電磁感應(yīng)解析

電磁感應(yīng)解析知識點1電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)電機原理【典例】1．如圖所示，是“探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的裝置，導(dǎo)體AB、開關(guān)S、靈敏電流表用導(dǎo)線連接組成電路。（1）閉合開關(guān)S，讓導(dǎo)體AB在磁場中水平左右（選填“豎直上下”或“水平左右”）運動，發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)。（2）讓導(dǎo)體AB在磁場中水平向左運動時，觀察到靈敏電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)；讓導(dǎo)體AB在磁場中水平向右運動時，觀察到靈敏電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)。通過這一現(xiàn)象，可得出感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動方向有關(guān)。（3）應(yīng)用此實驗原理可制成發(fā)電機（選填“電磁鐵”、“發(fā)電機”或“電動機”）。【解答】解：（1）閉合開關(guān)S，讓導(dǎo)體AB在磁場中水平左右運動時，AB做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針會偏轉(zhuǎn)；（2）讓導(dǎo)體AB在磁場中水平向左運動時，觀察到靈敏電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)；讓導(dǎo)體AB在磁場中水平向右運動時，觀察到靈敏電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)。通過這一現(xiàn)象可知，磁場方向不變時，改變導(dǎo)體運動的方向能改變感應(yīng)電流的方向，即感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動的方向有關(guān)；（3）根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成了發(fā)電機。故答案為：（1）水平左右；（2）導(dǎo)體運動；（3）發(fā)電機。【變式訓(xùn)練】1．連接好如圖所示的電路，蹄形磁鐵和銅棒均水平放置?，F(xiàn)閉合開關(guān)，水平向右移動銅棒，靈敏電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則（）A．根據(jù)此現(xiàn)象的產(chǎn)生原理可制成電動機 B．此現(xiàn)象最早是由物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)的 C．僅將磁鐵水平向右移動，G的指針不偏轉(zhuǎn) D．若將銅棒水平向左移動，G的指針向相反方向偏轉(zhuǎn)【解答】解：A、由題意可知，水平向右移動銅棒時，電流表G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明產(chǎn)生了電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，利用該現(xiàn)象制成了發(fā)電機，故A錯誤；B、該現(xiàn)象是由法拉第首先發(fā)現(xiàn)的，故B錯誤；C、僅將磁鐵水平向右移動，相當(dāng)于將銅棒水平向左移動，銅棒仍然做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，則G的指針會偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；D、若將銅棒水平向左移動，磁場方向不變，導(dǎo)體運動的方向改變，所以感應(yīng)電流的方向改變，G的指針向相反方向偏轉(zhuǎn)，故D正確。故選：D。2．如圖所示，下列說法中正確的是（）A．甲圖實驗可以證明“磁能生電”，利用其原理制成了電動機 B．乙圖實驗可以證明“電流周圍存在磁場” C．丙圖實驗閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，可以改變電磁鐵的磁場方向 D．丁圖實驗可以證明“磁場對通電線圈有力的作用”，利用其原理制成了發(fā)電機【解答】解：A．甲裝置中沒有電源，即線圈轉(zhuǎn)動時，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象，該過程是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程，是發(fā)電機的原理，故A錯誤；B．乙裝置是奧斯特實驗，說明了通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，故B正確；C．丙裝置中，調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路中的電阻，電路中的電流大小變化，電磁鐵磁性強弱變化，不會改變磁場的方向，故C錯誤；D．丁裝置中通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，可以說明磁場對通電線圈有力的作用，利用其原理制成了電動機，故D錯誤。