮，灯泡的亮度不变
C．转轮转速越快灯泡亮度越暗
D．转轮在一个周期内电流方向改
变两次
1
D
巩固新知
【中考·衡阳】如图所示是根据英国物理学家法拉第发现的____________现象制成的________(填“发电机”或“电动机”)示意图。
2
电磁感应
发电机
1
知识小结
电磁感应现象
磁生电
应用
交流电
发电机
原理
归纳新知
1.
电磁感应：
(1)定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感
线运动时，导体中就会产生电流的现象。
(2)磁生电的条件：①电路是闭合的；
②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)感应电流方向的影响因素：导体切割磁感线运动的
方向和磁场方向。
(4)感应电流大小的影响因素：导体切割磁感线运动的
速度、磁场的强弱、切割磁感线运动的导体的有效
长度和线圈的匝数。
2.
发电机
(1)原理：电磁感应。
(2)结构：定子和转子。
(3)能的转化：机械能转化为电能。
直流发电机工作时，能量的转化情况是( )
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
2
易错小结
C
易错点：发电机工作时能的转化
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.
电动机是利用电磁感应现象制成的
C.
电磁感应现象是电能转化为机械能的过程
D.
产生感应电流的电路必须是闭合的
1
D
课堂练习
如图所示，a表示垂直干纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分，它在各图中按所示方向运动时，不会产生感应电流的是(
)
2
C
发电机的工作原理是(
)
A.
磁场对电流的作用
B.
磁极间的相互作用
C.
电磁感应现象
D.
电流周围存在磁场
3
C
解：导体在a、c位置会产生感应电流。
如图表示的是闭合电路的一部分导体在两磁极间的运动情形。图中小圆圈代表导体的
横截面，a、b、c、d表示运动中四个
不同位置。图中的箭头表示导体在那
个位置上的运动方向。请说出，导体
在哪些位置会产生感应电流？
4
5
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)要使灵敏电流汁的指针偏转方向发生改变，可以采取的两种方法是：
方法一：________________
_______________________;
方法二：________________
_______________________。
左右摇动导体棒
改变导体棒切割磁感线的方向
调换磁体的N极和S极
【中考·南京】如图所示，在蹄形磁
体的磁场中放置一根导体ab，导体
的两端跟电流表连接，开关闭合，电路中没有电流。以下操作中，可能使电路中产生电流的是( )
A．让导体在磁场中静止，换用量程更小的电流表
B．让导体在磁场中静止，换用磁性更强的永磁体
C．让导体在磁场中沿不同方向运动
D．将导体换成匝数很多的线圈，线圈在磁场中静止
6
C
闭合电路的一部分导体在磁场中_______________时，导体中就会产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫____________。
下列设备工作时利用电磁感应的是( )
A．电动机
B．汽油机
C．发电机
D．电磁起重机
7
做切割磁感线运动
感应电流
8
C
发电机线圈中产生的感应电流的大小与方向都随时间做周期性的变化，这种电流叫________，在我国这种电流的频率为________Hz。
9
交流电
50
1．【中考·山东潍坊】如图所示，在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，导体ab与灵敏电流计组成闭合电路，蹄形磁体放置在水平桌面上保持静止时，
下列说法不正确的是( )
A．导体ab静止不动，电流计指针不偏转
B．导体ab在水平方向运动，电流计指针可能会发生偏转
C．导体ab在竖直方向运动，电流计指针可能会发生偏转
D．电流计指针的偏转方向与导体ab的运动方向有关
C
课后练习
2．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场方向有关
D．导体在磁场中运动，能够产生感应电流
【点拨】电磁感应现象中机械能转化为电能，A正确；感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场的方向有关，B、C均错误；导体在磁场中运动，如果不切割磁感线，就不会产生感应电流，D错误。
【答案】A
3．【中考·四川自贡】英国物理学家________经过10年的不懈探索，终于在1831年发现了电磁感应现象，由此发明了________(填
“电动机”或“发电机”)，开创了电气化时代的新纪元。
法拉第
发电机
4．【中考·江苏淮安】在“探究产生感应电流的条件”的实验中：
(1)通过观察___________________________来判断电路中是否有感应电流。
灵敏电流计的指针是否偏转
(2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中________(填“有”或“无”)感应电流。
(3)该实验的结论：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________，可以探究磁场对通电导体的作用。
有
切割磁感线
电源
