2022-2022學年九年級物理全冊第二十章電與磁205磁生電精講精練含解析新版新人教版

1、專題20.5 磁生電 課前預習 1電磁感應：閉合電路的一局部導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應，導體中產(chǎn)生的電流，叫感應電流，其方向與磁場方向和切割磁感線的方向有關如果兩個方向中任意一個改變，感應電流方向發(fā)生改變2發(fā)電機(1)發(fā)電機是利用電磁感應現(xiàn)象制成的(2)發(fā)電機工作時將機械能轉化成電能3交流發(fā)電機產(chǎn)生的是大小和方向不斷做周期性變化的電流，叫交流電我國交流電的頻率是50 Hz，電流方向每秒改變100次知識點解讀與例題突破知識點一：電磁感應現(xiàn)象電磁感應：閉合電路里的一局部導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感

2、應電流。這種現(xiàn)象由英國物理學家法拉第通過實驗發(fā)現(xiàn)。導體中感應電流的方向跟導體運動方向和磁感線方向有關。在電磁感應現(xiàn)象中，機械能轉化成電能。【例題1】2022大慶圖示實驗裝置中，磁體和導體棒均水平放置，斷開S2、閉合S1，使導體棒水平向右運動，電流表G的指針向右偏，這是現(xiàn)象，為使G的指針向左偏，可使導體棒向運動，斷開S1、閉合S2，導體棒能運動起來，依此可制成選填“電動機或“發(fā)電機?！敬鸢浮侩姶鸥袘蛔?；電動機?！窘馕觥繑嚅_S2、閉合S1，使導體棒水平向右運動，此時導體在磁場中做切割磁感線運動，電路中就會產(chǎn)生感應電流，電流表G的指針向右偏，這是電磁感應現(xiàn)象；感應電流的方向與導體運動方向有關，為使

3、G的指針向左偏，可使導體棒向左運；斷開S1、閉合S2，導體棒有電流，在磁場中受到到力的作用，能運動起來，這就是電動機的原理。知識點二：發(fā)電機（1） 發(fā)電機由定子和轉子構成，實際生活中的大型發(fā)電機由于電壓很高，電流很強，一般都采用線圈不動，磁體旋轉的方式來發(fā)電，而且磁場是用電磁鐵代替的。（2） 沒有使用換向器的發(fā)電機，產(chǎn)生的電流，它的方向會周期性變化，這種電流叫交變電流，簡稱交流電。它每秒鐘電流方向改變的次數(shù)叫頻率，單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。我國的交流電頻率是50Hz。3使用了換向器的發(fā)電機，產(chǎn)生的電流，它的方向不變，這種電流叫直流電。實質上和直流電動機的構造完全一樣，只是直流發(fā)電機是磁生

4、電，而直流電動機是電生磁。【例題2】2022河北圖所示四個裝置中工作原理與發(fā)電機相同的是A電磁起重機 B司南 C話筒 D揚聲器【答案】C【解析】發(fā)電機的工作原理是電磁感應現(xiàn)象，分析清楚圖示實驗原理，然后答題。發(fā)電機的工作原理是電磁感應現(xiàn)象。A.電磁起重機是利用電磁鐵工作的，其原理是電流的磁效應，故A不符合題意；B.司南是天然的磁體，由于受地磁場的影響，磁體具有指南北的性質，故B不符合題意；C.話筒是利用在閉合電路的一局部導體磁場中做切割磁感線運動而產(chǎn)生交變電流的原理即電磁感應現(xiàn)象制成的，故C符合題意；D.揚聲器把電信號轉化為聲信號，利用通電導體在磁場中受到力的作用的原理，故D不符合題意。習題精

