專題33電磁感應(yīng)

專題33電磁感應(yīng)考點解讀考點解讀1.電磁感應(yīng)：閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與磁場方向、導(dǎo)體切割磁感線的運動方向有關(guān)。2.發(fā)電機：發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)原理制成的，工作時將機械能轉(zhuǎn)化為電能。動圈式話筒(麥克風(fēng))是通過電磁感應(yīng)現(xiàn)象將聲音變成電流。知識點二：發(fā)電機1.原理：電磁感應(yīng)2.能量轉(zhuǎn)化：機械能→電能3.電的類型：直流發(fā)電機和交流發(fā)電機4.交流電：大小和方向都隨時間成周期性變化。發(fā)電機產(chǎn)生的電是交流電，經(jīng)過整流以后可以變成直流電。5.交流電：周期性改變方向和大小的電流，電流1秒鐘內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率，我國交流電的頻率是50Hz，周期是0.02s，電流方向每秒改變100次。（1次振動改變2次方向）6.電動機與發(fā)電機的比較直流電動機交流發(fā)電機原理利用通電線圈在磁場中受到力的作用的原理制成的利用電磁感應(yīng)原理制成的原理圖主要構(gòu)造直流電動機主要由磁體、線圈、換向器、電刷構(gòu)成交流發(fā)電機主要由轉(zhuǎn)子和定子以及滑環(huán)、電刷構(gòu)成能量的轉(zhuǎn)化將電能轉(zhuǎn)化為機械能將轉(zhuǎn)化為電能機械能在電路中的作用用電器電源電磁應(yīng)用上電生磁現(xiàn)象的應(yīng)用磁生電現(xiàn)象的應(yīng)用電磁現(xiàn)象的綜合比較項目電生磁磁生電磁場對電流的作用實物圖產(chǎn)生的結(jié)果產(chǎn)生磁產(chǎn)生感應(yīng)電流受力的作用(運動或轉(zhuǎn)動)判斷方法安培定則右手定則左手定則影響因素磁場方向與電流方向有關(guān)電流方向與磁場方向和導(dǎo)體切割磁感線運動方向有關(guān)受力方向與磁場方向和電流方向有關(guān)導(dǎo)體中電流由電源通電提供因感應(yīng)而生由電源通電提供能的轉(zhuǎn)化電能→磁能機械能→電能電能→機械能應(yīng)用電磁鐵、電磁繼電器發(fā)電機、話筒電動機8.拓展：①電生磁：無條件，只要有電流（恒定的電流周圍會產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場；變化的電流周圍會產(chǎn)生變化的磁場；穩(wěn)定變化的磁場又會產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，以此類推），在其周圍就存在磁場；②磁生電：有條件，有外力的參與且做切割磁感線運動；③磁場對電流的作用：有條件，電流必須在磁場中且電流方向與磁場方向不平行；④機械能和電能的相互轉(zhuǎn)化離不開磁場這個媒介物，即都是在磁場中完成的。題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練一、單選題1．在科學(xué)晚會上，小明所在的科技小組展示了一個“隔板推物”的節(jié)目，其原理如圖所示。甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個蹄形磁鐵的磁場中，兩線圈通過導(dǎo)線連接構(gòu)成一個閉合電路。用手推動甲線圈擺動時，乙線圈會隨之?dāng)[動。對于這個過程，下列說法正確的是（）A．甲線圈相當(dāng)于電源，乙線圈相當(dāng)于用電器 B．推動甲線圈擺動時電能轉(zhuǎn)化為機械能C．乙線圈隨之?dāng)[動時機械能轉(zhuǎn)化為電能 D．乙線圈擺動的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象【答案】A【解析】用手推動甲線圈擺動時，線圈甲的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，閉合的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，是發(fā)電機的工作原理，工作時將機械能轉(zhuǎn)化為電能。乙線圈隨之?dāng)[動，乙線圈擺動的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用，是電動機的工作原理，所以甲線圈相當(dāng)于電源，乙線圈相當(dāng)于用電器，工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故A正確，BCD錯誤。故選A。2．如圖，蹄形磁鐵的磁場中放置一導(dǎo)線，導(dǎo)線與電流表組成閉合回路。下列說法正確的是（）A．法拉第用此裝置制成了電動機B．