5.3 电磁感应 课时训练（含解析）

3　电磁感应
知识点 1　电磁感应现象
1.如图A5-3-1是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景,当探测线圈靠近金属物体时,探测器就会发出“嘟嘟”的警报声,这是利用(　　)
图A5-3-1
A.磁场对电流的作用力
B.磁场对小磁针的作用力
C.电磁感应现象
D.摩擦起电的现象
2.如图A5-3-2所示是小明设计的手摇电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁,当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,灯泡发光,手摇电筒中　　　　相当于电源,它应用的是　　　　　　原理,将　　　　能转化为电能。?
　图A5-3-2
知识点 2　产生感应电流的条件
3.小明利用如图A5-3-3所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
图A5-3-3
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿　　　　(填“上下”或“左右”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转。?
(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,灵敏电流计指针　　　　(填“会”或“不会”)发生偏转。?
(3)断开开关,无论磁铁如何放置,导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此小明得出结论:　　　　电路的一部分导体在磁场中做　　　　　　　　运动时,导体中就产生感应电流。?
(4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是:?
　。?
(5)要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法。
方法一:　　　　　　　　　　　　　　　;方法二:　 。?
4.导线a是闭合电路的一部分,a在磁场中按图A5-3-4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) (　　)
图A5-3-4
5.[2018·温州] 如图A5-3-5所示的小制作中,装置 A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,引起灯泡发光,装置 A的工作原理是 (　　)
图A5-3-5
A.通电线圈周围存在磁场
B.电磁感应
C.通电线圈能在磁场中转动
D.磁极间相互作用
6.如图A5-3-6所示是一手压电筒,按压手柄,塑料齿轮带动线圈内的磁性飞轮高速旋转,使灯泡发光。图A5-3-7中与这一过程的工作原理相同的是 (　　)
　图A5-3-6
图A5-3-7
7.如图A5-3-8所示为科研人员研制的“发电鞋”,鞋的内部安装了磁铁和线圈,当人体带动磁铁运动时,线圈中便会产生感应电流。下列说法中正确的是(　　)
图A5-3-8
A.发电鞋工作时将电能转化为机械能
B.发电鞋是利用电磁感应原理工作的
C.发电鞋是利用电流的磁效应原理工作的
D.穿上发电鞋,可以使人跑得更快
8.如图A5-3-9所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用力将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与灵敏电流计相连。当小风车转动时,可观察到的现象:　　　　　　　　　　　　　　　,说明电路中有电流产生,此过程将　　　　能转化为电能。?

图A5-3-9 图A5-3-10
9.如图A5-3-10所示,在条形磁铁插入线圈的过程中,灵敏电流计的指针将　　　　;当条形磁铁放在线圈中不动时,灵敏电流计的指针将　　　　;将条形磁铁从线圈里拉出的过程中,灵敏电流计的指针将　　　　(以上三空均填“偏转”或“不偏转”);这是研究　　　　　　　　　
的实验。?
10.某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”“通电导线周围存在磁场”两个实验,于是动手制作了如图A5-3-11所示的闭合线路,当他使图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时,电路中会相应地发生哪些物理现象(写出两个现象):　
　 ;?　 　 　 　 。?
图A5-3-11
11.材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图A5-3-12甲所示。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
图A5-3-12
(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,分别用图乙中A和B两种方式放置一根导线。当导线通电时,小磁针发生明显偏转的是　　　　(填“A”或“B”)。?
(2)科拉顿的实验中,　　　　　(填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转,你提出的一种改进方法是　?
　。?
自|我|提|升
12.[例题] 英国物理学家法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。现在某一课外活动小组的同学想模仿一下法拉第实验,于是他们从实验室里找来了两个线圈A、B,两节干电池、开关、灵敏电流计、滑动变阻器等器材,活动小组完成了部分电路连接,如图A5-3-13所示。请同学们帮助该活动小组,用笔画线代替导线,完成剩余实验电路的连接。
图A5-3-13
[提示] 线圈A与带电池的电路相连,线圈B与灵敏电流计相连。闭合开关,线圈A由于电流的　　　　效应产生磁场,当线圈A插入线圈B或者从线圈B拔出时,都可以引起B中产生
　　　　电流。?
[知识迁移]如图A5-3-14所示为“研究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图,试回答下列问题:
图A5-3-14
(1)在该实验中灵敏电流计G的作用是?
　。?
(2)在产生感应电流的回路中,图中器材相当于电源的是　　　　(填字母代号)。?
教师详解详析
1.C　[解析] 由题意可知,探测器是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,此现象利用的原理是电磁感应现象。
2.线圈　电磁感应　机械
3.(1)左右　(2)不会　
(3)闭合　切割磁感线　
(4)保持导体切割磁感线的运动快慢相同,改变磁场强弱,观察灵敏电流计指针的偏转角度　
(5)改变导体棒切割磁感线的运动方向　
改变磁场方向
[解析] (1)要使灵敏电流计指针发生偏转,即要让闭合电路中产生感应电流,就要让导体棒做切割磁感线运动,水平向左、向右,或者斜向上、斜向下都可以切割到磁感线,这种现象就是电磁感应现象。(2)磁体上下运动,相当于导体棒上下运动,运动方向正好和蹄形磁铁中磁感线的方向一致,不能做切割磁感线运动,所以不能产生感应电流,灵敏电流计的指针就不会发生偏转。猜想感应电流大小跟磁场强弱和导体切割磁感线的运动速度有关,所以探究感应电流大小跟磁场强弱的关系时,应控制导体切割磁感线的运动快慢不变。要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变,也就是要改变感应电流的方向,可以从影响感应电流方向的两个因素(导体切割磁感线的运动方向和磁场方向)考虑,只改变其中一个因素时,感应电流的方向就会改变。
4.D　
5.B　[解析] 装置 A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,相当于线圈在磁场中转动切割磁感线,会产生感应电流,引起灯泡发光,是利用电磁感应现象的原理工作的。
6.B　[解析] 由题意可知,手压电筒是把机械能转化为电能,利用的是电磁感应原理。 图 B是电磁感应实验图。
7.B
8.灵敏电流计的指针发生偏转　机械
9.偏转　不偏转　偏转　电磁感应现象
10.铁块受吸引向下移动　
小磁针发生偏转(合理即可)
11.(1)A　
(2)已经　将电流表等器材置于同一房间内
12.[例题]如图所示
[提示]磁　感应
[知识迁移](1)检测感应电流的大小与方向
(2)B