5、練一、選擇題12022臨沂如下圖的幾種器件，工作時應用了電磁感應現(xiàn)象的是 【答案】B【解析】1電磁感應：閉合電路的一局部導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生感應電流；2發(fā)電機就是利用電磁感應原理制成的，工作時把機械能轉化成電能。A.司南是根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律工作的，故A不符合題意；B.發(fā)電機是利用電磁感應的原理制成的，故B符合題意；C.電鈴是利用電流的磁效應來工作的，故C不符合題意；D.微風扇的電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理工作的，故D不符合題意。22022菏澤模擬題如下圖電與磁的實驗裝置中，屬于發(fā)電機原理的是【答案】C【解析】首先明確發(fā)電機的工作原理，然后根據(jù)四個

6、選擇找出符合要求的選項。發(fā)電機的工作原理是電磁感應，即閉合電路的一局部導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生感應電流。A.該實驗是著名的奧斯特實驗，該實驗說明了通電導線周圍存在著磁場，故該選項不符合題意；B.該電路中有電源，即通電后，磁場中的金屬棒會受力運動，故是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理工作的，故該選項不符合題意；C.在該閉合電路中沒有電源，當金屬棒向右運動時，其恰好切割磁感線運動，于是靈敏電流計中就會有電流通過，故這就是電磁感應現(xiàn)象，即該選項符合題意；D.該裝置中有電流通過時，磁場中的線圈會轉動，故是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理工作的，故該選項不符合題意。3202

7、2湖北荊州關于電和磁，以下說法正確的選項是A電動機的工作原理是磁場對通電導體有力的作用B奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象C指南針指南北是因為地球周圍存在磁場，地磁場的南極在地理的南極附近D導體在磁場中運動就一定會產(chǎn)生感應電流【答案】A【解析】A.電動機是利用了通電導體在磁場中會受到磁場對它的力的作用，故A正確；B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應，說明通電導線周圍存在磁場，故B錯誤；C.指南針能指南北就是因為受到地磁場的作用，地磁場的南極在地理的北極附近，故C錯誤；D.閉合電路的一局部導體在磁場中做切割磁感線運動，才會產(chǎn)生感應電流，故D錯誤。42022湖南湘潭信用卡刷卡時其磁條經(jīng)過刷卡機的縫隙線圈出會產(chǎn)生感應電

8、流。以下設備與信用卡刷卡時工作原理相同的是A排氣扇B電烤爐C電動機D發(fā)電機【答案】D【解析】信用卡刷卡時其磁條經(jīng)過刷卡機的縫隙線圈出會產(chǎn)生感應電流，這是電磁感應現(xiàn)象，找出以下物體是電磁感應原理的即可。A.排氣扇主要結構是一個電動機，是根據(jù)通電導體在磁場中受力而轉開工作的，不符合題意。B.電烤爐是根據(jù)電流的熱效應工作的，不符合題意。C.電動機根據(jù)通電導體在磁場中受力而轉開工作的，不符合題意。D.發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理工作的，符合題意。52022湖南邵陽在一次物理實驗中，小于同學連接了如下圖的電路，電磁鐵的B端有一個可自由轉動的小磁針，閉合開關后，以下說法錯誤的選項是A電磁鐵的A端為N極B小磁針

9、靜止時，N極水平指向左C利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成的設備是發(fā)電機D當滑動變阻器滑動片P向右端移動，電磁鐵磁性增強【答案】C【解析】1開關閉合后，根據(jù)電流方向利用安培定那么可判斷螺線管的磁極；2由磁極間的相互作用可判出小磁針的指向；3電磁感應是發(fā)電機的原理；4由滑動變阻器的滑片移動可得出電路中電流的變化，那么可得出螺線管中磁場的變化。A.由圖知，電流從螺線管的右端流入、左端流出，根據(jù)安培定那么可知，電磁鐵的A端是N極，B端是S極，故A正確；B.電磁鐵的B端是S極，由磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針靜止時，左端是N極，即N極水平指向左，故B正確；C.該實驗說明了電能生磁，利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可