奧斯特用此裝置發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)C．導(dǎo)體豎直方向運動時，電流表指針偏轉(zhuǎn)D．導(dǎo)體左右運動時，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向改變【答案】D【解析】A．該裝置可以用來探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機就是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，電動機不是用此裝置，故A錯誤；B．該裝置是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置，不是探究電流磁效應(yīng)的裝置，故B錯誤；C．導(dǎo)體豎直方向運動時，導(dǎo)體沒有做切割磁感線運動，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；D．導(dǎo)體向左或向右運動時，導(dǎo)體切割磁感線的方向發(fā)生了變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向也會發(fā)生變化，則電流表指針偏轉(zhuǎn)方向會改變，故D正確。故選D。3．赤道附近的地磁場的磁感線大致為南北方向且水平，小明把安裝有靈敏電流計的閉合電路中的一部分導(dǎo)體棒與豎直方向固定的導(dǎo)軌接觸良好以相同的速度大小做下列運動，靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)最明顯的操作是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】A．地磁場的磁感線是在南北方向上。圖中的導(dǎo)體向東運動時，導(dǎo)體沒有切割磁感線，所以不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；故A不符合題意；B．圖中的導(dǎo)體向南運動時，導(dǎo)體沒有切割磁感線，所以不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；故B不符合題意；C．圖中的導(dǎo)體向上運動，導(dǎo)體沒有切割磁感線，所以不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；故C不符合題意；D．圖中的導(dǎo)體向下運動時，導(dǎo)體會切割磁感線，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；故D符合題意。故選D。4．新型智能無線充電技術(shù)應(yīng)用了電磁感應(yīng)原理，當(dāng)交變電流通過充電底座中的線圈時，線圈產(chǎn)生磁場，帶有金屬線圈的智能靠近該磁場（如圖）就能產(chǎn)生電流，通過“磁生電”來實現(xiàn)充電。下列設(shè)備也是利用“磁生電”原理工作的是（）A．電動機 B．發(fā)電機 C．電烙鐵 D．電磁起重機【答案】B【解析】A．電動機是利用通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用來工作的，故A不符合題意；B．發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)原理來工作的，即“磁生電”，故B符合題意；C．電烙鐵是利用電流熱效應(yīng)來工作的，故C不符合題意；D．電磁起重機是利用電流磁效應(yīng)來工作的，故D不符合題意。故選B。5．小羅把兩個玩具電機用導(dǎo)線連接在一起（如圖所示），用力快速撥動甲電機上的轉(zhuǎn)葉，發(fā)現(xiàn)乙電機上的轉(zhuǎn)葉也緩慢轉(zhuǎn)動起來，對這個現(xiàn)象的分析正確的是（）A．甲電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的B．乙電機的工作原理與發(fā)電機的相同C．甲電機工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能D．乙電機工作時將機械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】A【解析】A．用力快速撥動甲電機上的轉(zhuǎn)葉，發(fā)現(xiàn)乙電機上的轉(zhuǎn)葉也緩慢轉(zhuǎn)動起來，甲將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故甲是發(fā)電機，是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生了感應(yīng)電流，故A正確；B．乙是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故乙是電動機，故B錯誤；C．