故選：B。3．如圖甲所示，讓一條形磁鐵由靜止從高處釋放，當(dāng)磁鐵穿過金屬線圈時，線圈中有電流產(chǎn)生，不計空氣阻力，而乙圖中的金屬線圈有一處斷開了，則（）A．甲圖中以條形磁鐵為參照物，線圈向下運動 B．甲圖中機械能不守恒，乙圖中機械能守恒 C．甲圖中對應(yīng)的是電動機的工作原理 D．兩圖中磁鐵落地瞬間的速度是v甲＞v乙【解答】解：A、甲圖中以條形磁鐵為參照物，線圈是向上運動的，故A錯誤；BC、甲圖中磁鐵下落過程中做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是發(fā)電機的原理；此過程中機械能轉(zhuǎn)化為電能，機械能減??；乙圖中的線圈是斷開的，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以線圈的機械能是守恒的，不會發(fā)生轉(zhuǎn)化，故B正確，C錯誤；D、甲圖中的磁鐵的機械能變小，乙圖中的機械能不變，到達(dá)地面時，高度相同，乙中磁鐵的機械能大，動能大，速度大，故D錯誤。故選：B。4．如圖所示，在固定蹄形磁體的磁場中放置一根導(dǎo)體棒ab，再用兩根絕緣細(xì)線將導(dǎo)體棒懸掛起來，使導(dǎo)體棒保持水平狀態(tài)且可以在磁場中自由運動，導(dǎo)體棒的兩端跟靈敏電流計連接。下列說法中正確的是（）A．只要ab棒運動，電流計中就會有電流通過 B．只要ab棒在水平面內(nèi)運動，電流計中就會有電流通過 C．只要ab棒在豎直面內(nèi)運動，電流計中就會有電流通過 D．只要ab棒做切割磁感線運動，電流計中就會有電流通過【解答】解：由圖可知，ab所在的磁場的方向是豎直向下的，只有當(dāng)ab棒做切割磁感線運動，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計中就會有電流通過；故ABC錯誤，D正確。故選：D。5．如圖甲是發(fā)電機原理的示意圖，圖乙中的“O”表示圖甲中的導(dǎo)線ab（沿導(dǎo)線由b往a看），當(dāng)它在磁場中分別轉(zhuǎn)動到①﹣④位置時（運動方向已用箭頭標(biāo)出），會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③④【解答】解：由圖可知，電路是閉合的，圖中磁感線方向水平向右，在①位置時導(dǎo)體棒的運動方向與磁感線方向平行，不切割磁感線，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；在②③④位置時，導(dǎo)體棒會切割磁感線，能產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選：B。二．填空題（共1小題）6．如圖所示的電路中，A是能測微小電流值的靈敏電流計。當(dāng)開關(guān)S閉合，磁鐵快速地插入線圈中時，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則當(dāng)開關(guān)S閉合，磁鐵快速地從線圈中撥出時，靈敏電流計的指針會（填“會”或“不會”）發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意可知，當(dāng)開關(guān)S閉合，磁鐵快速地插入線圈中時，磁場的強度發(fā)生了變化，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流；當(dāng)開關(guān)S閉合，磁鐵快速地從線圈中撥出時，磁場的強度發(fā)生了變化，也會產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流計的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故答案為：會。三．實驗探究題（共2小題）7．用如圖所示的裝置，探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”。閉合開關(guān)后，進(jìn)行兩次操作：①將導(dǎo)體AB沿水平方向向右運動；②將導(dǎo)體AB沿豎直方向向上運動。觀察電流計指針，發(fā)現(xiàn)進(jìn)行操作①時電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（選填操作序號）【解答】解：閉合開關(guān)，將導(dǎo)體AB沿水平方向向右運動時，導(dǎo)體棒做切割磁感線運動，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)導(dǎo)體AB豎直向上運動時，導(dǎo)體棒不切割磁感線，電路中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；所以發(fā)現(xiàn)進(jìn)行操作①時電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故答案為：①。8．小珠利用如圖所示裝置探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”。（1）如圖a、b兩接線柱間應(yīng)接入的器材是靈敏電流表。（2）要使感應(yīng)電流方向發(fā)生改變，可采取的具體措施是C（選填字母）。A．使用磁性更強的磁體B．保持磁體靜止，只改變導(dǎo)體豎直運動的方向C．