10、制成電磁鐵，故C錯誤；D.當滑動變阻器滑動片P向右端移動時，變阻器接入電路的電阻變小，電路中電流變大，那么電磁鐵的磁性變強，故D正確。6.2022武漢如下圖，在“探究什么情況下磁可以生電的實驗中，保持磁體不動，以下現(xiàn)象描述正確的選項是A導線ab豎直向上運動時，電流表指針會偏轉B導線ab豎直向下運動時，電流表指針會偏轉C導線ab從圖中所示位置斜向上運動時，電流表指針不會偏轉D導線ab分別水平向右和水平向左運動時，電流表指針偏轉的方向相反【答案】DA.導線ab豎直向上運動，即平行于磁感線運動，所以不能產(chǎn)生感應電流，電流表指針不會偏轉，故A錯誤；B.導線ab豎直向下運動，即平行于磁感線運動，所以不能

11、產(chǎn)生感應電流，電流表指針不會偏轉，故B錯誤；C.導線ab從圖中所示位置斜向上運動，此時導線ab做切割磁感線運動，所以在電路中會有感應電流，電流表指針會偏轉，故C錯誤；D.導線ab分別水平向右和水平向左運動時，即在磁場方向不變的情況下，改變導體的運動方向，感應電流的方向會改變，那么電流表指針偏轉的方向相反，故D正確7.2022江蘇蘇州模擬題“發(fā)電鞋是一種新型科研產(chǎn)品，其內(nèi)部安裝有磁鐵和線圈，當人行走時帶動磁鐵運動，線圈中就產(chǎn)生了感應電流，“發(fā)電鞋的工作原理A電磁感應B電流的磁效應C電流的熱效應D磁場對電流的作用【答案】A【解析】由題意可知，人在行走時，人體帶動磁鐵運動，磁鐵產(chǎn)生的磁場通過線圈，從

12、而產(chǎn)生感應電流，所以“發(fā)電鞋是利用電磁感應原理制成的；故A正確，BCD錯誤。82022長沙模擬題如圖是機場的安檢人員用手持金屬探測器檢查乘客的情景，當探測線圈靠近金屬物體時，在金屬物體中就會產(chǎn)生電流，如果能檢測出這種變化，就可以判定探測線圈下面有金屬物體了圖中能反映出金屬探測器工作原理的是【答案】B【解析】當線圈靠近金屬物體時，在金屬物體中產(chǎn)生電流，相當于閉合電路的局部導體在切割磁感線，故在金屬中會產(chǎn)生電流，故探測器應采用了電磁感應原理。A選項為探究電流的周圍存在磁場的實驗；B選項為探究電磁感應現(xiàn)象的實驗；C為電流的磁效應實驗；D為探究通電導體在磁場中受力的實驗。二、填空題92022湖南長沙物

13、理興趣小組在老師的指導下做了一個有趣的“搖繩發(fā)電實驗。如圖，他們用一根導線做成跳繩，將跳繩的兩端與固定在地面上的靈敏電流計相連，搖動“跳繩時，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針左右擺動，這說明導線中產(chǎn)生了，搖繩發(fā)電將能轉化為電能?！敬鸢浮扛袘娏?；機械。【解析】用一根導線做成跳繩，將跳繩的兩端與固定在地面上的靈敏電流計相連，搖動“跳繩時，導體在磁場中做切割磁感線運動，電路中會產(chǎn)生感應電流，而且電流方向隨時間發(fā)生變化，屬于交流電，根據(jù)此原理可制成發(fā)電機，在工作過程中將機械能轉化為電能。10.2022湖南懷化如圖甲所示，閉合開關后，局部導體在磁場中做切割磁感線運動時，電流表指針會發(fā)生偏轉；如圖乙所示，當閉合開關