甲是發(fā)電機，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；D．乙是電動機，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故D錯誤。故選A。6．物理制作小組用兩塊扁圓強磁鐵分別吸在一節(jié)干電池兩端，做成一個“小火車”，再用銅導(dǎo)線（沒有絕緣層）繞成直徑略大于磁鐵的彈簧狀螺線圈（導(dǎo)線互不接觸）隧道，把“小火車”全部置于隧道一端內(nèi)部時，就會神奇的從螺線管另外一端跑出。如圖所示是“小火車”運動時的原理圖，下列說法正確的是（）A．圖中的“小火車”周圍線圈左端是N極B．圖中的“小火車”正在向左運動C．圖中電池正負(fù)極調(diào)換安裝，“小火車”運動方向不變D．圖中“小火車”運動原理與動圈式話筒原理相同【答案】B【解析】A．根據(jù)圖中電流方向，由右手螺旋定則可知，圖中的“小火車”周圍線圈右端是N極，故A錯誤；B．因為“小火車”是放在螺線管內(nèi)部，“小火車”左側(cè)磁鐵的N極被螺線管左側(cè)S極吸引，吸引力方向向左，“小火車”右側(cè)磁鐵的N極被螺線管右側(cè)N極排斥，排斥方向向左，所以“小火車”所受力的合力方向向左，所以圖中的“小火車”正在向左運動，故B正確；C．圖中電池正負(fù)極調(diào)換安裝，則螺線管中的電流方向改變，即螺線管產(chǎn)生的磁場方向相反，所以“小火車”受到的力方向相反，運動方向改變，故C錯誤；D．圖中“小火車”運動是原理磁極之間的相互作用力，動圈式話筒原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以圖中“小火車”運動原理與動圈式話筒原理不相同，故D錯誤。故選B。7．如圖是動圈式話筒的部分結(jié)構(gòu)。聲波使振膜左右振動，連接在振膜上的線圈也隨之一起振動，切割永磁體的磁感線產(chǎn)生電流，此過程中（）A．利用了電磁感應(yīng)原理 B．利用了通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理C．利用了電流的磁效應(yīng) D．產(chǎn)生了直流電【答案】A【解析】A．線圈振動，切割永磁體的磁感線產(chǎn)生電流，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A符合題意；B．通電導(dǎo)體在磁場中受力是電動機的原理，故B不符合題意；C．這里是沒有利用電流的磁效應(yīng)，故C不符合題意；D．振膜上的線圈左右振動，電流方向改變，不是直流電，故D不符合題意。故選A。8．如圖所示，下列說法中正確的是（）

A．由圖甲可知∶低功率用電器使用兩孔插座而大功率的使用三孔插座供電B．由圖乙可知∶通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用C．由圖丙可知∶動圈式揚聲器利用了該原理D．由圖丁可知∶只要導(dǎo)體在磁場中運動，閉合電路中就會產(chǎn)生電流【答案】C【解析】A．與家用電器金屬外殼相連接的是地線，這樣即使金屬外殼帶電，電流會通過地線導(dǎo)入大地，防止造成觸電事故的發(fā)生，即使是低功率用電器也不能用兩孔插座替代，故A錯誤；B．該圖是奧斯特實驗，說明電流的周圍存在磁場，故B錯誤；C．圖丙中通電導(dǎo)體在磁場中受力運動；當(dāng)揚聲器的線圈有電流通過時，揚聲器中的永磁體會對線圈有作用力，與圖丙的原理相同，故C正確；D．閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤。故選C。9．如圖為某興趣小組制作的“神奇轉(zhuǎn)框”，轉(zhuǎn)框的上部中央與電池正極相連，下部緊貼在與電池負(fù)極相連的柱形物兩側(cè)，該轉(zhuǎn)框可以繞電池及柱形物持續(xù)轉(zhuǎn)動，圖中所示的四個實驗中，能說明該神奇轉(zhuǎn)框工作原理的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】在本實驗中，銅線框之所以能夠轉(zhuǎn)動，是由于通電線框在磁場中受力，同電動機的原理相同；A．圖中由電源，是電動機的原理圖，是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用做成的，故A符合題意；B．圖中沒有電源，是發(fā)電機的原理圖，是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，故B不符合題意；C．是奧斯特實驗，說明電流的周圍存在磁場，故C不符合題意；D．是電磁鐵的原理圖，是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的，故D不符合題意。故選A。10．如圖甲、乙分別是動圈式話筒的實物圖和構(gòu)造示意圖，當(dāng)你對著話筒說話時，聲音使膜片振動與膜片相連的線圈也跟著一起振動，線圈處在磁場中。把線圈兩端的導(dǎo)線接入擴音機，就能通過揚聲器聽到你說話的聲音。以下四幅圖中，與動圈式話筒工作原理相同的是（）