保持磁體靜止，只改變導(dǎo)體水平運動的方向D．改變磁極方向，同時改變導(dǎo)體水平運動的方向（3）實驗發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體左右運動速度越快，感應(yīng)電流越大，這說明感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度有關(guān)（4）完成上述實驗后，小球還想探究“磁場對通電導(dǎo)體的作用”，只需將a、b兩接線柱間的器材換為電源即可?！窘獯稹拷猓海?）探究導(dǎo)體切割磁感線時電路中是否有感應(yīng)電流，判斷是否有電流用電流表測量，因為電流微弱，所以ab間安裝靈敏電流表。（2）A、使用磁性更強的磁體，只能改變電流大小，不能改變感應(yīng)電流方向，說法錯誤。B、保持磁體靜止，只改變導(dǎo)體豎直運動的方向，導(dǎo)體沒有切割磁感線運動，導(dǎo)體中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，說法錯誤。C、保持磁體靜止，只改變導(dǎo)體水平運動的方向，導(dǎo)體中感應(yīng)電流會發(fā)生改變，說法正確。D、改變磁極方向，同時改變導(dǎo)體水平運動的方向，同時改變了兩個因素，導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向不變，說法錯誤。（3）實驗發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體左右運動速度越快，感應(yīng)電流越大，這說明感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度有關(guān)。（4）通電導(dǎo)體在磁場中受力運動，電路中有電源有磁場，電路中缺少電源，所以在ab間接電源。故答案為：（1）靈敏電流表；（2）C；（3）導(dǎo)體切割磁感線的速度；（4）電源。知識點2發(fā)電機【典例】1．如圖1是動圈式話筒構(gòu)造示意圖。當(dāng)你對著話筒唱歌時，聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起振動，線圈在磁場中運動產(chǎn)生了電流，這樣就將聲音信號轉(zhuǎn)化成電信號。圖2所示四個實驗的原理與話筒原理相同的是C。【解答】解：動圈式話筒工作過程是：聲波振動→引起膜片振動→帶動線圈振動→線圈切割永久磁體的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流→經(jīng)放大傳給揚聲器。由此可知其工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。A、圖中小磁針會偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場，是電流的磁效應(yīng)，故A錯誤；B、圖中是電磁繼電器，主體部分是電磁鐵，利用了電流的磁效應(yīng)，故B錯誤；C、圖中沒有電源，當(dāng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故C正確；D、圖中有電源，通電導(dǎo)體在磁場中受力運動，是磁場對電流的作用，故D錯誤。故答案為：C?！咀兪接?xùn)練】1．話筒（麥克風(fēng)）種類很多，如圖是動圈式話筒的構(gòu)造示意圖。當(dāng)我們對著話筒說話或唱歌時，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說話或唱歌的聲音，下列說法錯誤的有（）A．對著話筒說話時膜片振動，說明聲音能傳遞能量 B．線圈在磁場中振動時，將聲音信號轉(zhuǎn)化成電信號 C．從能量轉(zhuǎn)化的角度看，話筒是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 D．電動機的工作原理和話筒的工作原理相同【解答】解：A、對著話筒說話時膜片振動，膜片之所以振動是由于人聲帶的振動通過空氣傳到了話筒的膜片，傳遞了能量，故A正確；B、聲波引起膜片振動，線圈和膜片是連在一起的，連在膜片上的線圈就一起振動，線圈在永久磁體的磁場里振動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，這就是電信號。線圈振動的快慢、強弱代表了聲音振動的特征，產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小和方向就隨著這個特征而變化，這個記載聲音信號的感應(yīng)電流經(jīng)放大后傳給揚聲器，就發(fā)出聲音，故B正確；C、當(dāng)對著話筒說話時，線圈在磁場中做切割磁感線運動，從而產(chǎn)生交變電流，將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，把機械能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確；D、電動機是利用通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的原理制成的，與話筒的原理不相同，故D錯誤。故選：D。2．如圖所示，a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分。它在磁場中按箭頭所示的四種方向運動時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A．