14、后，通電導體棒在磁場中受力向左運動。其中電動機的工作原理與圖相同.發(fā)電機的工作原理與圖相同兩空均選填“甲或“乙【答案】乙；甲?！窘馕觥考讏D研究的是電磁感應現(xiàn)象，是發(fā)電機的原理；乙圖研究的是通電導體在磁場中受到力的作用，是電動機的原理。11.2022濟寧模擬題發(fā)電機的工作原理能說明直流電動機工作原理的是圖中的圖【答案】電磁感應；乙?！窘馕觥繐?jù)課本知識可知，發(fā)電機是利用電磁感應現(xiàn)象的原理制成的；甲圖中沒有電源，即線圈做切割磁感線運動會產(chǎn)生電流，即發(fā)電機原理；乙中有電源，即通電后磁場中的線圈會受力運動，所以乙是直流電動機的工作原理圖。122022海南模擬題如圖是一款能發(fā)電的魔方充電器，轉動魔方時，他

15、根據(jù)選填“電流的磁效應“電磁感應或“通電導體在磁場中受力的原理發(fā)電，這個過程能轉化為電能，產(chǎn)生的電能儲存于魔方內(nèi)魔方還能通過USB端口給移動設備充電，給移動設備充電時，魔方相當于電路中的選填“電源或“用電器【答案】電磁感應；機械能；電源【解析】轉動魔方時，閉合電路的導體做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應電流，利用的是電磁感應現(xiàn)象；在發(fā)電的過程中，電能轉化為機械能；魔方給移動設備充電時，魔方提供電能，相當于電路中的電源132022齊齊哈爾模擬題閉合電路的一局部導體在磁場中做運動時，導體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做，利用這一原理制成了選填“電動機或“發(fā)電機【答案】切割磁感線；電磁感應；發(fā)電機【解析】閉合電

16、路的一局部導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生感應電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應；它是由英國物理學家法拉第最早發(fā)現(xiàn)的，發(fā)電機就是根據(jù)這一原理制成的142022湖北洪湖模擬題1825年瑞士物理學家科拉頓將一根直導線平行地放在小磁針的上方，然后與另一個房間的螺旋線圈組成閉合電路，如下圖，他把一根條形磁鐵插入螺旋線圈內(nèi)，再跑到另一個房間內(nèi)觀察小磁針是否偏轉，進行屢次實驗他都沒有發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉科拉頓、法拉第等物理學家相繼進行了上述試驗，是為了探究；在實驗中，科拉頓用到了1820年丹麥物理學家發(fā)現(xiàn)“電流的周圍存在著磁場的實驗裝置【答案】什么情況下磁可以生電；奧斯特【解析】將一根直導線平行地放在小磁

17、針的上方，然后與另一個房間的螺旋線圈組成閉合電路，把一根條形磁鐵插入螺旋線圈內(nèi)，相當于做切割磁感線運動，觀察小磁針是否偏轉即是否產(chǎn)生感應電流，故是為了探究“什么情況下磁可以生電；1820年丹麥的物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的周圍存在著磁場三、實驗探究題152022湖北武漢某同學利用如下圖的實驗裝置探究什么情況下磁可以生電。1實驗時應將電流表、導線ab串聯(lián)起來組成_回路。 2該同學進行以下嘗試，能使電流表指針偏轉的是_填字母標號。A導線ab在磁場中靜止，換用磁性更強的蹄形磁體B導線在磁場中靜止，但不用單根導線ab，而用匝數(shù)很多的線圈C蹄形磁體靜止，導線ab從圖中所示位置水平向左或水平向右運動

18、D蹄形磁體靜止，導線ab從圖中所示位置豎直向上或豎直向下運動E蹄形磁體靜止，導線ab從圖中所示位置斜向上或斜向下運動 3如下圖的實驗裝置中，將電流表換成_進行觸接，還可以探究電動機的工作原理。 【答案】1閉合；2CE；3電源?！窘馕觥?1磁生電是電磁感應現(xiàn)象，必須使閉合電路的一局部導體在磁場中做切割磁感線運動，所以應將電流表、導線ab串聯(lián)起來組成閉合回路； 2電流表發(fā)生偏轉，說明電路中產(chǎn)生了感應電流，所以導體在磁場中一定做切割磁感線運動；AB、導線ab在磁場中靜止，換用磁性更強的蹄形磁體或匝數(shù)很多的線圈，導體在磁場中都沒有發(fā)生相對運動，不會產(chǎn)生感應電流，故AB都不符合題意。