A．B．C．D．【答案】B【解析】當(dāng)你對著話筒說話時，產(chǎn)生的聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起振動，而線圈處在磁場中，線圈振動時切割磁感線，能產(chǎn)生隨著聲音變化而變化的電流，感應(yīng)電流經(jīng)過放大后，通過揚聲器還原成聲音。話筒運用的是電磁感應(yīng)的原理，即閉合電路的一部分導(dǎo)體在做切割磁感線運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電流。A．圖中電磁鐵通電產(chǎn)生磁性，能夠吸引小鐵釘，利用的是電流周圍存在著磁場，故A不符合題意；B．圖中導(dǎo)體ab切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，與與動圈式話筒工作原理相同，故B符合題意；C．圖中閉合開關(guān)，導(dǎo)體在磁場中受力而運動，與揚聲器原理相同，故C不符合題意；D．此圖給導(dǎo)體通電，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，故D不符合題意。故選B。二、填空題11．無線充電不僅在行業(yè)，在電動汽車上也很熱門，這給人類帶來很大的便捷；人們還打算將無線充電的技術(shù)應(yīng)用到高速公路上，在公路的柏油層下方，按一定的距離布置初級線圈，當(dāng)電動汽車從上面經(jīng)過時，線圈產(chǎn)生磁場，并對汽車充電；這種無線充電過程涉及的科學(xué)知識用了如圖所示______實驗原理?！敬鸢浮勘窘馕觥吭诠返陌赜蛯酉路?，按一定的距離布置初級線圈，當(dāng)電動汽車從上面經(jīng)過時，線圈產(chǎn)生磁場，并對汽車充電，是利用電磁感應(yīng)原理工作的。甲．圖中是奧斯特實驗，說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場，是電流的磁效應(yīng)，故甲不符合題意；乙．圖中給線圈通電，線圈會運動，說明通電線圈受到磁場力的作用，故乙不符合題意；丙．圖中是閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故丙符合題意；丁．圖中給導(dǎo)體通電，導(dǎo)體會運動，說明通電導(dǎo)體受到磁場力的作用，故丁不符合題意。故選丙。12．圖是實驗室用的手搖發(fā)電機，把這臺手搖發(fā)電機跟燈泡連接起來，使線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，可以看到燈泡發(fā)光，用不同的速度搖動發(fā)電機的轉(zhuǎn)輪，發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度隨之變化。請你根據(jù)以上實驗現(xiàn)象，提出一個可以探究的科學(xué)問題：______?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥扛鶕?jù)“用不同的速度搖動發(fā)電機的轉(zhuǎn)輪，發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度隨之變化”可以提出“燈泡的亮度與發(fā)電機轉(zhuǎn)輪的速度是否有關(guān)？”。13．如圖所示，矩形閉合線圈所在平面與磁感線（“×”表示磁感線垂直紙面向里）垂直，并從左向右通過勻強磁場（磁場強度均勻的磁場），當(dāng)經(jīng)過位置Ⅰ的時候，線圈中______感應(yīng)電流；當(dāng)經(jīng)過位置Ⅱ的時候，線圈中______感應(yīng)電流。（均選填“有”或“無”）【答案】有無【解析】[1]由題可知，矩形閉合線圈與磁感線垂直，從左向右通過勻強磁場；當(dāng)經(jīng)過位置Ⅰ時，閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，故線圈中有感應(yīng)電流。[2]當(dāng)經(jīng)過位置Ⅱ時，左右兩段導(dǎo)體都做切割磁感線運動，相當(dāng)于兩個電源并聯(lián)，所以線圈中無感應(yīng)電流。14．如圖甲所示，伸開右手，使大拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向，如圖乙所示，磁感線垂直紙面向里，用“×”表示，導(dǎo)體棒ab在磁場中沿金屬導(dǎo)軌向右做切割磁感線運動，導(dǎo)體棒cd靜止在導(dǎo)軌上，則導(dǎo)體棒cd中的電流方向是從______（選填“c到d”或“d到c”）?！