③④ B．①②③ C．①②④ D．①②③④【解答】解：磁極間的磁感線是從N極指向S極，導(dǎo)體做切割磁感線運動，才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，①②都沒有切割磁感線，③④做的是切割磁感線運動，所以③④中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選：A。3．如圖，為閉合回路放在磁場中的線圈的一邊的截面a，當(dāng)它在磁場中旋轉(zhuǎn)一周時，下面說法正確的是（）A．a(chǎn)在位置①③時有感應(yīng)電流 B．a(chǎn)在位置②④時有感應(yīng)電流 C．圖中感應(yīng)電流的方向改變一次 D．產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向與磁極分布無關(guān)【解答】解：AC、a在位置①③時切割磁感線運動，導(dǎo)體中都有感應(yīng)電流；在位置①、③時，磁感線的方向相同，運動方向不同，得到的感應(yīng)電流的方向不同，圖中感應(yīng)電流的方向改變兩次，故A正確、C錯誤；B、在位置②時沿著磁感線的方向運動，不切割磁感線，導(dǎo)體中沒有感應(yīng)電流，在位置④時逆著磁感線的方向運動，不切割磁感線，導(dǎo)體中沒有感應(yīng)電流；故B都錯；D、感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體運動的方向有關(guān)，如果將兩磁極對調(diào)，導(dǎo)體切割磁感線的方向發(fā)生改變，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向也發(fā)生改變，故D錯誤。故選：A。4．在商場和超市的收銀臺常常能看到如圖所示的磁信息閱讀器，俗稱POS機。其工作原理是：當(dāng)帶有磁條的銀行卡在閱讀器上刷過時，閱讀器的檢測頭就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而得到相應(yīng)的信息。下圖所示的四個實驗中，能說明這一物理原理的是（）A． B． C． D．【解答】解：當(dāng)帶有磁條的銀行卡在閱讀器上刷過時，閱讀器的檢測頭就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此，閱讀器的檢測頭利用的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。A、如圖電路中沒有電源，閉合開關(guān)后，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A正確；B、如圖電路中有電源，說明了通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動，故B錯誤；C、如圖是奧斯特實驗，說明了電流周圍存在著磁場，故C錯誤；D、該實驗是驗電器，其原理是同種電荷相互排斥，故D錯誤。故選：A。5．如圖所示是一種手腕上佩戴的“計步器”，其構(gòu)造是在一段塑料管中密封一小塊磁鐵，管外纏繞著線圈。運動時，磁鐵在管中反復(fù)運動，線圈的輸出電流隨之不停地變化，顯示出運動的步數(shù)?！坝嫴狡鳌钡幕驹砼c下列哪幅圖不相同（）A． B． C． D．【解答】解：根據(jù)“計步器”的特點可知，當(dāng)塑料管運動時，磁鐵在管中反向運動，線圈切割磁感線而產(chǎn)生電流。因此，計步器的基本原理是電磁感應(yīng)，產(chǎn)生電流的過程中將機械能轉(zhuǎn)化為電能；A、話筒的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A不符合題意；BC、圖中電路中沒有電源，當(dāng)閉合開關(guān)，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故BC不符合題意；D、圖中電路有電源，是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，與“計步器”的基本原理不同，故D符合題意。故選：D。6．如圖所示，旋轉(zhuǎn)微型電扇的扇葉能使二極管發(fā)光，與此工作原理相同的是（）A． B． C． D．【解答】解：微型電扇中裝有電動機，電動機主要是由磁體和線圈組成，用手旋轉(zhuǎn)葉片時，線圈恰好在磁場中做切割磁感線運動，此時會產(chǎn)生電流，發(fā)光二極管發(fā)光了，該現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。A、圖中導(dǎo)體通電后小磁針會偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍有磁場，是奧斯特實驗，故A不符合題意。B、圖中是電磁繼電器，其主要部件是電磁鐵，利用的是電流的磁效應(yīng)，故B不符合題意；C、圖中通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，是電動機的工作原理，故C不符合題意；D、圖中閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流（可從電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)來體現(xiàn)），這是