19、 CE、由圖知，導體ab處的磁感線是從上向下的，導體ab水平向左或向右運動，斜向上或斜向上運動，都是做切割磁感線運動，都會產(chǎn)生感應電流，所以會產(chǎn)生感應電流，電流表指針發(fā)生偏轉，故CE符合題意。 D、導體ab豎直向上或豎直向下運動時，運動方向與磁場方向平行，導體沒有做切割磁感線運動，不會產(chǎn)生感應電流，電流表指針不發(fā)生偏轉，故D不符合題意； 應選CE。 3當電流表換成電源時，導體ab就成了通電導體，在磁場中會受到力的作用，可以探究電動機的工作原理。 162022湖北濱州我市風能資源豐富，現(xiàn)各地陸續(xù)安裝了風力發(fā)電機。風力發(fā)電機的原理是利用自然風吹動發(fā)電機風葉轉動，帶動內(nèi)部發(fā)電機組發(fā)電。某興趣小組提出

20、了一個問題：風力發(fā)電機的發(fā)電功率大小可能與哪些因素有關？他們針對這個問題提出如下猜測：猜測一：風力發(fā)電機的發(fā)電功率大小可能與風速大小有關猜測二：風力發(fā)電機的發(fā)電功率大小可能與風葉長度有關猜測三：風力發(fā)電機的發(fā)電功率大小可能與風葉個數(shù)有關猜測四：針對以上猜測一和猜測二，該興趣小組設計了實驗方案，準備了以下主要實驗器材：小型風力發(fā)電機含形狀相同長度分別為10cm、15cm、20cm的風葉共三組、電吹風、電壓表、導線假設干。實驗過程中，先將電壓表連接在小型發(fā)電機輸出電路兩端，電壓表示數(shù)可反映發(fā)電機的發(fā)電情況。用電吹風吹出的風模擬自然風，正對發(fā)電機風葉吹風，進行屢次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：實驗序號風葉

21、長度/cm電吹風檔位風葉個數(shù)電壓表示數(shù)/v110弱30.5210中30.8310強31.2415中31.3520中31.8根據(jù)以上實驗答復以下問題：1本實驗是通過來反映發(fā)電機發(fā)電功率大小的；2比擬實驗序號為填上表中實驗序號三次實驗所得數(shù)據(jù)，可驗證猜測選填“一或“二，結論是：其他條件都相同時，風速越大，風力發(fā)電機的發(fā)電功率越大。3比擬實驗序號為2、4、5三次實驗所得數(shù)據(jù)，可驗證猜測選填“一或“二，結論是：?！敬鸢浮?電壓表示數(shù)；21、2、3；一；3二；其他條件都相同時，風葉長度越大，風力發(fā)電機的發(fā)電功率越大?！窘馕觥?由“將電壓表連接在小型發(fā)電機輸出電路兩端，電壓表示數(shù)可反映發(fā)電機的發(fā)電情況知，本實驗是通過電壓表示數(shù)的變化來反映發(fā)電機發(fā)電功率大小的：示數(shù)越大，發(fā)電功率越大；2從實驗結論可以看出，實驗探究的是發(fā)電功率大小與風速的關系，所以要保持風葉長度和風葉個數(shù)相同，改變風速，因此選擇的是實驗序號的1、2、3；3在2、4、5三次實驗過程中，電吹風檔位相同，也就是風速相同，風葉個數(shù)相同，但風葉長度不同，并且發(fā)現(xiàn)：風葉長度越大，電壓表示數(shù)越大，說明發(fā)電功率與風葉長度有關。所以結論為：其他條件都相同時，風葉長度越大，風力發(fā)電機的發(fā)電功率越大。172022河南模擬題發(fā)電機是如何發(fā)電的呢？同學們