敬鸢浮縞到d【解析】導(dǎo)體棒ab在磁場中沿金屬導(dǎo)軌向右做切割磁感線運動，伸開右手，使大拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向，則電流的方向是從b到a，故cd中的電流方向是從c到d。15．如圖所示，是探究“讓通電導(dǎo)線在磁場中動起來”的實驗裝置。當(dāng)閉合開關(guān)后，導(dǎo)體棒ab在軌道上向右運動，交換磁極方向后，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向左運動，這說明磁場中通電導(dǎo)線受力方向和______有關(guān)；從能量角度來看，磁場對電流有力的作用，表明電能可以轉(zhuǎn)化為______。______（選填“揚聲器”或“麥克風(fēng)”）就是根據(jù)上述原理工作的?！敬鸢浮看艌龇较驒C械能揚聲器【解析】[1]當(dāng)閉合開關(guān)后，導(dǎo)體棒ab在軌道上向右運動，交換磁極方向后，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向左運動，這說明磁場的方向發(fā)生變化時，導(dǎo)體棒所受磁場力方向也發(fā)生了變化，說明導(dǎo)體棒ab在磁場中的受力方向與磁場方向有關(guān)。[2]磁場對電流有力的作用，表明電能可以轉(zhuǎn)化為機械能。[3]揚聲器是將電信號轉(zhuǎn)化成聲信號，即其內(nèi)部有磁鐵和線圈，當(dāng)線圈中通過變化的電流時，該線圈會在磁場中受力而有規(guī)律的振動，進而產(chǎn)生聲音，故受利用通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用的原理工作的，麥克風(fēng)（話筒）是聲信號轉(zhuǎn)化為電信號的機器，即是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的。三、簡答題16．如圖所示裝置，“×”表示垂直于紙面向里的磁場的磁感線。在彈簧秤下掛一個重為G的軟鐵塊。軟鐵塊下方有一螺線管，螺線管兩端導(dǎo)線與金屬導(dǎo)軌、相連。導(dǎo)體棒平放在導(dǎo)軌上，當(dāng)它向右滑動時，請猜測彈簧秤示數(shù)將______G（選填“大于”“小于”“等于”），請寫出你的理由______。【答案】大于見解析【解析】[1][2]當(dāng)它向右滑動時，導(dǎo)體棒在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就產(chǎn)生了感應(yīng)電流。電磁鐵就有了磁性，從而吸引軟鐵塊。彈簧測力計的示數(shù)原來等于鐵塊的重力，現(xiàn)在，測力計的示數(shù)等于鐵塊的重力加上通電螺線管對軟鐵塊的吸引力，所以測力計的示數(shù)變大。17．根據(jù)提供的材料，找出一條物理信息，并寫出一條相關(guān)的物理知識：電磁灶是一種用來加熱的廚房電器在電磁灶內(nèi)部，由整流電路將的交流電壓變成直流電壓，再經(jīng)過控制電路將直流電壓轉(zhuǎn)換成頻率為的高頻電壓，高速變化的電流流過線圈會產(chǎn)生高速變化的磁場，當(dāng)磁場內(nèi)的磁感線通過金屬器皿導(dǎo)磁又導(dǎo)電材料底部，金屬體內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)的小渦流，使器皿本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱器皿內(nèi)的東西．物理信息______；

物理知識______．【答案】高速變化的電流流過線圈會產(chǎn)生高速變化的磁場，當(dāng)磁場內(nèi)的磁感線通過金屬器皿導(dǎo)磁又導(dǎo)電材料底部，金屬體內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)的小渦流電磁感應(yīng)現(xiàn)象【解析】物理信息：高速變化的電流流過線圈會產(chǎn)生高速變化的磁場，當(dāng)磁場內(nèi)的磁力線通過金屬器皿底部金屬體內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)的小渦流；物理知識：電磁灶利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理．物理信息：鐵質(zhì)鍋；物理知識：材料的導(dǎo)磁性和導(dǎo)電性．物理信息：器皿本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱器皿內(nèi)的東西；物理知識：熱傳遞選其一作為答案即可18．自從發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場，許多科學(xué)家都在逆向思考：既然電能生磁，那么磁也能生電。1825年，科學(xué)家科拉頓也用實驗探索如何磁生電?？评D用條形磁鐵在線圈中插入和拔出進行實驗時，為了排除磁鐵對“電流表”的影響，把“電流