5．【中考·江苏泰州】刷卡机已经普遍应用于银行、商场等，当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时，刷卡机的检测感应器(相当于线圈)就会产生感应电流。下图中与此原理相同的是( )
C
6．如图所示，当动圈式话筒工作时，声音使得膜片________，与膜片相连的线圈跟着做切割________运动而产生感应电流，这就是__________现象。
振动
磁感线
电磁感应
7．【原创题】关于发电机，下列说法正确的是( )
A．发电机是根据电磁感应现象制成的，是将电能转化成机械能的装置
B．发电机是根据电流的磁效应制成的，是将机械能转化成电能的装置
C．发电机产生感应电流的方向跟线圈转动方向有关，跟磁感线的方向无关
D．发电机产生感应电流的方向跟线圈转动方向有关，跟磁感线的方向也有关
D
8．【中考·湖南娄底】如图所示的是手摇节能LED手电筒，它可在无电的情况时手摇发电，是一款永远有电、不需要更换灯泡的手电筒。手摇发电是利用了__________原理，将机械能转化为__________能。
【点拨】摇动手柄，手电筒中的线圈就会做切割磁感线运动，从而产生感应电流，使灯泡发光，利用了电磁感应现象，将线圈运动的机械能转化为电能。
【答案】电磁感应；电
9．【中考·广西桂林】如图所示，在探究电磁感应现象的实验中，下列说法正确的是( )
A．保持导体棒静止，灵敏电流计指针会偏转
B．让导体棒在磁场中运动，灵敏电流计指针一定会偏转
C．让导体棒在磁场中左右运动，灵敏
电流计指针一定会偏转
D．将导线与灵敏电流计“＋”接线柱断开，
让导体棒在磁场中运动，灵敏电流计指针会偏转
【点拨】保持导体棒静止，导体棒在磁场中没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会偏转，故A错误；如果导体棒在磁场中上下运动，此时导体棒在磁场中没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会偏转，故B错误；让导体棒在磁场中左右运动，导体棒在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计指针会偏转，故C正确；将导线与灵敏电流计“＋”接线柱断开，此时电路是断开的，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会偏转，故D错误。
【答案】C
10．【中考·山东德州】如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而能给鞋面上的电池充电。
选项图中与充电鞋垫的
工作原理相同的是( )
A
11．如图所示，放在磁场中的矩形线圈abcd，自图示位置(即线圈平面与磁感线垂直的位置)开始绕OO′轴转动，则下列说法正确的是( )
A．根据电磁感应原理，线圈在转动
过程中时刻有感应电流产生
B．线圈转动的前半周中，线圈中电流方向不变
C．线圈平面与磁感线方向平行时，线圈中无电流
D．线圈转动过程中，各边都在不停地切割磁感线
【点拨】闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线时，电路中会产生感应电流，但是当线圈平面与磁感线方向垂直时，线圈中没有感应电流产生，其他各时刻ab、cd边都切割磁感线，所以A、C错误。ad、bc两边尽管不停旋转，但与磁感线并不相切割，D错误。在线圈转动的前半周，ab、cd边切割磁感线方向不变，过了线圈平面与磁感线方向垂直的位置后，它们切割磁感线的方向才发生一次变化。
【答案】B
12．【模拟·安徽芜湖】在交流发电机中，当线圈平面，①转至与磁感线垂直位置时，感应电流为零：②转过与磁感线平行时，感应电流改变方向；③转至与磁感线平行时，感应电流为零；④转过与磁感线方向垂直时，感应电流方向改变。以上说法
正确的是( )
A．①③
B．②③
C．①④
D．①②④
【点拨】①线圈在转动过程中，当转至与磁感线垂直位置时，这一瞬间线圈不切割磁感线，线圈中没有感应电流，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③错误；④线圈在转动过程中，当转过与磁感线垂直位置时，这一瞬间感应电流方向改变，故④正确。
【答案】C
13．小华同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：
(1)实验装置中的甲部分，应用的物理原理是________现象。
(2)实验装置中的乙部分，在cd棒运动过
程中，是将电能转化成________能。
(3)此装置中________(填“甲”或“乙”)部分
产生的现象，与生活中电动机的工作原理是相似的。
电磁感应
机械
乙
14．【中考·福建漳州】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
把________能转化为电能。
【点拨】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”，说明把电风扇当成发电机使用，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，将机械能转化为电能。
【答案】电磁感应；机械
15．【易错题】如图所示，光滑的圆弧轨道被固定，轨道所在的平面竖直，紧靠轨道底部有一定区域的磁场，磁场方向与竖直面垂直。现将一个光滑小铁环从轨道左侧h高处由静止释放，则关于铁环第一次向右侧运动的一些判断正确的是( )
A．它到达底部时重力势能全部转化为动能
B．它能到达右侧超过h高处
C．它恰能到达右侧h高处
D．它到达右侧的高度一定小于h
D
再见
